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1、2012学年第二学期电子设计自动化,Altium Designer教程基于Proteus的电路设计与仿真李芳,课程简介,电子设计自动化EDA(Electronic Design Automation)本课程是电子类各专业的一门专业课，也是一门实践性很强的工具课程。主要介绍现代电子工程师广泛使用的EDA开发工具之一Altium Designer和Proteus的使用。详细介绍Altium Designer最主要的两个部分：原理图设计和印刷电路板设计，以及介绍Proteus软件进行电路仿真。,授课老师信息,姓名：李芳所在办公室：电子系教师办公室（综合楼三楼）办公电话：87818093手机电话：EM
2、AIL：答疑时间：周一 3-4节 周二 下午,考核标准：作业（20）:补交作业者，不记分。实验（20）Altium Designer 20%软件应用测试（40）Protues 20%课堂表现（20）,第1章 印刷电路板设计与 Altium Designer概述,一、教学内容：印刷电路板设计的基本知识 Altium Designer10的主要功能与特性 Altium Designer10的界面介绍 Altium Designer10的工作流程二、教学要求：1、熟悉 Altium Designer10的操作界面；2、掌握印刷电路板设计的基本知识,一.印刷电路板设计的基本知识,问题一:什么是印制电路
3、板-PCB?在现实生活中，当我们打开电子产品后，通常可以发现其中有一块或者多块印制板子，在这些板子上面有电阻、电容、二极管、三极管、集成电路芯片、各种连接插件，还可以发现在板子上有印制线路连接着各种元件的引脚，这些板子被称之为印制电路板，简称为PCB。,三、教学过程,实际温度测量PCB板,问题二:什么是PCB设计?PCB的设计就是将设计的电路在一块板上实现。,实际温度测量板,PC,串行电缆,电路设计图,PCB板,3.印刷电路板的组成 印刷电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充等组成，如图1-1所示。,认识印刷电路板,印刷电路板上各个组成部分的功能详见课本。,4.印刷电路板的
4、板层结构 印刷电路板常见的板层结构包括:单层板（Single LayerPCB）、双层板（Double Layer PCB）和多层板（MultiLayer PCB）三种，见下图:,单层板:只有一面进行信号走线.,双层板:两面进行信号走线.,多层板:有多层导电走线层和绝缘层一起粘接、层间的信号走线.,5.元器件封装的基本知识 所谓元器件封装，是指元器件焊接到电路板上时，在电路板上所显示的外形和焊点位置的关系。它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片的作用，而且是芯片内部和外部沟通的桥梁。,常用的封装类型有直插式封装和表贴式封装。,直插式封装：是指将元器件的引脚插过焊盘导孔，然后再进行焊接。,表贴式封
5、装：是指元器件的引脚与电路板的连接仅限于电路板表层的焊盘。,5.PCB设计流程,设计要求和规范,生成系统组成结构框图,功能分解,绘制原理图,创建元件库,原理图仿真,确定PCB的尺寸和结构,元件布局,确定设计布线规则,进行PCB布线,设计规则检查和调整,时序和信号完整性分析,生成制造文件,PCB的制造和装配,PCB产品的测试,图1-2 PCB设计流程,在Altium Designer中PCB的设计主要步骤：,电路板的设计是指一个电子产品从功能分析、设计思想、可行性验证到电路原理图设计、印刷电路板制作、调试测试一直到最后产品成形的全过程。,绘制电路原理图（SCH）,生成网络表,设计印刷电路板（PC
6、B）,生成电路板报表打印电路板图,生成钻孔和光绘等输出文件,11 Altium Designer的诞生与发展,新技术、新材料的出现，电子工业技术的蓬勃发展，大规模甚至超大规模的集成电路不断出现并越来越复杂，促进了计算机辅助设计和绘图的发展。Protel 正是在这样的环境和背景下产生的。它由始建于1985年的Protel 公司设计推出，历经Protel for Dos、Protel 98、Protel99 和Protel99SE等版本，2002年该公司更名为Altium公司，并最终推出Protel的最新版本Protel DXP。Protel DXP以其界面的友好，直观和用户操作的便利，成为世界范
7、围内应用于电子线路设计与印刷电路板设计方面最流行的软件。目前Altium 公司设计最新的版本是Altium Designer10。,11 P Altium Designer 的诞生与发展,1.1.1 Altium Designer的应用领域 Altium Designer主要应用于电子电路设计与仿真、印刷电路板（PCB）设计及大规模可编程逻辑器件的设计，它是第一个将所有设计工具集成于一身，完成电路原理图到最终印刷电路板设计全过程的应用型软件。,电路原理图（Schematic）设计,印刷电路板（PCB）设计,电路仿真（Simulate）,FPGA 设计模块,VHDL设计系统,软件包括的设计模块,
8、1.1.3 原理图设计系统的特点,功能完善的多功能编辑器层次化、多通道的原理图编辑环境交互式全局编辑功能强大的电路设计自动化功能,1.1.4 印制电路板设计系统的特点,借助自动组件实现了电路板设计的自动化丰富而灵活的编辑功能在线编辑及完善的库管理,Protel DXP的主要功能与特性:,1、实现电路原理图与电路板之间的双向同步设计功能；,原理图,PCB制板图,3D效果图,2、可绘制元器件及元器件封装图；,元器件图,封装图,3、可直接在电路板内进行信号的分析；4、支持VHDL设计和混合模式设计。,二、Altium Designer界面简介,Altium Designer界面简介,1.Altium
9、 Designer绘图环境,Altium Designer主界面,工作区面板，点击其可以弹出相应的工作界面,工作区面板按钮，点击其可以弹出相应的工作界面或快捷菜单,工作区，点击对应的选择项可快速启动该功能,文件工作区面板,2、Altium Designer菜单栏简介,1.3.1 菜单栏 Altium Designer的菜单栏随着用户打开不同的程序而相应变化，主要有如图所示的两种菜单栏：（1）、打开原理图编辑器时的菜单栏：（2）、打开PCB图时的菜单栏：,3、工具栏介绍Altium Designer工具栏主要包括工程工具栏、标准工具栏、布局工具栏、元器件调整工具栏，,原理图工具栏,PCB工具栏,
10、4、状态栏与命令行 执行View（察看)Command Status(命令状态)命令，在主窗口左下方将出现如图1-27 所示的状态栏和命令行。,5、标签栏与工作窗口面板 执行ViewStatus Bar(状态栏)命令，可在主窗口右下方看到如图1-28所示的标签栏。,三.、Altium Designer绘图环境,新建文件菜单介绍,原理图文件,PCB文件,PCB项目,原理图元件库,PCB封装元件库,四、设置Altium Designer系统参数,执行系统的“Preferences”命令进行系统参数设置。,1.可汉化菜单栏,路径:SystemGeneral-Location,可设打开,保存文件的默认
11、路径,2.可设定自动保存文件的时间及路径,路径:Data management-Backup,五、系统个性化定义,系统可依个人的习惯对系统的资源进行个性化定义，包括修改系统菜单、工具栏等。进行系统个性化定义时，要在资源个性化定义环境中，即打开：View(察看)-Tool Bars(工具条)Customiza(用户定义)菜单,1、可进行命令的移动和删除例：将File菜单栏中的close命令,移到Project菜单项中。具体操作：单击close，按住左键不放，拖至Project菜单项中。,单击,拖至Project菜单项,2、新建下拉菜单 例：创建LFang菜单栏具体操作：需要插入的菜单位置单击右键
12、，选择Insert Drop Down命令，出现如下对话框,输入新建菜单名,出现的新菜单栏：,将个人需要的菜单命令移到新的菜单栏中，就成了新的下拉菜单。,六、课堂练习,1、熟悉系统的界面及菜单栏。2、在E盘建以自己学号命名的文件夹，并在系统设置中设为打开、保存文件的默认路径。3、在Altium Designer的菜单栏中创建以自己学号为名的下拉菜单，并将File菜单栏中的close命令,移到新菜单项中。,课堂小结：,1、印刷电路板设计的基本知识。2、Altium Designer10的主要功能与特性。3、Altium Designer10的界面介绍。,作业及思考题,1、熟悉系统的界面及菜单栏。2、在E盘建以自己学号命名的文件夹，并在系统设置中设为打开、保存文件的默认路径。3、在Altium Designer的菜单栏中创建以自己学号为名的下拉菜单，并将File菜单栏中的close命令,移到新菜单项中。,预习内容,课本P22-40，第2章 原理图编辑基本功能介绍及参数设置。,
