《Altium Designer 22基础与实例教程》教学大纲

年1月《AltiumDesigner22基础与实例教程》教学大纲第一部分大纲说明一、课程性质与任务《AltiumDesigner22基础与实例教程》课程是计算机与数据工程学院计算机和大数据专业的公共基础课。通过本课程的学习，使学生了解AltiumDesigner22的基础知识，掌握AltiumDesigner22的应用操作技能，学会AltiumDesigner22的应用能力，培养学生AltiumDesigner22的素养和水平，提高学生利用AltiumDesigner22解决实际问题的能力。二、教学对象计算机专业大学本科。三、教学目的和要求本课程是一门技术性、实践性和实用性很强的课程，教学过程中要坚持“精讲多练”的指导思想，综合运用案例式、任务驱动式、项目式、研讨式、启发式等多种教学方法，充分利用网络、多媒体等现代教学手段，通过理论讲授、实例操作演示、上机实验等环节，培养学生的AltiumDesigner22基础与实例教程的应用和操作能力、自主学习能力、独立思考能力和开拓创新能力。通过本课程的学习，了解AltiumDesigner22的基础知识和主要特点；了解AltiumDesigner软件的各种功能和使用方法；掌握AltiumDesigner22电路设计的各种基本操作方法与技巧，掌握AltiumDesigner软件的使用情况；通过实例的演练，能够帮助学生找到一条学习AltiumDesigner软件的终南捷径。四、先修课程本课程的先修课程是《AltiumDesigner22基础与实例教程》。五、使用教材及参考资料使用教材：黄志刚/龚燕萍.AltiumDesigner22基础与实例教程，北京：机械工业出版社，2024.1参考资料：[1].胡仁喜，闫聪聪等编著.《AltiumDesigner16中文版标准实例教程》[M].北京：\o"机械工业出版社"机械工业出版社，2016.[2].闫聪聪，杨玉龙等编著.《AltiumDesigner16基础实例教程》[M].北京：人民邮电出版社，2017.[3].李瑞，胡仁喜等编著.《AltiumDesigner18中文版电路设计标准实例教程》[M].北京：机械工业出版社，2019.[4].解璞等编著.《AltiumDesigner18电路设计基础与实例教程》[M].北京：\o"机械工业出版社"机械工业出版社，2020.[5].李瑞孟培胡仁喜等编著.《AltiumDesigner20中文版电路设计标准实例教程》[M].北京：\o"机械工业出版社"机械工业出版社，2021.六、教学形式、教学方法及实践性环节教学形式：理实一体化教学方法：讲授与上机实验结合七、考核考核形式：上机考试；试卷结构：单项选择题、判断题、操作题。成绩评定：期末考试（80%），平时考核（20%）；八、课时分配表总学时：44学时章目教学内容教学课时第1章AltiumDesigner22概述4第2章电路原理图的设计4第3章层次化原理图的设计4第4章原理图的后续处理4第5章印刷电路板设计8第6章电路板的后期处理4第7章创建元件库及元件封装6第8章信号完整性分析2第9章电路仿真系统4第10章综合实例4合计44九、教学进度表周次学时教学内容第一周2第1章AltiumDesigner22概述1.1AltiumDesigner22的主要特点 1.1.1AltiumDesigner22的组成 1.1.2AltiumDesigner22的新特点 1.2AltiumDesigner22的运行环境 1.3AltiumDesigner22的安装与卸载 1.3.1AltiumDesigner22的安装 1.3.2AltiumDesigner22的卸载 第二周2第1章AltiumDesigner22概述1.4AltiumDesigner22的启动 1.5AltiumDesigner22的工作环境 1.5.1AltiumDesigner22的工作环境 1.5.2AltiumDesigner22莱单栏 1.5.3菜单栏属性的设置 1.5.4工具栏 1.5.5工作区面板1.6思考与练习 第三周2第2章电路原理图的设计2.1电路设计的概念 2.2原理图图纸设置 2.3设置原理图工作环境 2.3.1设置原理图的常规环境参数 2.3.2设置图形编辑环境参数 2.4元件的电气连接 2.4.1用导线连接元件 2.4.2总线的绘制 2.4.3绘制总线分支线 2.4.4放置电源符号 2.4.5放置网络标签 2.4.6放置输入/输出端口 2.4.7放置通用NoERC标号 2.4.8放置PCB布线指示 第四周2第2章电路原理图的设计2.5操作实例 2.5.1A/D模拟电路设计 2.5.2音乐闪光灯电路设计 2.5.3变频声控器电路设计 2.5.4开关电源电路设计 2.5.5实用门铃电路设计 2.5.6过零调功电路设计 2.5.7定时开关电路设计 2.5.8时钟电路设计 2.6思考与练习 第五周4第3章层次化原理图的设计3.1层次电路原理图的基本概念 3.2层次原理图的基本结构和组成 3.3层次结构原理图的设计方法 3.3.1自上而下的层次原理图设计 3.3.2自下而上的层次原理图设计 3.4层次原理图之间的切换 3.5层次设计表 3.6操作实例 3.6.1声控变频器电路层次原理图设计3.6.2存储器接口电路层次原理图设计3.6.34PortUART电路层次原理图设计3.6.4游戏机电路原理图设计 3.7思考与练习第六周4第4章原理图的后续处理 4.1在原理图中放置PCBLayout标志 4.2打印与报表输出 4.2.1打印输出 4.2.2网络报表 4.2.3基于整个工程的网络表 4.2.4基于单个原理图文件的网络表 4.2.5生成元件报表 4.3查找与替换操作 4.3.1“查找文本”4.3.2“文本替换” 4.3.3“发现下一个” 4.4操作实例 4.4.1ISA总线与地址解码电路报表输出 4.4.2A/D转换电路的打印输出 4.4.3报警电路原理图元件清单输出 4.5思考与练习第七周2第5章印刷电路板设计 5.1PCB编辑器的功能特点 5.2PCB界面简介 5.2.1菜单栏 5.2.2主工具栏 5.3电路板物理结构及环境参数设置 5.4PCB的设计流程 5.5设置电路板工作层面 5.5.1电路板的结构 5.5.2工作层面的类型 5.5.3工作层面与颜色设置 第八周2第5章印刷电路板设计 5.6“Preferences（参数选择）”的设置 5.7在PCB文件中导入原理图网络表信息 5.7.1准备原理图和网络表 5.7.2电路板的规划 5.7.3导入网络报表 5.8元件的自动布局 5.8.1自动布局的菜单命令 5.8.2自动布局约束参数 5.8.3在矩形区域内排列 5.8.4排列板子外的元件 5.8.5导入自动布局文件进行布局 5.9元件的手动调整布局 5.9.1元件说明文字的调整 5.9.2元件的手动布局 第九周2第5章印刷电路板设计 5.103D效果图 5.10.1三维效果图显示 5.10.2“ViewConfiguration（视图设置）”面板 5.10.3三维动画制作 5.10.4三维动画输出 5.10.5三维PDF输出 5.11电路板的自动布线 5.11.1设置PCB自动布线的规则 5.11.2启动自动布线服务器进行自动布线5.12电路板的手动布线 5.12.1拆除布线 5.12.2手动布线 第十周2第5章印刷电路板设计 5.13添加安装孔 5.14覆铜和补泪滴 5.14.1执行铺铜命令 5.14.2设置覆铜属性 5.14.3放置覆铜 5.14.4补泪滴 5.15操作实例 5.15.1自动布线 5.15.2半自动布线 5.15.3手工布线5.16思考与练习第十一周4第6章电路板的后期处理 6.1电路板的测量 6.1.1测量电路板上两点间的距离 6.1.2测量电路板上对象间的距离 6.2DRC检查 6.2.1在线DRC和批处理DRC 6.2.2对未布线的PCB文件执行批处理DRC6.2.3对已布线完毕的PCB文件执行批处理DRC 6.3电路板的报表输出 6.3.1引脚信息报表 6.3.2PCB板信息报表 6.3.3元器件报表 6.3.4网络表状态报表 6.4电路板的打印输出 6.5思考与练习第十二周2第7章创建元件库及元件封装 7.1使用绘图工具条绘图 7.1.1图形工具条 7.1.2绘制直线 7.1.3绘制多边形 7.1.4绘制弧 7.1.5绘制圆 7.1.6绘制矩形 7.1.7绘制圆角矩形 7.1.8绘制椭圆 7.1.9添加文本字符串 7.1.10添加文本框 7.1.11添加图形 第十三周2第7章创建元件库及元件封装7.2创建原理图元件库 7.2.1启动原理图库文件编辑器 7.2.2工具栏 7.2.3元件库面板 7.2.4绘制库元件 7.3创建PCB元件库及封装 7.3.1封装概述 7.3.2常用封装介绍 7.3.3元件封装编辑器 7.3.4PCB库编辑器环境设置 7.3.5用PCB向导创建PCB元件规则封装7.3.6手工创建PCB元件不规则封装 第十四周2第7章创建元件库及元件封装7.4创建项目元件封装库 7.5制作原理图库元件操作实例 7.5.1制作LCD元件 7.5.2制作变压器元件 7.5.3制作七段数码管元件 7.5.4制作串行接口元件 7.5.5制作运算单元 7.6思考与练习第十五周2第8章信号完整性分析 8.1信号完整性分析概述 8.1.1信号完整性分析的概念 8.1.2信号完整性分析工具 8.2信号完整性分析规则设置 8.3信号完整性分析器设置 8.4思考与练习第十六周2第9章电路仿真系统 9.1电路仿真的基本概念 9.2放置电源及仿真激励源 9.2.1直流电压/电流源 9.2.2正弦信号激励源 9.2.3周期脉冲源 9.2.4分段线性激励源 9.2.5指数激励源 9.2.6单频调频激励源 9.3仿真分析的参数设置 9.3.1常规参数的设置 9.3.2仿真方式 9.3.3全局参数设置 9.3.4高级仿真设置 第十七周2第9章电路仿真系统9.4特殊仿真元器件的参数设置 9.4.1节点电压初值 9.4.2节点电压 9.4.3仿真数学函数 9.4.4实例：使用仿真数学函数 9.5电路仿真的基本方法 9.6操作实例 9.6.1带通滤波器仿真 9.6.2模拟放大电路仿真 9.7思考与练习第十八周4第10章综合实例 10.1电路板设计流程 10.1.1电路板设计的一般步骤 10.1.2电路原理图设计的一般步骤 10.1.3印刷电路板设计的一般步骤 10.2绘制电路原理图 10.2.1启动原理图编辑器 10.2.2设置图纸参数 10.2.3绘制元件 10.2.4放置元件 10.3生成网络表 10.4绘制印刷电路板 10.4.1创建一个新的PCB板 10.4.2设置印刷电路板的参数 10.4.3制作PCB元件封装 10.4.4导入网络表 10.4.5元件布局 10.4.6自动布线 十、主讲教师：xxx（教授）、xxx（副教授）、xxx（副教授）、xxx（副教授）、xxx（副教授）、xxx（副教授）、xxx（讲师）、xxx（讲师）、xxx（讲师）、xxx（讲师）、xxx（讲师）、xxx（助教）等第二部分教学内容第1章AltiumDesigner22概述教学目的和要求了解AltiumDesigner22的主要特点；熟悉AltiumDesigner22的运行环境；掌握PAltiumDesigner22的安装与卸载；熟悉AltiumDesigner22的启动；掌握AltiumDesigner22的工作环境。教学重点、难点重点:（1）AltiumDesigner22的主要特点（2）AltiumDesigner22的运行环境难点：AltiumDesigner22的工作环境。教学内容1.1AltiumDesigner22的主要特点 1.1.1AltiumDesigner22的组成 1.1.2AltiumDesigner22的新特点 1.2AltiumDesigner22的运行环境 1.3AltiumDesigner22的安装与卸载 1.3.1AltiumDesigner22的安装 1.3.2AltiumDesigner22的卸载 1.4AltiumDesigner22的启动 1.5AltiumDesigner22的工作环境 1.5.1AltiumDesigner22的工作环境 1.5.2AltiumDesigner22莱单栏 1.5.3菜单栏属性的设置 1.5.4工具栏 1.5.5工作区面板1.6思考与练习 第2章电路原理图的设计教学目的和要求了解电路设计的概念；熟悉原理图图纸设置；熟悉设置原理图工作环境；掌握元件的电气连接；掌握简单电路原理图的绘制。教学重点、难点重点:（1）电路设计的概念（2）原理图图纸设置难点：操作实例。教学内容2.1电路设计的概念 2.2原理图图纸设置 2.3设置原理图工作环境 2.3.1设置原理图的常规环境参数 2.3.2设置图形编辑环境参数 2.4元件的电气连接 2.4.1用导线连接元件 2.4.2总线的绘制 2.4.3绘制总线分支线 2.4.4放置电源符号 2.4.5放置网络标签 2.4.6放置输入/输出端口 2.4.7放置通用NoERC标号 2.4.8放置PCB布线指示 2.5操作实例 2.5.1A/D模拟电路设计 2.5.2音乐闪光灯电路设计 2.5.3变频声控器电路设计 2.5.4开关电源电路设计 2.5.5实用门铃电路设计 2.5.6过零调功电路设计 2.5.7定时开关电路设计 2.5.8时钟电路设计 2.6思考与练习 第3章层次化原理图的设计教学目的和要求了解层次电路原理图的基本概念；了解层次原理图的基本结构和组成；熟悉层次结构原理图的设计方法；掌握层次原理图之间的切换，及层次设计表的应用；结合实例掌握两种层次原理图的设计步骤。教学重点、难点重点:（1）层次电路原理图的基本概念（2）层次原理图的基本结构和组成难点：操作实例。教学内容3.1层次电路原理图的基本概念 3.2层次原理图的基本结构和组成 3.3层次结构原理图的设计方法 3.3.1自上而下的层次原理图设计 3.3.2自下而上的层次原理图设计 3.4层次原理图之间的切换 3.5层次设计表 3.6操作实例 3.6.1声控变频器电路层次原理图设计 3.6.2存储器接口电路层次原理图设计 3.6.34PortUART电路层次原理图设计 3.6.4游戏机电路原理图设计 3.7思考与练习第4章 原理图的后续处理教学目的和要求了解在原理图中放置PCBLayout标志；熟悉打印与报表输出；掌握查找与替换的操作方法；结合实例掌握后续处理相关操作方法的具体步骤。教学重点、难点重点：（1）在原理图中放置PCBLayout标志（2）打印与报表输出难点：操作实例。教学内容4.1在原理图中放置PCBLayout标志 4.2打印与报表输出 4.2.1打印输出 4.2.2网络报表 4.2.3基于整个工程的网络表 4.2.4基于单个原理图文件的网络表 4.2.5生成元件报表 4.3查找与替换操作 4.3.1“查找文本”4.3.2“文本替换” 4.3.3“发现下一个” 4.4操作实例 4.4.1ISA总线与地址解码电路报表输出 4.4.2A/D转换电路的打印输出 4.4.3报警电路原理图元件清单输出 4.5思考与练习第5章印刷电路板设计教学目的和要求了解PCB编辑器的功能特点及PCB界面的基础知识；熟悉PCB环境参数设置；掌握PCB板的布局方法；掌握PCB板的布线方法；结合实例掌握AltiumDesigner22自动布线器的使用方法。教学重点、难点重点：（1）PCB编辑器的功能特点（2）PCB界面简介难点：（1）覆铜和补泪滴；（2）操作实例。教学内容5.1PCB编辑器的功能特点 5.2PCB界面简介 5.2.1菜单栏 5.2.2主工具栏 5.3电路板物理结构及环境参数设置 5.4PCB的设计流程 5.5设置电路板工作层面 5.5.1电路板的结构 5.5.2工作层面的类型 5.5.3工作层面与颜色设置 5.6“Preferences（参数选择）”的设置 5.7在PCB文件中导入原理图网络表信息 5.7.1准备原理图和网络表 5.7.2电路板的规划 5.7.3导入网络报表 5.8元件的自动布局 5.8.1自动布局的菜单命令 5.8.2自动布局约束参数 5.8.3在矩形区域内排列 5.8.4排列板子外的元件 5.8.5导入自动布局文件进行布局 5.9元件的手动调整布局 5.9.1元件说明文字的调整 5.9.2元件的手动布局 5.103D效果图 5.10.1三维效果图显示 5.10.2“ViewConfiguration（视图设置）”面板 5.10.3三维动画制作 5.10.4三维动画输出 5.10.5三维PDF输出 5.11电路板的自动布线 5.11.1设置PCB自动布线的规则 5.11.2启动自动布线服务器进行自动布线 5.12电路板的手动布线 5.12.1拆除布线 5.12.2手动布线 5.13添加安装孔 5.14覆铜和补泪滴 5.14.1执行铺铜命令 5.14.2设置覆铜属性 5.14.3放置覆铜 5.14.4补泪滴 5.15操作实例 5.15.1自动布线 5.15.2半自动布线 5.15.3手工布线5.16思考与练习第6章 电路板的后期处理教学目的和要求了解电路板的测量；了解DRC的检查方法；掌握电路板的报表输出；掌握电路板的打印输出。教学重点、难点重点：（1）电路板的测量；（2）DRC检查。难点：（1）电路板的报表输出；（2）电路板的打印输出。教学内容6.1电路板的测量 6.1.1测量电路板上两点间的距离 6.1.2测量电路板上对象间的距离 6.2DRC检查 6.2.1在线DRC和批处理DRC 6.2.2对未布线的PCB文件执行批处理DRC 6.2.3对已布线完毕的PCB文件执行批处理DRC 6.3电路板的报表输出 6.3.1引脚信息报表 6.3.2PCB板信息报表 6.3.3元器件报表 6.3.4网络表状态报表 6.4电路板的打印输出 6.5思考与练习第7章创建元件库及元件封装教学目的和要求熟悉使用绘图工具条绘图；掌握原理图元件库的创建、PCB元件库及封装的创建；掌握项目元件封装库的创建；掌握原理图库元件操作实例的制作方法。教学重点、难点重点：（1）使用绘图工具条绘图；（2）创建原理图元件库。难点：制作原理图库元件操作实例。教学内容7.1使用绘图工具条绘图 7.1.1图形工具条 7.1.2绘制直线 7.1.3绘制多边形 7.1.4绘制弧 7.1.5绘制圆 7.1.6绘制矩形 7.1.7绘制圆角矩形 7.1.8绘制椭圆 7.1.9添加文本字符串 7.1.10添加文本框 7.1.11添加图形 7.2创建原理图元件库 7.2.1启动原理图库文件编辑器 7.2.2工具栏 7.2.3元件库面板 7.2.4绘制库元件 7.3创建PCB元件库及封装 7.3.1封装概述 7.3.2常用封装介绍 7.3.3元件封装编辑器 7.3.4PCB库编辑器环境设置 7.3.5用PCB向导创建PCB元件规则封装 7.3.6手工创建PCB元件不规则封装 7.4创建项目元件封装库 7.5制作原理图库元件操作实例 7.5.1制作LCD元件 7.5.2制作变压器元件 7.5.3制作七段数码管元件 7.5.4制作串行接口元件 7.5.5制作运算单元 7.6思考与练习第8章 信号完整性分析教学目的和要求了解信号完整性分析概述；熟悉信号完整性分析规则设置；掌握信号完整性分析器设置。教学重点、难点重点：（1）信号完整性分析概述；（2）信号