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第1章 认识Protel DXP 2004 SP2 1

1.1 Protel DXP 2004 SP2的安装 2

1.1.1 Protel DXP 2004 SP2系统的要求 2

1.1.2 安装Protel DXP 2004 SP2 2

1.2 启动Protel DXP 2004 SP2 5

1.3 Protel DXP 2004 SP2的设计导航者 6

1.3.1 英文环境的设计导航者 6

1.3.2 启动Protel DXP 2004 SP2中文环境 6

1.3.3 Protel DXP 2004 SP2的集成开发环境 8

1.3.4 Protel DXP 2004 SP2原理图开发环境 10

1.3.6 Protel DXP 2004 SP2仿真编辑环境 11

1.3.5 Protel DXP 2004 SP2印制板电路开发环境 11

1.3.7 Protel DXP 2004 SP2 VHDL编辑环境 12

1.4 本章小结 12

1.5 思考与练习 12

第2章 Protel DXP 2004 SP2的管理界面 14

2.1 系统参数优先设定 14

2.1.1 【General】标签页设置 16

2.1.2 【View】标签页设置 18

2.1.3 【Transparency】标签页设置 20

2.1.4 【Navigation】标签页设置 21

2.1.5 【Backup】标签页设置 21

2.1.6 【Projects Panel】标签页设置 22

2.1.7 【File Types】标签页设置 25

2.1.8 【Scripting System】标签页设置 26

2.1.9 【Installed Libraries】标签页设置 27

2.2 Protel DXP 2004 SP2工作面板 28

2.2.1 工作面板的显示 29

2.2.2 【Files】面板操作 30

2.2.3 【Projects】面板操作 31

2.2.4 【Navigator】面板操作 33

2.3 Protel DXP 2004 SP2的文件管理 35

2.3.1 项目及项目文件 35

2.3.2 项目的打开与创建 36

2.3.3 创建设计文件 38

2.3.4 把设计文件加入项目 40

2.3.5 在项目中移去设计文件 41

2.3.6 工作区 41

2.3.7 把项目加入工作区 43

2.4 本章小结 43

2.5 思考与练习 44

第3章 电路原理图设计基础 45

3.1 电路原理图的设计知识 45

3.2 Protel原理图编辑环境 46

3.2.1 创建新原理图文件 46

3.2.2 原理图编辑环境 47

3.3 图纸设置 49

3.3.1 设置图纸大小 49

3.3.2 设置图纸方向、标题栏和颜色 50

3.3.3 网格设置 51

3.3.4 设置图纸设计信息 52

3.4 原理图工作环境设置 54

3.4.1 设置原理图的常规环境参数 55

3.4.2 设置图形编辑的环境参数 57

3.4.3 设置编译器的环境参数 59

3.4.4 原理图的自动聚焦设置 61

3.4.5 原理图的网格设置 62

3.4.6 原理图的连线切割设置 63

3.4.7 原理图默认单位设置 64

3.4.8 设置原理图中的图元默认值 64

3.4.9 设置Orcad的环境参数 67

3.5 画面管理 68

3.5.1 放大或缩小电路原理图 68

3.5.2 移动和刷新电路原理图 69

3.6 Protel DXP 2004 SP2元件库 69

3.6.1 Protel DXP 2004 SP2元件库形式 69

3.6.2 元件库面板 70

3.6.3 加载和卸载电路原理图元件库 71

3.7 元件的放置 75

3.7.1 利用菜单命令放置元件 75

3.7.2 使用元件库面板放置元件 77

3.7.3 编辑元件的属性 77

3.8 调整元件的位置 81

3.8.1 元件的选取和取消选取 82

3.8.2 元件的移动 83

3.8.3 元件的旋转 85

3.8.4 元件的排列与对齐 85

3.8.5 元件的复制与粘贴 87

3.9 绘制电路原理图 88

3.9.1 原理图连接工具 89

3.9.2 元件的电气连接 90

3.9.3 放置电气节点 92

3.9.4 设置网络标签 93

3.9.5 放置输入输出端口 94

3.9.6 放置电源和地端口 96

3.9.7 放置忽略ERC检查符号 97

3.9.8 放置PCB布局标志 98

3.10 使用实用工具绘图 101

3.10.1 实用工具 101

3.10.2 绘制直线 101

3.10.3 绘制椭圆弧或圆弧 102

3.10.4 绘制矩形 104

3.10.5 放置图形 105

3.10.6 放置文本字符串 106

3.10.7 放置文本框 107

3.11 电路原理图设计实例 108

实例目录 109

【例3-1】绘制一个单片机最小应用系统的组成原理图 109

3.12 本章小结 114

3.13 思考与练习 115

第4章 层次原理图设计 116

4.1 面板操作与编辑 116

4.1.1 【Inspector】面板操作 117

【例4-1】查找元件并改变封装形式 120

4.1.2 【Filter】面板操作 120

【例4-2】利用【Filter】面板进行过滤查找 123

4.1.3 【List】面板操作 125

【例4-3】查找PCB封装并修改 127

4.1.4 选择存储器的使用 129

4.1.5 其他编辑命令 133

【例4-4】【增加元件号码】命令的使用 134

4.2 层次电路原理图 135

4.2.1 层次电路原理图的基本概念 135

4.2.2 层次电路原理图的基本结构 136

4.3 层次电路原理图的设计 137

4.3.1 自上而下的层次电路设计 137

【例4-5】自上而下的层次电路设计 137

4.3.2 自下而上的层次电路设计 144

【例4-6】自下而上的层次电路设计 145

【例4-7】层次原理图的切换 149

4.4 层次原理图之间的切换 149

4.5 层次设计表 152

【例4-8】层次设计表的使用 152

4.6 层次原理图的连接 153

4.7 本章小结 154

4.8 思考与练习 154

第5章 原理图元件库管理 155

5.1.2 原理图库文件编辑环境 156

5.1 认识原理图库文件编辑器 156

5.1.1 启动原理图库文件编辑器 156

5.1.3 工具栏 157

5.1.4 原理图库文件面板 159

5.2 绘制自己的库元件 159

5.2.2 绘制库元件 160

5.2.1 设置工作区参数 160

【例5-1】绘制USB微控制器芯片C8051F320 161

5.3 库元件管理 165

5.3.1 库元件管理命令 166

5.3.2 绘制含有子部件的库元件 167

【例5-2】绘制双运算放大器LF353 167

5.3.4 库元件的复制 169

5.3.3 添加库元件别名 169

【例5-3】添加库元件别名 169

【例5-4】复制库元件 170

【例5-5】生成元件报表 172

5.4 库文件输出报表 172

【例5-6】生成元件规则检查报表 173

【例5-7】生成元件库报表 174

5.5.1 创建原理图项目元件库 175

5.5 原理图项目元件库 175

【例5-8】创建原理图项目元件库 175

5.5.2 更新原理图 177

【例5-9】使用原理图项目元件库更新原理图 177

5.7 思考与练习 179

5.6 本章小结 179

6.1 项目编译 181

第6章 项目编译与原理图报表输出 181

6.1.1 项目编译设置 182

【例6-1】编译项目“USB采集系统.PRJPCB” 186

6.1.2 执行项目编译 186

6.2.1 网络表 188

6.2 原理图报表的创建输出 188

【例6-2】项目网络表的创建 189

【例6-3】创建基于单个原理图文件的网络表 191

【例6-4】元器件报表的创建 193

6.2.2 元器件报表 193

【例6-5】创建元器件交叉参考报表 198

6.2.3 元器件交叉参考报表 198

6.3 输出作业文件 199

【例6-6】原理图报表的批量输出 199

6.4 本章小结 203

6.5 思考与练习 203

7.1.1 印制电路板的概念 205

7.1 印制电路板的基础 205

第7章 印制电路板的设计 205

7.1.2 印制电路板的层面 207

7.1.3 印制电路板的术语 209

7.1.4 印制电路板设计的基本原则 211

7.1.5 印制电路板的设计流程 212

7.2 启动Protel DXP 2004 SP2印制电路板编辑环境 213

7.2.1 进入印制电路板编辑环境 213

7.2.2 环境参数设置 214

7.2.3 菜单简介 220

7.2.4 坐标系统 224

7.3 利用PCB板向导创建一个PCB文件 224

【例7-1】用PCB板向导来创建PCB文件 225

7.4.1 环境参数设置 228

7.4 使用菜单命令创建PCB文件 228

【例7-2】从模板中复制图纸页面到当前PCB文件中 230

7.4.2 设定图纸页面 230

7.4.3 图层堆栈管理器 231

7.4.4 设置工作层面颜色 233

7.4.5 设定PCB边界 235

7.5.2 随时放大和缩小工作面 237

7.5.1 画面移动 237

7.5 PCB编辑管理器 237

7.5.3 改变PCB的当前层面 238

7.6.1 放置铜膜导线 239

7.6 放置工具栏介绍 239

7.5.4 图元的翻转 239

7.6.2 放置直线 242

7.6.3 放置焊盘 243

7.6.4 放置过孔 245

7.6.5 放置字符串 247

7.6.6 放置位置坐标 248

7.6.7 放置尺寸标注 250

7.6.8 放置元件封装 255

7.6.9 中心法绘制圆弧 258

7.6.10 边缘法绘制圆弧 258

7.6.11 绘制圆 259

7.6.12 放置矩形填充 260

7.6.13 放置铜区域（Copper Regions） 262

7.6.14 放置覆铜 263

7.7 PCB编辑器的编辑功能 265

7.7.1 选择和取消选择 265

7.7.2 复制、剪切、粘贴和删除 267

7.7.3 元器件的移动 270

7.7.4 排列图元 270

7.7.6 图元属性的全局编辑 272

【例7-3】将某DIP28元件U12的所有焊盘孔径由32mil改为30mil 272

7.7.5 快速跳转 272

7.8 创建一个PCB项目 273

7.8.1 定义电路板的外观尺寸 275

7.8.2 图层管理 276

7.8.3 元器件封装的载入 276

7.8.4 引入网络表更新PCB 277

7.9 设计规则设置 279

7.9.1 设计规则 280

7.9.2 规则作用域与规则优先级 281

7.9.3 电气规则（Electrical） 282

7.9.4 布线规则（Routing） 285

7.9.6 规则向导 291

【例7-4】建立新的导线宽度规则 291

7.9.5 其他规则设置 291

7.10 编辑及优化网络表 293

7.10.1 编辑网络 294

7.10.3 清除全部网络（Clear） 295

7.10.4 从PCB设计输出网络表 295

7.10.5 根据连接的铜创建网络表 295

7.10.2 清理全部网络（Clean） 295

7.10.6 编辑From-To 296

7.11 电源层与内电层分割 297

7.11.1 添加电源层 298

7.11.2 设置电源层连接方式 299

7.11.3 内电层分割 300

7.12 元件布局 300

7.12.1 自动布局约束参数 301

7.12.2 元器件自动布局 304

【例7-5】设定CH451的PCB放置规则 304

【例7-6】CH451的PCB自动布局 305

7.12.3 锁定关键元器件的自动布局 307

【例7-7】锁定关键元件的自动布局 307

7.12.4 手工调整元器件布局 308

【例7-8】CH451的PCB手工布局调整 308

7.12.5 3D效果图 311

7.12.6 网络密度分析 312

7.13 自动布线 313

【例7-9】CH451 PCB的网络密度分析 313

7.13.1 为自动布线设置规则 314

7.13.2 选择自动布线策略 314

7.13.3 进行自动布线 316

7.13.4 局部自动布线与扇出 317

7.14 手动布线 319

7.14.1 开始手动布线 319

7.15.1 建立覆铜 320

7.15 覆铜、补泪滴、包地与测试点 320

7.14.3 连线和元件的移动 320

7.14.2 取消布线和调整 320

【例7-10】为CH451的PCB板覆铜 321

7.15.3 包地 322

7.15.2 补泪滴 322

7.16 距离测量 323

7.15.4 测试点 323

7.17 综合实例——数字音频数／模转换模块设计 324

7.19 思考与练习 331

7.18 本章小结 331

8.1 PCB元件封装库基础 332

第8章 印制电路板元件库管理 332

8.1.1 元件的封装 332

8.1.2 选择元器件封装 334

8.2 PCB库编辑器 335

8.2.1 进入PCB库编辑环境 335

【例8-1】PCB库文件编辑环境设置 338

8.2.2 PCB库编辑器环境设置 338

8.3 制作元件封装 339

8.3.1 手工绘制元件封装 339

【例8-2】自制LQFP32元件封装 340

【例8-3】元件封装的复制 342

【例8-4】用元件封装向导制作一个64脚TQFP封装 343

8.3.2 使用PCB库元件向导制作元件封装 343

8.4 创建项目PCB元件封装库 345

8.5 创建集成元器件库 346

【例8-5】创建集成库文件 346

8.6 综合实例——项目元件库的创建 349

8.8 思考与练习 352

8.7 本章小结 352

9.1 设计规则检查 353

第9章 印刷电路板的输出 353

【例9-1】在PCB设计的不同阶段运行批处理DRC 355

9.1.1 在线DRC和批处理DRC 355

9.1.2 批处理DRC与错误定位 357

9.2 重标注元件与更新原理图 358

9.2.1 重标注元件 358

9.2.2 更新原理图 358

【例9-2】将My PCB1.PCBDOC中的改动更新到原理图CH451.SCHDOC中 358

9.2.3 原理图和PCB交叉探测 360

【例9-3】使用交叉检索功能，查找当前PCB文件中的警告信息在原理图中对应的位置 360

9.3 生成报告 361

【例9-4】从PCB文件MyPCB1.PCBDOC中生成网络表 361

9.3.1 PCB图的网络表文件 361

9.3.2 PCB板信息报表 362

9.3.3 元器件报表 364

9.3.4 简单元器件报表 366

9.3.5 网络表状态报表 366

9.4 PCB文件输出 366

9.4.1 打印PCB文件 366

9.4.2 打印报表文件 369

9.4.3 生成Gerber文件 369

9.5 综合实例——DRC检查和违规项修改 372

9.6 本章小结 375

9.7 思考与练习 376

第10章 DSP系梳综合电路设计实例 377

10.1 DSP系统 378

10.2.1 DSP语音采集系统介绍 379

10.2.2 DSP语音采集系统的组成 379

10.2 构建DSP语音数据采集系统 379

10.2.3 系统组成框图 381

10.3 创建系统所需库文件 382

10.4 绘制DSP采集系统原理图 386

10.4.1 绘制系统的子原理图 387

10.4.2 绘制系统的项层原理图 393

10.5 设计DSP系统PCB印制板图 395

10.6 输出Gerber文件 400

10.8 思考与练习 402

10.7 本章小结 402

第11章 电路仿真 403

11.1 电路仿真的基本概念 403

11.2 电路仿真的基本步骤 404

11.3 设置仿真元器件的参数 405

11.3.1 常用仿真元器件的参数设置 406

【例11-1】电容元件仿真参数的设置 410

11.3.2 特殊仿真元器件的参数设置 411

【例11-2】仿真数学函数的放置及参数设置 413

11.4 放置电源及仿真激励源 414

【例11-3】放置仿真激励源 419

11.5 设置仿真方式 420

11.5.1 通用参数的设置 421

11.5.3 工作点分析（Operating Point Analysis） 422

11.5.2 仿真方式的具体参数设置 422

11.5.4 瞬态特性分析与傅里叶分析（Transient/Fourier Analysis） 423

11.5.5 直流传输特性分析（DC Sweep Analysis） 424

11.5.6 交流小信号分析（AC Small Signal Analysis） 425

11.5.7 噪声分析（Noise Analysis） 426

11.5.8 零-极点分析（Pole-Zero Analysis） 427

11.5.9 传递函数分析（Transfer Function Analysis） 428

11.5.10 温度扫描（Temperature Sweep） 428

11.5.11 参数扫描（Parameter Sweep） 429

11.5.12 蒙特卡罗分析（Monte Carlo Analysis） 430

【例11-4】仿真方式的设置及仿真的运行 431

11.6 综合实例——二阶有源带阻滤波器的功能仿真 434

【例11-5】调整波形的显示范围 443

11.7 仿真波形的管理 443

【例11-6】绘制幅频特性波特图 444

11.8 本章小结 446

11.9 思考与练习 446

第12章 信号完整性分析 448

12.1 信号完整性分析的基本概念 448

12.2 设置信号完整性分析规则 450

12.2.1 激励信号（Signal Stimulus） 451

12.2.2 信号过冲的下降边沿（Overshoot-Falling Edge） 452

12.2.4 信号下冲的下降边沿（Undershoot-Falling Edge） 453

12.2.3 信号过冲的上升边沿（Overshoot-Rising Edge） 453

12.2.7 信号高电平（Signal Top Value） 454

12.2.6 阻抗约束（Impedance） 454

12.2.5 信号下冲的上升边沿（Undershoot-Rising Edge） 454

12.2.10 飞升时间的下降边沿（Flight Time-Falling Edge） 455

12.2.9 飞升时间的上升边沿（Flight Time-Rising Edge） 455

12.2.8 信号基值（Signal Base Value） 455

12.2.12 下降边沿斜率（Slope-Falling Edge） 456

12.2.11 上升边沿斜率（Slope-Rising Edge） 456

12.3 设定元件的信号完整性模型 457

12.2.13 电源网络（Supply Nets） 457

【例12-1】无源元件的SI模型设定 458

【例12-2】新建一个引脚模型 459

12.4 信号完整性分析器 462

12.4.1 启动信号完整性分析器 462

12.4.2 信号完整性分析器设置 463

【例12-3】公差值的设定 468

12.5 综合实例——反射分析 469

12.6 本章小结 476

12.7 思考与练习 477

第13章 FPGA设计系统 478

13.1 可编程逻辑器件概述 479

13.1.1 可编程逻辑器件的发展历程 479

13.1.2 FPGA的结构特点 479

13.1.3 FPGA的电路设计流程 482

13.2.1 创建FPGA项目 483

13.2 FPGA设计环境 483

13.2.2 FPGA项目的属性设置 483

13.3 与第三方开发软件的接口 485

13.3.1 Protel DXP 2004 SP2与Altera的接口 485

13.3.2 Protel DXP 2004 SP2与Xilinx的接口 488

13.4 原理图方式FPGA设计实例 491

13.4.1 创建FPGA设计项目及文件 491

13.4.2 绘制电路原理图 492

13.4.3 默认FPGA芯片的选择 495

13.4.4 设计配置 496

13.4.5 生成EDIF文件 501

13.4.6 反向标注FPGA项目 502

13.5 本章小结 502

13.6 思考与练习 503

14.1 VHDL语言特点 504

第14章 VHDL语言设计 504

14.2 VHDL语言基础 505

14.2.2 结构体（Architecture） 506

14.2.1 实体（Entity） 506

14.2.3 库（Library）和程序包（Package） 507

14.2.4 配置（Configuration） 507

【例14-1】一个简单的VHDL设计实体——可配置单步减法器 507

14.3 VHDL语言的语法格式 508

14.3.1 实体声明（Entity Declaration） 508

【例14-2】8位二输入的比较器的实体声明 508

14.3.2 结构体声明与描述（Architecture Declaration and Description） 510

14.3.3 程序包（Package） 510

【例14-3】比较器的结构体描述 510

14.3.4 配置（Configuration） 512

【例14-4】数据类型转换程序包 512

14.4.1 对象声明（Objects Declaration） 513

14.4 VHDL的对象、数据类型和操作运算 513

14.3.5 库（Library） 513

14.4.2 数据类型（Data Types） 515

14.4.4 VHDL中的运算操作符（Operator） 517

14.4.3 数据类型转换 517

14.4.5 VHDL中的描述语句 518

【例14-5】简单信号赋值语句应用：描述与非门电路 519

【例14-6】条件赋值表达式应用：描述多路选择器电路 520

【例14-7】选择赋值表达式应用：描述多路选择器电路 521

【例14-8】用生成语句描述由8个1位的ALU构成的8位ALU模块 522

【例14-9】用半加器和全加器构成一个2位加法器 523

【例14-10】用If-then-else语句描述四选一的多路选择器 525

【例14-11】用Case语句描述四选一的多路选择器 526

【例14-12】LOOP语句应用 527

【例14-13】2/4/8/16/32/64分频器 528

14.5 VHDL设计开发步骤 528

14.6 设计实例 528

14.7 利用VHDL语言进行FPGA设计 529

14.7.1 创建FPGA项目 530

14.7.2 创建VHDL设计文件 530

14.7.3 创建电路原理图文件 531

14.7.4 顶层电路原理图的设计 532

14.7.5 建立VHDL测试文件 536

14.7.6 建立VHDL行为描述文件 537

14.7.7 FPGA项目的设置 541

14.7.8 FPGA项目的编译 543

14.7.9 FPGA项目的仿真 544

14.8 本章小结 550

14.9 思考与练习 550