protel课程设计报告.docx

1、protel课程设计报告PROTEL应用实践微机存储器系统设计1.Protel99se 简介早期的PROTEL主要作为印制板自动布线工具使用，运行在DOS环境，对硬件的要求很低，在无硬盘286机的1M内存下就能运行，但它的功能也较少，只有电路原理图绘制与印制板设计功能，其印制板自动布线的布通率也低，而现今的PROTEL已发展到DXP 2004，是个庞大的EDA软件，完全安装有200多M，它工作在WINDOWS95环境下，是个完整的板级全方位电子设计系统，它包含了电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生

2、成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客户/服务器）体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100%布通率。在国内PROTEL软件较易买到，有关PROTEL软件和使用说明的书也有很多，这为它的普及提供了基础。想更多地了解PROTEL的软件功能或者下载PROTEL99的试用版，可以在INTERNET上。1.1 软件特色Protel99 SE共分5个模块，分别是原理图设计、PCB设计（包含信号完整性分析）、自动布线器、原理图混合信号仿真、PLD设计。以下介绍一些Protel99SE的部

3、分最新功能： 1) 可生成30多种格式的电气连接网络表； 2) 强大的全局编辑功能； 3) 在原理图中选择一级器件，PCB中同样的器件也将被选中； 4) 同时运行原理图和PCB，在打开的原理图和PCB图间允许双向交叉查找元器件、引脚、网络 5) 既可以进行正向注释元器件标号（由原理图到PCB），也可以进行反向注释（由PCB到原理图），以保持电气原理图和PCB在设计上的一致性； 6) 满足国际化设计要求（包括国标标题栏输出，GB4728国标库）； * 方便易用的数模混合仿真（兼容SPICE 3f5）； 7) 支持用CUPL语言和原理图设计PLD，生成标准的JED下载文件； * PCB可设计32个

4、信号层，16个电源-地层和16个机加工层； 8) 强大的“规则驱动”设计环境，符合在线的和批处理的设计规则检查； 9) 智能覆铜功能，覆铀可以自动重铺； 10) 提供大量的工业化标准电路板做为设计模版； 11) 放置汉字功能； 12) 可以输入和输出DXF、DWG格式文件，实现和AutoCAD等软件的数据交换； 13) 智能封装导航（对于建立复杂的PGA、BGA封装很有用）； 14) 方便的打印预览功能，不用修改PCB文件就可以直接控制打印结果； 15) 独特的3D显示可以在制板之前看到装配事物的效果； 16) 强大的CAM处理使您轻松实现输出光绘文件、材料清单、钻孔文件、贴片机文件、测试点报

5、告等； 17) 经过充分验证的传输线特性和仿真精确计算的算法，信号完整性分析直接从PCB启动； 18) 反射和串扰仿真的波形显示结果与便利的测量工具相结合； 19) 专家导航帮您解决信号完整性问题。2、Protell99 SE设计步骤2.1 电路板设计步骤一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤。2.1.1 电路原理图的设计 电路原理图的设计主要是PROTEL099的原理图设计系统（Advanced Schematic）来绘制一张电路原理图。在这一过程中，要充分利用PROTEL99所提供的各种原理图绘图工具、各种编辑功能，来实现我们的目的，即得到一张正确、精美的电路原理图。2.1.2

6、产生网络表网络表是电路原理图设计（SCH）与印制电路板设计（PCB）之间的一座桥梁，它是电路板自动的灵魂。网络表可以从电路原理图中获得，也可从印制电路板中提取出来。2.1.3 印制电路板的设计印制电路板的设计主要是针对PROTEL99的另外一个重要的部分PCB而言的，在这个过程中，我们借助PROTEL99提供的强大功能实现电路板的版面设计，完成高难度的等工作。2.2 绘制简单电路图2.2.1 原理图设计过程原理图的设计可按下面过程来完成。2.2.1.1 设计图纸大小Protel 99/ Schematic后，首先要构思好零件图，设计好图纸大小。图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置合

7、适的图纸大小是设计好原理图的第一步。2.2.1.2 设置Protel 99/Schematic设计环境设置Protel 99/Schematic设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型等等，大多数参数也可以使用系统默认值。2.2.1.3 新建工程用在菜单栏里面的File里面新建一个工程，设置好文件名和保存路径。然后在工程里面新建.SCH文件。 图1 新建工程 图2 新建SCH文件2.2.1.4 导入元件库由于本次使用的是window7操作系统，对于系统中的元件无法添加进去，只有Protel 99/Schematic中相应的系统文件的路径才能添加。具体步骤如下：1 进入CWINDOWS下找到A

8、DVPCB99SE.INI和ADVSCH 199SE.INI两个文件；2.用写字板打开ADVSCH99SE.INI文件,在Change Library File List下找到File0,TypeCount=2Count=5File0=C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibrarySchIntel Databooks.ddb File1=C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibrarySchLucent Logic.ddb File2=C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibra

9、rySchMiscellaneous Devices.ddbFile3=C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibrarySchProtel DOS Schematic Libraries.ddbFile4=C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibrarySchSim.ddb 图3 导入元件库2.2.1.5 找到相应的元件在右边的工具栏中找到Find选项，在里面早到6264和2764两个芯片，按要求放置在原理图上。图4 寻找芯片2.2.1.6 按要求连线在工具条中选择线条将芯片按参考图连接起来。2.2.1.7 进行ERC

10、检测初步画完图后，进行ERC检测，查找相应的错误并进行跟正，直至没有错误为止。图5 ERC检测2.2.1.8 生成网络报表图6 生成网络报表2.2.2 PCB设计过程PCB的设计可按以下过程来完成。2.2.2.1 PCB环境设置 进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型，版层参数，布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值，而且这些参数经过设置之后，符合个人的习惯，以后无须再去修改。2.2.2.2 规划电路板 主要是确定电路版的边框，包括电路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于3mm 的螺丝可用6.58mm 的外径和3.23.

11、5mm 内径的焊盘对于标准板可从其它板或PCB izard 中调入。注意：在绘制电路版地边框前，一定要将当前层设置成Keep Out层，即禁止布线层。2.2.2.3 调入网络表文件和修改零件封装 这一步是非常重要的一个环节，网络表是PCB自动布线的灵魂，也是原理图设计与印象电路版设计的接口，只有将网络表装入后，才能进行电路版的布线。在原理图设计的过程中，ERC检查不会涉及到零件的封装问题。因此，原理图设计时，零件的封装可能被遗忘，在引进网络表时可以根据设计情况来修改或补充零件的封装。图7 在PCB中导入网络报表2.2.2.4 布置零件封装的位置，也称零件布局 Protel99可以进行自动布局,

12、也可以进行手动布局。如果进行自动布局，运行Tools下面的Auto Place。布线的关键是布局，多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元件，按住鼠标左键不放，拖住这个元件到达目的地，放开左键，将该元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动选择和自动对齐。使用自动选择方式可以很快地收集相似封装的元件，然后旋转、展开和整理成组，就可以移动到板上所需位置上了。当简易的布局完成后，使用自动对齐方式整齐地展开或缩紧一组封装相似的元件。 注意：零件布局，应当从机械结构散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面综合考虑。先布置与机械尺寸有关的器件，并锁定这些器件，然

13、后是大的占位置的器件和电路的核心元件，再是外围的小元件。2.2.2.5 布线规则设置 布线规则是设置布线的各个规范（例如使用层面、各组线宽、过孔间距、布线的拓扑结构等部分规则，可通过Design-Rules 的Menu 处从其它板导出后，再导入这块板）这个步骤不必每次都要设置，按个人的习惯，设定一次就可以。2.2.2.6 自动布线和手工调整 点击菜单命令Auto Route/Setup 对自动布线功能进行设置。点击菜单命令Auto Route/All 开始自动布线。对布线进行手工初步调整：需加粗的地线、电源线、功率输出线等加粗，某几根绕得太多的线重布一下，消除部分不必要的过孔，再次用VIEW3

14、D 功能察看实际效果。图8 自动布线2.2.2.7 最后再做一次DRC检测 选择其中Clearance Constraints Max/Min Width Constraints Short Circuit Constraints 和Un-Routed NetsConstraints 这几项，按Run DRC 钮，有错则改正。全部正确后存盘。图9 检测 附件一： 原理图附件二： 铺地图： 附件三：未铺地图：附件四：完整PCB图：附件五：Top layer:附件六：Bottom layer:附件七：Top over lay：附件八：网络表：) U1DIP282764U2DIP282764U3DI

15、P286264U4DIP286264(A0U1-10U2-10U3-10U4-10)(A1U1-9U2-9U3-9U4-9)(A2U1-8U2-8U3-8U4-8)(A3U1-7U2-7U3-7U4-7)(A4U1-6U2-6U3-6U4-6)(A5U1-5U2-5U3-5U4-5)(A6U1-4U2-4U3-4U4-4)(A7U1-3U2-3U3-3U4-3)(A8U1-25U2-25U3-25U4-25)(A9U1-24U2-24U3-24U4-24)(A10U1-21U2-21U3-21U4-21)(A11U1-23U2-23U3-23U4-23)(A12U1-2U2-2U3-2U4-2

16、)(D0U1-11U2-11U3-11U4-11)(D1U1-12U2-12U3-12U4-12)(D2U1-13U2-13U3-13U4-13)(D3U1-15U2-15U3-15U4-15)(D4U1-16U2-16U3-16U4-16)(D5U1-17U2-17U3-17U4-17)(D6U1-18U2-18U3-18U4-18)(D7U1-19U2-19U3-19U4-19)(GNDU1-14U2-14U3-14U4-14)(NetU1_20U1-20)(NetU2_20U2-20)(NetU3_20U3-20)(NetU4_20U4-20)(VCCU1-1U1-22U1-28U2-1

17、U2-22U2-28U3-22U3-26U3-28U4-22U4-26U4-28)(WRU1-27U2-27U3-27U4-27附件九：元件清单：3、自制元件与封装3.关于STC89C52的制作3.1.1 新建Sch library文件图10 新建文件3.1.2 新建89C52图11 新建89C523.1.3 为芯片添加引脚图12 为芯片添加引脚图13 为芯片添加引脚3.1.4 修改芯片引脚属性 图14 修改芯片引脚属性3.1.5完成芯片的绘制图15 完成芯片的绘制3.1.6 画元件的封装3.1.7 新建Pcb Library文件图16 新建Pcb Library文件3.1.8 放置焊盘 图1

18、7 放置焊盘3.1.9 修改焊盘属性 图18修改焊盘属性图19将第一个焊盘设置成方形3.1.10 画线 、图20 下面的属性设置成topoverlay然后利用画图工具将芯片画出来。图20 STC89C52的PCB3.2关于MSP430的制作3.2.1 绘制MSP430的元件库图21 MSP4303.2.2 绘制MSP430的PCB库图22 MSP4303.3关于RSR232串口的制作 3.3.1 制作SCH库文件图23 RSR232串口3.3.2 制作PCB库文件图24 RSR232串口3.4关于电阻的制作 3.4.1画Sch Library文件图25 电阻3.4.2 制作PCB库文件图26

19、电阻Protel使用设计总结：作为电路设计必须使用的软件，Protel99se被现代电子设计者们广泛的使用，我们作为电子信息工程专业的学习者，理应熟练掌握这种实用性好、专业性强的软件。开始是按设计图布线，第一次做用的汉化版，所以熟悉的也要快点，在设计的时候就出现了问题，最开始不知道要封装，所以第一次没有封装，然后进行ERC电气检查，有很多错误，然后返回SCH制作页面，发现是有2个网络标号标记错误和一条总线断掉，修改错误后再检查就没问题了。还有就是那个6264和2764芯片的引脚属性不对，后来在库文件里面改掉后就emi问题了。然后是制作网络表，这时我是靠观看视频来学习的，再是创建PCB电路板，这

20、时就发现有很多错误，这时我才知道元件需要仔细设置Footprint，即元件的封装，我上网搜了一个封装表，里面有很多封装形式，电阻电容都有它各自的封装形式，于是我对它们进行封装，再制作网络表导入PCB，发现还是有问题，后来才发现，我们Protel99se软件本身就有一个PCB封装库，一些常用元件就有它自己的封装，导入PCB的制作，PCB的制作有很多规则，首先要满足可行性，再是要节省，画出板的大小后，就可以将元件添加进去了，第一次手动布线，花了很长时间还是做不好，最后采用了自动布线.暑假的时候学过这款软件，当时也做过大量的练习。这次设计的电路图比较简单，梅花多少时间就完成了。参考文献1. 王彦平.Protel99电路设计指南 .清华大学出版社,2000.2. 朱定华.Protel 99 SE原理图和印制板设计.清华大学出版社,2007.3. 万华清.Protel 99 SE电路设计.人民邮电出版社,2007.4肖玲妮.PROTEL 99 SE印刷电路板设计教程 .清华大学出版社,2006.本科生课程设计成绩评定表姓 名性 别专业、班级课程设计题目：PROTEL应用微机存储器系统设计 课程设计答辩或质疑记录：成绩评定依据：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 指导教师签字： 年 月 日