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1、电子线路 CAD课程教学大纲Electronics Circuit CAD总学时数：36 其中实验学时：12 学 分：2适用专业：自动化、电子信息等电类专业执 笔 人：编写日期：2005 年 3月一、 课程的性质、目的和任务：电子线路 CAD是自动化、电子信息科学等电类专业的选修课程。它的内容与电子线路的设计和制作密切相联，是一门实践性、应用性很强的实用课程。通过本课程的学习，使学生能够掌握电子线路的计算机辅助设计基础知识、基本理论和基本设计方法，从而使学生在今后走向工作岗位后，面临电子线路的实际问题时具备分析和解决问题的技能，并具有独立设计电子线路图和制板的工作能力。二、 课程教学的基本要求
2、：在本课程的学习中，要求学生深刻理解电子线路计算机辅助分析和设计的基本理论，掌握电子线路计算机辅助设计的一般步骤和方法，能熟练地运用计算机绘制电子线路原理图和 PCB制板图。本课程总学时 36学时，其中课堂教学为 22学时，实验教学为 12学时。三、课程的基本要求、教学内容、重点和难点：计算机绘图软件基础基本要求： 了解电子线路绘图软件的由来和发展； 掌握电子线路绘图软件的特点和使用场合； 掌握电子绘图软件的安装、启动、建立绘图设计文件的方法； 掌握绘图软件系统参数的设置。课程教学内容：电子线路的计算机辅助设计的发展；电子线路绘图软件的组成和它的特点；进入绘图环境建立绘图设计文件；对设计文件和
3、设计小组的管理；设置绘图软件的界面环境和系统参数。重点：建立绘图设计文件及对设计组成员的管理。难点：对设计文件的管理和系统参数设置。电子线路原理图设计基础基本要求： 了解电子电路原理图设计的步骤； 熟练掌握电路原理图设计中常用工具栏的作用和使用方法； 掌握电路原理图绘图图纸格式的设置； 掌握绘图网格和光标的设置课程教学内容：电子电路原理图的一般设计步骤和流程；电路原理图设计的各种工具栏和图纸的缩放方法；标准图纸和自定义图纸大小、颜色、字体等格式的设定；光标和网格的设置。重点：绘图中主工具栏、绘图工具栏和布线工具栏的作用。难点：建立自定义的图纸模板。完整电子线路原理图的设计基本要求： 掌握绘图前
4、，装载原理图元件库的方法； 熟练掌握利用工具栏和菜单等多种方法，对元件、节点、导线、网络名称等多种器件的放置，并对其属性进行编辑和修改； 熟练掌握对元件位置的调整及对调整后的元件进行线路连接和更新流水号； 掌握原理图环境参数的设置和保存设计文件的方法课程教学内容：电路原理图元件库的装载；放置元器件、绘制导线和总线、设置网络名称、放置电源和注释文字、放置输入输出端口及绘制直接及相关图形；编辑和修改各类元器件的属性、进行位置调整和线路连接及元件流水号的更新；设置原理图的环境参数和设计文件的保存。重点：原理图设计中，各类元器件的放置方法和其属性的编辑与修改。难点：环境参数的具体设置和电路原理图的完整
5、设计。制作原理图元件和创建元件库基本要求： 掌握加载元件库编辑器的方法； 掌握元件库编辑器中元件管理器内的各部分功能和操作方法； 掌握元件绘图工具的使用方法； 掌握绘制一个原理图元件的步骤和各种元件报表的产生。课程教学内容：原理图元件库编辑器的加载和界面简介；对元件库的管理；原理图元件绘图工具栏的使用及管脚属性的编辑；制作元件的一般方法和步骤；产生元件报表。重点：元件管理器内各部分的作用和正确使用。难点：原理图元件的完整绘制及对元件的规则检查。层次电路原理图设计基本要求： 理解层次电路原理图的构成及各部分之间的关系； 掌握层次电路原理图的设计方法； 掌握自上而下建立层次原理图的步骤； 理解自下
6、而上建立层次原理图的步骤；。课程教学内容：层次电路原理图的组成及各部分之间的关系；层次原理图的设计方法；建立层次原理图的一般步骤；不同层次电路之间的切换；由方块电路符号产生新原理图的 I/O 端口符号；由原理图文件产生方块电路符号；生产层次表。重点：建立层次电路原理图的方法和步骤。难点：完整的层次电路原理图的设计过程。生成原理图的各种报表基本要求： 掌握对电路原理图的电气规则检查； 掌握生成网络表的方法及它的特点和应用； 掌握产生元件列表、交叉参考表和网络比较表的步骤； 掌握电路原理图的输出方法；。课程教学内容：电路原理图的电气规则基础及 ERC 表的产生，网络表的生成；元件列表的产生；交叉参
7、考表和网络比较表的生成，原理图文件的输出。重点：对绘制好的电路原理图进行规则检查和网络表的生成。难点：对 ERC检查出的错误和警告能深刻理解，并能改正直至通过 ERC检查。PCB 印刷电路板基础基本要求： 理解印刷电路板的结构、元件封装的类型、铜膜导线、焊盘和过孔的作用。 掌握 PCB板设计原则和布线流程； 掌握启动 PCB编辑器创建 PCB设计文件的方法及工具栏的使用； 掌握电路板各工作层的作用及对工作层的管理； 掌握 PCB 板工作层和电路参数的设置。课程教学内容：PCB 板的结构、元件封装的分类、铜膜导线、焊盘、过孔、助焊膜和阻焊膜的作用及丝印层的功能；印刷电路板的布线流程和 PCB设计
8、基本原则；PCB 设计编辑器和工具栏的使用；电路板层的设置和管理，PCB 电路参数的设置。重点：PCB 板的布线流程和设计原则。难点：PCB 板工作层和电路参数的设置。印刷电路板的制作基本要求： 掌握利用工具栏绘制导线、放置焊盘过孔等其它操作的方法。 掌握由原理图的网络表直接生成 PCB板图的方法和步骤； 掌握装载 PCB元件库和浏览元件库元件封装的方法和步骤； 掌握元件自动布局和手工调整元件布局以及添加网络连接的方法； 掌握自动布线规则的设置方法和设计规则检查的应用； 掌握各种形式的自动布线方法； 掌握自动布线后手工调整布线的方法和其它后处理工作；课程教学内容：利用 PCB 绘图工具绘制导线
9、，放置焊盘过孔、坐标与尺寸标注、绘制图形等操作的方法和属性编辑；准备原理图和网络表；规划电路板和电气定义；网络表和元件的载入；元件的自动布局；脱节网络连接；手工编辑调整元件的布局；自动布线规则的设定和设计规则检查；自动布线；手工调整布线；PCB 板的 3D 显示。重点：网络表的装载、元件的手动布局、自动布线规则的设置及设计规则检查。难点：设计出一个规范化、通过了设计规则检查又比较满意 PCB板图。四、课程各教学环节要求本课程教学环节除课堂授课外，安排学生作业，还有实验课。实验课是培养学生实际动手能力的主要手段，通过这样的训练使学生达到如下要求：(1)能够绘制一般的电路原理图；(2)能够绘制较为
10、复杂的层次式电路原理图。(3)能够根据原理图的需要，创建自己的元件库，设计需求的原理图元件。(4)能自主的设计难易程度适中的 PLC电路板本课程的实验和课程设计具体内容和要求，详见本课程的实验大纲。五、学时分配各教学环节学时分配内 容 讲授 实验 习题课 其它 小计 作业题量注计算机绘图软件基础 2 2 24电子线路原理图设计基础 2 2 24完整电子线路原理图的设计 6 4 10 36制作原理图元件和创建元件库2 2 4 24层次电路原理图设计 2 2 4 12生成原理图的各种报表 2 2PCB 印刷电路板基础 4 2 6印刷电路板的制作 4 2 6 36六、课程与其它课程的联系：本课程应在
11、学生学习完微型计算机应用基础 、 电子技术基础 。 电路理论 、 微机原理与应用等课程后开设，学习本课程前学生应具有计算机应用基础知识，低频、数字电子技术知识、单片机知识，本课程为后续的毕业设计和走向工作岗位接触实际奠定基础。七、教材与主要参考文献：教材：Protel99 SE 原理图与 PCB及仿真 清远计算机工作室编著 机械工业出版社教学参考书:1. Protel99 电路设计与应用 孙江宏主编 机械工业出版社2. 电路原理图与电路板设计教程 Protel99 SE 夏路易主编 北京希望电子出版社3. 非常电路设计 Protel99 之 Sch 柯南主编 中国铁道出版社4. 非常电路设计 Protel99 之 PCB 柯南主编 中国铁道出版社
