protel课程设计单片机最小系统.docx

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protel课程设计单片机最小系统

1protel99SE软件简介

1.1Protel99SE概述

Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源--地层和16个机加工层。

Protel99采用全新的管理方式，即数据库的管理方式。

Protel99是在桌面环境下第一个以独特的设计管理和团队合作技术为核心的全方位的印制板设计系统。

所有Protel99设计文件都被存储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。

Protel99软件沿袭了Protel以前版本方便易学的特点，内部界面与Protel98大体相同，新增加了一些功能模块。

Protel公司引进了德国INCASES公司的先进技术，在Protel99中集成了信号完整性工具，精确的模型和板分析，帮助你在设计周期里利用信号完整性分析可获得一次性成功和消除盲目性。

Protel99容易使用的特性就是新的“这是什么”帮助。

按下任何对话框右上角的小问号，然后选择你所要的信息。

现在可以很快地看到特性的功能，然后用到设计中，按下状态栏末端的按钮，使用自然语言帮助顾问。

1.2Protel99SE的系统组成

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PCBLib（简称零件封装编辑器、编辑器）PCB（简称包括印刷电路板编辑器．

编辑器）和电路板组件管理器。

本系统的主要功能是：

绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。

（3）自动布线系统（AdvancedRoute99）：

本系统包含一个基于形状（Shape-based）的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。

2、电路仿真与PLD部分

（1）电路模拟仿真系统（AdvancedSIM99）：

电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证其正确性和可行性。

（2）可编程逻辑设计系统（AdvancedPLD99）：

可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器（Waveform）。

本系统的主要功能是；对逻辑电路进行分析、综合；观察信号的波形。

利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件，使数字电路设计达到最简化。

（3）高级信号完整性分析系统（AdvancedIntegrity99）：

信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器，可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等。

1.3Protel99SE的主要功能特性

1、开放式集成化的设计管理体系

2、超强功能的、修改与编辑功能

3、强大的设计自动化功能

2设计任务

2.1设计要求

绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch（可以涉及模拟、数字、高频、单片机等等电路）。

绘制电路原理图相应的双面印刷版图*.pcb。

2.2电路原理图选择及参数设置

在此次课程设计中，我选择的是单片机最小系统电路原理图，选择AT89S52芯片，复位键，晶振，ISP下载接口，独立按键和拓展引脚组成。

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

复位键部分选择按键开关、10uF有极电容和10K电阻组成。

晶振选择12MHz，与两个30pF电容组成振荡电路。

ISP下载接口可以为整个最小系统供电或者烧写程序，其连接如原理图所示。

独立按键部分由两个按键开关分别与两个4.7K的电阻并联后再串联组成，可用作单片机独立按键或者外部中断。

拓展引脚为四个8引脚的单排针，可通过排线连接流水灯、数码管、矩阵键盘、液晶、数模/魔术转换等功能模块。

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Windows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。

文件3-1新建.Sch图DesignTeam））（1设计组（可在一个设计中设定设计小组成员，DesignTeamProtel99SE我们可以先在定义组成员所有设计数据库和设计组特性都由设计组控制。

组中进行协同设计，确定其网络类型和网络专家独立和设置他们的访问权限都在设计管理器中进行，

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放置元器件的方法通常有以在原理图编辑器中，到的元器件存放于哪一个库中。

．

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“Auto

Wire”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：

单片机最小系统电路原理图3-2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LCD

Controller.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