工學(xué)Protel99SE教程-第1-4章

第1章Protel99SE簡(jiǎn)介1.1Protel99SE的組成1.2Protel99SE的運(yùn)行環(huán)境1.3Protel99SE的操作環(huán)境及特點(diǎn)1.4電路板設(shè)計(jì)的基本步驟1.1Protel99SE的組成Protel99SE主要由原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)、印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)兩大部分組成。1．原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng) 這是一個(gè)易于使用的具有大量元件庫(kù)的原理圖編輯器，主要用于原理圖的設(shè)計(jì)。它可以為印制電路板設(shè)計(jì)提供網(wǎng)絡(luò)表。該編輯器除了具有強(qiáng)大的原理圖編輯功能以外，其分層組織設(shè)計(jì)功能、設(shè)計(jì)同步器、豐富的電氣設(shè)計(jì)檢驗(yàn)功能及強(qiáng)大而完善的打印輸出功能，使用戶可以輕松完成所需的設(shè)計(jì)任務(wù)。2．印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng) 它是一個(gè)功能強(qiáng)大的印制電路板設(shè)計(jì)編輯器，具有非常專(zhuān)業(yè)的交互式布線及元件布局的特點(diǎn)，用于印制電路板（PCB）的設(shè)計(jì)并最終產(chǎn)生PCB文件，直接關(guān)系到印制電路板的生產(chǎn)。Protel99SE的印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以進(jìn)行多達(dá)32層信號(hào)層、16層內(nèi)部電源/接地層的布線設(shè)計(jì)，交互式的元件布置工具極大地減少了印制板設(shè)計(jì)的時(shí)間。 同時(shí)它還包含一個(gè)具有專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)的PCB信號(hào)完整性分析工具、功能強(qiáng)大的打印管理系統(tǒng)、一個(gè)先進(jìn)的PCB三維視圖預(yù)覽工具。 此外，Protel99SE還包含一個(gè)功能強(qiáng)大的基于SPICE3f5的模/數(shù)混合信號(hào)仿真器，使設(shè)計(jì)者可以方便地在設(shè)計(jì)中對(duì)一組混合信號(hào)進(jìn)行仿真分析。 同時(shí)，它還提供了一個(gè)高效、通用的可編程邏輯器件設(shè)計(jì)工具。1.2Protel99SE的運(yùn)行環(huán)境1．運(yùn)行Protel99SE的推薦配置

CPU：≥PentiumII400及以上PC機(jī)

內(nèi)存：≥64M

顯卡：支持800×600×16位色以上顯示

光驅(qū)：≥24倍速2．運(yùn)行環(huán)境

WindowsNT/95/98及以上版本操作系統(tǒng)。 由于系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中要進(jìn)行大量的運(yùn)算和存儲(chǔ)，所以對(duì)機(jī)器的性能要求也比較高，配置越高越能充分發(fā)揮它的優(yōu)點(diǎn)。1.3Protel99SE的操作環(huán)境及特點(diǎn)1.3.1專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)管理環(huán)境

1.3.2原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境1．分層次組織設(shè)計(jì)功能2．強(qiáng)大的元件及元件庫(kù)的組織、編輯功能3．方便的連線工具4．高效、便捷的編輯功能5．電氣設(shè)計(jì)檢測(cè)功能6．與印制電路板的緊密連接

7．自定義原理圖模塊

8．強(qiáng)大而完善的輸出功能

1.3.3印制電路板設(shè)計(jì)環(huán)境1．豐富的設(shè)計(jì)規(guī)則2．易用的編輯環(huán)境3．智能化的交互式手工布線4．豐富的封裝元件庫(kù)及便簡(jiǎn)的元件庫(kù)編輯和組織操作5．智能化的基于形狀的自動(dòng)布線功能6．可靠的設(shè)計(jì)校驗(yàn)

1.4電路板設(shè)計(jì)的基本步驟 一般而言，設(shè)計(jì)電路板最基本的過(guò)程可以分為以下3大步驟。1．電路原理圖的設(shè)計(jì) 電路原理圖的設(shè)計(jì)主要是用Protel99SE的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)繪制電路原理圖。

2．產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)報(bào)表 網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得，同時(shí)Protel99SE也提供了從電路板中提取網(wǎng)絡(luò)表的功能。

3．印制電路板的設(shè)計(jì) 印制電路板的設(shè)計(jì)主要是利用Protel99SE的PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)完成印制電路板圖的繪制。

第2章

原理圖設(shè)計(jì)2.1原理圖設(shè)計(jì)的步驟2.2繪制原理圖前的必要準(zhǔn)備2.3放置元件2.4繪制原理圖2.5繪制原理圖的方法總結(jié)2.6原理圖文件的管理2.1原理圖設(shè)計(jì)的步驟圖2-1原理圖設(shè)計(jì)步驟

2.2繪制原理圖前的必要準(zhǔn)備2.2.1啟動(dòng)Protel99SE2.2.2

創(chuàng)建原理圖設(shè)計(jì)文件 如果在此之前用戶沒(méi)有打開(kāi)任何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以選擇主菜單區(qū)的【File】/【New】選項(xiàng)。 如果在此之前已經(jīng)打開(kāi)了一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以選擇主菜單區(qū)的【File】/【NewDesign】選項(xiàng)，單擊鼠標(biāo)或按回車(chē)鍵即可。按照上面的操作將彈出如圖2-5圖所示的窗口。

2.2.3

啟動(dòng)原理圖編輯器 雙擊【Document】圖標(biāo)，執(zhí)行菜單命令【File】/【New】，如圖2-8所示。或者在空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇【New】會(huì)出現(xiàn)如圖2-9所示的選擇類(lèi)型對(duì)話框。 在圖2-9所示的對(duì)話框中單擊【SchematicDocument】圖標(biāo)，選中原理圖編輯器圖標(biāo)，單擊【OK】按鈕或雙擊該圖標(biāo)就可以完成新的原理圖文件的創(chuàng)建，如圖2-10所示。默認(rèn)的文件名為“sheet1.sch”，文件名可以修改，例如改為“dzz.sch”。2.2.4設(shè)置原理圖圖紙 一般系統(tǒng)默認(rèn)圖紙的大小為B號(hào)圖紙。當(dāng)構(gòu)思好原理圖后，最好能先根據(jù)構(gòu)思的整體布局設(shè)置好圖紙的大小。當(dāng)然，在畫(huà)圖中或以后可以再修改也是可以的。 有兩種方法可以改變圖紙的大小。 在設(shè)計(jì)窗口中，單擊鼠標(biāo)右鍵選擇浮動(dòng)菜單下的文檔選項(xiàng)【DocumentOption…2.2.5裝入元件庫(kù) 首先，打開(kāi)原理圖管理瀏覽器。在工作窗口為原理圖編輯器窗口的狀態(tài)下，單擊設(shè)計(jì)管理器頂部的【BrowseSch】標(biāo)簽即可打開(kāi)原理圖管理瀏覽器窗口，如圖2-13所示。 單擊【Add/Remove】按鈕，出現(xiàn)如圖2-14所示的添加/刪除元件庫(kù)對(duì)話框。

2.3放

置

元

件2.3.1利用瀏覽器放置元件 在如圖2-17所示中的【Browse】選項(xiàng)的下拉式選框中，選中【Libraries】項(xiàng)。 然后單擊列表框中的滾動(dòng)條，找出元件所在的元件庫(kù)文件名，單擊鼠標(biāo)左鍵選中所需的元件庫(kù)；再在該文件庫(kù)中選中所需的元件。

2.3.2利用菜單命令放置元件具體的實(shí)現(xiàn)方法有下面4種。

執(zhí)行菜單命令【Place】/【Part】。

直接單擊鼠標(biāo)右鍵，在浮動(dòng)菜單上選擇“PlacePart”。

直接點(diǎn)擊電路繪制工具欄上的按扭。

使用快捷鍵【P】/【P】。 執(zhí)行以上任何一種操作，都會(huì)打開(kāi)如圖2-20所示的對(duì)話框。 輸入所需元件的名稱(chēng)，然后單擊【OK】按鈕或按【Enter】鍵確認(rèn)，即可出現(xiàn)相應(yīng)的元件跟隨光標(biāo)的移動(dòng)而移動(dòng)的情形。2.3.3元件的刪除 可以執(zhí)行菜單命令【Edit】/【Delete】，當(dāng)光標(biāo)變?yōu)槭中螤詈螅瑢⒐鈽?biāo)移到想要?jiǎng)h除的元件上，單擊鼠標(biāo)左鍵，即可將該元件從工作平面上刪除。

選中所要?jiǎng)h除的多個(gè)元件，然后執(zhí)行菜單命令【Edit】/【Clear】。一、元件移動(dòng)方法

1.直接用鼠標(biāo)拖動(dòng)。

2.執(zhí)行菜單【Edit】/【Move】/【Move】

命令，再用鼠標(biāo)移動(dòng)。

3.用鼠標(biāo)單擊選中再移動(dòng)。

4.用鼠標(biāo)拖動(dòng)選擇多個(gè)元件，再移動(dòng)。

5.用【Edit】/【Move】/【MoveSelection】

命令移動(dòng)。二、元件方向的調(diào)整

【Space】鍵（空格鍵）：每按一次，被選中的元件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。

【X】鍵：使元件左右對(duì)調(diào)。

【Y】鍵：使元件上下對(duì)調(diào)。2.3.5改變?cè)傩?/p>

【Attributes】選項(xiàng)卡中的內(nèi)容較為常用，它包括以下選項(xiàng)。 （1）LibRef：在元件庫(kù)中定義的元件名稱(chēng)，不會(huì)顯示在繪圖頁(yè)中。 （2）Footprint：封裝形式，應(yīng)該輸入該元件在PCB庫(kù)里的名稱(chēng)。 （3）Designator：流水序號(hào)。 （4）PartType：顯示在繪圖頁(yè)中的元件名稱(chēng)，默認(rèn)值與元件庫(kù)中名稱(chēng)“LibRef”一致。 （5）SheetPath：成為繪圖頁(yè)元件時(shí)，定義下層繪圖頁(yè)的路徑。 （6）Part：定義子元件序號(hào)，如與門(mén)電路的第一個(gè)邏輯門(mén)為1，第二個(gè)為2等。 （7）Selection：切換選取狀態(tài)。 （8）HiddenPins：是否顯示元件的隱藏引腳。 （9）HiddenFields：是否顯示“PartFields1-8”、“PartFields9-16”選項(xiàng)卡中的元件數(shù)據(jù)欄。 （10）FieldName：是否顯示元件的數(shù)據(jù)欄名稱(chēng)。

在元件的某一屬性上雙擊鼠標(biāo)左鍵，則會(huì)打開(kāi)一個(gè)針對(duì)該屬性的對(duì)話框。如在文字“U？”上雙擊，由于這是Designator流水序號(hào)屬性，隨后出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的PartDesignator對(duì)話框，如圖2-25所示。2.4繪制原理圖2.4.1畫(huà)導(dǎo)線執(zhí)行畫(huà)導(dǎo)線命令的方法可以有以下幾種。

單擊畫(huà)原理圖工具欄中的畫(huà)導(dǎo)線按鈕。執(zhí)行菜單命令【Place】/【W(wǎng)ire】，如圖2-26所示。

按快捷鍵【P】/【W(wǎng)】。

2.4.2利用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)實(shí)現(xiàn)電氣連接 在電路圖中，有些本該連接的元件之間是懸空的，取而帶之的是有標(biāo)號(hào)的引出線段，這實(shí)際上是一種利用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)實(shí)現(xiàn)電氣連接的方法。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)實(shí)際意義就是一個(gè)電氣節(jié)點(diǎn)，具有相同網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的元件引腳、導(dǎo)線、電源及接地符號(hào)等具有電氣意義的圖件，在電氣關(guān)系上是連接在一起的。

2.4.3放置電路節(jié)點(diǎn)放置的方法有以下幾種。

單擊畫(huà)原理圖工具欄上的。

執(zhí)行菜單命令【Place】/【Junction】

按快捷鍵【P】/【J】。

2.4.4放置電源及接地符號(hào) 電源元件及接地元件有別于一般的電氣元件，它們必須通過(guò)菜單【Place】/【PowerPort】或電路圖繪制工具欄上的按鈕來(lái)調(diào)用，這時(shí)，工作區(qū)中會(huì)出現(xiàn)隨著十字光標(biāo)移動(dòng)的電源符號(hào)，按【Tab】鍵，會(huì)出現(xiàn)如圖2-38所示的屬性對(duì)話框。

2.4.5畫(huà)總線 為了簡(jiǎn)化原理圖，可以用一條導(dǎo)線來(lái)代表數(shù)條并行的導(dǎo)線，這條線就是總線。從另一角度來(lái)看，總線是由數(shù)條性質(zhì)相同的導(dǎo)線所組成的線束。在圖上，總線比導(dǎo)線要粗。 但是總線與導(dǎo)線有根本性的不同：總線本身并不具備電氣意義，而需要由總線接出的各單一導(dǎo)線上的網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)來(lái)完成電氣意義上的連接。在總線本身不一定需要放置網(wǎng)絡(luò)的名稱(chēng)，但由總線接出的各單一導(dǎo)線必須放置網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)。 下面就來(lái)講述放置總線的方法，可以單擊畫(huà)原理圖工具欄上的按鈕或執(zhí)行菜單命令【Place】/【Bus】

。2.4.6繪制總線分支線

單擊畫(huà)原理圖工具欄的按鈕。

執(zhí)行菜單命令【Place】/【BusEntry】。

2.4.7放置輸入/輸出端口 下面介紹具體的實(shí)現(xiàn)方法。 單擊原理圖工具欄中的按鈕。 執(zhí)行菜單命令【Place】/【Port】。

2.4.8導(dǎo)線的移動(dòng)2.5繪制原理圖的方法總結(jié) 原理圖的繪制并不復(fù)雜，主要是要學(xué)會(huì)熟練運(yùn)用，要熟悉工具欄上的按鈕和元件庫(kù)的一些常用元件。 這里要著重提出的是關(guān)于畫(huà)面的管理的問(wèn)題。在前面的內(nèi)容中沒(méi)有做特別的介紹，而關(guān)于畫(huà)面的管理對(duì)于整個(gè)繪制過(guò)程又是非常重要的。

2.6原理圖文件的管理2.6.1保存文件1.菜單命令【File】/【Save】

2.菜單命令【File】/【SaveAs…】

打開(kāi)【Format】下拉列框表，就可以看到Schematic所能夠處理的下列各種文件格式。

AdvancedSchematicBinary（*.sch）AdvancedSchematic電路繪圖頁(yè)文件，二進(jìn)制格式。

AdvancedSchematicASCII（*.asc）AdvancedSchematic電路繪圖頁(yè)文件，文本格式。

OrcadSchematic（*.sch）SDT4電路繪圖頁(yè)文件，二進(jìn)制文件格式。

AdvancedSchematictemplateASCII（*.dot）電路圖模板文件，文本格式。

AdvancedSchematictemplatebinary（*.dot）電路圖模板文件，二進(jìn)制格式。

AdvancedSchematicbinaryfiles（*.prj）項(xiàng)目中的主繪圖頁(yè)文件。默認(rèn)狀態(tài)下是原理圖文件*.sch。2.6.2關(guān)閉文件2.6.3保存文件備份2.6.4打開(kāi)文件2.6.5其他文件管理操作 可以對(duì)文件進(jìn)行刪除、重新命名、復(fù)制、粘貼等操作。

第3章

制作原理圖元件3.1原理圖元件庫(kù)編輯器的啟動(dòng)3.2制作元件前的準(zhǔn)備3.3創(chuàng)建原理圖元件庫(kù)文件3.4設(shè)置工作環(huán)境3.5繪制元件3.6設(shè)置元件屬性3.7保存元件3.1原理圖元件庫(kù)編輯器的啟動(dòng) 首先，要啟動(dòng)原理圖元件庫(kù)編輯器。單擊【Document】標(biāo)簽，進(jìn)入設(shè)計(jì)文件夾【Document】，執(zhí)行菜單命令【File】／【New】或在工作區(qū)單擊鼠標(biāo)右鍵選擇【New】命令，出現(xiàn)【NewDocument】對(duì)話框， 雙擊對(duì)話框中的【SchematicLibraryDocument】圖標(biāo)，即可創(chuàng)建一個(gè)新的元件庫(kù)文件。默認(rèn)的文件名為“Schlib1.lib”，在工作窗口中該文件的圖標(biāo)上雙擊或在設(shè)計(jì)瀏覽器中該文件的文件名上單擊鼠標(biāo)左鍵，即可進(jìn)入如圖3-1所示的原理圖元件庫(kù)編輯器。

3.2制作元件前的準(zhǔn)備3.2.1編輯器的窗口組成3.2.2繪圖工具3.2.3符號(hào)工具3.3創(chuàng)建原理圖元件庫(kù)文件3.4設(shè)置工作環(huán)境

3.5繪

制

元

件一、繪制元件外形二、放置元件引腳3.6設(shè)置元件屬性

3.7保

存

元

件

第4章

完成原理圖設(shè)計(jì)4.1完成原理圖設(shè)計(jì)4.2美化原理圖4.3產(chǎn)

生

報(bào)

表4.4原理圖的打印4.5關(guān)于層次原理圖4.1完成原理圖設(shè)計(jì)4.1.1回到原理圖設(shè)計(jì)編輯環(huán)境4.1.2在原理圖中添加自己制作的元件4.2美化原理圖

4.2.1畫(huà)圖形工具（DrawingTools）介紹 在前面的內(nèi)容中，都沒(méi)有用上畫(huà)圖形的工具。主要是因?yàn)檫@些工具只是起標(biāo)注的作用，并不代表任何電氣意義。 圖4-1所示的就是畫(huà)圖形的工具欄，下面就來(lái)逐個(gè)介紹一下各個(gè)按鈕的功能。1．繪制多邊形 執(zhí)行繪制多邊形命令的方法有下面的3種。

執(zhí)行菜單命令【Place】/【DrawingTools】/【Polygons】。

單擊畫(huà)圖形工具欄上的用于畫(huà)多邊形的按鈕。

按快捷鍵【Alt】+【P】/【D】/【P】。

2．繪制橢圓弧 橢圓的邊界即為橢圓弧線。當(dāng)橢圓的X軸半徑和Y半徑相等時(shí)，橢圓弧線即變成圓弧。 例如，要繪制一個(gè)半徑為30mil的半圓，就應(yīng)該選擇用于畫(huà)橢圓弧線的按鈕，會(huì)出現(xiàn)如圖4-4所示的光標(biāo)。

3．繪制圓弧4．繪制貝塞爾曲線 正弦波、拋物線等曲線可用貝塞爾曲線（BezierCurve）來(lái)實(shí)現(xiàn)?？捎萌缦?種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

執(zhí)行菜單命令【Place】/【DrawingTools】/【Bezier】。

單擊畫(huà)圖形工具欄上的用于畫(huà)貝塞爾曲線按鈕。

按快捷鍵【Alt】+【P】/【D】/【B】。 執(zhí)行命令后，同樣出現(xiàn)十字光標(biāo)。按【Tab】鍵彈出設(shè)置貝塞爾曲線參數(shù)的對(duì)話框，如圖4-9所示。

4.2.2給原理圖添加文字 為了讀圖方便，原理圖中最好能夠添加文字說(shuō)明，添加文字的方法通常有兩種，下面來(lái)分別介紹。1．添加文字標(biāo)注2．添加文本框4.2.3給原理圖添加圖片1．原理圖的編輯2．圖件的選擇（1）逐個(gè)選擇圖件（2）用鼠標(biāo)框選擇一組圖件（3）用菜單命令選擇圖件

3．圖件的排列和對(duì)齊 圖件排列和對(duì)齊的方式有左對(duì)齊、右對(duì)齊、水平中心對(duì)齊、頂端對(duì)齊、底端對(duì)齊、垂直中心對(duì)齊、水平勻布和垂直勻布等8種方式。相應(yīng)的菜單命令均在菜單【Edit】/【Align】中，如圖4-19所示。

4.3產(chǎn)

生

報(bào)

表

4.3.1生成網(wǎng)絡(luò)表文件 生成網(wǎng)絡(luò)表文件的方法可以執(zhí)行菜單命令【Design】/【CreateNetlist】，將會(huì)出現(xiàn)如圖4-21所示的網(wǎng)絡(luò)表對(duì)話框。

4.3.2生成元件列表文件 元件列表主要包括元件的名稱(chēng)、序號(hào)、封裝形式。這樣可以對(duì)原理圖中的所有元件有一個(gè)詳細(xì)的清單，以便檢查，校對(duì)。 執(zhí)行菜單命令【Report】/【BillofMaterial】。

3種列表元件定義格式分別為：Protel格式，文件后綴名為*.bom；電子表格可調(diào)用格式，文件后綴名為*.csv；Protel99的表格格式，文件后綴名為*.xls。

4.3.3生成電氣規(guī)則測(cè)試報(bào)告 執(zhí)行菜單命令【Tools】/【ERC…】

4.3.4其他報(bào)表文件 還可以生成該設(shè)計(jì)的所有內(nèi)部文件的列表，生成的方法可以執(zhí)行菜單命令【Reports】/【DesignHierarchy】，之后會(huì)生成后綴為*.rep的文件并在當(dāng)前的窗口中自動(dòng)打開(kāi)。在該設(shè)計(jì)系統(tǒng)中可以看到如圖4-35所示的文件。 還可以執(zhí)行【Reports】/【CrossReference】生成如圖4-36所示的*.xrf文件。

4.4原理圖的打印4.4.1設(shè)置打印機(jī) 要想打印出Protel99SE環(huán)境下的原理圖，首先要設(shè)置打印機(jī)，設(shè)置打印機(jī)的方法為執(zhí)行菜單命令【File】/【SetupPrinter】。或者直接在主工具欄中單擊按鈕。之后，會(huì)彈出打印機(jī)設(shè)置對(duì)話框，如圖4-37所示。

SelectPrinter（選擇打印機(jī)）BatchType（選擇輸出的目標(biāo)圖形文件）Color（設(shè)置輸出顏色）

Margins（設(shè)置頁(yè)邊距）

Scale（設(shè)置縮放比例）

Preview（預(yù)覽）

VectorFontOption（向量字體選項(xiàng)）

其他項(xiàng)目設(shè)置4.4.2打印輸出 設(shè)置好打印機(jī)后用戶就可以打印輸出了。用戶可以執(zhí)行菜單命令【File】/【Print】，或者在設(shè)置打印機(jī)的對(duì)話框中單擊【Print】按鈕，程序就會(huì)按照上述設(shè)置進(jìn)行打