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集成电路与集成系统
教师:
刘浩森
2013年7月1日
实验一:
原理图库的绘制
一、实验目的:
1、熟悉CadenceAllegroSPB16.3工作环境
2、熟悉元件库管理;
3、掌握元件编辑器的使用及编辑器工作环境的设置方法;
4、熟练掌握原理图元件库的创建、新元件的制作。
二、实验原理和内容:
虽然在CadenceAllegroSPB16.3提供了丰富的元器件库,但在设计过程中,仍然会发生在元器件库中找不到需要的元器件。
因此,可以利用元器件的绘图工具及IEEE符号工具创建元器件,并添加到元器件库中。
(1)利用元件库编辑器提供的制作工具,分别绘制AT89S51、74HC138、74HC573、LCD128*64、LCD1602、PNP以及数码管的的元件,并将它保存在“AT89S51.olb”
AT89S5174HC138
三、实验步骤:
1、在“CadenceAllegroSPB16.3”中,选中“CadenceProductChoies”对话框。
选择“OrCADCapture”进入页面,然后执行【File】→【New】→【Library】命令,创建“AT89S51.olb”原理图元件库,保存到自己学好下,并在该库中制作AT89S51等元件。
2、选中“AT89S51.olb”单击鼠标右键选择“NewPart…”,创建新的元器件,弹出“NewPartProperties”对话框,按要求填写。
3、给元器件添加引脚,安元器件添加引脚,并写上引脚的名称及代号。
4、绘制元器件外形,按要求选择所画的形状。
5、按要求添加文本。
6、检查元器件,确认无误后保存。
四、实验数据和结果:
AT89S5174HC138
74HC573PNP
LCD128*64
LCD1602
数码管
实验二:
原理图的绘制
1、熟悉CadenceAllegroSPB16.3工作环境
2、掌握CadenceAllegroSPB16.3原理图编辑器工作环境的设置方法
3、掌握元件库的添加与删除方法
4、掌握放置元件及调整其属性的方法。
5、掌握连线、电气连接点、总线、总线分支及网络标号放置与设置其属性的方法。
6、掌握放置正确I/O端口的方法。
在制作PCB时先画原理图,在画原理图时应先构图,全盘认识所要绘制的电路的结构与组成元素的关系,必要时使用并接式电路图或层次式电路图。
元器件布局的好坏将直接影响回吐的效率。
有些线路很容易连接,此时可以直接用导线连接。
有些用到网络标号。
放置元器件说明,增加电路图的可读性。
1、执行菜单命令【File】→【New】→【Project…】建立新的项目。
按要求输入名字、类型、存放地址。
2、添加元器件库,执行菜单命令【Place】→【Part】,选择自己所需的元器件库点击添加。
3、放置基本元器件,在“Part”列表中查找并选择自己所要的元器件双击并放置元器件。
4、选择基本原件例如电源符号和接地符号。
5、对元器件按要求进行基本操作和修改元器件的序号和元器件值。
6、根据所有的原理图,对个个元器件进行连接,必要时选择总线连接有助于图的清晰。
7、对标题栏进行处理。
8、检查无误后进行保存。
51实验最小系统
5V供电电源
流水灯
数码管显示
液晶显示
实验三:
元器件封装库的绘制
(1)了解封装的概念和常用元件封装的特点。
(2)熟悉建立/打开元件封装库文件的方法。
(3)熟悉元件封装库设计常用工具。
(4)熟练编辑元件封装库。
(5)掌握元件手工封装与自动封装的步骤。
使用焊盘编辑器PadDesigner制作通孔焊盘和表贴焊盘,使用PCBEditor
制作封装下面的实验步骤以AT89s51封装以及焊盘为例。
1、标准热风焊盘:
A、启动AllegroPCBDesignGXL执行菜单执行菜单命令“File”->
“New”,弹出“NewDrawing”对话框,在“DrawingType”栏中选择“Flashsymbol”在“DrawingName”栏中输入“tr45x70x20-45.dra”,单击“Browse...”按钮,指定存放位置,单击“OK”按钮,产生的热风焊盘,“Save”保存。
B、制作焊盘:
打开“Pad_Designer”对话框,设定“Parameters”标签页的参数。
设置焊盘参数,单击“Layers”填入焊盘数据,执行菜单命令“File”->
“SaveAs”,保存焊盘。
2、过孔焊盘:
A、设定“Paramrtrrs”标签页,执行菜单命令“AllegroSPB16.0”点击【PCBEditorUtilities】→【PadDesigner】弹出“Pad_Designer:
unnamed.pad”对话框按要求设定参数。
B、设定“Layers”标签页,点击“Parameters”标签页右边的“Layers”标签页,根据实物的数据设定相应的参数。
C、执行菜单命令【File】→【Saveas】,保存焊盘于自己的学号下,名为“pad50cir32d.pad”。
3、利用向导制作AT89S51封装:
A、启动AllegroPCBDesignGXL,弹出“ALLegro”编辑窗口,执行【File】→【New】弹出“NewDrawing”按要求填写相应的参数,点击OK。
B、选择“DIP”点击“Next”,弹出窗口点击“Next”,弹出窗口点击“Next”出现“……DIP……”后输入相应的数据。
C、点击“Next”弹出窗口,点击“…”选择相应的焊盘并添加。
点击“Next”出现窗口,点击相应的选择。
D、点击“Next”出现窗口后,点击“finish”,完成制作。
E、对元器件进行添加标签。
检查无误后进行保存。
电容 电阻
74HC138 74HC573
贴片
数码管
AT89S51
晶振 过孔
20引脚
16引脚
贴片焊盘 PNP 按键
实验四:
PCB的绘制
1、了解AllegroPCBDesignGXL软件基本功能及实际操作方法;
2、PCB图绘制基础和技能操作;
3、掌握PCB布线和布局的技巧以及注意问题;
4、PCB元件封装编辑技能;
5、培养实际绘制PCB动手操作综合能力;
6、自己能够绘制并可以对PCB进行合理布局
由绘制好的原理图导入封装后由软件自己生成生成PCB,然后再由自己根据规格自己布线、绘制、生成PCB。
由实验二绘制的原理图生成PCB。
1、使用PCB向导建立PCB,启动AllegroPCBDesignGXL建立PCB的板框,并保存到自己学号下。
2、将建立好的元器件封装导入原理图中,进行保存。
3、将绘制好的原理图导入建好的PCB中,检查没有遗漏的元件后保存。
4、进行布局,根据规格、大小、以及元件间的的飞线进行布局,要求较少的飞线有交点。
5、设计规格:
修改默认间距、设定间距规则、修改物理规则。
6、完成规格设计后然后进行布线:
设计布线的格点。
7、a:
可以手动布线,根据飞线的走向进行布线,有交叉点后建立一个过孔点再进行连接。
尽可能的让走线拐角成大于90度。
b:
可以进行自动布线,设计好规则后点击自动布线,生成PCB图像,然后根据要求更改,主要把90度角该成钝角。
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