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首页 第1章 电子线路CAD与Protel99 SE概述

第1章 电子线路CAD与Protel99 SE概述.ppt

第1章 电子线路CAD与Protel99 SE概述

逍遥
2012-03-09 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《第1章 电子线路CAD与Protel99 SE概述ppt》,可适用于IT/计算机领域

第章电子线路CAD与ProtelSE概述第章电子线路CAD与ProtelSE概述电子线路CAD的概念ProtelSE概述ProtelSE的安装与启动习题电子线路CAD的概念电子线路CAD的概念CAD是ComputerAidedDesign(计算机辅助设计)的简称。CAD的特点是速度快准确性高能极大地减轻工程技术人员的劳动强度但在当时普及率低主要原因是计算机价格昂贵商品化的CAD软件种类很少。随着计算机硬件技术的飞速进步以及价格的不断下降年后的今天CAD软件种类繁多几乎所有的工业设计项目都有相应的CAD软件并向CAM(ComputerAidedManufacturing即计算机辅助制造)方向发展。可以这样说CAD、CAM的普及应用是计算机技术不断前进的动力之一而在计算机设计、制造领域广泛采用CAD、CAM技术后反过来又极大地缩短了计算机硬件的开发周期从而促进了计算机技术的发展和进步。电子线路CAD的基本含义是使用计算机来完成电子线路的设计过程包括电原理图的编辑、电路功能仿真、工作环境模拟、印制板设计(包括自动布局、自动布线)与检测(包括布线、布局规则的检测和信号完整性分析)等。电子线路CAD软件还能迅速形成各种各样的报表文件如元件清单报表为元器件的采购及工程预决算等提供了方便。目前电子线路CAD软件种类很多如早期的TANGO、SmartWork、AutoBoard、EESystem、PCAD、OrCAD、Protel等其功能大同小异。其中Protel具有操作简单、方便、易学等特点自动化程度较高是目前比较流行的电子线路CAD软件之一。在计算机上利用电子线路CAD软件进行电路设计的过程大致如下:()编辑原理图。原理图编辑是电路CAD设计的前提因此原理图编辑(SchematicEdit)是电路CAD软件必备的功能。()必要时利用CAD软件的电路仿真功能对电路功能、性能指标进行仿真测试(如使用ProtelSE的SIM仿真器)。电路功能、性能主要由原理图决定。在仿真软件出现以前只能通过实验方法对电路性能进行测试但费用高、周期长在仿真软件出现后即可通过仿真软件对电路性能进行模拟既方便又快捷而且费用低廉。因此作为一个成熟的电路CAD软件最好应具备电路仿真功能。()如果电路中使用了PLD器件则必须进行PLD设计以便获得PLD烧结数据文件。因此作为一个成熟的电路CAD软件最好能提供PLD设计功能(ProtelSE提供了PLD设计功能)。()生成网络表文件(或直接执行ProtelSE原理图编辑器中“Design”菜单下的“UpdatePCB…”命令创建PCB文件并将原理图中元件序号、封装形式以及连接关系装入PCB文件内)。()不正确返回()修改原理图。()设计、编辑印制板(PCB)(执行“UpdatePCB…”命令或启动ProtelSEPCB编辑器并装入从原理图文件中提取的网络表文件)。PCB设计是电路CAD设计的最终目的因此PCB编辑功能的强弱(如自动布局、布线效果)是衡量电路CAD软件关键性能的指标之一。()对高速数字电路来说完成印制板编辑后可能还需要通过信号完整性分析以确认信号在传输过程中是否发生畸变。()在PCB中生成网络表文件并与SCH编辑器中生成的网络表文件进行比较以确认PCB设计过程中是否改变了原理图中元件之间的连接关系。ProtelSE概述ProtelSE概述美国ACCELTechnologies公司于年推出了在当时非常受欢迎的电路CAD软件包TANGO它具有操作方便、易学、实用、高效的特点但随着集成电路技术的不断进步集成度越来越高引脚数目越来越多封装形式也趋于多样化并以QFP、PGA、BGA等封装形式为主使电子线路越来越复杂TANGO软件的局限性也就越来越明显。为此澳大利亚ProtelTechnology公司推出了ProtelCAD软件以作为TANGO的升级版本和继承者。Protel上市后迅速取代了TANGO成为当时影响最大、用户最多的电子线路CAD软件包之一。但早期的Protel属于DOS应用程序只能通过键盘命令完成相应的操作使用起来并不方便。随着Windows的普及ProtelTechnology公司先后推出了ProtelforWindows、ProtelforWindows、ProtelforWindows、ProtelforWindows等多个版本年推出了全位的Protel年推出了Protel、ProtelServicePack、ProtelSE等版本年发布了在Windows、WindowsXP操作系统下运行的ProtelDXP版本。ProtelSE功能很强将电原理图编辑、电路性能仿真测试、PLD设计及印制电路板(PCB)编辑等功能融合在一起从而实现了电子设计自动化(EDA)。ProtelSE具有Windows应用程序的一切特性在ProtelSE中引入了操作“对象”属性的概念使所有“对象”(如连线、元件、IO端口、网络标号、焊盘、过孔等)具有相同或相似的操作方式实现了电子线路CAD软件所期望的“简单、方便、易学、实用、高效”的操作要求。本书将详细介绍ProtelSE的功能及使用方法。ProtelSE都具有如下特点:()将原理图编辑(SchematicEdit)、印制电路板(PCB)编辑、可编程逻辑器件(PLD)设计、自动布线(Route)、电路模拟仿真(Sim)、信号完整性分析等功能有机地连在一起是真正意义上的EDA软件智能化、自动化程度较高。()支持由上到下或由下到上的层次电路设计使ProtelSE能够完成大型、复杂的电路系统设计。()当原理图中的元件来自仿真用元件电气图形符号库时可以直接对电原理图中的电路进行仿真测试。()提供ERC(电气规则检查)和DRC(设计规则检查)能最大限度地减少设计错误。()库元件的管理、编辑功能完善操作非常方便。通过基本的作图工具可完成原理图用元件电气图形符号以及PCB元件封装图形的编辑、创建。()全面兼容TANGO及ProtelforDOS即在ProtelSE中可以使用、编辑TANGO或低版本Protel建立的文件并提供了转换成OrCAD格式文件的功能。()Schematic和PCB之间具有动态连接功能保证了原理图与印制板的一致性以便相互检查、校验。()具有连续操作功能可以快速地放置同类型元件、连线等。ProtelSE新增功能Protel公司推出Protel后于年月推出了Protel正式版不久又推出了ProtelSE(即Protel第二版)两者的运行环境、操作方式(如原理图编辑、自动布局与布线操作、印制板编辑等的操作方式)基本相同。与Protel相比ProtelSE主要做了如下改进:.设计文件类型在创建新设计项目时允许选择设计文件类型可以选择ddb(设计数据库)文件也可以选择Windows系统文件。.模拟仿真部分()改进了“BrowseSimdata”(浏览仿真数据)窗口的操作界面在直流工作点分析外的仿真方式中增加了观察对象创建(“New”)和删除(“Delete”)按钮强化了仿真曲线的测量方式不仅可以获得A、B两被测点的差“BA”还可以获得最小值、最大值、平均值、均方值等参数。()尽管保留了“数学函数”仿真元件库但作用已不大。在ProtelSE中可通过“浏览仿真数据”窗口内的“New”按钮借助基本的“数学函数”构造新的观测对象(任一物理量)的数学表示式这样便可观测各节点电压、支路电流、器件功率外的其他物理量及其仿真曲线避免了因在原理图内加入“数学函数”仿真元件和连线而对原理图造成的破坏。()强化了AC小信号分析波形观察方式可以直接观察“群延迟”参数且允许在AC小信号分析窗口内同时以两种方式观察被测对象。()扩充了仿真元件库增加了新的仿真元件。()增加了观察信号类型。在ProtelSE中可以观察任一元件中的电流量。.原理图编辑器部分()改进了“BrowseSch”(浏览原理图)窗口的操作界面当以“Library”(元件电气图形库)作为浏览对象时增加了元件电气图形符号浏览按钮“Browse”和元件电气图形符号浏览窗。在元件电气图形符号浏览窗内除了显示元件电气图形符号外还提供了同一封装内的套数、套号信息使操作者能够方便、迅速地找出目标元件的电气图形符号直观性强。()改进了元件属性窗口的界面。()修改了部分对话窗界面。.PCB编辑器部分强化了原理图与PCB编辑器的同步更新方式。在原理图窗口内执行“Design”(设计)菜单下的“UpdatePCB…”命令即可将原理图内元件封装形式、电气连接关系装入同一设计数据库文件包内的PCB文件(如果存在多个PCB文件则系统会询问用户装入哪一PCB文件如果没有PCB文件将自动产生PCB文件)无需先生成网络表后才能装入的操作过程。.“SignalIntegrity”(信号完整性分析)()强化了信号完整性分析功能给每一分析参数设置了缺省值即使不对信号完整性分析参数进行任何设置也能运行(只是结果与实际情况未必相符)。()调整了部分设置项的位置、内容忽略了对分析结果影响不大的设置项简化了分析参数的设置过程。ProtelDXP概述年Protel公司正式发布了在Windows、WindowsXP操作系统下运行的ProtelDXP版本运行环境要求比ProtelSE高具体如下:推荐配置最小要求WindowsXPWindowsProfessionalPentiumGHz或更高PentiumMHz内存MB内存不小于MB硬盘空间不小于MB硬盘空间不小于MBMB显存分辨率×MB显存分辨率×相对于ProtelSEProtelDXP操作界面变化较大“工具”按钮、菜单项较多初学者不易掌握。尽管DXP版新增了一些功能但一般用户很少用到且其对显示器尺寸要求太高(当显示器尺寸小于英寸时感到界面上的文字、按钮偏小眼睛很容易疲劳)因此ProtelSE用户不一定愿意升级到ProtelDXP。ProtelSE的安装与启动ProtelSE的安装与启动ProtelSE的安装.ProtelSE的运行环境ProtelSE对微机硬件要求不高最低配置为:PentiumⅡ或Celeron以上CPU(CPU主频越高运行速度越快)内存容量不小于MB(最好是MB或MB)硬盘容量大于GB(最好使用GB以上硬盘)显示器尺寸不小于英寸分辨率不能低于×。当分辨率低于×如×或更低时将不能完整地显示出ProtelSE窗口的下侧及右侧部分(对于英寸显示器来说当分辨率为×时字体太小不便阅读因此英寸显示器可能是ProtelSE的最低要求)。总之硬件配置档次越高运行速度越高效果越好。软件环境是WindowsNT或以上版本。就目前来说ProtelSE对微机硬件配置要求不算高容易满足。.ProtelSE的安装Protel与ProtelSE的安装方法相同:将ProtelSECDROM盘片插入CDROM驱动器内如果CDROM自动播放功能未被禁止的话ProtelSE安装向导将自动启动并引导用户完成ProtelSE的安装过程。当然也可以直接运行ProtelSE的安装文件setup启动安装过程。在安装过程中允许用户选择安装目录缺省时ProtelSE安装在“C:ProgramFilesDesignExplorerSE”(Protel安装在“C:ProgramFilesDesignExplorer”)文件内。在安装过程中系统将提示用户输入访问码(访问码贴在产品包装外是ProtelSE合法用户的标志没有访问码将无法打开和使用ProtelSE)。如果在安装时不输入访问码也可以在安装后启动时输入访问码。安装后ProtelSE所在目录文件结构如图所示(假设采用缺省安装路径)。图ProtelSE安装后的文件结构.安装补丁程序完成ProtelSE安装后可执行安装光盘上的Protelseservicepackexe文件安装补丁程序。.安装中文菜单在复制中文菜单前完成ProtelSE的安装后先启动一次ProtelSE退出后将Windows根目录中的Clientsercs英文菜单保存起来然后将安装光盘中的Clientsercs复制到Windows根目录下再启动ProtelSE时即可发现所有菜单命令后均带有中文注释信息。ProtelSE的启动在ProtelSE的安装过程中安装程序SETUPEXE自动在Windows桌面上和“开始”菜单内建立“ProtelSE”(Protel)的快捷方式图标同时在“开始程序”快捷菜单内也建立了“ProtelSE”(Protel)的快捷方式菜单。因此启动ProtelSE将非常容易单击桌面上“开始”菜单内的“ProtelSE”(Protel)快捷方式或“ProtelSE”(Protel)快捷方式菜单内的“ProtelSE”(Protel)快捷方式均可启动ProtelSE。ProtelSE启动后的操作界面如图所示。图ProtelSE界面单击ProtelSE主画面中“File”(文件)菜单下的“New”(新项目)命令即可创建一个新的设计数据库文件(ddb)如图所示。图设计文件库单击图中的“Location”标签即可选择设计文件类型缺省时用设计数据库文件包扩展名为 ddb即项目内所有文件存放在一个设计数据库文件包内也可以选择Windows系统文件结构这时项目内不同文件单独存放在一个文件夹内同时还可以指定新设计文件(ddb)的存放路径(缺省时存放在DesignExplorerSE目录下的Examples子目录内如C:ProgramFilesDesignExplorerSEExamples)和文件名(MyDesignddb)。建议通过“Browse…”(浏览)按钮选择其他的目录路径(将用户数据文件存放在用户数据盘上特定目录内是一个好的习惯)并在“DatabaseFileName”文本框内输入新设计数据库文件名。必要时单击图中的“Password”标签输入访问该设计数据库文件(ddb)包的密码。输入密码后再编辑、浏览设计数据库文件包时要求输入密码这样可有效阻止他人非法浏览、修改设计项目内的设计文件。选择“设计数据库文件”存放路径并输入文件名后单击“OK”按钮即可进入ProtelSE的设计状态如图所示。图创建设计文件库后的界面此时窗口标题栏显示为“DesignExplorerD:ptestddb”(其中D:ptestddb是设计数据库文件所在目录及文件名)。ProtelSE中的所有设计文件如原理图文件(sch)、印制板文件(pcb)、仿真测试波形文件(wav)以及各种报表文件等缺省时均存放在设计数据库文件(DesignDatabase)内ddb文件实际上是一个文件包其中既可以包含文件也可能包含子目录。在“设计文件列表”窗内单击设计文件库(testddb)前的小方块(或直接双击testddb)即可看到设计数据库文件(ddb)包内的文件结构再单击各文件夹前的小方块即可显示或隐藏文件夹内的文件目录结构如图所示。图设计文件库(testddb)的结构图中“DesignTeam”文件夹内存放了设计队伍(存放在Members文件夹内)、文件访问权限(不同设计人员对文件的访问权限存放在Permissions文件夹内)以及会议记录等项目设计日常管理信息“RecycleBin”是设计文件回收站其作用类似于Windows桌面上的“回收站”用于临时存放删除的设计文件必要时可从中恢复。设计文件如原理图文件、元件清单、模拟仿真波形文件、印制板文件以及各种各样的报表文件等可存放在“Documents”文件夹内也可以直接存放在设计数据库文件包内如元件电气图形符号库文件(Lib)就需要直接存放在设计数据库文件包内而不是数据库文件包内的某一文件夹下。单击“设计文件管理器”窗口内的文件夹如“Documents”(或设计数据库文件本身)指定新文件存放位置后执行“File”菜单下的“New…”(创建新文件)命令将弹出如图所示的新文档(NewDocument)选择窗口。该文档选择窗内列出了ProtelSE可以管理、编辑的文件类型包括SchematicDocument(原理图文件)、SchematicLibraryDocument(SchLib原理图用元件电气图形符号库文件)、PCBDocument(印制板文件)、PCBLibraryDocument(印制板图形库文件)、SpreadSheetDocument(Protel表格文件类似于电子表格)、TextDocument(文本文件)、WaveformDocument(波形文件)和DocumentFolder(文件夹)等。图新文档选择窗选择相应文件类型如“SchematicDocument”(原理图文件)单击“OK”按钮即生成相应的设计文件如图所示。此时一般采用缺省文件名作为设计文件名缺省的原理图文件为Sheetnsch(n=,,等)缺省的印制板PCB文件名为PCBPCBn缺省的PCB元件封装图文件名为PCBLibnLib缺省的元件电气图形库文件名为SchLibnLib。图系统创建的原理图文件名在“设计文件管理器”窗口内单击设计文件图标即可打开相应文件(ProtelSE依据待编辑文件的类型启动对应编辑器打开指定文件)。ProtelSE中的文件管理在ProtelSE中通过“设计文件管理器”即可方便、快捷地管理整个设计项目内数目庞大的不同类型的设计文件。“设计文件管理器”的使用方法与Windows中“资源管理器”的使用方法完全相同。.打开设计文件执行“File”菜单下的“Open…”命令(或直接单击工具栏内的“打开”按钮)在如图所示的“OpenDesignDatabase”窗口内在“文件类型”下拉列表窗内选择相应设计文件类型(如 Ddb)在文件列表窗内找出并单击待打开的设计文件名(如DesignExplorerSEExamples文件夹下的演示文件库ZMicroprocessor)后再单击“OK”按钮(或直接双击文件列表窗内的设计文件)即可打开一个已存在的设计文件库如图所示。图打开设计文件库选择窗图设计文件库ZMicroprocessorDdb的结构.列出或隐藏设计文件或文件夹内的目录结构在“设计文件管理器”窗口内单击设计数据库文件包前的小方块即可显示或隐藏设计数据库文件包目录结构单击设计数据库文件包内某一文件夹前的小方块即可显示或隐藏文件夹内的文件目录结构。.文件切换在“设计文件管理器”窗口内直接单击文件夹或文件夹内的设计文件时可迅速打开文件夹或切换到相应设计文件的编辑状态。.文件删除、改名及复制为防止在文件删除、改名、复制等操作的练习过程中改变系统提供的演示文件不妨先在D盘上创建一个临时文件夹如D:FileTest将C:ProgramFilesDesignExplorerSEExamplesZMicroprocessorDdb设计数据文件包复制到D:FileTest文件夹内执行“File”(文件)菜单下的“Open”命令打开D:FileTestZMicroprocessorDdb文件然后再进行文件删除、改名、复制等操作的练习。)删除文件或文件夹下面以删除图窗口内“SurfaceMountRevision”文件夹内的“Memorysch”文件为例说明文件删除的操作过程。()在“设计文件管理器”窗口内单击“SurfaceMountRevision”文件夹下的Memorysch文件(即先切换到该文件的编辑状态)。()执行“File”菜单下的“Close”命令关闭文件(或将鼠标移到文件名上单击右键调出快捷菜单指向并单击其中的“Close”命令以关闭文件)。()单击“SurfaceMountRevision”文件夹返回图。()在如图所示的文件列表窗口内单击Memorysch图标。图设计文件库(ddb)内文件夹结构()执行“File”菜单下的“Delete”命令确认后即可将Memorysch文件移到“RecycleBin”(回收站)内。当文件处于关闭状态时将鼠标移到需要删除的设计文件上按住鼠标左键不放直接将文件移到“RecycleBin”(回收站)文件夹内也可迅速删除。当删除对象为文件夹时先逐一关闭文件夹内的文件然后即可删除文件夹本身。)永久删除与恢复当需要彻底删除或从回收站内恢复某一文件时在“设计文件管理器”窗口内双击“RecycleBin”(回收站)文件夹在回收站窗口内指向并单击目标文件(如图所示)后再执行“File”菜单下的“Delete”命令可将目标文件永久删除执行“File”菜单下的“Restore”命令可恢复目标文件执行“File”菜单下的“EmptyRecycleBin”(清空回收站)命令将永久删除回收站内的所有文件。图回收站)文件或文件夹改名当文件或文件夹处于关闭状态时可对设计文件或文件夹进行改名例如在图所示的窗口内将鼠标移到“ZProcessor”文件夹上单击鼠标右键指向并执行“Close”(关闭)命令再将鼠标移到“ZProcessor”文件夹上单击鼠标右键指向并执行“Rename”命令即可对ZProcessor文件夹进行改名。值得注意的是:在ProtelSE状态下单击设计文件窗口右上角的“关闭”按钮时将关闭设计数据库文件(即关闭了整个设计数据库内的所有文件)即窗口右上角“关闭”按钮的功能与“File”菜单下的“CloseDesign”命令相同。如果只需关闭设计文件库(ddb)中的指定设计文件则只能通过当前编辑器窗口内“File”菜单下的“Close”(关闭)命令关闭当前正在编辑的文件。)文件复制与搬移复制文件的操作过程如下:()在“设计文件管理器”窗口内单击源文件所在的文件夹。()在如图所示的文件列表窗口内找出并单击待复制的源文件执行“File”菜单下的“Copy”命令(或将鼠标移到“文件列表”窗口内待复制的源文件图标上单击鼠标右键指向并单击快捷菜单内的“Copy”命令)。如果执行“File”菜单下的“Cut”(剪贴)命令(或将鼠标移到文件列表窗口内待复制的源文件图标上单击鼠标右键指向并单击快捷菜单内的“Cut”命令)则执行粘贴操作后相当于进行了文件搬移。()单击目标文件夹然后执行“File”菜单下的“Paste”(粘贴)命令即可将指定文件或文件夹复制到目标文件夹内。习题习题电子线路CAD的基本含义是什么?CAD软件包必须具备哪些功能?指出ProtelSE的运行环境。运行ProtelSE所要求的最低分辨率是多少?当显示分辨率小于软件要求的最低分辨率时启动ProtelSE会遇到什么问题?在ProtelSE状态下打开C:ProgramFilesDesignExplorerSEExamplesZMicroprocessorDdb设计文件包并浏览该文件包内的文件结构。在D驱动器上建立一个Examples文件夹并将DesignExplorerSEExamples文件夹内的所有文件及目录拷贝到D:Examples文件夹内然后启动ProtelSE并创建MyFirstDesignDdb设计文件包。在ProtelSE状态下打开D:ExamplesZMicroprocessorDdb设计文件包并将SurfaceMountRevision文件夹内所有的sch文件和prj文件复制到D:ExamplesMyFirstDesignDdb文件包内的Documents文件夹内。删除D:ExamplesZMicroprocessorDdb文件包内SurfaceMountRevision文件夹下的ZMicroprocessorprj文件然后再从设计文件回收站内恢复该文件。

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