第 电子线路CAD与Protel SE概述.pptx
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1、 可以这样说,CAD、CAM的普及应用是计算机技术不断前进的动力之一,而在计算机设计、制造领域广泛采用CAD、CAM技术后,反过来又极大地缩短了计算机硬件的开发周期,从而促进了计算机技术的发展和进步。电子线路CAD的基本含义是使用计算机来完成电子线路的设计过程,包括电原理图的编辑、电路功能仿真、工作环境模拟、印制板设计(包括自动布局、自动布线)与检测(包括布线、布局规则的检测和信号完整性分析)等。电子线路CAD软件还能迅速形成各种各样的报表文件,如元件清单报表,为元器件的采购及工程预决算等提供了方便。第2页/共55页第1页/共55页目前,电子线路CAD软件种类很多,如早期的TANGO、Smar
2、tWork、Auto Board、EE System、PCAD、OrCAD、PowerPCB、Protel等,其功能大同小异。其中Protel具有操作简单、方便、易学等特点,自动化程度较高,是目前比较流行的电子线路CAD软件之一。第3页/共55页第2页/共55页1.1.1利用电子线路CAD软件进行电路设计的过程 在计算机上,利用电子线路CAD软件进行电路设计的过程大致如下:(1)编辑原理图。原理图编辑是电路CAD设计的前提,因此原理图编辑(Schematic Edit)是电路CAD软件必备的功能。(2)必要时利用CAD软件的电路仿真功能,对电路功能、性能指标进行仿真测试(如使用Protel99
3、/99 SE的SIM仿真器)。电路功能、性能主要由原理图决定。在仿真软件出现以前,只能通过实验方法对电路性能进行测试,但费用高、周期长;在仿真软件出现后,即可通过仿真软件对电路性能进行模拟,既方便又快捷,而且费用低廉。因此,作为一个成熟的电路CAD软件最好应具备电路仿真功能。第4页/共55页第3页/共55页 (3)如果电路中使用了PLD器件,则必须进行PLD设计,以便获得PLD烧结数据文件。因此,作为一个成熟的电路CAD软件最好能提供PLD设计功能(Protel98/99/99 SE 提供了PLD设计功能)。(4)生成网络表文件(或直接执行Protel99/99 SE原理图编辑器中“Desig
4、n”菜单下的“Update PCB”命令,创建PCB文件并将原理图中元件序号、封装形式以及连接关系装入PCB文件内)。(5)不正确返回(1),修改原理图。第5页/共55页第4页/共55页(6)设计、编辑印制板(PCB)(执行“Update PCB”命令,或启动Protel99/99 SE PCB编辑器,并装入从原理图文件中提取的网络表文件)。PCB设计是电路CAD设计的最终目的,因此PCB编辑功能的强弱(如自动布局、布线效果)是衡量电路CAD软件关键性能的指标之一。(7)对高速数字电路来说,完成印制板编辑后,可能还需要通过信号完整性分析,以确认信号在传输过程中是否发生畸变。(8)在PCB中生成
5、网络表文件,并与SCH编辑器中生成的网络表文件进行比较,以确认PCB设计过程中是否改变了原理图中元件之间的连接关系。第6页/共55页第5页/共55页1.2 Protel99/99 SE概述 美国ACCEL Technologies公司于1988年推出了在当时非常受欢迎的电路CAD软件包TANGO,它具有操作方便、易学、实用、高效的特点,但随着集成电路技术的不断进步集成度越来越高,引脚数目越来越多,封装形式也趋于多样化,并以QFP、PGA、BGA等封装形式为主,使电子线路越来越复杂,TANGO软件的局限性也就越来越明显。为此,澳大利亚Protel Technology公司推出了Protel CA
6、D软件,以作为TANGO的升级版本和继承者。Protel上市后迅速取代了TANGO,成为当时影响最大、用户最多的电子线路CAD软件包之一。第7页/共55页第6页/共55页但早期的Protel属于DOS应用程序,只能通过键盘命令完成相应的 操 作,使 用 起 来 并 不 方 便。随 着 Windows 95/98的 普 及,Protel Technology公司先后推出了Protel for Windows 1.0、Protel for Windows 1.5、Protel for Windows 2.0、Protel for Windows 3.0等多个版本,1998年 推 出 了 全 32位
7、 的 Protel98,1999年 推 出 了 Protel99、Protel99 Service Pack1、Protel99 SE等版本,2002年发布了在Windows 2000、Windows XP操作系统下运行的Protel DXP版本。Protel98/99/99 SE功能很强,将电原理图编辑、电路性能仿真测试、PLD设计及印制电路板(PCB)编辑等功能融合在一起,从而实现了电子设计自动化(EDA)。第8页/共55页第7页/共55页Protel98/99/99 SE具有Windows应用程序的一切特性,在Protel98/99/99 SE中引入了操作“对象”属性的概念,使所有“对象
8、”(如连线、元件、I/O端口、网络标号、焊盘、过孔等)具有相同或相似的操作方式,实现了电子线路CAD软件所期望的“简单、方便、易学、实用、高效”的操作要求。本书将详细介绍Protel99 SE的功能及使用方法。第9页/共55页第8页/共55页Protel99/99 SE都具有如下特点:(1)将原理图编辑(Schematic Edit)、印制电路板(PCB)编辑、可编程逻辑器件(PLD)设计、自动布线(Route)、电路模拟仿真(Sim)、信号完整性分析等功能有机地连在一起,是真正意义上的EDA软件,智能化、自动化程度较高。(2)支 持 由 上 到 下 或 由 下 到 上 的 层 次 电 路 设
9、 计,使Protel99/99 SE能够完成大型、复杂的电路系统设计。(3)当原理图中的元件来自仿真用元件电气图形符号库时,可以直接对电原理图中的电路进行仿真测试。第10页/共55页第9页/共55页(4)提供ERC(电气规则检查)和DRC(设计规则检查),能最大限度地减少设计错误。(5)库元件的管理、编辑功能完善,操作非常方便。通过基本的作图工具,可完成原理图用元件电气图形符号以及PCB元件封装图形的编辑、创建。(6)全面兼容TANGO及Protel for DOS,即在Protel99/99 SE中可以使用、编辑TANGO或低版本Protel建立的文件,并提供了转换成OrCAD格式文件的功能
10、。(7)Schematic和PCB之间具有动态连接功能,保证了原理图与印制板的一致性,以便相互检查、校验。(8)具有连续操作功能,可以快速地放置同类型元件、连线等。第11页/共55页第10页/共55页1.2.1 Protel99 SE新增功能新增功能Protel 公 司 推 出 Protel98后,于 1999年 3月 推 出 了Protel99正式版,不久又推出了Protel99 SE(即Protel99第二版),两者的运行环境、操作方式(如原理图编辑、自动布局与布线操作、印制板编辑等的操作方式)基本相同。与Protel99相比,Protel99 SE主要做了如下改进:1设计文件类型设计文件
11、类型 在创建新设计项目时,允许选择设计文件类型可以选择.ddb(设计数据库)文件,也可以选择Windows系统文件。第12页/共55页第11页/共55页2模拟仿真部分模拟仿真部分(1)改进了“Browse Simdata”(浏览仿真数据)窗口的操作界面,在 直 流 工 作 点 分 析 外 的 仿 真 方 式 中,增 加 了 观 察 对 象 创 建(“New”)和 删 除(“Delete”)按钮;强化了仿真曲线的测量方式,不仅可以获得A、B两被测点的差“B-A”,还可以获得最小值、最大值、平均值、均方值等参数。(2)尽 管 保 留 了“数 学 函 数”仿 真 元 件 库,但 作 用 已 不 大。
12、在Protel99 SE中,可通过“浏览仿真数据”窗口内的“New”按钮,借助基本的“数学函数”构造新的观测对象(任一物理量)的数学表示式,这样便可观测各节点电压、支路电流、器件功率外的其他物理量及其仿真曲线,避免了因在原理图内加入“数学函数”仿真元件和连线而对原理图造成的破坏。第13页/共55页第12页/共55页(3)强化了AC小信号分析波形观察方式,可以直接观察“群延迟”参数,且允许在AC小信号分析窗口内同时以两种方式观察被测对象。(4)扩充了仿真元件库,增加了新的仿真元件。(5)增加了观察信号类型。在Protel99 SE中,可以观察任一元件中的电流量。3原理图编辑器部分原理图编辑器部分
13、(1)改进了“Browse Sch”(浏览原理图)窗口的操作界面,当以“Library”(元件电气图形库)作为浏览对象时,增加了元件电气图形符号浏览按钮“Browse”和元件电气图形符号浏览窗。在元件电气图形符号浏览窗内,除了显示元件电气图形符号外,还提供了同一封装内的套数、套号信息,使操作者能够方便、迅速地找出目标元件的电气图形符号,直观性强。第14页/共55页第13页/共55页(2)改进了元件属性窗口的界面。(3)修改了部分对话窗界面。4PCB编辑器部分编辑器部分强化了原理图与PCB编辑器的同步更新方式。在原理图窗口内执行“Design”(设计)菜单下的“Update PCB”命令,即可将
14、原理图内元件封装形式、电气连接关系装入同一设计数据库文件包内的PCB文件(如果存在多个PCB文件,则系统会询问用户装入哪一PCB文件;如果没有PCB文件,将自动产生PCB文件),无需先生成网络表后才能装入的操作过程。第15页/共55页第14页/共55页5“Signal Integrity”(信号完整性分析信号完整性分析)(1)强化了信号完整性分析功能,给每一分析参数设置了缺省值,即使不对信号完整性分析参数进行任何设置,也能运行(只是结果与实际情况未必相符)。(2)调整了部分设置项的位置、内容,忽略了对分析结果影响不大的设置项,简化了分析参数的设置过程。1.2.2 Protel DXP概述200
15、2年,Protel公 司 正 式 发 布 了 在 Windows 2000、Windows XP操 作 系 统 下 运 行 的 Protel DXP版 本,运 行 环 境 要 求 比Protel99/99 SE高,具体如下:第16页/共55页第15页/共55页推荐配置 最小要求Windows XPWindows 2000 ProfessionalPentium 1.2 GHz或更高Pentium 500 MHz内存512 MB内存不小于128 MB硬盘空间10GB或以上 硬盘空间不小于620 MB32 MB显存,8 MB显存,分辨率1024768 分辨率1024768 相对于Protel99/
16、99 SE,Protel DXP操作界面变化较大,“工具”按钮、菜单项较多,初学者不易掌握。尽管DXP版新增了一些功能,但一般用户很少用到,且其对显示器尺寸要求太高(当显示器尺寸小于19英寸时,感到界面上的文字、按钮偏小,眼睛很容易疲劳),因此,Protel99/99 SE用户不一定愿意升级到Protel DXP。第17页/共55页第16页/共55页1.3 Protel99/99 SE的安装与启动 1.3.1 Protel99/99 SE的安装的安装1Protel99/99 SE的运行环境的运行环境Protel99/99 SE对微机硬件要求不高,最低配置为:Pentium 或Celeron26
17、6以上CPU(CPU主频越高,运行速度越快),内存容量不小于32 MB(最好是64 MB或128 MB),硬盘容量大于1 GB(最好使用8 GB以上硬盘),显示器尺寸不小于15英寸,分辨率不能低于1024768。当分辨率低于1024768,如800600或更低时,将不能完整地显示出Protel99/99 SE窗口的下侧及右侧部分(对于15英寸显示器来说,当分辨率为1024768时,字体太小,不便阅读,因此17英寸显示器可能是Protel99/99 SE的最低要求)。总之,硬件配置档次越高,运行速度越高,效果越好。第18页/共55页第17页/共55页软件环境是Windows 95/98/NT4.
18、0/2000或以上版本。就目前来说,Protel99/99 SE对微机硬件配置要求不算高,容易满足。2Protel99/99 SE的安装的安装Protel99与Protel99 SE的安装方法相同:将Protel99/99 SE CD-ROM盘片插入CD-ROM驱动器内,如果CD-ROM自动播放功能未被禁止的话,Protel99/99 SE安装向导将自动启动,并引导用户完成Protel99/99 SE的安装过程。第19页/共55页第18页/共55页当然,也可以直接运行Protel99/99 SE的安装文件setup,启动安装过程。在安装过程中允许用户选择安装目录,缺省时Protel99 SE安
19、装在“C:Program FilesDesign Explorer 99 SE”(Protel99安装在“C:Program FilesDesign Explorer 99”)文件内。在安装过程中,系统将提示用户输入访问码(访问码贴在产品包装外,是Protel99/99 SE合法用户的标志,没有访问码将无法打开和使用Protel99/99 SE)。如果在安装时不输入访问码,也可以在安装后,启动时输入访问码。第20页/共55页第19页/共55页图1.1 Protel 99 SE安装画面第21页/共55页第20页/共55页图1.2 用户信息安装第22页/共55页第21页/共55页图1.3 设置安装
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