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1、计算机辅助电路设计计算机辅助电路设计实验教案实验教案实验一：熟悉实验一：熟悉 PROTEL99PROTEL99 原理图设计环境原理图设计环境 （一）（一） 实验目的及要求：实验目的及要求： 1.掌握建立设计数据库、进入原理图设计窗口的方法； 2.熟悉设置原理图设计环境的方法； 3.熟悉原理图管理器、元件库管理器的功能。 （二）（二） 实验内容：实验内容： 1.启动 Protel 99,在 D 盘新建一个文件夹,用自己的班级和学号命名,并在文件夹中 建 立一个名为 MyDesign1.ddb 设计数据库。 2.在内容 1 的基础上,再建立一个名为 MyDesign2.ddb 设计数据库,并保存到
2、 D 盘建立 的文件夹中。 3.关闭设计数据库 MyDesign1.ddb、MyDesign2.ddb，再从 D 盘的文件夹中重新调入设 计数据库 MyDesign1.ddb。 4.在设计数据库 MyDesign1.ddb 中建立一个“文件夹、PCB、PCBLIB、TXT”文件，并分 别命名为“我的电路设计文件、我的印刷电路板、我的元件封装、电路说明书” 。 5.分别双击这些图标，进入对应窗口，窗口切换，关闭上述打开的所有窗口。 6.在设计数据库 MyDesign1.ddb 中建立一个原理图文件,命名为“原理图设计环境练习” ,并进入原理图设计窗口。 7.进入元件库管理器，调入 Miscell
3、aneous Devices.ddb、Ti Databooks.ddb、Ti Logic.ddb 元件库，然后删除 Ti Logic.ddb 元件库。 8.放置元件 Res1、Cap、JEFT-N、NPN、NOR、LED。 9.调入安装目录 Examples 下的 Z80 Microprocessor.ddb,选择 CPU Section.sch,打开 对应原理图，进入原理图管理器，分别选择对象类 parts、junctions、Net lables，然 后选择对象类中对应对象，用 txt、jump、edit 按钮，观察其作用；关闭 Z80 Microprocessor.ddb。 10.设置设
4、计环境：切换到 MyDesign1.ddb 文件的原理图“原理图设计环境练习”设计 窗口，图纸大小定义为 800*500mil；对话框字体为 11；标题栏使用标准标题栏，并将下 图内容显示在标题栏上；设置可视栅格 20mil、捕捉栅格 20mil、电气栅格 10mil,其他设 置使用默认值。11.设置图形编辑环境：管脚名称、编号到元件边沿的距离为 0.01inch（注意转换为 mil） ；正交拖动、自动放置节点；对象电气热点自动对齐；图纸模板不复制到剪切板； 设置滚屏速度、光标。实验二实验二 画原理图工具练习画原理图工具练习 （一）实验目的及要求：（一）实验目的及要求：1.掌握原理图画图工具的
5、使用； 2.了解原理图绘图工具； 3.掌握原理图编辑工具的使用。 （二）（二） 实验内容：实验内容： 1.启动 Protel 99，调入设计数据库 MyDesign1.ddb，建立原理图文件“原理图工 具练习 1” ，进入原理图设计窗口。 2.装入元件库 Miscellaneous Device.ddb、Protel DOS Schematic Libraries.ddb。 3.设置可视栅格 10mil、捕捉栅格 10mil、电气栅格 8mil。 4.放置如下图元件，连线，设置元件属性。提示：提示：元件可拖动、复制、粘贴、删除、对齐；元件拖动时，Space 键可旋转，X 和 Y 键水 平和垂直
6、镜像；暂时设置属性 Designator、Part type；Hidden Pins 显示隐藏的管脚名称 与编号；元件编号可采用 Tools/Annotate 自动进行；设置自动放置节点；导线连引脚时、 拐弯处、相交处要点左键。 5.建立原理图文件“原理图工具练习 2” ，进入原理图设计窗口，按下图完成画总 线 练习。CLR1 CLK111D31Q22D42Q53D73Q64D84Q95D135Q126D146Q157D177Q168D188Q19U1SN 74LS273OC1 CLK111D31Q22D42Q53D73Q64D84Q95D135Q126D146Q157D177Q168D188
7、Q19U2SN 74LS374D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8.提示：提示：总线包括三个部分：总线、分支线、网络标号，先延长引脚，再放分支线、总线、 网络标号；总线两端对应的分支线上网络标号相同；TI DatabookTI TTL Logic 1988(Commercial.lib)元件库中取出 74LS273 和 74LS373。 6.将上述两图复制到 WORD 文档（不复制模板背景） 。 7.取消原理图文件“原理图工具练习 2”的标题栏，在原位置用 Drawing Tools 上 的R1 30kR3 3kR2 15kR4 5k12
8、J1Input1 2J2power1 2J3outputC110uC210uQ12N2222.线画如图所示标题栏，并显示自定内容。8原理图编辑命令练习 选取：选取是用鼠标框选某个或某组对象； 点取: 点取是指用鼠标单击点取某个对象； 删除：Edit/Delete 命令，十字光标指向被删除对象；或，点取，按 delete 键； 复制：选取复制对象，Edit/copy； 剪切：选取对象，Edit/cut； 粘贴：选取对象，Edit/copy,然后 Edit/paste； 阵列粘贴：选取对象，Edit/copy，然后作图工具栏上的阵列粘贴工具； 对齐：选取排列对象，Edit/Align 拖动: 用鼠
9、标光标指向元件中心部位，按住鼠标左键不放，移动鼠标至合适位置， 松开鼠标左键； 旋转：拖动时，按“space”键。实验三实验三 画原理图元件画原理图元件 （一）（一） 实验目的及要求：实验目的及要求： 1.学习用 Schlib Drawing Tools 、IEEE 标准符号画元件图； 2.掌握用元件管理器 Browse Schlib 管理元件； 3.掌握使用 Tools 菜单管理元件； 4.学习使用有关元件的报告文件。 （二）（二） 实验内容：实验内容： 1. 调入设计数据库 MyDesign1.ddb，建立画元件图文件（Schematic LibraryDocument） “画原理图元件练
10、习” ，进入元件编辑器。 2.画出一个低电平清除端、下降沿触发的 D 触发器,名称“D 触发器” 。 3.按照右图，画出双共阳数码管的元件图，名称“数码管” 。 提示：提示：中间的显示段用 Schlib Drawing Tools 中的线；注意引脚的输入输出；调整引脚名 称、编号与元件边沿间的距离。4.画如下元件，名称分别为“变压器、热继电器、热继电器动合触点”a bfcgda16b15c3d2e1f18g17dpVcc14edp4a bfcgda11b10c8d6e5f12g7dpVcc13edp9MAN6710DSP? *.。.提示：提示：引脚要用 Schlib Drawing Tools
11、 中的引脚工具，均为双向。实验实验四四: :画原理图练习画原理图练习 （一）（一） 实验目的及要求：实验目的及要求： 1.掌握利用画原理图的方法和步骤； 2.掌握电气检测和网络表生成方法； 3.掌握建立报表和打印原理图方法。 （二）实验内容：（二）实验内容： 1.启动 Protel 99，调入设计数据库 MyDesign1.ddb，建立原理图文件“画原理图练 习 1” ，进入原理图设计窗口。 2.装入元件库。 3.画如图原理图。R1 RES2R2 RES2R3 RES2R4 RES2Q1 NPNQ3 NPNQ2 PNPD1 1N4148D2 1N4148+C110u+C2200u12J1CON
12、21 2J2CON21 2 3 4J3CON4G NDG NDG NDG ND. .提示：提示：注意输入封装（见课本 p.81） ；注意不同引脚连接对象不同。 4.电气检查 tool/erc,生成错误报表，检视错误报表，修改错误； 5.把原理图复制到工作区左下角，按图纸实际大小重新定义图纸； 6.复制原理图到 WORD 文档（不复制模板，用 Place/Txt+点定义四角） ； 7.建立网络表文件 design/creat netlist，对照原理图仔细阅读网表，辨认一个网网表，辨认一个网 络（络（NetNet）所连接的部分，网络就是电气相连的电源地线或网络标号或元件引脚；）所连接的部分，网络
13、就是电气相连的电源地线或网络标号或元件引脚； 8.生成元件表 report/bill of material，阅读元件表。9.画如图原理图，完成 4-8 步骤。1 2J1Pow erIN1GND2OUT3U1L7908CTV CCC1 2.2u.实验实验五五 熟悉电路板熟悉电路板设计环境和电路板管理器功能设计环境和电路板管理器功能 （一）实验目的及要求：（一）实验目的及要求： 1.掌握电路板设计管理器的操作； 2.熟悉电路板的各种构成对象； 3.掌握电路板设计环境设置操作； 4.掌握定义电路板的方法； 5.掌握 PCB 绘图工具的使用； 6. 掌握电路板编辑工具的使用。 （二）实验内容及步骤：
14、（二）实验内容及步骤： 1.建立 PCB 文件，更名为“PCB 基础练习。Pcb” ，双击进入 PCB 编辑器； 2.调入安装目录下ExamplesZ80 microprocessor.ddb，打开 Z80 processor board.pcb； 3.点击 PCB 管理器标签，分别选择 Nets、Components、Nets classes、Components classes、violation、rules、liabraries，体会这些概念，观察下面框图宣示内容的 变化，以及按钮的作用； 4.选中 Toolspreferencesdisplaysingle layer mode(单层显
15、示)，切换不同层面 （工作区底边） ，观察不容层面上的对象； 5.用 design/layer stack manager 设置单层板、双层板、四层板、六层板； 6.用 design/layer stack manager 的模板设置单层板、双层板、四层板、六层板； 7.用 design/mechanical layers 增加机械层； 8.用 design/options/layers 选择设计层面； 9. 用 design/optoins 设置栅格和单位； 10. 用 tool/preferences 设置电路板画图环境； 11自定义一个 30002500mil 单层板，包括元件面、一个信
16、号层、一个顶层丝印层、 一个底层锡膏层、一个底层阻焊层、一个机械层、一个禁止布线层，布线范围为25002000mil； 12自定义一个 50004000mil 双层板，包括两个信号层、一个顶层丝印层、一个底层 锡膏层、一个底层阻焊层、一个机械层、一个禁止布线层，布线范围为 50004000mil； 13.使用向导定义 130mm60mmmil 双层板，穿透式过孔、沉铜； 14. 装入元件封装库、放置与布局元件元件封装的放置：（Space、X、Y 翻转） ，属性设置：（TAB、双击） ，注意元件注意元件所在层面设置所在层面设置 15. Placement Tools 与对象属性编辑 铜膜线放置与属性设置：走线、变换线型（空格、shift+空格） 、换层（+、）注意铜模线的宽度、所在信号层注意铜模线的宽度、所在信号层 过孔（铜膜线换层时加的即是）：起止层、内外径起止层、内外径 焊盘：封装焊盘大小一般不用修改，若如实际元件大小不符时才需要修改，默认在多封装焊盘
