Protel 99 Se电路设计.docx
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Protel 99 Se电路设计.docx
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Protel99Se电路设计
Protel99Se简介
Protel99SE的体系结构:
编辑中的技巧
工作层的类型与设置
设计PCB的一般流程
使用PCB设计管理器
创建新元件或PCB的封装
网络表和其他报表
打印图纸的设置
电路仿真
英文帮助翻译
快捷键:
Thefollowingisalistofthedefaultschematicshortcutkeys:
(以下是默认原理图编辑时的快捷键表)
Ctrl+BackSpaceRedo恢复上次操作=E+R;
Alt+BackSpaceUndo撤消=E+U;
PageUpZoomIn放大
CTRL+PgDnZoomAll
PgDnZoomOut缩小
EndRedraw重新刷新=V+R
C+HOMEJumptoOrigin跳到原点
HOMEPan中心放大
SHIFT+LeftArrowCursorLeft(10xsnapgrid)
LeftArrowCursorLeft(onsnapgrid)
SHIFT+UpArrowCursorUp(10xsnapgrid)
UpArrowCursorUp(onsnapgrid)
SHIFT+RightArrowCursorRight(10xsnapgrid)
RightArrowCursorRight(onsnapgrid)
SHIFT+DownArrowCursorDown(10xsnapgrid)
DownArrowCursorDown(onsnapgrid)
SHIFT+InsertPaste
CTRL+InsertCopy
SHIFT+DeleteCut剪切
Ctrl+DeleteClear清除
DELETEDeletefocusedobject删除聚焦元件
CTRL+1Zoom100放大100%
CTRL+2Zoom200放大200%
CTRL+4Zoom400放大400%
CTRL+5Zoom050缩小50%
CTRL+FFindText搜索文本
CTRL+GFindAndReplaceText搜索并替代
CTRL+VAlignobjectshorizontally,throughtheircenters
沿中心线水平排列元件
CTRL+BAlignobjectshorizontally,alongtheirbottomedge
沿元件底边水平排列元件
CTRL+TAlignobjectshorizontally,alongtheirtopedge
沿元件顶边水平排列元件
CTRL+SHIFT+HSpaceobjectsequallyhorizontally
等距水平均匀布置元件
CTRL+HAlignobjectsvertically,throughtheircenters
沿中心线垂直排列元件
CTRL+LAlignobjectsvertically,alongtheirleftedge
沿左边垂直排列元件
CTRL+RAlignobjectsvertically,alongtheirrightedge
沿右边垂直排列元件
CTRL+SHIFT+VSpaceobjectsequallyvertically
等距垂直均匀布置元件
F1RunOnlineHelp运行在线帮助
F3Findnexttext查找下一个文本
SHIFT+F4Tileallopendocuments
SHIFT+F5Cascadeallopendocuments
SHIFT+CTRL+Left_ClickMovesingleobject
SHIFT+Left_ClickTogglesingleobjectselection
CTRL+Left_Click,thenreleaseCTRLDragsingleobject
CTRL+Left_Hold_Down,thenreleaseCTRLDragsingleobject
HoldCTRLwhilemovingordraggingDisablesnapgrid
HoldALTwhilemovingordraggingConstrainmovementtovertical
direction
HoldSHIFT+ALTwhilemovingordraggingConstrainmovementto
horizontaldirection
Left_ClickFocusobject
Left_Dbl_ClickChangeobject
Left_Hold_DownMoveobject/moveselection
Protel99Se简介:
电路设计自动化EDA(ElectronicDesignAutomation)如今已成为不可逆转的时代潮流。
随着计算机工业的蓬勃发展,EDA的工作环境已从早期昂贵的工作站进入到一般个人电脑,EDA的设计思想也因此普及到中小企业及各级相关大专院校之中。
Protel设计系统就是一套建立在IBM兼容环境下的EDA电路集成设计系统。
Protel设计系统就是一套EDA环境引入Windows环境的EDA开发工具,是具有强大功能的电子设计CAD软件,一向以其高度的集成性和扩展性著称于世。
Protel公司2001年正式推出了具有PDM功能的强大的EDA综合设计环境Protel99SE,它具有原理图设计、PCB电路板,层次原理图设计、报表制作、电路仿真以及逻辑器件设计等功能,是电子工程师进行电子设计的最有用的软件之一。
Protel99SE的体系结构:
Protel99SE被设计成一个客户/服务器应用程序,其主应用程序Client99.exe提供了一个基本框架窗口和Protel99SE组件之间的用户接口。
例如当要编辑一个原理图或者PCB文档时,原理图编辑器或者PCB编辑器这些内嵌的服务程序就会被调用。
而运行主框架窗口时,各服务器程序可以在需要时才被调用,从而加快了主程序的启动速度。
Protel99SE采用的是客户/服务器体系结构,这极大地提高了软件本身的可扩展性。
不论是Protel99SE本身的组件,还是来自第三方的组件,都很容易嵌入到Protel99SE中,增强其功能。
对于用户来说,使用Protel99SE时并不需要了解Protel99SE的客户/服务器体系是如何工作的,但是对服务器有一个基本的了解情况对于学习Protel99SE是有帮助的。
Protel99SE中有众多的服务器程序,例如原理图编辑服务器、PCB编辑服务器、仿真服务器、自动保存服务器等等。
Protel99SE虽然包含众多服务器程序,但是基本上可以分为5个组件,分别为原理图设计组件、PCB设计组件、布线组件、可编程逻辑器件和仿真组件。
各组件的版本都是5.0。
实际上,后三个组件都是为前两个组件服务的,电路设计的最终目的是为了获得原理图和PCB图,而原理图又是为PCB图服务的。
下面简单介绍各组件。
1、原理图设计组件:
该组件的名称是Schematic5.0,原理图设计组件支持自顶向下的模块化设计方法,用户可以将整个系统划分为几个子系统,子系统再划分为几个功能模块,功能模块又划分为一些基本模块。
对基本模块分别进行电路设计,最后按照各个基本模块之间的关系将他们再组织起来形成一个整体,从而完成系统的整个设计过程。
相反的,用户也可以实现自底向上的设计,先设计基本模块,最后组合起来。
原理图设计组件的编辑器具有丰富而又强大的编辑功能。
电气栅格特性提供了所有电器件的自动连接功能,这使得手工布线工作变得更为方便。
在编辑器中完全是交互式的编辑,用户只要中一个设计对象上双击鼠标左键,就可以高出该对象的属性对话框,直接进行修改,不但直观而且方便。
运行于Windows的环境下,原理图编辑器中也可以实现如复制、剪切、粘贴等普通的编辑功能,同时可以由用户自己设置次数的多层撤消/重复功能。
为了方便ProtelforDOS版本的用户,在Protel99SE中仍旧保持了大多数的功能热键。
原理图设计组件还具有强大的电气检查功能,能够快速地对大型的复杂电路进行检查,并可将检查结果直接标记在原理图中,从而大方便了原理图的修正。
和大多数Windows应用程序一样,Protel99SE也提供向导功能,用户可以使用向导设计功能电路模块,例如放大器、滤波器、电源电路等等。
用户还可以利用组件内嵌的API函数或者者宏语言来建立自己的向导程序。
原理图设计组件具备完善的库元件编辑和管理功能。
其中原理图设计器提供了包含多达16000个元件的众多元件库,包括AMD、INTEL、TI、MOTOROLA以及XILINX、PSPICE仿真库等等。
如果用户从这些库中没有找到符合自己要求的元件,也不必担心,因为用户可以自行创建新的原理图元件。
Protel99SE中原理图和PCB图之间的同步设计变得更为容易了。
原理图和PCB图之间以交叉查找元件、网络。
元件网络标号可以双向注释,既可以从原理图将修正信息传递到PCB图中,也可以由PCB图将修正信息传递到原理图中,从而保证原理图和PCB图之间的高度一致性。
2、PCB设计组件:
该组件的主要功能是设计出印刷电路板图(PCB)。
这是制作电路板必需的文档。
在Protel99SE中,该组件的名称是PCB5.0。
其具有强大的设计自动化功能,编辑功能以及完善的库元件管理等。
PCB设计组件作为32位的EDA设计系统,可以达到0.0001mil(毫寸),的分辨率,能够设计的工作层数达32个,最大板图的大小为2540mm×2540mm,可以旋转的最小角度达到0.001度,能够管理的元件、网络以及连接等的数目仅受限于实际的物理内存。
该组件提供各种形状的焊盘。
和原理图编辑器一样,PCB编辑器也具备了丰富而又灵活的编辑功能,提供交互式的全局编辑,对象属性的修改操作和原理图一样。
支持飞线编辑和网络编辑。
此外,集成的操作记录系统会记录下用户的每一步操作,并保存到文件中,用户可以据此来修正原理图。
PCB设计组件借助于自动布线组件,能够实现设计的自动化,同时具备在线式的设计规则检查(DRC),以修正违反设计规则的错误。
PCB设计组件具备了完善的库元件管理功能,用户可以方便快速地创建一个新的PCB元件,通过网络还可以访问多用户库,使得用户元件共享更为方便。
PCB设计组件还具有良好的开放性。
其编辑器可以调入众多的EDA设计系统的设计文件,例如PAD2000、PADSPCB、OrCADPCB、ProtelforDOS以及TANGO等版本的设计文件。
3、自动布线组件:
该组件主要是为PCB组件服务,用以实现设计的自动化功能。
在Protel99SE中,该组件的名称为Route5.0。
它没有独立的用户接口界面,而纯粹作为一个内在的服务器程序,通过PCB编辑器实现与用户的交互。
自动布线组件采用了基于人工智能的布局方法,可以对PCB板面进行优化。
其布线器采用了拆线重试的多层迷宫布线算法,可以同时处理全部信号层的自动布线,并进行优化。
还支持基于形状(Shape-based)的布线算法,可以实现高难度、高精确的PCB自动布线。
4、可编程逻辑器件组件:
该组件用于设计可编程逻辑器件。
在Protel99SE中,该组件的名称是PLD5.0。
用户可以使用两种方法来创建可编程逻辑器件,一种方法是在原理图编辑器中使用一个专门的PLD(ProgrammableLogicDevice:
可编程逻辑器件)库Symbols.Lib来设计。
另一种方法是使用CUPL语言编写PLD的描述文件。
无论是采用何种方法,最后都需要执行PLD编译器进行编译,以生成熔丝图文件,用来制作具有相应功能的器件。
5、仿真组件:
该组件根据原理图文件对相应的实际电路进行模拟,同时给出信号的波形。
在Protel99SE中,该组件的名称是AdvSim5.0。
仿真组件是在Protel98中新增添的组件,在Protel99SE中该组件得到进一步的改进。
可以同时进行模拟信号和数字信号的仿真。
由于具备了这个组件,给用户的电路设计工件带来了很大的方便。
在最后制作电路板之前,用户可以利用该组件先进行电路模拟,了解理想情况下电路的工作情况,判断是否符合要求,从而进行针对性的修正。
编辑中的技巧:
元件属性对话框中的各项的含义
LibRef在元器件库中所定义的元器件名称,该名称不会显示图纸中。
PartType显示在绘图中的元器件类型,默认值与元器件库中的类型LibRef一致。
SheetPath成为图纸元器件时,定义下层图纸的路径。
HiddenFields是否PartFields选项卡中的元器件数据栏。
FieldNames是否显示元器件数据栏名称。
Read-OnlyFields选项卡,描述了有关该元器件的可读的信息,包括元器件库域和元器件所属的识别的属性。
GraphicalAtrrs选项卡,显示了当前元器件的图形信息。
在设置或修改元器件属性时,可以设置三种修改操作的作用范围,其中包括ChangeMatchingItemsInCurrentDocument修改在当前文档中匹配的元器件ChangeThisItemOnly只修改选中的元器件ChangeMatchingItemsInAllDocument修改在所有文档中匹配的元器件。
文档管理:
Protel99SE借用了MicrosoftAccess数据的存取技术,将各种文档都存放在同一个设计数据库文件中,进行统一管理。
要创建一个原理图或者PCB文档,必须先建立一个设计数据库文件,然后再往数据库中添加各种文档。
Protel99SE除了维护各种文档的备份之外,还同时在设计数据库文件所在的目录维护该设计数据库文件的备份。
在Protel99SE中,设计数据库相当于一个根目录,根目录下可以创建文件,也可以创建子目录。
在设计管理器中,也正是以目录树的形式来对设计数据库进行管理的,这和Windows资源管理器中的左窗口类似。
用户可根据要设计的电路在设计数据库中建立一些子目录,分别存放各个功能模块对应的文档。
子目录的名称可以根据所划分的功能模块来决定,以能够在一定程度上反映存放的文档所代表的电路的功能。
这种分门别类的管理方法有益于大型复杂电路的设计,用户应该养成这种良好习惯。
恢复没有彻底删除掉的文件:
打开RecycleBin(回收站)文件夹,在设计器窗口中右击需要恢复的文档,然后在调出的快捷菜单中选择Restore菜单项即可。
电路功能的划分:
在设计完电路原理图后,为了使得电路更加易懂,设计者应将功能基本独立的各部分电路用PolyLine线将其围住,并在旁边注明其功能和其他一些注意事项。
绘制PolyLine的方法:
单击菜单项Place->DrawingTools->Polygons,鼠标指针变成十字光标,然后即可绘制,绘制方法和绘制Wire相同。
设计者还可选择PolyLine的外观。
双击PolyLine线则可调出其属性对话框,单击LineStyle的下拉菜单即可选择其外形,其中Solid表示实线,Dashed表示间断线,Dotted表示虚线。
删除、复制、剪切与粘贴元件:
1、每次删除一个元件:
菜单Edit->Delete选项(快捷键ED),此时系统进入“删除元件”工作状态,光标变成十字形。
移动光标到要被删除的元件上,单击鼠标左键即可从工作平面上将此元件删除。
此时系统仍然处于命令状态,用户可以继续删除其他元件,单击鼠标右键或按ESC键可以从命令状态退出。
2、同时删除多个元件:
菜单Edit->Clear选项(快捷键EL或Ctrl+Del),此时所有选中的元件同时被删除。
注意:
要删除的元件必须是在删除前被处于选中状态。
3、复制元件:
菜单Edit->Copy选项(快捷键EC或Ctrl+C),此时系统进入“复制元件”工作状态,光标变成十字形。
只要单击鼠标左键,就可以将由被选定状态的对象所构成的图元复制到剪贴板中。
单击时鼠标指针所在的位置也无关紧要,只是在粘贴图元时作为一个参考而已,因此不论设计者在哪里用鼠标单击,被复制到剪贴板的都只是图元,而不是其他的对象。
复制图元时,PCB文档表面上不会有任何变化,复制之后,系统自动退出复制图元的命令状态。
4、剪切元件:
菜单Edit->Cut(快捷键ET或Shift+Del)。
注意:
在剪切前元件必须处于被选定状态。
5、图元的粘贴(在PCB板中):
只在当执行过剪切或者复制操作之后,才能执行粘贴的操作,否则粘贴操作可能无效。
有两种粘贴图元的方式,一种是一般性粘贴,另一种是选择性粘贴。
选择性粘贴的功能比一般性粘贴大,不但可以同时粘贴多个相同的图元,也可以设置粘贴图元的排列方式。
一般性粘贴的操作步骤如下:
执行菜单项Edit->Paste即可。
选择性粘贴的操作如下:
执行菜单项Edit->PasteSpecial…(快捷键EA),将弹出一个选择性粘贴对话框,对话框中有4个属性选项,分别为
(1)Pasteoncurrent:
当此选项打开时,表示将图元粘贴在当前的工作层上,但是图元中的焊盘、过孔以及位于丝印层上的元件标号、形状和注释等保留在原来的工作层上。
(2)Keepnetname:
当此选项打开时,表示若粘贴在同一个文档中,则相同的网络会保持电气连接。
粘贴一个图元后,相同的网络之间会出现电气连接。
(3)DuplicateDesignator:
当此选项打开时,表示若粘贴在同一个文档中,被粘贴图元中的对象标号和原来一样,否则每一个标号后面都加上Copy的字样,该项打开时,Addtocomponentclass选项将隐含处于打开状态。
(4)Addtocomponentclass:
当此选项打开时,表示若粘贴在同一个文档中,被粘贴的图元中的元件将和原来相应的元件形成元件类。
在选项设置完成后,单击Paste按钮或PasteArray按钮进入下一步的操作。
如果单击的是前者,将退出对话框。
之后鼠标指针上将增多一个十字光标,同时还携带着剪贴板中图元,移动鼠标到合适的位置并单击鼠标左键,即可将需要粘贴的图元放置在PCB文档中。
如果单击的是后者,表示粘贴图元阵列,将调出新的对话框,在该对话框中,可以作进一步的粘贴参数设置。
需要设置的有4组参数,分别为:
(1)PlacementVariables:
此参数组中ItemCount参数用于指定粘贴图元的数目,TextIncrement参数的用处不大;
(2)ArrayType:
参数组中Circular选项表示粘贴的图元阵列以圆弧方式排列,只有该选项打开时,CircularArray参数组才能使用,Linear选项表示粘贴的图元以直线排列,只有该选项打开时,LinearArray参数组才能使用。
(3)CircularArray参数组中,Spacing(degrees)参数用于指定在圆弧上放置图元的间隔(以度为单位),RouteItemtoMatch选项打开时,表示适当地旋转图元中的对象以匹配放置的位置。
(4)LinearArray参数中X-Spacing参数用于指定X方向上放置图元的间隔,Y-Spacing参数用于指定Y方向上放置图元的间隔。
粘贴图元阵列的参数设置完成后,单击OK按钮,将退出对话框,之后鼠标指针将增多一个十字光标。
如果是以圆弧排列方式粘贴图元,则需要两次单击鼠标左键,第一次是选择圆弧圆心,第二次是选择开始放置的位置。
如果是以直线排列方式粘贴图元,则只需要按一次左键,即选择放置的位置。
修改图元的属性(即全局编辑):
修改图元的属性是为了能够快速地改变图元中所有对象的属性,但是要求图元中的对象都具有同样的属性。
操作如下:
双击图元中的一个对象。
该步骤也可按如下方法操作,在对象上单击鼠标右键,调出快捷菜单,然后选择Properties菜单项。
在调出的参数设置对话框中,设置需要的属性,如打开或关闭Locked选项等。
在对话框中单击Global>>按钮,以调出对话框的右半部分,然后在AttributesToMatchBy列中将Selection参数设置为Same,并将ChangeScope参数设置为AllPrimitive或是AllFREEPrimitive,前者表示将所作的修改应用于所有元件,而后者是只对那些未锁定的元件作相应的修改,最后单击OK按钮,退出对话框。
退出后处于选定状态的图元中的所有对象就具有所设置的属性。
另外,还可以对元件的标号的显示或隐藏进行全局编辑(此时,设置时应将全局修改中的层设置为TopLayer而不是Any,若设置为后者,则元件的焊盘、元件的轮廓线等所有的独立部分都可以移动),以调整PCB板的外观。
使得板面更加整洁。
当然,并不是所有的属性都能够通过这种方式来进行全局修改,即使是图元中所有对象都具备的属性,如Designator、Comment、以及Footprint属性等,都不能通过这种方式来修改。
移动与旋转元件:
移动元件:
单击要移动的对象并按住鼠标左键不放,然后拖动鼠标,到移动目的地后放开鼠标左键即可。
旋转元件:
选择菜单项Edit->RotateSelection(快捷键MO),在调出的对话框中输入旋转角度,如45或其他任意角度,直接输入数据即可,缺省单位是度。
旋转图元另一种方法是以图元的几何中心直接将图元左右对调,操作方法如下:
选择Edit->Move->FlipSelection菜单项(快捷键MI)。
结果是将表面的元件放置在低面,反之。
元件的选择与元件的选择的撤消:
1、元件选中:
快捷键为SI、SO、SA,分别表示选中选定范围之内的、选定范围之外的或是全部选中。
与图元选定有关系的系统参数是ExtendedSelection(扩展选定)选项,如果该选项处于打开状态,则在选定一个图元时,已经选定的图元仍旧处于选定,否则将被取消选定状态。
菜单Edit->Select下的:
(1)Net菜单项:
表示通过网络来选定对象。
选择该菜单项后,鼠标指针上增多一个十字光标,设计者只要单击PCB图中的一个网络,该网络的对象就处于选定状态,构成图元;
(2)ConnectedCopper菜单项:
表示通过覆铜的对象来选定相应网络中的对象,选择该菜单项后,鼠标指针上增多一个十字光标,之后可以用鼠标单击一条走线或者焊盘,该走线或者焊盘所在网络的所有对象就处于选定状态,构成图元;(3)PhysicalConnection菜单项:
表示通过物理连接来选定对象,实际上和Net菜单项的功能类似。
选择该菜单项后,鼠标指针上增多一个十字光标,之后可以用鼠标单击一条走线或焊盘,该走线或者焊盘所在网络的所有对象就处于选定状态,之后可以用鼠标单击一条走线或者焊盘,该走线或者焊盘所在网络的所有对象就处于选定状态,构成图元;(4)AllonLayer菜单项:
表示选定当前工作层上的所有对象,构成图元;(5)FreeObjects菜单项:
表示选定PCB文档中所有的自由对象,包括单独的焊盘、过孔和走线等,构成图元;(6)AllLocked菜单项:
表示选定PCB文档中所有的处于锁定状态的走线,构成图元;(7)OffGridPads菜单项:
表示选定PCB文档中所有的焊盘,构成图元;(8)HoleSize菜单项:
表示选择内孔直径满足
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