Altium-Designer09實驗實訓(xùn)指導(dǎo)書

AltiumDesignersummer09

實驗指導(dǎo)實驗一原理圖設(shè)計基礎(chǔ)實驗二電路原理圖設(shè)計進階實驗三繪制原理圖元件庫實驗四印刷電路板設(shè)計191320實驗?zāi)康恼J識AltiumDesigner09窗口界面熟悉原理圖設(shè)計環(huán)境熟悉原理圖設(shè)計步驟和方法掌握原理圖元件庫的使用實驗內(nèi)容繪制單片機基本應(yīng)用電路原理圖實驗一原理圖設(shè)計基礎(chǔ)口實驗步驟1.新建項目文件1）執(zhí)行菜單命令【文件】一【新建】一【項目】一【PCB工程】，執(zhí)行完后在Project工作面板中將出現(xiàn)如圖1-1所示項目文件。2）執(zhí)行菜單命令【文件】一【保存工程】，彈出保存路徑菜單，確定保存路徑和輸入項目文件名為“單片機基本應(yīng)用電路”保存。如圖1-2所示。YVorkspacel.DsnWrkT工作臺PCB_Project1.PriPCBI工程ProjectsYVorkspacel.DsnWrkT工作臺PCB_Project1.PriPCBI工程Projects▼『X（3文件回覽o姑構(gòu)編輯器國EF7!PCBiect!PCB_lNoDocumentsAdded圖1-1新建項目文件圖1-2保存項目文件新建原理圖文件執(zhí)行菜單【文件】一【新建】一【原理圖】，在Project工作面板的項目文件下新建一個原理圖文件Sheet1.Schdoc,保存為“單管放大電路.Schdoc”保存后效果如圖1-3所示。

圖1-3新建并命名原理圖文件圖1-4原理圖圖紙設(shè)置對話框原理圖圖紙設(shè)置圖1-3新建并命名原理圖文件圖1-4原理圖圖紙設(shè)置對話框執(zhí)行菜單【設(shè)計】一【文檔選項】，彈出【文檔選項】對話框。如圖1-4所示，圖紙類型設(shè)置為A4,顯示標準標題欄，可視柵格、捕捉柵格均設(shè)置為10,電氣柵格設(shè)置為4。裝載原理圖元件庫電路中所包含的元件類型有：電阻、電容、三極管。這些常用的元件在集成庫MiscellaneousDevices.IntLib中都可以找到。默認情況下，創(chuàng)建原理圖文件時，該庫會自動加載，若在庫列表中無此元件庫，可通過下面方法加載。在Libraries工作面板上單擊【庫…】，彈出如圖1-5所示對話框。單擊選項下方【添加庫】按鈕，選擇添加MiscellaneousDevices.IntLib，單擊打開添加庫完成，如圖6所示。圖5添加元件庫圖6添加MiscellaneousDevices.IntLib5.放置調(diào)整元件1）在MiscellaneousDevices.IntLib中，在元件庫中查找電阻如圖1-7所示。放置電阻R1，光標變?yōu)槭?）此時按下Tab鍵，設(shè)置元件屬性，主要是：標號（Designator）、Value等，“注釋”一般設(shè)置不可見。如圖1-8所示。圖5添加元件庫圖6添加MiscellaneousDevices.IntLib3）然后依次查找并放置無極性電容（Cap）、電解電容（CapPol2）、開關(guān)（SW-PB）、晶振（XTAL）等。庫_庫...FvliscellaneousDevices.IntLib3FsS

eeRR

duddudddljddMSM-2S

:eResPack2ResPack3ResPack4ResSemi155componentsAXIALVariableResMisceAXIALVariableResMisceSFM-"ResistorBridMisceAXIALResistorMisceAXIALResistorMisceRESCResistorMisceSOICIsolatedResMisceDIP-11IsolatedResMisceSOICIsolatedResMisceSOPGIsolatedResMisceAXIALSemiconducMisce元件且性R?—iI—Res2IK屬性標識|囤I回可見的口鎖定注壽|Res2一v]回可見的Part1/1口鎖定描述[Resistor「唯-ID[REYLMHTN[復(fù)位]類型[Standardv庫鏈接設(shè)計項目ID|Res2v[選擇]同庫名字|MiscellaneousDevices.IntUb可見的名稱值|類型LatestRevisionDate17-Jul-2002STRINGLatestRevisionNoteRe-releasedforDXPPlatform.STRINGPackageReferenceAXIAL-0.4STRING■Published8Jun-2000STRINGIPublisherAltiumLimitedSTRINGValue1KSTRINGParametersforR1-Res2Z標簽名禰II模式名模式類型源ResSignallntegrit)r成RESISTOISimulation^AXIAL-0.4FootprintMiscellaneousDe子設(shè)計聯(lián)接一子工程配置繪制成位置x方向模式口在囹抵中顯示全部pm包括隱藏的）口本地化頷色ModelsforR1-Res2名|類型廠|描述RESISTORSimulationResistorResSignalIntegrityAXIAL-0.4▼FootprintAdalDevice.Thru-Hole:2Leads;0.4inPinSpacing|確定|[職消]圖1-7放置電阻圖1-8電阻屬性設(shè)置6.查找元件如果所用器件不在標準庫中，可以到AltiumDesigner09自帶庫中查找。在如圖1-7的【庫面板】點【搜索】出現(xiàn)如圖1-9搜索庫對話框。StopacePSSC51F!C2HFqQueryResults元件名搜索庫園區(qū)）過濾域Name2.vequalsvv?Advanced范圍路徑SO'SflC51；PhilSO'SflC51IPhilSO'SflC5UPhilSO'S41C51IPhilSO'SflC51IPhilSO'SflC51IPhilSO'S41C51IPhilSO'SflC51IPhilSCT即C51IPhilPS9C51RC2HFBDSO'S0C51IPhilF...描述庫PS3C51RC2BA/C1PS3C51RC2BBD/01P83C51RC2BN/C1PS3C51RC2FA/D1PB3C51RC2FBD/01PS3C51RC2HBAPS3C51RC2HBBDPB3C51RC2HBPPS3C51RC2HFA10componentskeek.>3.I.I壬.、.J.￡'■)^linxVirtex-llProFPGA.IniLib-?wwH.M3TJ.MHbU云M3蕓二0:1HF。?L模式名模式類型0SOT3BB-1Footprint睡S0T3S5-1FootprintJJjSOTSBS-1FootprintPhilipsMicnocontrPhilipsMicrocontrPhilipsMicrocontr圖1-9搜索庫界面圖1-10搜索到庫元件后界面域：name器件名稱；library庫；description描述。運算符：equals等于，contains包含。模糊搜索元器件時，選contains值：在此填入元器件的型號，如P89C51RC范圍：“可用庫”是已經(jīng)導(dǎo)入的庫；“庫文件路徑”表示搜索左側(cè)路徑中指定位置處的庫。路徑：設(shè)置搜索的元器件所在庫的路徑，注意該處“包含子目錄”要對勾。設(shè)置完畢后，在圖1-9上點擊【搜索】開始搜索庫元件，搜到后圖1-10所示。然后放置即可。繪制電路1）繪制導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)、總線等，完成電路的繪制。2）給原理圖器件編號，【工具】一【注解】。（可以采用【工具】一【靜態(tài)注釋】編譯【工程】一【compiledocument**.SchDoc】，如果編譯有錯，會跳出【Message】窗口，如圖1-11所示，根據(jù)提示信息改錯。直到編譯通過。圖1-11Message窗口9.保存。思考題總結(jié)常用的快捷鍵Ctrl+Pagedown圖紙充滿屏幕Ctrl+鼠標滾輪放大縮小P+P導(dǎo)入元器件P+N添加netCtrl+拖拽SCH下連線跟著器件走Shift+拖拽SCH下復(fù)制元器件

C+C項目編譯實驗二電路原理圖設(shè)計進階實驗?zāi)康恼莆詹檎蚁嗨茖ο?、SCHInspector(檢查器)面板、SCHFilter(過濾器)面板、SCHList列表面板等功能的使用方法。掌握多圖紙設(shè)計方法掌握聯(lián)合、片段和設(shè)備片的區(qū)別。掌握原理圖設(shè)計的特色功能實驗內(nèi)容繪制雙聲道極高保真音頻功放系統(tǒng)電路二.實驗步驟采用自上而下的層次設(shè)計方法，繪制“雙聲道極高保真音頻功放系統(tǒng)電路”原理圖。1)底層模塊設(shè)計一一繪制子原理圖(1)新建工程AudioAMP.Prjpcb，在該工程中新建子原理圖，分別是AMP_L.SchDoc、AMP_R.SchDoc、POWER.SchDoc。圖2-1新建工程及原理圖文件在子原理圖的設(shè)計中，為了保證子原理圖與上層原理圖之間的電氣連接，需要根據(jù)具體的設(shè)計要求放置相應(yīng)的輸入輸出端口。例如AMP_L.SchDoc中使用的端口是DC+40V_L、DC-40V_L和GND_L。放置端口，完成子原理圖AMP_L.SchDoc的繪制，如圖2-2所示。同樣方法，完成AMP_R.SchDoc和POWER.SchDoc的繪制。其他原理圖見課本P109頁圖3-50和圖3-51。

圖2-2子原理圖之一2)生成圖標符號并完成頂層原理圖在當(dāng)前工程中添加一個新的原理圖文件audioAMP.SchDoc,如果所示該文件將會成為頂層原理圖。如圖2-3所示。

2-3新建頂層原理圖(2)選中在圖2-3面板中選中audioAMP.SchDoc文件，執(zhí)行【設(shè)計】一【HDL文件或圖紙生成圖標符】命令，彈出圖2-4ChooseDocumentToPlace對話框圖2-4ChooseDocumentToPlace對話框選擇原理圖文件“AMP_L.SchDoc”，單擊確定。光標上會生成一個圖標符符號，選擇適當(dāng)位置，單擊鼠標左鍵，即可放置一個圖表符。生成的圖表符中，其標識以及所代表的子原理圖文件都已經(jīng)自動設(shè)置好，圖紙的入口也自動生成，其名稱以及IO類型與子原理圖中設(shè)置的IO端口對應(yīng)。通過以上方法，依次生成各子原理圖對應(yīng)的圖表符號，如圖2-5所示。

圖2-5生成3個圖標符圖2-6更改圖紙入口后（3）根據(jù)情況可以改變圖表符的形狀大小。單擊圖紙入口，拖動到合適的位置，如圖2-6圖2-5生成3個圖標符（4）圖紙入口與對應(yīng)子原理圖的端口應(yīng)該是匹配的。不匹配時，可以通過【設(shè)計】一【同步圖紙入口和端口】命令來進行同步匹配。若已完全匹配，執(zhí)行該命令后，如圖2-7所示。面板、SCH面板、SCHList列表面板等對原理圖中的屬性進行修改。。設(shè)備片。SCHList列表面板等如何實現(xiàn)元件屬性批量修改。圖2-7同步匹配（5）布線，將對應(yīng)的圖紙入口進行連接完成頂層原理圖。采用查找相似對象、SCHInspector（檢查器）面板、SCHFilter（過濾器）把“雙聲道極高保真音頻功放系統(tǒng)電路”中的相關(guān)電路保存為聯(lián)合、片段、四.思考題聯(lián)合、片段、設(shè)備片有什么區(qū)別找相似對象、SCHInspector（檢查器）面板、SCHFilter（過濾器）面板、

實驗三繪制原理圖元件庫實驗?zāi)康恼莆赵韴D元件庫的制作過程。熟悉菜單和工具欄的基本使用。實驗內(nèi)容創(chuàng)建一個庫元件——STC11F02為庫元件添加封裝繪制STC11F02單片機最小系統(tǒng)電路實驗步驟1.創(chuàng)建一個庫元件(1)執(zhí)行【文件】-【新建】-【庫】-【原理圖庫】命令，保存，命名為:myschlib.SCHlib。如圖3-1所示。單擊右下角【SCH】一圖單擊右下角【SCH】一圖3-1新建庫元件界面【SCHlibrary】調(diào)出SCHlibrary面板，如圖3-2所示。該庫中已經(jīng)默認添加了一個元件component_1。圖3-2SCHlibrary面板圖3-3【PIN特性】對話框執(zhí)行【工具】一【文檔選項】命令，設(shè)置相關(guān)參數(shù)執(zhí)行【放置】一【矩形】命令，放置一個矩形執(zhí)行【放置】一【放置引腳】命令，放置引腳，注意帶“X”的一段朝外，按下TAB鍵，彈出3-3所示的【PIN特性】對話框。圖3-2SCHlibrary面板圖3-3【PIN特性】對話框?:?電氣類型Passive:不關(guān)心1/0：雙向Input:輸入Output:輸出power:電源Openemitter:發(fā)射極開路Opencollector：集電極開路HIZ：高阻?隱藏：設(shè)置該引腳是否隱藏?低電平使能引腳：

謖輯的顯小名稱標識Passive電氣類型描述Pin待性邏輯的顯小名稱標識P3.2/DQT0圖3-5一個字符取反電氣類型描述Pin捋性圖3-4整個名稱取反＞【工具】-【設(shè)置原理圖參數(shù)】，在【否定信號謖輯的顯小名稱標識Passive電氣類型描述Pin待性邏輯的顯小名稱標識P3.2/DQT0圖3-5一個字符取反電氣類型描述Pin捋性＞當(dāng)反斜杠\在整個顯示名稱最前面時：整個名稱帶橫杠，如＞當(dāng)反斜杠\在顯示名稱字符后面面時：反斜杠前面的一個字符帶橫杠，如圖3-5所示。圖3-6放置所有引腳圖P3.6/RSTP3.0/RXDP3.1/TXDXTAL2XTAL1_P3.2/W0P33INT1P3.4/T0P3.5/T1GNDVCCPl.7圖3-6放置所有引腳圖P3.6/RSTP3.0/RXDP3.1/TXDXTAL2XTAL1_P3.2/W0P33INT1P3.4/T0P3.5/T1GNDVCCPl.7Pl,6Pl.5Pl,4Pl.3Pl,2Pl.lPl,0P3.7119^17P3.6/RSTP3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INTTP3.4/T0P3.5/T1P3.7XTAL2XTAL1VCCGNDPl.7（5）設(shè)置完畢，單擊“確定”按鈕，關(guān)閉對話框。放置引腳，同樣的方法放置其他引腳，如圖3-6所示。（6）為了便于繪圖對原理圖符號進行適當(dāng)調(diào)整，如圖3-7所示。（7）設(shè)置器件屬性：單擊SCHlibrary面板的【元件名】欄中的【編輯】，或者原理圖符號上【單擊鼠標右鍵】-【工具】彈出LibraryComponentProperties對話框，如圖3-8所示。＞Defaultdesignator:默認的庫元件標示符，例如IC?＞注釋：庫元件型號說明，這里設(shè)定為STC11F02【器件屬性】，＞描述：庫元件的性能描述，這里為"8-bitmicrocontroller,2kBflash”【器件屬性】，＞類型：默認即可＞Symbolreference：為所繪制的庫元件重新命名。這里為STC11F02＞鎖定PIN：選中該復(fù)選框后，所有的引腳將和庫元件成為一個整體，這樣不能在原理圖上單獨移動引腳。務(wù)必選中，否則繪圖時容易出麻煩。＞在圖紙中顯示全部PIN（包括隱藏的）：選中后，原理圖上會顯示該元件的全部引腳。＞本地化：設(shè)置引腳、邊框、填充的顏色。＞編輯PIN：打開【元件管腳編輯器】，編輯引腳。圖3-8LibraryComponentProperties對話|匡為庫元件添加封裝（1）執(zhí)行【工具】-【模式管理器】命令，打開【模型管理器】，如圖3-9

圖3-9【模型管理器】對話框圖3-10【PCB模型】對話框單擊【addfootprint],打開【PCB模型】對話框，如圖3-10所示。圖3-9【模型管理器】對話框圖3-10【PCB模型】對話框單擊【瀏覽】，打開【瀏覽庫】對話框，如圖3-11所示，【瀏覽庫】對話框中顯示了當(dāng)前可用的封裝庫信息。單擊【發(fā)現(xiàn)】按鈕，進入【搜索庫】對話框，如圖3-12所示。圖3-11【瀏覽庫】對話框圖3-12【搜索庫】對話框＞域：輸入name＞運算符：contains＞值：DIP20(SOP是貼片，數(shù)字是引腳數(shù)；DIP是雙列直插)在圖3-12界面中設(shè)置完成后，點【搜索】開始搜索庫，進入【瀏覽庫】對話框，如圖3-13所示。

圖3-13【瀏覽庫】對話框圖3-14加載封裝提示框在圖3-13中，選擇合適的封裝，點【確定】，關(guān)閉【瀏覽庫】對話框，彈出加載封裝提示框，如圖3-14所示。單擊【是】，加載相應(yīng)的庫，【PCB模型】對話框中已經(jīng)加載選中的封裝，如圖3-15所示。單擊【確定】，關(guān)閉【PCB模型】對話框。封裝顯示在【模型管理器】對話框中，如圖3-16所示。圖3-15加載封裝圖3-16封裝已經(jīng)添加同樣的方法繪制MAX813L看門狗芯片的SCH庫元件。圖3-15加載封裝圖3-16封裝已經(jīng)添加繪制STC11F02單片機最小系統(tǒng)電路圖3-17STC11F02單片機最小系統(tǒng)電路四.思考題簡述制作原理圖元件庫的基本過程?創(chuàng)建原理圖元器件有那幾種方法？實驗四印刷電路板設(shè)計實驗?zāi)康恼莆誔CB設(shè)計流程，手動布局以及自動布線的方法；理解導(dǎo)向生成PCB的方法以及布線規(guī)則的設(shè)置；了解PCB布局的方法。實驗內(nèi)容設(shè)計圖3-17“STC11F02單片機最小系統(tǒng)電路”的PCB板。實驗步驟新建和設(shè)置PCB文件執(zhí)行菜單命令：【文件】-【新建】-【PCB】，新建一個PCB文件，保存為STC11F02.PcbDoc,如圖4-1所示圖4-1新建PCB文件圖4-2PCBfilter面板

2.繪制改變板子形狀第1步：首先是在KeepOut圖4-1新建PCB文件圖4-2PCBfilter面板第2步：選中繪制的板子外形邊框線；繪制完后，采用查找相似對象的方法，選中繪制的線條；或采用“PCBfilter面板”如圖4-2所示，輸A“iskeepout^過濾詞，可選中在KeepOutLayer層繪制的線條。天悍盤EE距聲孔中心的誤眷粘貼掩飾擴充◎按規(guī)則擴充值。指定擴充值通孔尺寸距聲孔中心的誤眷粘貼掩飾擴充◎按規(guī)則擴充值。指定擴充值通孔尺寸□定?層口口底阻焊層擴展曲規(guī)則擴充值。指定擴充值口強迫完成頂削隆起口強迫完成底部隆起第4步，執(zhí)行【設(shè)計】-【板子形狀】-【按照選擇對象定義】，生成PCB外形，如圖4-3所示。加螺絲孔：切換到機械層，即點擊Mechanical1方法一：在合適的位置畫個圓圈即可。不在贅述方法二：在PCB上放置焊盤，設(shè)置好直徑，將孔屬性中進行如下設(shè)置即可?！板兘鸬摹钡膶︺^去掉。因為是螺絲孔，無需鍍金。如圖4-4所示方法三：放置過孔，螺絲孔，經(jīng)常把“網(wǎng)絡(luò)”連接到GND，如圖4-5所示

圖4-5過孔屬性圖4-6加螺絲孔后線路板在此采用過孔的方法放置4個螺絲孔，如圖4-6所示。裝載元件和手動布局(1)原理圖中，使用【設(shè)計】/updatePCBdocument命令，或者在在PCB編輯器中【設(shè)計】/ImportChangesFrom命令，系統(tǒng)打開如圖4-7的【工程更改順序】窗口和TC1巖TCITCITCIgTclTCI巖篇gTCIggTCI和TC1巖TCITCITCIgTclTCI巖篇gTCIggTCIdi」皿單擊【工程更改順序】窗口中的“生效更改”按鈕，對進行更改驗證，并顯示出于影響元素檢查后的結(jié)果，如圖4-8所示。檢查無誤的信息以綠色的“””表示，檢查出錯的信息以紅色的“X”表示，顯示檢測不通過的原因。

（3）根據(jù)檢查驗證結(jié)果重新更改原理圖中存在的缺陷，直到通過為止。單由，執(zhí)行更改”按鈕，將元器件、網(wǎng)絡(luò)表裝載到PCB文件中，如圖4-9所示。所有元件的封裝導(dǎo)入到PCB環(huán)境中，如圖4-10所示。、:二、:二皿（4）根據(jù)信號流動方向，以及將接口類元器件放置在PCB板邊緣的原則對元器件進行手動布局。交互選擇：當(dāng)在SCH原理圖中選中元器件時，PCB環(huán)境下對應(yīng)的元器件，也被選中。（5）手動布局過程中常用快捷鍵表4-1；完成布局，如圖4-11所示。表4-1手動布局常用快捷鍵快捷鍵說明A調(diào)出“排列”菜單I+L在矩形區(qū)域內(nèi)排列L調(diào)出【視圖配置】對話框空格旋轉(zhuǎn)元件G點出標尺;例如G+G是設(shè)置跳轉(zhuǎn)柵格R+P測量兩個部件之間的距離R+M測量兩個點之間的距離Q公尺和英尺切換

名輸|注：-去伽rcBttjM及純束ififsa名輸|注：-去伽rcBttjM及純束ififsa[.in全間.FWw*Vt?*po*<圖費.￡5H^i以餌間助手諂河傳建器?RiaORttSOS。陣剖u層O套偵的(謂知Ii([■定][取底][布線規(guī)則設(shè)置：尤其是一些線的寬度和距離。例如地線和電源線?！驹O(shè)計】一【規(guī)則】一【Routing】一【W(wǎng)idth】，在此單擊鼠標右鍵一【新規(guī)則】，可以添加規(guī)則，如圖4-12所示，其中“優(yōu)先權(quán)”設(shè)置優(yōu)先權(quán)，前面的優(yōu)先權(quán)高。手動布線：手動布線完成，如圖4-13所示。表4-2手動布線常用快捷鍵快捷鍵說明P+P放置焊盤P+T放置導(dǎo)線：按~鍵，跳出快捷菜單提示按Ctrl，單擊Net，可在兩個焊盤之間自動布線。按大鍵盤的1鍵切換預(yù)布線按大鍵盤的2鍵可以添加一個過孔（在拐角處）按小鍵盤/放置過孔（過孔出現(xiàn)在導(dǎo)線末尾）按l鍵切換布線層按小鍵盤*放置過孔（在拐角處）并在布線層切換。按“空格鍵”改變布線起始角度按Shift+空格，改變布線拐角類型弧形的拐角的弧度可以通過快捷鍵“，”（逗號）或“?！保ň涮枺┻M行減小或增加弧的半徑。使用shift+"<”快捷鍵或Shift+">”快捷鍵則以10倍速度增加或減小控制。按Shift+A，調(diào)出蛇形布線，再按1和2改變轉(zhuǎn)角，3和4改變間距，<和>改變寬度。按Shift+R，改變穿越方式。

按Shift+W，選擇布線寬度（只能在min和max之間選擇）。P+D+L放置尺寸標注Shift+S只顯示當(dāng)前層的對象Ctrl+點某線選中NET上的布線，變亮，其他變暗。Ctrl+Pagedown圖紙充滿屏幕鼠標滾輪上下移動Shift+鼠標滾輪左右移動Ctrl+鼠標滾輪放大縮小D+S+V通過設(shè)定定點，而改變PCB板邊界形狀D+S+R直接畫出板子形狀U刪除布線P+D+L標出量的尺寸R+M(CTRL+M)測量兩點之間距離J+L定位到指定的坐標的位置。定位坐標應(yīng)該為吸附尺寸的整數(shù)倍J+C定位到指定的元件處。在彈出的對話框內(nèi)輸入該元件的編號。R12???????1-ICR12???????1-ICV。??添