Transcript 第四章硬件电路设计工具

第四章硬件电路设计工具
1、Protel99SE安装
2、绘制原理图
3、绘制PCB图
2、绘制原理图
• 进行AVR单片机系统开发，首先需要进行原理图设计，即
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需要将一个个的元器件按一定的逻辑关系连接起来。
原理图其实就是电路图，它一般被视为PCB设计过程的第
一步，也是我们对单片机系统设想的具体实现。它是由许
多元器件（如各种IC的门电路、电阻和电容等）通过不同
的逻辑连接而组成的。
设计原理图时，需要相应元器件的原理图符号来代替实际
的元器件。Protel99SE就提供了相应的元器件的原理图符
号库，但在很多时候需要我们自己建立新的元器件的原理
图符号。一般来说，要为生计的单片机系统建立相应的元
件库，以方便以后的产品维护。
• 在绘制原理图的过程中要注意以下几点
• 首先建立自己的元器件的原理图符号库，在库中为使用到
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的元器件建立原理图符号。原理图符号应以方便绘制原理
图为准则，而并不一定要严格遵守元器件的实际引脚分布。
根据电路的复杂长度，决定使用一张原理图（一个sch文
件）还是层次原理图（包含多个sch文件）当使用层次原
理图时，要注意根据功能模块对整个系统的原理图做适当
的规划。
绘制原理图是要遵守简洁、易读和美观的基本准则。
原理图设计完成后就要进行网络表输出。网络表是原理图
设计和PCB设计的一个桥梁，是EDA工具自动布线的灵魂。
它可从原理图中生成，也可以从 PCB图中提取。我们也可
以通过工具对原理图进行仿真，仿真可以比较真实地反映
设计逻辑关系的正确与否。
3、绘制PCB图
• 原理图设计完成后，我们就该进入PCB设计了，这是我们进行电子产
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品开发的关键一环。
1、当绘制PCB图时，必须要了解有关PCB板的几点信息。
器件：PCB板上的元器件数量如何，即元器件密度如何；元器件大小
如何；封装都是什么样子的；有无特殊要求。
布局：PCB板的整体布局的要求；元器件布局位置；有无大功率的元
器件；芯片和元器件散热有什么特殊要求。
速率：数字芯片速率如何；在PCB板上如何分区；哪些是低速、中速
和高速区；哪些是借口输入输出区。
信号线：信号线的种类、速率及传送方向如何；信号线的阻抗控制要
求；信号线所选择的传输线模型如确定；总线速率走向及驱动情况；
关键信号有哪些，需要采取什么保护措施。
电源：电源的种类、低的种类以及对电源、地的噪声容限要求，电源
地层平面的设置问题；电源、地平面的分割如何设计。
时钟线：时钟线种类、速率、时钟线的来源和去向如何；PCB板内的
时钟延时要求如何；其最长走线要求；是否有锁相环，锁相环的倍频
情况如何；驱动能力如何。
• 2、器件布局是设计PCB的第一步。正确的元器件
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布局不但可以增加PCB板的视觉美感，还可以提
高产品的电磁兼容水平。
首先要考虑PCB板的尺寸大小。一般来说，PCB板
的尺寸大小是在产品设计是就定好的，不必过分
关心；重要的是我们考虑如何对元器件进行布置。
如果器件分布很散，器件之间的传输线可能会很
长，印制线很长，阻抗增加，抗噪声能力下降，
成本也会增加。
如果器件过于集中布放的话，则散热不好，且邻
近县易受耦合和串扰。因此必须根据电路的功能
单元对电路的全部元器件进行布局，同时考虑到
电磁兼容、热分布、敏感元器件、I/O接口、复位
电路和时钟系统等因素。
3、在PCB布局完成后，就该开始进行PCB
的布线工作了，布线时，必须先对所有信
号线进行分类，要注意对控制、数据和地
址等总线进行区分，同时对I/O接口线进行
分类。布线时，先布时钟、敏感信号线，
再布高速信号线。在确保此类信号的过孔
足够少、分布参数特性好以后，最后再开
始布一般的布重要的信号线。对于元器件
的引脚出现，同样也要仔细分析，确保走
线最优。