第十讲嵌入式系统硬件(PCB设计流程和规范XXXX)

No.1Sep2013嵌入式系统硬件设计PCB设计流程和规范No.2Sep2013常用的EDA软件(ElectronicDesignAutomation)•Multisim、Pspice、Orcad、•Protel、PowerPCB、•Cadence•Maxplus、Quartus（VHDL、VerilogHDL）No.3Sep2013Protel是ProtelTechnology公司开发的功能强大的电路CAD系列软件，基本上可以分为5个组件：●原理图设计组件●PCB设计组件●自动布线组件●可编程逻辑器件组件●电路仿真组件PROTEL介绍No.4Sep2013电路原理图设计,产生网络表印刷电路板PCB设计,报表输出电路板设计基本原理图设计基本流程：●设置图纸●装载元件库●元件布局●电路布线●元件封装与序号●报表输出印刷电路板(PCB)设计基本流程：●规划电路板和环境参数●引入网络表●元件布局和调整●布线规则设置●自动布线和手工调整●报表输出●存盘与打印No.5Sep2013●.ddb设计数据库文件●.lib元件库文件●.sch原理图文件●.pcb印制电路板文件●.net网络表文件●.pld可编程逻辑器件描述文件●.rep报告文件●.prj项目文件●.bk自动备份文件Protel文件类型：No.6Sep2013Protel环境设置新建一个.ddb文件No.7Sep2013此项默认即可自定义.ddb文件名修改ddb文件路径Protel环境设置No.8Sep2013设置访问密码最后确定Protel环境设置No.9Sep2013设计组：设定设计小组成员回收站：存放临时性删除文档设计管理器：文件管理编辑和访问权限Protel环境设置No.10Sep2013新建.sch文件Protel环境设置No.11Sep2013新建.sch文件最后确定Protel环境设置No.12Sep2013修改文件名Protel环境设置No.13Sep2013添加/删除零件库设计管理器菜单栏工具栏绘图工具栏状态栏命令栏编辑区帮助按钮元件管理器Protel环境设置No.14Sep2013设置sch操作环境Protel环境设置No.15Sep2013图纸大小设置图纸颜色图纸边框颜色图纸立式还卧式Protel环境设置No.16Sep2013Protel环境设置No.17Sep2013原理图元件制作在原理图编辑过程中，由于下列原因之一，可能需要修改已有元件的电气图形符号或创建新元件的电气图形符号：(1)在Protel99元件电气图形符号库文件中找不到所需元件的电气图形符号。(2)元件图形符号不符合要求，例如分立元件电气图形库Miscellaneous.lib中二极管、三极管的电气图形符号与GB4728－85标准不一致。(3)元件电气图形符号库内引脚编号与PCB封装库内元件引脚编号不一致。(4)元件电气图形符号尺寸偏大，如引脚太长，占用图纸面积多，不利于绘制元件数目多的原理图。在Protel99中修改、创建元件电气图形符号非常容易、方便，在元件电气图形符号编辑器SchLib窗口内，通过“画图”工具即可绘制出元件电气图形符号的外形，添加引脚后即可获得元件的电气图形符号。既可以在原有元件库内增加新元件的电气图形符号，也可以创建新元件库。No.18Sep2013原理图元件制作手工绘制元件具体操作步骤：1.新建元件库mysch.lib2.新建元件并命名，增加画图工具3.放置元件外框4.放置引脚并修改属性5.保存文件利用库元件绘制其他元件步骤：1.查找相似库元件进入编辑界面2.复制库元件到新建库文件中3.修改元件形状或引脚4.保存文件No.19Sep2013原理图元件制作原理图元件制作文件No.20Sep2013修改文件名原理图元件制作No.21Sep2013修改元件名原理图元件制作No.22Sep2013增加主工具和画图工具注意画图工具没有电气特性原理图元件制作No.23Sep2013常用的库元件绘制快捷键：P/P：画元器件引脚P/L：画直线P/R：画矩形T/E：元器件重命名T/C：创建一个新元器件T/W：创建一个新的子件T/R：删除元器件T/T：删除子件X：水平翻转Y：竖直翻转左键：确定右键：取消Tab：查看属性Space：翻转90度Pageup：放大Pagedown：缩小END：刷新原理图元件制作No.24Sep2013画外框工具原理图元件制作将第一引脚定位在工作区（0，0）点，放置位置偏移光标定位于（0，0）点No.25Sep2013引脚号引脚名称电气特性原理图元件制作对于连续放置的同一类元器件、网络标号、引脚等，选择放置第一个时，按下Tab键，对其属性进行修改并放置后，连续放置后面的同类部件时，属性同上并会自动为后面的部件标识加1No.26Sep2013圆头为电气结点带有上划线的引脚名称输入方法：每输入一个字母后，紧随一个\原理图元件制作电气结点表示芯片的引脚与外导线发生电气连接，故一定要在引脚外端点No.27Sep2013修改元件属性元件标号元件描述元件封装用同样的方法创建TLC542芯片原理图元件制作No.28Sep2013原理图元件制作元件报表元件库报表元件规则检查报表No.29Sep2013编辑元器件原理图元件制作注意元件库No.30Sep2013选中元器件，按ctl+c并左击元件原理图元件制作No.31Sep2013新建元件TL431，按ctl+v复制元件，并左击确定原理图元件制作切换到.lib文件取消选择No.32Sep2013原理图元件制作设置属性按ctl可随意放置选中区域注意Show和Pin选项设置元件属性设置引脚要和交叉点匹配No.33Sep2013原理图元件制作用同样的方法创建数码管No.34Sep2013添加/删除零件库原理图元件制作No.35Sep2013添加去掉已添加库确定原理图元件制作No.36Sep2013添加自定义元件库原理图元件制作No.37Sep2013原理图布局对于元件名信息不全的元器件，建议用通配符*和?快速查找元件不清楚元件在哪个库中，则用元件查询查找元件No.38Sep2013原理图布局放置芯片AT89C52、TLC542、TL431、LM148、6N137数码管DPY、PNP三极管元件、晶振CRYSTAL、电阻RES2、电容CAP、电解电容ELECTROL、接口CON6元件布局原则：功能模块化、元件就近No.39Sep2013输入元件的首英文字母可快速查找元件提取元件选择元件库双击元件可提取提取元件按Tab键修改属性后再单击放置原理图布局不清楚元件在哪个库中，则用元件查询查找元件No.40Sep2013零件库名称元件封装元件序号元件型号注意：封装和序号是元件的关键属性，必须设置；并且序号在整个工程中是唯一的，不能重复。确定原理图布局No.41Sep201341§1.3原理图布局信号调理电路元件设置No.42Sep2013A/D转换电路元件设置原理图布局No.43Sep2013MCU电路元件设置原理图布局No.44Sep2013数码管显示电路元件设置原理图布局No.45Sep2013原理图绘制导线网络标号电源注意：导线与直线的区别布局与连线是一个反复的过程No.46Sep2013常用的原理图编辑器快捷键：P/W：画连线P/B：画总线P/U：画总线分支线P/O：画电源P/N：画网络标号P/J：画电路接点Ctrl+Delete：删除选中电路E/D：删除单一元件或导线原理图绘制原理图三要素：电源负载电气连接关系No.47Sep2013原理图绘制圆点代表电气连接复原与取消只能在所有改动没有存盘的条件下进行双击右键退出连线左击确定起始点左击确定终点后右击结束No.48Sep2013原理图绘制No.49Sep2013原理图绘制No.50Sep2013原理图绘制接点表电气连接交叉无电气连接网络标号属性设置No.51Sep2013原理图绘制网络标号表电气连接No.52Sep2013原理图绘制网络标号和导线连接异同点：一个网络标号表示一个电气结点，相同的网络标号引脚上就建立了电气连接关系。网络标号作用和导线的作用一样，表示电气连接，导线表达形式更直观但布线繁多易发生短路或连线错误；网络标号可代替两个元件的连线，净化图面。No.53Sep2013原理图绘制Ctrl+x可使元件反向No.54Sep2013原理图绘制电气法测试规则设置窗No.55Sep2013总线总线分支其它原理图绘制技巧－总线No.56Sep2013总线是电路中一组具有相关性的信号线，不具有实际的电气连接意义其它原理图绘制技巧－总线No.57Sep2013点击Global进行整体修改双击元件编辑属性{旧文本＝新文本}匹配属性选择其它原理图绘制技巧－全局编辑No.58Sep2013显示sch中所有有效元件其它原理图绘制技巧No.59Sep2013元件自动编号自动编号前应先将原理图中的所有元件编号重置为？其它原理图绘制技巧No.60Sep2013其它原理图绘制技巧－封装查漏本电路元件封装：电阻R1～R17：0805无极性电容C1～C4：RAD0.1电解电容E1～E3：RB.2/.4三极管：TO-92A单排多针插座：SIP6双列直插元件：DIP40、DIP20、DIP14、DIP4TL431：TO-92A晶振：OSC（自定义）数码管：DPY（自定义）No.61Sep2013表格编辑器注意选项其它原理图绘制技巧－封装查漏No.62Sep2013其它原理图绘制技巧－封装查漏直接修改后按File/Update即可完成对元件属性的修改No.63Sep2013生成网络表网络表是sch和pcb的接口其它原理图绘制技巧－生成网络表No.64Sep2013使用同步器生成PCB一般操作是在sch画好部分电路后进行一次PCB更新，这样当sch画好后，PCB也基本完成其它原理图绘制技巧－同步器No.65Sep2013注意选项设置其它原理图绘制技巧－同步器No.66Sep2013印刷电路板基础1.印刷电路板结构分类单面板、双面板、多层板2.元件封装分类针脚式、贴片式3.常用元件封装针脚式电阻元件类：AXIAL0.4～AXIAL0.7(kmil)针脚式电容元件类：RAD0.2～RAD0.5.(kmil)贴片电阻、电容元件类：0805、0402、1210极性电容元件类：RB.2/.4～RB.5/1.(kmil)可变电阻元件类：VR1～VR二极管：DIODE0.4(小功率)DIODE0.7(大功率)三极管：TO-92A，TO-18，TO-220H单排多针插座：SIP2～SIP20No.67Sep2013印刷电路板基础双列直插元件：DIP4～贴片双列元件类：SOT、SO接插件：DBx，IDCx4.导线与预拉线(飞线)飞线指示导线的实际布置，导线实现飞线的意图。5.工作层面类型SignalLayers：信号层，包括Top和Bottom以及MidLayerInternalPlane：内层电源/接地层MechanicalLayers：机械层Masks：阻焊层Silkscreen：丝印层Others：Keepout层、MultiLayer、DrillGride6.过孔形式穿透式过孔、半盲孔、盲孔No.68Sep2013PCB图元件制作手工绘制元件具体操作步骤：1.新建元件库mypcb.lib2.定义封装名称3.工作环境设置4.放置焊盘5.确定外框轮廓线5.保存文件No.69Sep2013PCB图元件制作常用的库元件绘制快捷键：P/P：放置焊盘P/A：放置弧线P/V：放置过孔P/S：放置字符串P/T：放置线段T/E：元器件重命名T/C：创建一个新元件T/R：删除元件Space：翻转90度Pageup：放大Pagedown：缩小END：刷新M/I：测量距离Q：切换单位No.70Sep2013PCB图元件制作新建PCB零件库文件并重命名No.71Sep2013PCB图元件制作公/英制转换1mil=0.0254mmNo.72Sep2013PCB图元件制作新建元件No.73Sep2013PCB图元件制作取消向导注意：