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1、Click to edit Master title style,,Click to edit Master text styles,,Second level,,Third level,,Fourth level,,Fifth level,,*,,*,,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,第,1,章,EDA,技術(shù)綜合應(yīng)用設(shè)計基礎(chǔ),,PCB制作技術(shù),1. EDA技術(shù)綜合應(yīng)用設(shè)計的主要軟件及設(shè)備,1.1 主要軟件、設(shè)備及作用,EDA技術(shù)的綜合應(yīng)用設(shè)計與開發(fā)可能用到的主要開發(fā)設(shè)計軟件、設(shè)備及其作用如下：,(1) EDA的開發(fā)工具軟件：目前比較流行的、主流廠家的EDA的軟件工具有Alter

2、a的MAX+plus Ⅱ、Quartus Ⅱ，Lattice的ispDesignExpERT，Xilinx的Foundation Series、ISE/ISE-WebPACK Series。,(2) 計算機輔助分析軟件：MATLAB用于復雜系統(tǒng)的系統(tǒng)級仿真，DSP的系統(tǒng)建模，有關(guān)數(shù)據(jù)的計算和分析等。,,(3) 印刷電路板PCB的設(shè)計軟件：主要有PROTEL、ORCAD等，用于設(shè)計系統(tǒng)的外圍部件或外圍電路的PCB圖。,,(4) EDA實驗開發(fā)系統(tǒng)/片上系統(tǒng)(SOPC)/嵌入式系統(tǒng)：用于EDA實驗與開發(fā)的硬件的編程下載及硬件驗證。,,(5) 單片機仿真器及仿真頭：用于單片機程序的調(diào)試與硬件的驗證。

3、,,(6) 印刷電路板PCB的制作設(shè)備：用于系統(tǒng)外圍部件或外圍電路的PCB的制作。,,(7) 信號源、示波器、頻率計、無線電綜合測試儀等其它相關(guān)設(shè)備。,,1.2 CPLD/FPGA+MCU系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試設(shè)備的聯(lián)接,,CPLD/FPGA+MCU綜合應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試設(shè)備的聯(lián)接示意圖如圖1.34所示。,,圖1.3 聯(lián)接示意圖,,1..3 Create-Pcb高精度電路板制作儀簡介,Create-Pcb高精度電路板制作儀是美國Vplex公司最新研制出的，由湖南科瑞特科技公司進行生產(chǎn)和銷售的高科技產(chǎn)品，該產(chǎn)品的推出成功地解決了困擾電子工程師多年的難題——開發(fā)制板費用高、周期長，因而成為了電子產(chǎn)品開發(fā)

4、的必備工具，也是各大中專院校理想的實驗設(shè)備。,,Create-Pcb制板儀具有如下特點：① 可在1小時內(nèi)制作出一塊高精度的單/雙面電路板；② 節(jié)省90%的樣板開發(fā)費用；③ 線徑寬度最小可達4 mil(0.1 mm)；④ 制作簡單，保證100%制作成功；⑤ 制板儀主要部件均為進口材料； ⑥ 制板儀含標準配置，可馬上動手制作電路板；⑦ 完整的影音光碟制作說明；⑧ 長期耗材備存，供貨貨源穩(wěn)定；⑨ 完善的售后技術(shù)支持。它適合于公司、軍工及各研究單位電子設(shè)計開發(fā)，是大中專院校電子、電工實驗基地的理想工具。,,2 綜合應(yīng)用系統(tǒng)外圍電路的PCB設(shè)計與制作,2.1 啟動設(shè)計環(huán)境,,Protel 99 SE

5、系統(tǒng)一共提供了7個設(shè)計環(huán)境(或稱為設(shè)計系統(tǒng))，分別是原理圖設(shè)計與編輯(Sch)、印刷電路板設(shè)計與編輯(PCB)、原理圖元件庫編輯器(SchLib)、印刷電路元件庫編輯器(PcbLib)、表格處理編輯器(Spread)、文字處理編輯器(Text)、Wave Form文件編輯器。,運行Protel 99 SE，進入Design Explorer，執(zhí)行File/New命令建立新的設(shè)計數(shù)據(jù)庫(Mydesign1.ddb)，或打開一個已經(jīng)存在的設(shè)計數(shù)據(jù)庫，如圖1.35所示。此時用戶就可以進行創(chuàng)建新的原理圖、PCB圖等文件操作了。,圖1.35創(chuàng)建或打開設(shè)計數(shù)據(jù)庫,,執(zhí)行當前菜單中的File/New命令，系

6、統(tǒng)彈出New Document對話框，如圖1.36所示。選取Schematic Document/PCB Document等圖標，然后單擊OK按鈕即可進入相應(yīng)的原理圖/PCB圖等設(shè)計。新建的文件將包含在當前的設(shè)計數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)默認的文件名為“SHEET1”，用戶可以在設(shè)計管理器中更改文件的文件名。,,圖1.36 新建原理圖、PCB圖等文件對話框,,2.2 原理圖的設(shè)計,進行電路原理圖的設(shè)計主要是為了生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表，為后面的印制電路板的設(shè)計做好準備。,1．原理圖的設(shè)計步驟,啟動原理圖編輯器→設(shè)置電路圖圖紙大小以及版面→設(shè)置設(shè)計的有關(guān)工具→裝載元件庫→在圖紙上放置需要設(shè)計的元器件，并編輯元件

7、的有關(guān)屬性(如元件的編號、封裝等)→對所放置的元器件布局布線→對布局布線后的元器件進行調(diào)整→保存設(shè)計、繪制的電路原理圖。,,2．有關(guān)重要操作,,1) 元件庫的裝載,,元件庫的裝載就是將設(shè)計中需要使用的元件所在的元件庫從外存調(diào)入內(nèi)存，以供設(shè)計中使用。其具體操作為：使用鼠標單擊設(shè)計管理器中左端的Browse Sch選項卡，然后單擊Add/Remove按鈕，屏幕將出現(xiàn)元件庫添加/刪除對話框；這時用戶可選擇自己需要的元件庫，然后雙擊鼠標或點擊Add按鈕，此元件庫就會顯示在Selected Files框中，元件庫文件的類型為 .ddb文件；全部選擇完，點擊OK即完成元件庫的添加，如圖1.37所示。,2)

8、 元件屬性的編輯,,元件屬性的編輯就是設(shè)置元件的電氣屬性。用鼠標雙點需編輯屬性的元件，這時會彈出一個元件屬性選項卡(如后續(xù)的圖1.40或圖1.41所示)，根據(jù)要求編輯相應(yīng)的設(shè)置。元件屬性選項卡包括如下選項：,,(1) Lib Ref：選擇元件樣本，修改此項可以直接替換原有的元件，元件樣本名不會顯示在元件圖上。,,(2) Footprint：選擇元件的封裝方式。,圖1.37 元件庫的裝載示意圖,,(3) Designator：設(shè)置元件序號。,,(4) Part Type：設(shè)置元件在電路圖上顯示的元件名稱，它與元件樣本名、元件序號是不同的。,,(5) Sheet：指定該元件內(nèi)部電路圖所

9、在的文件，它不會顯示在元件圖上。,,(6) Part：針對復合式封裝的元件而設(shè)定的，它用于指定復合式封裝元件中的元件。,(7) Selection：在元件放置后，將該元件置于被選狀態(tài)，元件四周會出現(xiàn)黃框，并且元件序號和元件名稱也變?yōu)辄S色。,,(8) Hidden Pins：設(shè)置是否顯示隱藏的引腳。如果選中本項，隱藏的引腳將在電路圖上被顯示出來。,,(9) Hidden Fields：設(shè)置是否顯示元件標注(即Part Fields 1-8、Part Fields 9-16共16個標注項的信息)。,,(10) Hidden Names：設(shè)置是否顯示元件標注欄的欄名。,,3) 電路元件的編

10、輯,電路元件的編輯操作有選擇、復制、剪貼、刪除、移動、旋轉(zhuǎn)等。下面介紹一下元件的移動和旋轉(zhuǎn)的快捷操作。移動元件最簡單的方法是：將光標移動到元件的中央，按住鼠標，元件周圍出現(xiàn)虛框，拖動元件到合適位置，即可實現(xiàn)該元件的移動。元件的旋轉(zhuǎn)：選中元件→按住鼠標→按空格鍵，就可以將元件按逆時針旋轉(zhuǎn)。,4) 圖幅的放大/縮小,將鼠標指在圖的中心→先按住Shift鍵，再按Pgup/Pgdn鍵，即可實現(xiàn)圖幅的放大/縮小。,3．原理圖的設(shè)計實例,,利用晶振、電阻、電容、集成芯片74LS04、集成芯片4040等元器件設(shè)計一個能產(chǎn)生各種不同頻率的方波信號的簡易信號源，如圖1.38所示。圖1.39是簡易信號源電路原理圖

11、設(shè)計中的元件調(diào)用及布局、布線示意圖；圖1.40是晶振CRYSTAL的屬性編輯圖；圖1.41是集成芯片4040的屬性編輯圖；圖1.42是設(shè)計好的簡易信號源電路原理圖；表1.3是簡易信號源電路原理圖設(shè)計中元器件的有關(guān)重要屬性設(shè)置值。,,圖1.38 簡易信號源的電路原理圖,,圖1.39 簡易信號源電路原理圖設(shè)計中的元件調(diào)用及布局、布線示意圖,,圖1.40 晶振CRYSTAL的屬性編輯圖 圖1.41 集成芯片4040的屬性編輯圖,,,圖1.42 設(shè)計好的簡易信號源電路原理圖,,表1.3 簡易信號源電路原理圖設(shè)計中元器件的有關(guān)屬性設(shè)置值,2.3 生成網(wǎng)絡(luò)表,,網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計與印刷

12、電路板設(shè)計之間的一座橋梁，它是電路板自動布線的靈魂。網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得，也可從印刷電路板中提取。,,設(shè)計好電路原理圖后，先進行電氣規(guī)則檢查(執(zhí)行Tool/ERC操作)，接著執(zhí)行Design/ Create Netlist操作，即可生成網(wǎng)絡(luò)表。如果網(wǎng)絡(luò)表有錯，我們應(yīng)返回去修改電路原理圖，直到生成的網(wǎng)絡(luò)表沒有錯誤為止。圖1.43是根據(jù)前面已經(jīng)設(shè)計好的簡易信號源電路原理圖生成的網(wǎng)絡(luò)表。,圖1.43 根據(jù)簡易信號源電路原理圖生成的網(wǎng)絡(luò)表,,2.4 PCB的設(shè)計,1．PCB的設(shè)計步驟,啟動PCB編輯器→確定電路板的尺寸→裝載封裝元件庫→裝載網(wǎng)絡(luò)表→元件布局、布線→自動/手動布線→查看3D視

13、圖。,,2．PCB設(shè)計中的有關(guān)重要操作,,(1) 電路板的尺寸的設(shè)定。,,(2) 單/雙層板的設(shè)置。,,(3) PCB圖中連線線寬的設(shè)置。,,PCB圖中電源線寬的修改。,,2．PCB圖的設(shè)計實例,,圖1.44是簡易信號源電路的PCB圖，圖1.45是簡易信號源電路的PCB的3D圖。,圖1.44 簡易信號源電路的PCB圖,,圖1.45 簡易信號源電路的PCB的3D圖,,2.5 PCB的制作,1．PCB的制作步驟,PCB的制作步驟為：打印菲林(菲林是用于打印PCB圖的一種透明紙)→感光板曝光→顯影(配置顯影液→試板→顯影)→腐蝕→打孔→焊接→表面處理，如圖26所示。,圖1.46 Creat

14、e-Pcb高精度電路板制作儀制作PCB的流程圖,,2．菲林的打印,在打印前請安裝好Create制板演示光盤自帶的“protel99se6”漢化版(該漢化版在打印設(shè)置及操作方面特別方便)，并假設(shè)打印機為HP1000，下面介紹一下菲林的打印過程中的有關(guān)操作。,首先設(shè)置打印機，點擊File的下拉菜單Setup Printer項，出現(xiàn)如圖1.47所示的提示框，按圖示選擇正確的打印類型。點擊“Options...”按鈕，出現(xiàn)圖1.48所示的提示框，按圖示進行設(shè)置，特別要注意設(shè)置成1:1的打印方式及“Show Hole”項要復選。,圖1.47 打印機類型選擇圖,,圖1.48 打印比例及焊點定位孔的設(shè)置

15、,,設(shè)置頂層打印：點擊“Layers...”按鈕，出現(xiàn)如圖1.49所示的提示框，按圖示設(shè)置。,對于雙面板要特別注意頂層需要鏡像，點擊圖1.50中的“Mirroring”按鈕，出現(xiàn)圖圖1.51所示的提示框，按圖示設(shè)置，然后點擊“OK”按鈕退出頂層設(shè)置，退回到圖1.47所示的提示框。點擊“Print”按鈕，開始打印頂層。,,圖1.49 雙面板頂層鏡像的設(shè)置,,圖1.50 打印頂層的設(shè)置,,圖1.51 打印底層的設(shè)置,,設(shè)置底層打印與設(shè)置頂層打印一樣，點擊“Layers...”按鈕，出現(xiàn)圖1.51所示的提示框，按圖示設(shè)置(注意底層不要鏡像)，之后點擊“OK”按鈕退出底層設(shè)置，退回到圖1.47所

16、示的提示框。點擊“Print”按鈕，開始打印底層。,,謝謝觀看,/,歡迎下載,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH,內(nèi)容總結(jié),PCB制作技術(shù)。(1) EDA的開發(fā)工具軟件：目前比較流行的、主流廠家的EDA的軟件工具有Altera的MAX+plus Ⅱ、Quartus Ⅱ，Lattice的ispDesignExpERT，Xilinx的Foundation Series、ISE/ISE-WebPACK Series。(3) 印刷電路板PCB的設(shè)計軟件：主要有PROTEL、ORCAD等，用于設(shè)計系統(tǒng)的外圍部件或外圍電路的PCB圖。(6) 印刷電路板PCB的制作設(shè)備：用于系統(tǒng)外圍部件或外圍電路的PCB的制作。新建的文件將包含在當前的設(shè)計數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)默認的文件名為“SHEET1”，用戶可以在設(shè)計管理器中更改文件的文件名。進行電路原理圖的設(shè)計主要是為了生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表，為后面的印制電路板的設(shè)計做好準備。元件庫的裝載就是將設(shè)計中需要使用的元件所在的元件庫從外存調(diào)入內(nèi)存，以供設(shè)計中使用。(1) 電路板的尺寸的設(shè)定,