電路CADEDA技術(shù)基礎(chǔ)

1、電子線路電子線路CADCAD陳虹未來(lái)的工作崗位 硬件工程師 PCB設(shè)計(jì)工程師 FPGA工程師 嵌入式硬件開(kāi)發(fā)工程師 通信設(shè)計(jì)工程師 項(xiàng)目管理人員 從教PCBPCB繪圖繪圖工程師工程師FPGAFPGA測(cè)試工程師測(cè)試工程師嵌入式軟件工程嵌入式軟件工程師師認(rèn)證體系 - 應(yīng)用工程師PCBPCB繪圖工程師培養(yǎng)目標(biāo)繪圖工程師培養(yǎng)目標(biāo)- - 掌握使用掌握使用AltiumAltium設(shè)計(jì)工具完成設(shè)計(jì)工具完成PCBPCB板設(shè)計(jì)板設(shè)計(jì)- - 能夠按照要求輸出各種符合標(biāo)準(zhǔn)的文檔，并完成文件歸檔和發(fā)布任務(wù)能夠按照要求輸出各種符合標(biāo)準(zhǔn)的文檔，并完成文件歸檔和發(fā)布任務(wù)- - 養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣FPGAF

2、PGA測(cè)試工程師培養(yǎng)目標(biāo)測(cè)試工程師培養(yǎng)目標(biāo)- - 掌握使用掌握使用AltiumAltium設(shè)計(jì)工具完成模塊和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工具完成模塊和系統(tǒng)的FPGAFPGA前端設(shè)計(jì)前端設(shè)計(jì)- - 掌握使用掌握使用AltiumAltium設(shè)計(jì)工具完成模塊和系統(tǒng)的仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)工具完成模塊和系統(tǒng)的仿真驗(yàn)證- - 掌握使用掌握使用AltiumAltium設(shè)計(jì)工具完成模塊和系統(tǒng)的硬件平臺(tái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)工具完成模塊和系統(tǒng)的硬件平臺(tái)驗(yàn)證- - 養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣嵌入式軟件工程師培養(yǎng)目標(biāo)嵌入式軟件工程師培養(yǎng)目標(biāo)- - 掌握使用掌握使用AltiumAltium設(shè)計(jì)工具完成嵌入式設(shè)計(jì)輸入，熟悉設(shè)計(jì)工具完成嵌入式設(shè)計(jì)輸入

3、，熟悉C/C+C/C+等編程語(yǔ)言等編程語(yǔ)言- - 掌握使用掌握使用AltiumAltium設(shè)計(jì)工具完成嵌入式項(xiàng)目的仿真和硬件調(diào)試設(shè)計(jì)工具完成嵌入式項(xiàng)目的仿真和硬件調(diào)試- - 熟悉主流的熟悉主流的MCUMCU架構(gòu)，熟悉常用的通訊協(xié)議和接口電路架構(gòu)，熟悉常用的通訊協(xié)議和接口電路- - 養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí) - 電子設(shè)計(jì)工程師未來(lái)成長(zhǎng)的基石，基礎(chǔ)知識(shí)的深度和廣度將決定一個(gè)電子設(shè)計(jì)工程師未來(lái)的成就行業(yè)知識(shí)行業(yè)知識(shí) - 適應(yīng)企業(yè)環(huán)境，快速成長(zhǎng)為有擔(dān)當(dāng)?shù)碾娮釉O(shè)計(jì)工程師，成功進(jìn)行角色轉(zhuǎn)換經(jīng)驗(yàn)習(xí)慣經(jīng)驗(yàn)習(xí)慣 - - 建立良好的工作習(xí)慣例子:需要設(shè)計(jì)一個(gè)功率放大器，技術(shù)指標(biāo)

4、：1）不失真輸出功率2）負(fù)載阻抗3）頻率響應(yīng)WP116LRkHzHz550第一課：電路第一課：電路CAD/EDACAD/EDA技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ) 教材解析教材解析 課程的教學(xué)性質(zhì)與任務(wù)課程的教學(xué)性質(zhì)與任務(wù) 課程的要求與考核課程的要求與考核 CAD/EDACAD/EDA概述概述 PCBPCB制板工藝及過(guò)程制板工藝及過(guò)程 Altium DesignerAltium Designer的發(fā)展的發(fā)展 Altium DesignerAltium Designer的特點(diǎn)的特點(diǎn) 認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)Altium DesignerAltium Designer設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)計(jì)環(huán)境教材解析教材解析電子線路CAD呂建平、梅軍進(jìn)Pro

5、telProtelOrCADOrCADAllegroAllegro課程的教學(xué)性質(zhì)與任務(wù)課程的教學(xué)性質(zhì)與任務(wù) 性質(zhì)性質(zhì)：本課程是為培養(yǎng)學(xué)生電子線路設(shè)計(jì)工作以及相關(guān)軟：本課程是為培養(yǎng)學(xué)生電子線路設(shè)計(jì)工作以及相關(guān)軟件的實(shí)際操作能力而開(kāi)設(shè)的一門(mén)件的實(shí)際操作能力而開(kāi)設(shè)的一門(mén)實(shí)踐性實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。較強(qiáng)的課程。 任務(wù)任務(wù)： 了解電路板的工藝及基本制作過(guò)程。了解電路板的工藝及基本制作過(guò)程。 熟練掌握電路板設(shè)計(jì)軟件熟練掌握電路板設(shè)計(jì)軟件Altium DesignerAltium Designer（ADAD）。）。 會(huì)用會(huì)用ADAD軟件繪制各種電路原理圖。軟件繪制各種電路原理圖。 會(huì)用會(huì)用ADAD軟件進(jìn)行原理圖

6、的仿真。軟件進(jìn)行原理圖的仿真。 會(huì)用會(huì)用ADAD軟件進(jìn)行電路板的設(shè)計(jì)。軟件進(jìn)行電路板的設(shè)計(jì)。 會(huì)維護(hù)會(huì)維護(hù)ADAD軟件器件庫(kù)及制作自己的集成庫(kù)。軟件器件庫(kù)及制作自己的集成庫(kù)。 學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)FPGAFPGA設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。 課程的要求與考核課程的要求與考核 要求要求：理論：理論36+36+實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3636 考核考核： 平時(shí)（出勤）平時(shí)（出勤）10%10% 基礎(chǔ)考核基礎(chǔ)考核+ +項(xiàng)目綜合考核項(xiàng)目綜合考核 50% 50% 期中考試期中考試 10% 10% 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 30%30% 計(jì)算機(jī)輔助4C系統(tǒng) CADComputer Aided Design（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)） CAEC

7、omputer Aided Engineering（計(jì)算機(jī)輔助工程計(jì)算機(jī)輔助工程） CAMComputer Aided Manufaturing（計(jì)算機(jī)輔助制造計(jì)算機(jī)輔助制造） CAPPComputer Aided Process Planning（計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)）EDAElectronic Design Automation（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化） 以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)最新成果而研制成的電子術(shù)最新成果而研制成的電子CAD通用軟件包，主要用來(lái)輔助進(jìn)行通用軟

8、件包，主要用來(lái)輔助進(jìn)行IC設(shè)設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)及電路板設(shè)計(jì)。計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)及電路板設(shè)計(jì)。CAD/EDA概述概述電路與繪畫(huà)11Copyright 2009 Altium Limited電子產(chǎn)品（早期）電子產(chǎn)品（早期）原理圖設(shè)計(jì) 為什么要設(shè)計(jì)原理圖？- Why 如何實(shí)現(xiàn)原理圖設(shè)計(jì)？- How 利用原理圖設(shè)計(jì)什么？- What13Copyright 2009 Altium Limited繪畫(huà)與電路14Copyright 2009 Altium Limited15Copyright 2008 Altium Limited原理圖設(shè)計(jì)習(xí)慣16Copyright 2008 Altium Limited原理

9、圖設(shè)計(jì)習(xí)慣PCB制作技術(shù)制作技術(shù)18Copyright 2009 Altium Limited賽道與賽道與PCB賽道設(shè)計(jì)與賽道設(shè)計(jì)與PCB布線一樣，取決于承載的對(duì)象。布線一樣，取決于承載的對(duì)象。印制電路板（Prinit Circuit Board）的設(shè)計(jì)主要指版圖設(shè)計(jì)，并以電路原理圖為根據(jù)，通過(guò)一定的制作工藝，在絕緣度非常高的基材上覆蓋一層導(dǎo)電性能良好的銅箔構(gòu)成覆銅板上蝕刻出相關(guān)的圖形，再經(jīng)鉆孔等后處理制成，以供元器件裝配，實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)者所需要的功能。印刷線路板不僅是重要的電子部件，還是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱(chēng)為“印刷”電路板。 電

10、路設(shè)計(jì)步驟電路設(shè)計(jì)步驟接受設(shè)計(jì)任務(wù)接受設(shè)計(jì)任務(wù)選擇合適元件選擇合適元件確定設(shè)計(jì)方案確定設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)原理圖仿真仿真設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)PCBPCB后仿真后仿真PCB制板工藝及過(guò)程制板工藝及過(guò)程 兩個(gè)概念兩個(gè)概念 PCBPCB的分類(lèi)的分類(lèi) 單層板工藝流程單層板工藝流程 多層板工藝流程多層板工藝流程 其他工藝概念其他工藝概念 是指說(shuō)明電路中各個(gè)元器件的電是指說(shuō)明電路中各個(gè)元器件的電氣連接關(guān)系的氣連接關(guān)系的圖紙圖紙。（它不涉及。（它不涉及元器件的具體元器件的具體大小大小、形狀形狀，而只，而只是關(guān)心元器件的是關(guān)心元器件的類(lèi)型類(lèi)型、相互之間相互之間的連接的連接情況。）情況。）是用來(lái)是用來(lái)安裝、固定各個(gè)實(shí)際電

11、路安裝、固定各個(gè)實(shí)際電路元器件并利用銅箔走線實(shí)現(xiàn)其正元器件并利用銅箔走線實(shí)現(xiàn)其正確連接關(guān)系確連接關(guān)系的一塊的一塊基板基板。什么是電路原理圖？什么是電路原理圖？什么是印刷電路板？（什么是印刷電路板？（PCBPCB）兩個(gè)概念兩個(gè)概念原理圖原理圖 元器件元器件 印刷電路板印刷電路板舉例說(shuō)明：舉例說(shuō)明：PCBPCB的分類(lèi)的分類(lèi)單面板單面板雙面板雙面板多層板多層板PCBPCB的分類(lèi)的分類(lèi)板上安裝器件組裝方式板上安裝器件組裝方式單層板工藝流程單層板工藝流程切板切板酸性蝕刻酸性蝕刻退膜退膜鉆孔鉆孔絲印字符絲印字符阻焊阻焊絲印圖形絲印圖形外型加工外型加工表面處理表面處理檢查檢查多層板（內(nèi)層）工藝流程多層板（內(nèi)

12、層）工藝流程切板切板圖形轉(zhuǎn)移圖形轉(zhuǎn)移內(nèi)層內(nèi)層AOI內(nèi)層黑氧化或棕化內(nèi)層黑氧化或棕化內(nèi)層排壓板內(nèi)層排壓板修邊、印字修邊、印字鉆孔鉆孔鉆孔鉆孔圖形轉(zhuǎn)移圖形轉(zhuǎn)移鍍錫鍍錫蝕刻蝕刻沉金沉金綠油綠油電鍍電鍍噴錫噴錫沉錫沉錫/融錫融錫外型加工外型加工多層板（外層）工藝流程多層板（外層）工藝流程 布線的基本原則布線的基本原則確定板層、線寬、密度確定板層、線寬、密度相鄰層面避免互相平行相鄰層面避免互相平行走線拐彎避免直角或銳角走線拐彎避免直角或銳角 過(guò)孔過(guò)孔 為連通各層之間的線路鉆的孔。為連通各層之間的線路鉆的孔。 焊盤(pán)焊盤(pán) PCB PCB上直接焊接器件的銅箔部分。上直接焊接器件的銅箔部分。其他工藝概念其他工藝

13、概念 波峰焊波峰焊 再流焊再流焊 器件外形器件外形封裝封裝 光繪數(shù)據(jù)的產(chǎn)生光繪數(shù)據(jù)的產(chǎn)生 拼板拼板 光繪數(shù)據(jù)的生成光繪數(shù)據(jù)的生成 Gerber Gerber文件送入計(jì)算機(jī)直接在底片上繪制圖形，經(jīng)過(guò)顯文件送入計(jì)算機(jī)直接在底片上繪制圖形，經(jīng)過(guò)顯影、定影得到菲林底版。影、定影得到菲林底版。 光繪數(shù)據(jù)格式光繪數(shù)據(jù)格式 Gerber Gerber文件（文件（RS-274-DRS-274-D、RS-274-XRS-274-X） D D碼信息碼信息Altium Designer的發(fā)展的發(fā)展 Altium DesignerAltium Designer是是Altium Altium 公司（澳大利亞）繼公司（澳

14、大利亞）繼Protel Protel 系列產(chǎn)品（系列產(chǎn)品（TangoTango（19881988）、）、Protel for DOSProtel for DOS、Protel Protel forWindows forWindows 、Protel 98Protel 98、Protel 99Protel 99、Protel 99 SEProtel 99 SE、Protel DXPProtel DXP、Protel DXP 2004Protel DXP 2004）之后推出的高端設(shè)計(jì)軟）之后推出的高端設(shè)計(jì)軟件。件。 2001 2001 年，年，Protel TechnologyProtel Tec

15、hnology公司改名為公司改名為AltiumAltium公司，整公司，整合了多家合了多家EDAEDA軟件公司，成為業(yè)內(nèi)的巨無(wú)霸。軟件公司，成為業(yè)內(nèi)的巨無(wú)霸。 2006 2006 年，年，Altium Altium 公司推出新品公司推出新品Altium Designer 6.0Altium Designer 6.0，經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)Altium Designer 6.3Altium Designer 6.3、AltiumDesigner 6.6AltiumDesigner 6.6、Altium Designer 6.7Altium Designer 6.7、Altium Designer 6.8Alt

16、ium Designer 6.8、Altium Altium Designer 6.9Designer 6.9、Altium DesignerSummer 08Altium DesignerSummer 08、Altium Altium Designer Winter 09Designer Winter 09、 Altium Designer Summer09 Altium Designer Summer09等版等版本升級(jí)，目前使用本升級(jí)，目前使用AD14AD14版本。版本。統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型統(tǒng)一設(shè)計(jì)環(huán)境統(tǒng)一設(shè)計(jì)環(huán)境Altium Designer的特點(diǎn)的特點(diǎn)Altium Designer

17、的平臺(tái)性能的平臺(tái)性能 實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中PCBPCB與與FPGAFPGA設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)間的協(xié)同化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)間的協(xié)同化 處理，并通過(guò)圖形化的處理，并通過(guò)圖形化的FPGAFPGA設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制流程，提高了可設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制流程，提高了可編程邏輯電路設(shè)計(jì)的集成化，包括編譯、綜合、構(gòu)建和下編程邏輯電路設(shè)計(jì)的集成化，包括編譯、綜合、構(gòu)建和下載功能。載功能。 Altium DesignerAltium Designer主界面主界面 文件的管理文件的管理 編輯器編輯器 工程的概念工程的概念 工程的類(lèi)型工程的類(lèi)型 工程的作用工程的作用 設(shè)計(jì)工作區(qū)設(shè)計(jì)工作區(qū) 工程的創(chuàng)建工程的創(chuàng)建 文件的創(chuàng)建文件的創(chuàng)

18、建 文件的切換文件的切換 文件的隱藏文件的隱藏 顯示文件狀態(tài)顯示文件狀態(tài)認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)Altium Designer設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)計(jì)環(huán)境系統(tǒng)主菜單系統(tǒng)主菜單系統(tǒng)工具欄系統(tǒng)工具欄工作區(qū)面板工作區(qū)面板工作區(qū)工作區(qū)工作區(qū)面板切工作區(qū)面板切換按鈕換按鈕Altium DesignerAltium Designer主界面主界面 編輯器（編輯器（DocumentDocument） AD AD中，每種類(lèi)型的文件打開(kāi)和編輯都在相應(yīng)的中，每種類(lèi)型的文件打開(kāi)和編輯都在相應(yīng)的編輯器編輯器中。中。 工程的概念工程的概念(Project)(Project) Altium Designer Altium Designer里創(chuàng)建每個(gè)設(shè)

19、計(jì)的起點(diǎn)是工程。里創(chuàng)建每個(gè)設(shè)計(jì)的起點(diǎn)是工程。文件的管理文件的管理原理圖編輯器（原理圖編輯器（*.schdoc）PCB編輯器（編輯器（*.pcbdoc）元器件庫(kù)編輯器（元器件庫(kù)編輯器（*.schlib）封裝庫(kù)編輯器（封裝庫(kù)編輯器（*.pcblib） 工程的類(lèi)型工程的類(lèi)型PCBPCB工程工程（* *.PrjPcb.PrjPcb）用于制造印制電路板用于制造印制電路板FPGAFPGA工程（工程（* *.PrjFpg.PrjFpg）用于用于FPGAFPGA設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)嵌入式工程（嵌入式工程（* *PrjEmbPrjEmb）用于產(chǎn)生一個(gè)軟件應(yīng)用程序用于產(chǎn)生一個(gè)軟件應(yīng)用程序內(nèi)核工程（內(nèi)核工程（* *.PrjCor.PrjCor）用于產(chǎn)生可以被用在用于產(chǎn)生可以被用在FPGAFPGA里的里的一個(gè)功能元件的一個(gè)