protel课程设计单片机最小系统Word文档格式.docx

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按照系统功能来划分，Protel99se主要包含以下俩大部分和6个功能模块。

1、电路工程设计部分

（1）电路原理设计部分（AdvancedSchematic99）：

电路原理图设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。

本系统的主要功能是：

绘制、修改和编辑电路原理图；

更新和修改电路图零件库；

查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。

（2）印刷电路板设计系统（AdvancedPCB99）：

印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑器（简称PCBLib

3绘制电路原理图

3.1新建设计数据库文件

进入Protel99SE原理图绘制界面，点击File（文件）中new项，新建设计数据库。

新建设计文件，有两种方式：

一种为MSAccessDatabase方式，全部文件存储在单一的数据库中，同原来的99文件格式。

另一种为WindowsFileSystem方式，全部文件被直接保存在对话框底部指定的磁盘驱动器中的文件夹中，在资源管理器中可以直接看到所建立的原理图或PCB文件。

在Browse选项中选取需要存储的文件夹，然后点击OK即可建立自己的设计数据库。

图3-1新建.Sch文件

（1）设计组（DesignTeam）

我们可以先在DesignTeam中设定设计小组成员，Protel99SE可在一个设计组中进行协同设计，所有设计数据库和设计组特性都由设计组控制。

定义组成员和设置他们的访问权限都在设计管理器中进行，确定其网络类型和网络专家独立性不需要求助于网络管理员。

为保证设计安全，为管理组成员设置一个口令。

这样如果没有注册名字和口令就不能打开设计数据库。

提示：

成员和成员权限只能由管理员建立。

（2）回收站（RecycleBin）

相当于Windows中的回收站，所有在设计数据库中删除的文件，均保存在回收站中，可以找回由于误造作而删除的文件。

（3）设计管理器（Documents）

所有Protel99SE设计文件都被储存在唯一的综合设计数据库中，并显示在唯一的综合设计编辑窗口。

在Protel99SE中与设计的接口叫设计管理器。

使用设计管理器，可以进行对设计文件的管理编辑、设置设计组的访问权限和监视对设计文件的访问。

3.2打开和管理设计数据库

Protel99SE包括许多设计例子，我们下面可以举例说明：

选择文件打开菜单＼DesignExplorer99SE\Example\folder，点击photoplotter.ddb文件，左侧窗口呈现树状结构。

点＂＋＂呈现下一层子目录或文件，点＂－＂将关闭此文件夹．点Photohead.pcb文件，PCB版图将出现，点Photohead.prj,原理图管理文件将被打开。

关闭文件，可以用鼠标右键，选择Close也可以用CTRL+F4来关闭。

3.3原理图绘制

（1）载入元器件原理图符号库

在设计浏览器管理窗口中单击顶部的BrowseSch标签，即可打开原理图编辑管理窗口。

单击原理图编辑器管理窗口中的Add/Remove按钮，在元器件原理图符号列表框中单击所需的库文件，然后单击Add按钮，被选中的库文件就会出现在亦轩文件列表框中，鼠标单击对话框中的OK按钮，就可以将上述库文件装入设计系统中，此时被装入的元器件原理图富豪库文件以及该符号库所包含的所有元器件就会出现在原理图编辑管理器窗口中。

（2）放置元器件

当用户将相应的元器件原理图符号封装库装入设计系统之后，就可以直接从装入的库中去取用元器件，并把它们放到图纸上。

放置之前用户首先要知道要用到的元器件存放于哪一个库中。

在原理图编辑器中，放置元器件的方法通常有以下几种：

利用原理图编辑器管理窗口放置元器件；

利用菜单命令放置元器件；

利用放置工具栏放置元器件；

利用快捷键放置元器件。

利用空格键可以每次90度旋转元器件，X/Y分别是元器件左右、上下对调。

也可以移动单个元器件，同时移动多个元器件，删除元器件

（3）设置元器件属性

调整元器件的属性主要包括设置元器件的序号、封装形式和元器件型号等。

（4）原理图连线设计

确定起始点和终止点，Protel99SE就会自动地在原理图上连线，从菜单上选择“Place/Wire”后，按空格键切换自动连线方式。

观察状态栏就可以看出“AutoWire”Protel99SE连线，使得设计者在设计时更加轻松自如。

只要简单地定义AutoWire方式。

自动连线可以从原理图的任何一点进行，不一定要从管脚到管脚。

连线、90︒自动连线、任意角度。

重点注意放置网络标号、电源、接地符号和总线、总线分支等来建立起电气连接关系。

绘制单片机最小系统电路原理图如下：

图3-2单片机最小系统电路原理图

（5）检查原理图电性能可靠性

　　打开LCDController.ddb设计数据库，点取LCDController文件夹下的LCDController.prj原理图设计窗口，Protel99SE可以帮助我们进行电气规则检查。

选择Tools下面的ERC，在“RuleMatrix”种选择要进行电气检查的项目，设置好各项后，在“SetupElectricalRluesCheck”对话框上选择“OK”即可运行电气规则检查，检查结果将被显示到界面上。

或者直接在Tools（工具）栏里面选取ERC电器规则检查，设置好各项之后，点击“OK”按钮，检查结果就会显示在.ERC文件中。

（6）生成网络表文件

网络表是一个表征电路原理图中原期间连接关系的文本文件，是连接电路原理图与印制电路板之间的一座桥梁。

网络表可以在原理图编辑器中直接生成，也可以在文本文件编辑器中手动编辑。

另外，网络表也可以在PCB编辑器中，从已完成不限的PCB文件里导出。

在菜单命令Design/CreateNetlist…，生成网络报表。

4印制电路板的设计

在PCB设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，可以说前面的准备工作都是为它而做的，PCB的设计流程分为网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤。

4.1网表输入

网表输入有两种方法，一种是使用PowerLogic的OLEPowerPCBConnection功能，选择SendNetlist，应用OLE功能，可以随时保持原理图和PCB图的一致，尽量减少出错的可能。

另一种方法是直接在PowerPCB中装载网表，选择File->

Import，将原理图生成的网表输入进来。

图4-1载入网络报表

4.2规则设置

如果在原理图设计阶段就已经把PCB的设计规则设置好的话，就不用再进行设置

这些规则了，因为输入网表时，设计规则已随网表输入进PowerPCB了。

如果修改了设计规则，必须同步原理图，保证原理图和PCB的一致。

除了设计规则和层定义外，还有一些规则需要设置，比如PadStacks，需要修改标准过孔的大小。

如果设计者新建了一个焊盘或过孔，一定要加上Layer25。

此时应注意注意：

PCB设计规则、层定义、过孔设置、CAM输出设置已经作成缺省启动文件，名称为Default.stp，网表输入进来以后，按照设计的实际情况，把电源网络和地分配给电源层和地层，并设置其它高级规则。

在所有的规则都设置好以后，在PowerLogic中，使用OLEPowerPCBConnection的RulesFromPCB功能，更新原理图中的规则设置，保证原理图和PCB图的规则一致。

4.3元器件布局

网表输入以后，所有的元器件都会放在工作区的零点，重叠在一起，下一步的工作就是把这些元器件分开，按照一些规则摆放整齐，即元器件布局。

PowerPCB提供了两种方法，手工布局和自动布局。

（1）手工布局

工具印制板的结构尺寸画出板边（BoardOutline）。

将元器件分散（DisperseComponents），元器件会排列在板边的周围。

把元器件一个一个地移动、旋转，放到板边以内，按照一定的规则摆放整齐。

（2）自动布局

PowerPCB提供了自动布局和自动的局部簇布局，但对大多数的设计来说，效果并不理想，不推荐使用。

布局应注意的问题：

a.布局的首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起

b.数字器件和模拟器件要分开，尽量远离

c.去耦电容尽量靠近器件的VCC

d.放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集

e.多使用软件提供的Array和Union功能，提高布局的效率

4.4布线

布线的方式也有两种，手工布线和自动布线。

PowerPCB提供的手工布线功能十分强大，包括自动推挤、在线设计规则检查（DRC），自动布线由Specctra的布线引擎进行，通常这两种方法配合使用，常用的步骤是手工—自动—手工。

（1）手工布线

自动布线前，先用手工布一些重要的网络，比如高频时钟、主电源等，这些网络往往对走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊的要求；

另外一些特殊封装，如BGA，自动布线很难布得有规则，也要用手工布线。

自动布线以后，还要用手工布线对PCB的走线进行调整。

（2）自动布线

手工布线结束以后，剩下的网络就交给自动布线器来自布。

选择Tools->

SPECCTRA，启动Specctra布线器的接口，设置好DO文件，按Continue就启动了Specctra布线器自动布线，结束后如果布通率为100%，那么就可以进行手工调整布线了；

如果不到100%，说明布局或手工布线有问题，需要调整布局或手工布线，直至全部布通为止。

按照上述步骤得到单片机最小系统印制电路板如下：

图4-2PCB印制电路板

4.5检查

检查的项目有间距（Clearance）、连接性（Connectivity）、高速规则（HighSpeed）和电源层（Plane），这些项目可以选择Tools->

VerifyDesign进行。

如果设置了高速规则，必须检查，否则可以跳过这一项。

检查出错误，必须修改布局和布线。

注意：

有些错误可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，检查间距时会出错；

另外每次修改过走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。

5课程设计总结