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第1章 认识Protel DXP 2004 SP21

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 SP22

1.2 启动Protel DXP 2004 SP25

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C8051F320161

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LF353167

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30mil272

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PCB277

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-To296

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DRC355

9.1.1 在线DRC和批处理DRC355

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