电路工程设计：Protel 99实例演练

内容简介

　　本书从实用角度出发，通过多个典型的工程设计实例，讲述了在Protel 99环境下，如何绘制与设计电路原理图和印制电路板，并对电路仿真、信号分析和可编程逻辑器件的设计进行了重点讲解。全书共15章，第1章至第5章为Protel 99的电路原理图设计部分：第6章讲述了层次原理图的设计方法：第7章讲述了报表的生成与打印出图知识；第8章至第12章是PCB设计知识与实例讲解；第13章讲述了PCB信号完整性分析：第14章主要讲述了电路仿真知识；第15章讲述了可编程逻辑器件设计知识。每章均结合了典型工程设计实例进行讲解，使读者可以轻松掌握Protel 99的各功能模块的使用。本书主要面向广大电路设计工作者以及大中专院校师生，也可作为Protel使用人员的参考手册。

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图书目录

第1章 Protel 99设计基础 1
1.1 Protel 99辅助绘图环境概述 1
1.1.1 Protel 99设计环境 1
1.1.2 Protel 99的组成 3
1.2 Protel 99的特点 3
1.3 Protel 99文件管理 7
1.3.1 文件管理 8
1.3.2 文件编辑 12
1.3.3 设计管理器 13
1.3.4 显示辅助查看工具 14
1.3.5 窗口管理 14
1.4 设计组管理 16
1.5 进入设计环境 18
1.5.1 启动原理图设计环境 19
1.5.2 启动印制电路板设计界面 21

第2章 Protel 99原理图设计基础 22
2.1 电路原理图的设计步骤 22
2.1.1 电路板设计的一般步骤 22
2.1.2 电路原理图设计的一般步骤 22
2.2 Protel 99电路原理图设计工具 24
2.2.1 电路原理图设计工具条 24
2.2.2 图纸的放大与缩小 25
2.3 图纸设置 27
2.3.1 图纸大小设置 27
2.3.2 图纸方向 28
2.3.3 设置图纸颜色 30
2.4 设置系统字体 31
2.5 网格和光标设置 31
2.5.1 设置网格 31
2.5.2 电气节点 33
2.5.3 设置光标 33
2.6 文档组织属性 34

第3章电路原理图设计 35
3.1 装载元件库 35
3.2 放置元件 37
3.2.1 选取元件 37
3.2.2 使用Digital Objects工具条放置元件 39
3.2.3 编辑元件 40
3.2.4 编辑元件组件的属性 43
3.3 元件位置的调整 44
3.3.1 单个元件的移动 44
3.3.2 多个元件的移动 46
3.3.3 元件的旋转 47
3.3.4 取消元件的选择 48
3.3.5 剪贴拷贝元件 48
3.3.6 阵列式粘贴元件 49
3.3.7 元件的删除 51
3.3.8 元件的排列与对齐 51
3.4 放置电源与接地元件 53
3.5 放置节点和连接线路 55
3.5.1 放置节点 55
3.5.2 连接线路 56
3.6 保存文件 57
3.7 绘制一张工程控制电路原理图 58

第4章高级绘图知识 62
4.1 使用绘制电路工具 62
4.1.1 画导线 63
4.1.2 绘制总线 65
4.1.3 画总线出入端口 67
4.1.4 设置网络名称 69
4.1.5 放置电源和接地符号 71
4.1.6 编辑元件属性 72
4.1.7 放置输入输出点 78
4.1.8 放置电路方块图 80
4.2 使用绘图工具 83
4.2.1 绘图工具条 83
4.2.2 绘制直线 83
4.2.3 绘制多边形 85
4.2.4 绘制圆弧与椭圆弧 86
4.2.5 放置注释文字 88
4.2.6 放置文本框 90
4.2.7 绘制矩形 92
4.2.8 绘制椭圆或圆 94
4.2.9 绘制饼图 95
4.2.10 插入图片 96
4.3 电路元件编辑 97
4.3.1 元件的移动 98
4.3.2 元件的旋转 99
4.4 元件的排列和对齐 99
4.4.1 元件左对齐 99
4.4.2 元件右对齐 100
4.4.3 元件按水平中心线对齐 100
4.4.4 元件水平平铺 101
4.4.5 元件顶端对齐 101
4.4.6 元件底端对齐 102
4.4.7 元件按垂直中心线对齐 102
4.4.8 元件垂直均布 103
4.4.9 综合排列或对齐 104
4.5 电气法则测试 105
4.5.1 产生ERC表的各种选项 106
4.5.2 ERC结果报告 108
4.6 绘制发送脉冲数据的控制电路原理图 109

第5章制作元件与建立元件库 118
5.1 元件库编辑器 118
5.1.1 加载元件库编辑器 118
5.1.2 元件库编辑器界面简介 119
5.2 元件库的管理 119
5.2.1 元件管理器 119
5.2.2 利用Tools菜单管理元件 122
5.2.3 查找元件 123
5.3 元件绘图工具 125
5.3.1 一般绘图工具 125
5.3.2 绘制Bezier曲线 125
5.3.3 绘制引脚 127
5.3.4 IEEE符号 129
5.4 元件制作实例 130

第6章设计层次原理图 135
6.1 层次原理图的设计方法 135
6.1.1 自上而下的层次图设计方法 135
6.1.2 自下而上的层次图设计方法 135
6.1.3 重复性层次图的设计方法 136
6.2 建立层次原理图 137
6.3 不同层次电路之间的切换 142
6.4 生成新原理图中的I/O端口符号 143
6.5 由原理图文件生成方块电路符号 145

第7章生成报表及出图 147
7.1 网络报表 147
7.1.1 网络表的各种选项 147
7.1.2 Protel网络表格式 148
7.1.3 生成网络表 149
7.2 生成元件列表 150
7.3 交叉参考表 152
7.4 网络比较表 153
7.5 产生元件报表 154
7.5.1 元件报表 154
7.5.2 元件库报表 156
7.5.3 元件规则检查表 157
7.6 打印输出电路原理图 158
7.6.1 打印输出 158
7.6.2 绘图仪输出 159

第8章印制电路板设计基础 161
8.1 印制电路板基础 161
8.1.1 印制电路板结构 161
8.1.2 零件封装 161
8.1.3 铜膜导线 162
8.1.4 焊点和导孔 162
8.2 印制电路板布线流程 163
8.3 PCB设计编辑器 163
8.3.1 PCB编辑器界面缩放 164
8.3.2 窗口管理 166
8.3.3 工具条的打开与关闭 167
8.4 设置电路板工作层面 168
8.4.1 工作层面的类型说明 168
8.4.2 工作层面的设置 170
8.5 PCB电路参数设置 171

第9章制作印制电路板 177
9.1 单面板与多层板制作简介 177
9.2 PCB绘图工具 177
9.2.1 绘制导线 177
9.2.2 放置焊点 179
9.2.3 放置过孔 181
9.2.4 放置字符串 182
9.2.5 放置坐标 183
9.2.6 放置尺寸标注 184
9.2.7 设置初始原点 186
9.2.8 绘制圆弧 186
9.2.9 放置填充 188
9.2.10 放置多边形 189
9.2.11 放置切分多边形 190
9.3 准备原理图和网络表 190
9.4 电路板的规划 191
9.5 网络表与元件的装入 193
9.5.1 装入元件库 193
9.5.2 浏览元件库 194
9.5.3 网络表与元件的装入 195
9.6 元件封装 198
9.7 元件的自动布局 204
9.8 手工编辑调整元件的布局 207
9.8.1 选取元件 207
9.8.2 移动元件 208
9.8.3 旋转元件 210
9.8.4 排列元件 211
9.8.5 调整元件标注 213
9.8.6 剪贴复制元件 214
9.8.7 元件的删除 218
9.9 自动布线 218
9.9.1 自动布线参数的设定 218
9.9.2 自动布线 226
9.10 手工调整布线 231
9.10.1 调整布线 231
9.10.2 电源/接地线的加宽 233
9.10.3 文字标注的调整 234
9.10.4 增加电源及地线 240
9.11 利用向导创建新的PCB 242

第10章 PCB报表生成与出图 250
10.1 生成引脚报表 250
10.2 生成电路板信息报表 251
10.3 生成元件报表 257
10.4 生成网络状态报表 259
10.5 生成设计层次报表 261
10.6 生成NC钻孔报表 262
10.7 生成电路特性报表 262
10.8 生成元件位置报表 263
10.9 电路板的打印输出 264

第11章 PCB浏览管理器 266
11.1 初识PCB浏览管理器 266
11.2 使用PCB浏览管理器 267
11.2.1 管理网络对象 267
11.2.2 管理元件对象 269
11.2.3 管理元件封装库对象 270
11.2.4 管理网络类对象 273
11.2.5 管理元件类对象 275

第12章创建PCB元件封装 279
12.1 启动元件封装编辑器 279
12.2 元件封装编辑器操作环境 279
12.3 手动创建新的元件封装 281
12.3.1 元件封装参数设置 281
12.3.2 放置元件 283
12.3.3 设置元件封装的参考点 286
12.4 利用向导创建元件封装 286
12.5 元件封装管理 291
12.5.1 浏览元件封装 291
12.5.2 添加元件封装 291
12.5.3 元件封装重命名 292
12.5.4 删除元件封装 292
12.5.5 放置元件封装 293
12.5.6 编辑元件封装引脚焊盘 293
12.5.7 设置信号层的颜色 293
12.6 创建项目元件封装库 294

第13章 PCB信号完整性分析 296
13.1 PCB信号完整性仿真器 296
13.2 设置信号完整性分析规则 297
13.2.1 飞升时间的下降边沿（Flight Time-Falling Edge） 298
13.2.2 飞升时间的上升边沿（Flight Time-Rising Edge） 299
13.2.3 阻抗限制（Impedance Constraint） 299
13.2.4 层体（Layer Stack） 300
13.2.5 信号超调的下降边沿（Overshoot-Falling Edge） 301
13.2.6 信号超调的上升边沿（Overshoot-Rising Edge） 302
13.2.7 信号基值（Basic Value） 302
13.2.8 激励信号（Signal Stimulus） 303
13.2.9 信号上位值（Signal Top Value） 304
13.2.10 下降边沿斜率（Slope-Falling Edge） 305
13.2.11 上升边沿斜率（Slope-Rising Edge） 305
13.2.12 供电网络标号（Supply Nets） 306
13.2.13 信号下冲的下降边沿（Undershoot-Faling Edge） 307
13.2.14 信号下冲的上升边沿（Undershoot-Rising Edge） 307
13.3 PCB的DRC检查 308
13.4 完整性分析仿真器 310
13.4.1 File菜单 311
13.4.2 Edit 菜单 312
13.4.3 Simulation菜单 313
13.4.4 Library菜单 317
13.4.5 Options菜单 318
13.5 波形分析器 320

第14章电路仿真 322
14.1 SIM99仿真库中的元器件 322
14.2 SIM99中的激励源 327
14.3 初始状态的设置 330
14.3.1 节点电压NS设置 331
14.3.2 初始条件IC设置 331
14.4 仿真器的设置 332
14.4.1 进入分析（Analysis）设置环境 332
14.4.2 瞬态特性分析（Transient Analysis） 333
14.4.3 傅里叶分析（Fourier Analysis） 334
14.4.4 交流小信号分析（AC Small Signal analysis） 334
14.4.5 直流分析（DC Sweep analysis） 335
14.4.6 蒙特卡罗分析（Monte Carlo analysis） 336
14.4.7 扫描参数分析（Parameter Sweep analysis） 337
14.4.8 扫描温度分析（Temperature Sweep analysis） 338
14.4.9 传递函数分析（Transfer Function） 338
14.4.10 噪声分析（Noise analysis） 339
14.5 设计仿真原理图 339
14.6 模拟电路仿真实例 341
14.7 数字电路仿真实例 347

第15章可编程逻辑器件设计 352
15.1 可编程逻辑器件设计概述 352
15.1.1 可编程逻辑器件设计的发展 352
15.1.2 Advanced PLD99的新特点 353
15.2 PLD的一般设计过程 354
15.3 CUPL语言和语法 355
15.3.1 CUPL语言概述 355
15.3.2 CUPL语言的预处理指令 363
15.3.3 CUPL语言的语法 363
15.4 CUPL源文本文件的生成 370
15.4.1 PLD系统描述 370
15.4.2 创建源文件 371
15.4.3 方程式的定义 376
15.4.4 目标器件的选择 378
15.4.5 源文件中管脚的定义 380
15.4.6 CUPL文本源文件的直接生成及其设置 380
15.5 CUPL原理图的生成 382
15.5.1 CUPL 原理图模板的生成 382
15.5.2 在工作平面上放置元件 385
15.5.3 元件属性的修改 390
15.5.4 绘制PLD原理图 391
15.6 PLD文本源文件的编译 392
15.6.1 PLD编译器的设置 392
15.6.2 CUPL源文件的编译 401
15.7 PLD原理图文件的编译 403
15.8 PLD99源文件的仿真 407
15.8.1 创建仿真测试向量文件 407
15.8.2 仿真所设计的逻辑器件 409
15.8.3 检查仿真波形 410

附录 411