计算机绘图实习1.docx
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计算机绘图实习1
实习报告
实习名称计算机绘图实习
专业班级
姓名
学号
成绩评定
考核
内容
实习
表现
实习
报告
实习
考核
综合评
定成绩
成绩
电气与信息学院
和谐勤奋求是创新
实习考核和成绩评定办法
1．实习成绩的考核由指导教师根据实习表现、实习报告、实习成果、现场操作、设计、口试或笔试等几个方面，给出各项权重，综合评定。
该实习考核教研室主任审核，主管院长审批备案。
2．成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。
3．参加本次实习时间不足三分之二或旷课四天以上者，不得参加本次考核，按不及格处理。
4．实习结束一周内，指导教师提交实习成绩和实习总结。
5．实习过程考核和实习成绩在教师手册中有记载。
实习报告内容
实习报告内容、格式各专业根据实习类别（技能实习、认识实习、生产实习、毕业实习等）统一规范，经教研室主任审核、主管院长审批备案。
注：
1.实习任务书和实习指导书在实习前发给学生，实习任务书放置在实习报告封面后和正文目录前。
2.为了节省纸张，保护环境，便于保管实习报告，统一采用A4纸，实习报告建议双面打印（正文采用宋体五号字）或手写，右侧装订。
10/11学年第一学期
计算机绘图实习任务书
指导教师：
冯雷蔡长青班级：
自动化0841、2班实习地点：
1教8楼机房
一、实习目的
能够应用绘图软件把所学专业课程中的各种元器件以及电路图熟练绘制；熟练应用软件创建新的元器件以及创建元件库；掌握计算机绘图的方法、技巧；提高学生计算机绘图的综合能力，使学生在完成设计能力基础上，提升计算机绘图水平，培养学生的综合设计以及绘图能力。
二、实习内容
掌握绘图软件设计基础、设计环境、绘图环境、文件管理概述；掌握原理图设计基础、设计步骤、设计工具；掌握原理图设计、装载元件库、放置元件及位置调整；掌握高级绘图知识、元件编辑、绘图工具、电气法则测试；掌握制作元件与建立元件库、元件库的编辑管理；掌握生成报表及出图、网络报表、元件列表、打印出图、pcb设计等内容。
三、时间安排
星期
具体内容
四
设计基础、设计环境、原理图设计基础、设计工具
五
电路原理图设计环境、参数设置、元器件编辑、高级绘图知识
一
绘制实际电路图、制作元件、建立元件库
二
绘制实际电路图、生成报表
三
成图、原理图输出、Pcb窗口管理及基本操作
四
Pcb编辑环境及pcb设计
五
上机考试、整理实习日志以及撰写实习报告
四、实习要求
实习期间，严格遵守课堂纪律，不许迟到、早退；实习期间，学习态度端正，认真上机练习；熟练掌握绘图软件的应用方法；完成实习日志及实习报告各一份，内容充实，写出实习的体会与收获；实习报告打印成文。
目录
第一章AltiumDesigner系统-1-
第一节AltiumDesigner的发展-1-
第二节AltiumDesigner的功能-1-
第三节AltiumDesigner08的特点-2-
第二章原理图设计基本操作-3-
第一节启动原理图编辑器与环境参数设置-3-
第二节原理图的绘制-4-
第三章PCB设计基本操作-5-
第一节PCB设计准备-5-
第二节PCB布线基础-6-
第四章创建原件集成库-7-
第一节原理图符号的绘制-7-
第二节PCB封装属性的设置-7-
第三节元件整合库-8-
第五章实习作业-9-
第六章实习心得-14-
第一章AltiumDesigner系统
随着电子技术的飞速发展和芯片生产工艺的不断提高，现代的电子电路板变得越来越复杂。
电路板的尺寸越来越小，电路板上的芯片越来越小，布线密度越来越高，且封装形式也各有不同。
电路板的层数也由原来的简单的单面板到实用的双面板及更复杂的多层板。
随着可编程逻辑器件的发展，电子工程师只靠手工方式设计电子线路板已经被淘汰了。
第一节AltiumDesigner的发展
作为目前世界上最大的板级设计系统集成商的Altium公司，引入全部基于DXP设计系统的平滑平台的AltiumDesigner08。
AltiumDesigner08提供了囊括电子产品开发所必须的全部功能并以组成单一的、集成化的应用提供给用户。
Altium（前身为Protel国际有限公司）由NickMartin于1985年始创于澳大利亚，致力于开发基于PC的软件，为印刷电路板，提供辅助的设计。
PCB（printedcircuitboard印刷电路板）。
Altium公司成功进行公开募股（IPO），于1999年8月在澳大利亚股票市场上市。
所筹集的资金用于在2000年1月收购适当的公司和技术，包括收购ACCELTechnologies公司、Metamor公司、InnovativeCADSoftware公司和TASKINGBV公司等。
1985年诞生dos版Protel，1991年ProtelforWidows，1997年Protel98这个32位产品是第一个包含5个核心模块的EDA工具，1999年Protel99构成从电路设计到真实板分析的完整体系。
2000年Protel99se性能进一步提高，可以对设计过程有更大控制力。
2002年ProtelDXP集成了更多工具，使用方便，功能更强大。
2003年Protel2004对ProtelDXP进一步完善。
2006年年初，Altium公司推出了富有该公司名称的ＥＤＡ设计软件AltiumDesigner6。
这款版本除了全面继承和涵盖了Protel99SE、Protel2004在内的之前一些列版本的功能和优点以外，还增加了许多功能。
在此基础上，该公司又做了较大的6次更新和改进。
2008年夏天，Altium公司又推出了AltiumDesigner08EDA设计软件，它是AltiumDesigner6的升级版本，它既继承了AltiumDesigner06风格、特点，也包括了全部功能和优点，有增加了许多高端功能，使电子工程师的工作更加便捷、有效和轻松。
解决电子工程师在项目开发中遇到的各种挑战，同时推动了AltiumDesigner软件向更高端EDA工具的迈进。
第二节AltiumDesigner的功能
AltiumDesigner从功能上由以下5部分组成，分别是：
电路原理图（SCH）设计、印制电路板（PCB）设计、电路的仿真、可编程逻辑电路设计系统和信号完整性分析。
1.电路原理图设计
电路原理图设计系统由电路原理图（SCH）编辑器、原理图元件库（SCHLib）编辑器和各种文本编辑器等组成。
该系统的主要功能是绘制和编辑电路原理图、制作和修改原理图符号或元件库、生成原理图与元件库的各种报表。
2.印制电路板设计
印制电路板设计系统由印制电路板（PCB）编辑器、元件封装（PCBLib）编辑器和板层管理器组成。
该胸膛那个主要功能是印制电路板设计与编辑、元件封装制作有管理、板型的设置与管理。
3.电路的仿真
AltiumDesigner系统含有一个功能强大的模拟/数字仿真器。
该仿真器的功能是可以对电子电路、数字电子电路和混合电子电路进行仿真实验，以便于检验电路设计的正确性和可行性。
4.可编程逻辑电路设计系统
可编程逻辑电路设计系统由一个具有语法功能的文本编辑器和一个波形发生器等组成。
该系统的组要功能是对可编程逻辑电路进行分析和设计，观测波形，可以最大限度的精简逻辑电路，使数字电路设计达到最简。
5.信号完整性分析
AltiumDesigner系统提供了一个精确的信号完整性模拟器。
可用来检查印制电路板设计规则和电路设计参数，测量超调量和阻抗，分析谐波等，帮助用户避免设计中出现盲目性，提高设计的可靠性，缩短研发周期和降低设计成本。
第三节AltiumDesigner08的特点
AltiumDesignerSummer08新增汇入AllegroPCB（*.brd）的转文件功能。
AltiumDesigner提供了唯一一款统一的应用方案，其综合电子产品一体化开发所需的所有必须技术和功能。
AltiumDesigner在单一设计环境中集成板级和FPGA系统设计、基于FPGA和分立处理器的嵌入式软件开发以及PCB版图设计、编辑和制造。
并集成了现代设计数据管理功能,使得AltiumDesigner成为电子产品开发的完整解决方案－一个既满足当前，也满足未来开发需求的解决方案。
AltiumDesigner8.0加强了FPGA-PCB协同设计能力
Windows电子设计软件开发商Altium公司宣布其最新一体化电子产品开发系统AltiumDesigner8.0极大地增强了FPGA-PCB协同设计的能力，工程师可以充分利用FPGA作为系统平台，而且简化大型FPGA与物理PCB平台的集成。
FPGA系统的在线测试在AltiumDesigner8.0中得到改进，提供增强的逻辑分析仪（LAX）虚拟仪器。
可配置的LAX可监控FPGA内从8位到64位带宽的总线，支持多重信号集的连接。
任意信号都可用来触发输入或选定为数据源。
当可配置的LAX连接到处理器指令总线时，总线数据可显示为反汇编的代码指令，代码相关的问题可方便地在虚拟仪器输出中进行跟踪。
AltiumDesigner7.0在FPGA开发方面有以下主要特点。
（1）支持不依赖于FPGA厂商即各个厂商通用的数字系统开发。
（2）丰富的原理图库，有大量的预综合元件，包括处理器。
（3）在工程的设计和调试阶段都支持原理图导向设计方法。
（4）丰富的虚拟仪器。
（5）为了方便在FPGA上设计嵌入式系统，AltiumDesigner6.0完全综合了Altium独特的基于FPGA的现场设计开发板——NanaBoard（Nano-levelBreadoard）和一系列的混合到原理图层的FPGA物理设备。
一旦设计被综合并下载到NanaBoard，设计者就可利用JTAG通信技术对任何核进行通信和控制。
（6）支持软硬件并行开发，克服以往嵌入式系统软硬件开发的串行开发形式中的缺点。
这种方法必将成为以后FPGA开发的主流方法。
AltiumDesigner08板的启动画面和主页分别如下图1-1和图1-2所示。
图1-2AltiumDesigner08主页
图1-1AltiumDesigner08系统启动画面
第二章原理图设计基本操作
这几原理图的主要工具是原理图编辑器，其主要完成原理图的绘制、编辑以及网表的生成，为最终PCB板的设计提供设计数据。
第一节启动原理图编辑器与环境参数设置
在建新建原理图的时候，要先建一个PCB工程。
其步骤如下：
图2-1-1
在菜单栏中【Files】上面单击，弹出一个文件的下拉菜单，在其中选择【New】，再再弹出的下拉菜单中选择【Project】，在右边弹出的菜单中选择【PCBProject】单击，左边就会弹出Project面板，里面有刚新建的系统默认名为“PCB_Project1.PrjPCB”。
然后再启动原理图编辑器。
启动原理图编辑器有三种方式：
从【Files】面板中启动、从主页
Home中启动和从主菜单中启动。
这里介绍从主菜单中启动的步骤：
执行菜单命令【Files】/【New】/【Schematic】。
如左图2-1-1所示为创建了一个原理图之后的Projects面板。
启动原理图编辑器之后，对其系统参数要进行设置。
原理图系统参数影响到整个原理图编辑器，参数设置的合理可有效提高绘图效率和绘图效果。
启动原理图系统参数设置对话框的步骤为（菜单命令启动）：
执行菜单命令【Tools】/【SchematicPreferences…】
图2-1-2编译器参数设置对话框
启动的原理图系统参数设置对话框如图2-1-2所示。
原理图系统参数共分为11大类：
原理图常规参数（General）、图形编辑参数（GraphicalEditing）、鼠标参数（MouseWheelConfiguration）、编译参数（Compiler）、自动聚焦参数（AutoFocus）、库自动记忆参数（LibraryAutoZoom）、网格参数（Grids）、切割导线参数（BreakWire）、常用单位参数
（DefaultUnits）、常用组件默认值参数
（DefaultPrimitives）和ORCAD选项（Orcad（tm））。
第二节原理图的绘制
在原理图上绘制原理图之间，必须先打开其所在元件库，也称为加载元件库。
加载远见哭命令在菜单【Design】中：
执行菜单栏命令【Design】/【Add/RemoveLibrary…】，弹出可用库对话框，如图2-2-1所示。
单击“Installed”按钮，在弹出的打开库文件对话框中找到需要安装的库，打开即可。
默认路径指向系统安装目录下的D:
\ProgramFiles\AltiumDesigner08\Library。
在加载完元件库之后就可以利用元件库面板进行放置元件了。
其具体步骤是：
（1）在相应的库中找到相应的原理图符号，可通过元件库面进行预览。
图2-2-1可用库对话框
（2）选中找到的原理图符号，单击元件库面板右上角的Place，就可以将需要的元件放置
在原理图纸上。
在将所有的原理图都放置在图纸上之后，进行
合理的布局，布局完之后，就可以放置到导线了。
放置导线的步骤为：
图2-2-2
执行菜单栏【Place】/【Wire】，光标变成图2-2-2所示时，就可以将元件的引脚与引脚之间用导线连接起来。
导线放置完之后，还有一个重要的步骤：
给原理图中的元件添加标注符号。
元件标注就是元件的序号，自
动标注也称为自动排序或自动编号。
自动标注元件命令在【Tools】菜单
中，自动标注的步骤为：
执行菜单命令【Tools】/【Annotare...】。
至此，原理图绘制初步完成，接下来就是编译项目和生成网络报表。
编译项目是AltiumDesigner08进行设计过程中非常重要的步骤，主要包括项目检查、各种数据生成等内容。
编译项目参数的设置一般包括错误检查、电气连接矩阵、比较器设置、ECO生成、输出路径、网络表选项和其他项目参数的设置。
一般情况下我们采用系统默认方式。
完成编译项目的设置之后，就可以对项目进行编译了。
执行菜单命令【Project】/【CompilePCBProject...。
会弹出导航器面板（Navigator）和信息面板（Messages）。
“Messages”面板在原理图绘制正确时是空白的，如果提示有错误，双击面板中的提示，就会将错误定位到原理图中相应的位置。
图2-2-3Library面板
网络报表是指电路中元件引脚等电气点相连接的关系列表。
它的主要用途是为PCB制版提供元件信息和线路连接信息。
同时也为仿真提供必要的信息。
由于原理图生成的网络表可以制作PCB板，有PCB图生成的网络表可以与原理图生成的网络表进行比较，以检验制作是否正确。
执行菜单命令【Design】/【NetlistForProject】/【Protel】，系统生成Protel网络表，默认名称与项目名称相同。
网络表文件时一个文本文件，可以用文本编辑器进行编辑和修改。
第三章PCB设计基本操作
印制电路板也称为印刷电路板或印制板，就是通常所说的PCB。
印制板是通过一定的制作工艺，在绝缘度非常高的基材上覆盖上一层导电性能良好的铜薄膜构成覆铜板，然后根据具体的PCB要求，在覆铜板上蚀刻出PCB图上的导线，并钻出印制板安装定位孔以及焊盘很导孔。
印制板的分类方法很多。
根据板材的不同可以分为纸制覆铜板、玻璃布覆铜板和挠性塑料制作的柔性覆铜板，其中柔性覆铜板能够承受较大的变形。
有些电路的功能和特性可能会对板材有特殊的要求，在这种情况下，是应该考虑板材类型的。
根据电路板的结构，印制板可分为单面板（SignalLayerPCB）、双面板（DoubleLayerPCB）和多层板（MultiLayerPCB）三种。
第一节PCB设计准备
在原理图编辑器中，为了确保能够成功的导入PCB，可以打开【Tools】/【FootprintManager…】查看每个原理图是否都有对应的封装。
所谓的元件封装就是指实际的电子元件焊接到电路板时所指示的轮廓和焊点的位置，它使元件引脚和印制电路板上的焊盘保持一致。
纯粹的元件的封装只是一个空间的概念，不同的元件有相同的封装，同一个元件也可以由不同的封装。
打开的“FootprintManager”如图3-1-1所示。
导入PCB之前，首先要在工程中创建一个PCB文件，创建文件的步骤如下：
执行菜单命令【Files】/【New】/【PCB】。
图3-1-1封装管理器FootprintManager窗口
执行完之后，系统会在你已代开的工程中自动创建一个名为“PCB1.PcbDoc”的文件。
如果当你新建的PCB和你的原理图不在同一个工程里面的时候，可以将PCB文件拖到工程中去，一面在导入PCB的时候印找不到PCB文件而出错。
建好PCB之后，在文
件上单击右键，在右键菜单中选择【SaveAs…】命令，将所建的PCB保存在指定位置。
做好这些准备工作之后，就可以导入PCB了。
第二节PCB布线基础
在当前的PCB编辑器环境下，执行菜单命令【Design】/【ImportChangesFrom…】，打开“EngineeringChangeOrder”对话框，如下图3-2-1所示。
依次单击“ValidateChanges”、“ExecuteChanges”两个按键，对话框右边的Check栏和Done栏会出现绿色的带有“√”的图标来表示所执行的加载项目是正常的，如果出现红色的带有“×”的图标，则说明出现错误了，需要返回原理图进行修改。
图3-2-1工程导入列表
在PCB编辑器中，按下“Ctrl+鼠标滚珠”，缩小PCB画面，就可以发现元件已经
加载到当前的PCB文件中，并且每个元件类中的元件自动放在一个空间中，移动这个空间，把这个空间中的元件一起移动到PCB板上，放到合适的位置，这个空间的大小可以修改，也可以删除这个空间。
将元件的位置在PCB板上放置均匀，使元件所处的位置既有利于布线看起来又美观，之后就可以开始布线了。
布线分为手动布线和自动布线两种。
一般是采用自动布线之后再手工稍加修改即可。
执行【AutoRoute】/【All…】，弹出“SitusRoutingStrategy”对话框，电机“RouteAll”按钮，即开始自动布线，同时信息面板中显示布线进程信息。
等待一段时间，自动布线完成。
如果需要手工调整时，先删除需要修改的线，再执行“【Place】/【InteractiveRouting】”，将要修改的管脚之间用导线连接起来。
需要注意的是，在布线之前，要在布线规则里面设置布线的参数，一般都包括布线的层数、线宽等参数。
执行“【Design】/【Rules…】”命令，就可以对布线规则进行设置。
选择“Mechanical”层，执行“【Place】/【Line】”命令，用封闭的紫色的线框将布线区包括在内。
通常为了增加板子的抗干扰性，同时考虑通过大电流等因素，需要放置大面积的电源和接地区。
通常填充的方式有两种：
矩形填充（Fill）和多边形填充（PolygonPlane），一般使用多变形填充，即所谓的敷铜。
执行菜单命令【Place】/【PolygonPour…】，在弹出的敷铜属性对话框中设置相应的参数，单击“OK”就可以选择敷铜区域了。
第四章创建原件集成库
AltiumDesigner采用了集成库概念。
集成库中的器件模型是把器件的各种符号模型文件集成在一起，能够代表在各种不同设计阶段所需要的模型的集合体。
在集成库中的原件不仅有原理图中代表原件的符号，还集成了在其他文件中所需要的模型文件，如Footprint封装电路仿真模块、信号完整分析模块、3D模型等。
集成库具有以下一些优点：
集成库便于移植和共享，原件和模块之间的链接具有安全性，集成库在编译过程中会检测错误，如引脚封装对应等。
第一节原理图符号的绘制
在包装库项目下打开或新建一个原理图库文件。
执行菜单命令【Files】/【New】/【Library】/【SchematicLibrary】，系统将创建一个名为“Schlib1.Schlib”的原理图库文件，在该库文件内自动创建名称为“Component_1”的空白元件图纸。
执行【File】/【SaveAs】菜单命令，在弹出的保存文件对话框中将该文件重新命名为“MyNewSchlib.Schlib”，并保存在适当目录下。
创建完的“Project”面板如图4-1-1所示。
图4-1-1Project面板
（1）单击【SCHLibrary】标签，打开的原理图库文件管理面板。
（2）在元件库中新建元件，执行【Tools】/【NewComponent】菜单命令。
（3）此时系统将弹出【NewComponentName】对话框。
在对话框中填入要绘制的原理图符号的名称，单击【OK】按钮确认。
（4）绘制元件的原理图符号，包括原理图的外形、轮廓等。
第二节PCB封装属性的设置
绘制完原理图外形，进入设置PCB封装属性
其步骤如下：
（1）单击【Add】按钮，显示【AddNewModel】（添加新模块）对话框。
如图4-2-1所示。
（2）单击右侧的下拉选项按钮，在下拉列表内选择“Footprint”项，然后单击【OK】按钮确认，此时系统将显示【PCBModel】（PCB模块）对话框。
（3）加载封装库文件。
单击浏览按钮【Browse】，系统显示【BrowseLibraries】（浏览元件库）对话框。
单击【Libraries】列表框右边的下拉按钮，可以从弹出下拉列表内浏览相应的封装库文件。
（4）如果在下拉列表内找不到需要的库文件，则单击列表框右侧的【...】按钮，此时将显示【AvailableLibraries】（可用库文件）对话框，在该对话框的【InstalledLibraries】列表内显示当前已经加载的库文件（包含整合库，原理图符号表，PCB库及仿真模块库等）。
（5）如果在可用库文件对话框中找不到需要的库文件，此时应单击【Install】按钮，然后从出现的【打开】窗口中选择需要的相应目录下的PCB库文件。
图4-2-1PCBLibrary面板
（6）单击【打开】按钮打开该文件，并返回到可用库文件对话框，单击【Close】按钮返回浏览文件库对话框。
此时可以单击【Libraries】栏右边的下拉按钮，从下拉列
表内选择刚刚加载的库文件，并更新浏览文件库对话框的模块列表。
（7）从浏览文件库对话框模块列表内选择模块“DIP20”，单击【OK】按钮确认，并返回到PCB模块对话框。
在PCB模块对话框内每单击一次【OK】按钮，就添加一个模块，如果有多个模块需要添加，单击多次【OK】按钮。
添加完毕后，单击【OK】按钮返回元件属性编辑对话框。
如果需要，还可以继续添加仿真模块（*.ckt或*.mdl）等其他模块。
（8）完成上述设置后，单击【OK】按钮关闭元件属性对话框。
（9）执行【File】/【Save
升级会员 