電路設(shè)計(jì)EDA軟件匯編

1、1PROTEL 電路自動(dòng)設(shè)計(jì) PROTEL是PORTEL公司在20世紀(jì)80年代末推出的電路行業(yè)的CAD軟件,它當(dāng)之無愧地排在眾多EDA軟件的前面,是電路設(shè)計(jì)者的首選軟件。它較早在國內(nèi)使用,普及率也最高,有些高校的電路專業(yè)還專門開設(shè)(kish)了課程來學(xué)習(xí)它。幾乎所有的電路公司都要用到它。站點(diǎn)：HTTP:WWW.PROTEL.COM 共二十二頁2peotel 2004 簡介 Protel 2004集成了當(dāng)今很流行的可設(shè)計(jì)ASIC(專門應(yīng)用集成電路)的功能,并提供了原理圖和HDL(硬件描述語言)混合設(shè)計(jì)的功能,而且(r qi)所有設(shè)計(jì)I/O的改變均可返回到PCB,使PCB上相應(yīng)的FPGA芯片I/O

2、發(fā)生改變.Protel 2004還提供了完全的基元庫. 在進(jìn)行完整的板級(jí)(由于現(xiàn)在系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)大都包含了FPGA,所以完整的板級(jí)應(yīng)當(dāng)包含這些芯片的設(shè)計(jì)這種開發(fā))設(shè)計(jì)時(shí),無需再借助第三方開發(fā)工具, 在Protel 2004及硬件工具就可很方便的完成這兩方面的工作. 共二十二頁3 Protel 2004共可進(jìn)行74個(gè)板層設(shè)計(jì),包含32層Signal(信號(hào)(xnho)走線層); 16層Mechanical(機(jī)構(gòu)層); 16層Internal Plane(內(nèi)層電源層);2層Solder Mask(防焊層); 2層Paste Mask(錫膏層); 2層Silkscreen(絲印層); 2層鉆孔層(鉆孔引

3、導(dǎo)和鉆孔沖壓); 1層Keep Out (禁止層); 1層Multi-Layer (橫跨所有的信號(hào)板層) 。共二十二頁4 Protel 2004采用了改進(jìn)型Situs Topological Autorouting 布線(b xin)規(guī)則.這種改進(jìn)型的布線規(guī)則以及內(nèi)部算法的優(yōu)化都大大的提高了布線的成功率和準(zhǔn)確率.這也在某種程度上減輕了工程師們的負(fù)擔(dān).Protel 2004中的高速電路規(guī)則也很實(shí)用,它能限制平行走線的長度,并可以實(shí)現(xiàn)高速電路中所要求的網(wǎng)絡(luò)匹配長度的問題,這些都能讓設(shè)計(jì)高速電路也變的無比的容易.同時(shí)如果您需要進(jìn)行多層板設(shè)計(jì), 只需在層管理器中進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置即可。共二十二頁5 Pro

4、tel 2004不僅提供了部分電路的混合模擬仿真,而且提供了PCB和原理圖上的信號(hào)完整性分析.混合模擬仿真包括真正的混合3f5 compliant混合電路模擬器電路圖編輯的無縫集成,使用戶可以直接從電路圖進(jìn)行模擬,而不需要網(wǎng)表輸出輸入數(shù)字SimCode語言對(duì)Xspice的擴(kuò)展使得可以進(jìn)行數(shù)字程序傳播延遲的模擬、輸入和輸出加載以及獨(dú)立電源狀態(tài).全面的分析,包括AC、小信號(hào)、瞬態(tài)過程、噪音和DC轉(zhuǎn)換等.用來(yn li)測試零件變化和公差影響的完善的零件掃描和Monte Carlo分析模式. 共二十二頁6可制定每個(gè)板層的設(shè)計(jì)規(guī)則： Pad點(diǎn)的外型：圓形;方形;八角形. Pad點(diǎn)堆疊結(jié)構(gòu)：包含Sim

5、ple (所有的層數(shù)都相同);Top-Mid-Bottom (可對(duì)不同的層數(shù)下外型定義有 top, bottom 或者是mid layers);Full Stack (每個(gè)層數(shù)都能各自定義Pad點(diǎn)外型). Via(貫孔)的種類：Through-hole(從頂層貫穿(gunchun)到底層);Blind & Buried(板層對(duì));Blind & Buried (任意層數(shù)).共二十二頁7 布線模式：Oblique(任意角走線);45 deg(45度角走線);45 deg with arcs(45度角圓弧走線);90 deg(90度角走線);90 deg with arcs(90度角圓弧走線 ).

6、 交互式布線模式：Ignore Obstacles(忽略障礙模式);Avoid Obstacles(避開障礙模式);Push-and-Shove(推擠障礙模式). 鋪銅的形式：90度角鋪銅;45度角鋪銅;垂直鋪銅;水平鋪銅. 內(nèi)層連接(linji)：可以指定到任意的網(wǎng)絡(luò)(Net) 內(nèi)層電源:所有的內(nèi)層電源層都能指定到任意的網(wǎng)絡(luò),而且所有的內(nèi)層分割都能重疊. 共二十二頁8PCB板設(shè)計(jì)的工作流程：1 、方案分析 決定電路原理圖如何設(shè)計(jì)，同時(shí)也影響到 PCB 板如何規(guī)劃。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行方案比較、選擇，元器件的選擇等，開發(fā)項(xiàng)目中最重要的環(huán)節(jié)。2 、電路仿真 在設(shè)計(jì)電路原理圖之前(zhqin)，有時(shí)

7、候會(huì)對(duì)某一部分電路設(shè)計(jì)并不十分確定，因此需要通過電路仿真來驗(yàn)證。還可以用于確定電路中某些重要器件參數(shù)。3 、設(shè)計(jì)原理圖元件 Protel DXP 提供了豐富的原理圖元件庫，但不可能包括所有元件，必要時(shí)需動(dòng)手設(shè)計(jì)原理圖元件，建立自己的元件庫。 共二十二頁94 、繪制原理圖 找到所有需要的原理元件后，開始原理圖繪制。根據(jù)電路復(fù)雜程度決定是否需要使用層次原理圖。完成原理圖后，用 ERC （電氣法則檢查）工具查錯(cuò)。找到出錯(cuò)原因并修改原理圖電路，重新查錯(cuò)到?jīng)]有原則性錯(cuò)誤為止。5 、設(shè)計(jì)元件封裝 和原理圖元件庫一樣， Protel DXP 也不可能(knng)提供所有元件的封裝。需要時(shí)自行設(shè)計(jì)并建立新的元

8、件封裝庫。 6 、設(shè)計(jì) PCB 板 確認(rèn)原理圖沒有錯(cuò)誤之后，開始 PCB 板的繪制。首先繪出 PCB 板的輪廓，確定工藝要求（使用幾層板等）。然后將原理圖傳輸?shù)?PCB 板中來，在網(wǎng)絡(luò)表（簡單介紹來歷功能）、設(shè)計(jì)規(guī)則和原理圖的引導(dǎo)下布局和布線。（設(shè)計(jì)規(guī)則檢查）工具查錯(cuò)。 電路設(shè)計(jì)時(shí)另一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它將決定該產(chǎn)品的實(shí)用性能，需要考慮的因素很多，不同的電路有不同要求。 共二十二頁107 、文檔整理 對(duì)原理圖、 PCB 圖及器件清單等文件予以保存，以便以后維護(hù)(wih)、修改。 共二十二頁11 PROTEUS 67 sp3 professlonal軟件功能： 具有原理圖繪制、仿真、PCB設(shè)計(jì)功能。

9、能夠進(jìn)行模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真，RS232動(dòng)態(tài)仿真，I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能。 有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)(xnho)發(fā)生器等，能夠進(jìn)行各種信號(hào)(xnho)分析，如：模擬分析、數(shù)字分析、混合信號(hào)(xnho)分析、頻率分析、DC SWEEP分析、AC SWEEP分析、Transfer分析、Noise分析、Disortion分析、Fourier分析、Audio分析、Interactive分析、Conformance分析。 Proteus 是英國Labcenter公司開發(fā)的EDA工具軟件。 PROTEUS組合了高級(jí)原理布圖

10、、混合模式仿真、PCB設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整酌電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)(xtng)PROTEUS的最大特色在于能夠仿真基于微控制器的系統(tǒng)。PROTEUS MCU 仿真軟件共二十二頁12 目前支持的單片機(jī)類型：68000、8051、AVR、PICl2、PICl6、PICl8、Z80、HCll等系列。還有兩種RISC的AVR系列和PIC系列，每個(gè)系列又有很多種不同的型號(hào)可供選擇，如 AVR系列有TINYl0、 TINYll、 TINYl2、TINYl5、AT90S2313、AT90S2323、AT90S2333、AT90S2343、AT90S4433、AT90S4434、AT90S8515及ATMEG

11、Al03等。 有比較豐富的元器件模型，單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用的外圍器件，如總線(zn xin)驅(qū)動(dòng)器74LS373、可編程外圍定時(shí)器8253、并行接口8255、多位數(shù)碼管、LCD模塊、短陣式鍵盤、實(shí)時(shí)時(shí)鐘DSl302、多種DA和AD轉(zhuǎn)換器等都可直接調(diào)用。另外，使用者也可以自己建立新的元器件模型。 PROTEUS能夠運(yùn)行于Win982000XP環(huán)境，界面友好，使用方便。 對(duì)基于MCS51及其派生系列單片機(jī)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，PROTEUS可以很方便地與Keil uVision集成開發(fā)環(huán)境連接，程序編譯好之后，立即可以進(jìn)行軟、硬件結(jié)合的系統(tǒng)仿真。共二十二頁13Proteus ISIS 的基本操作共二十二頁1

12、4圖形編輯窗口 在圖形編輯窗口內(nèi)完成電路原理圖的編輯和繪制。坐標(biāo)系統(tǒng)（CO-ORDINATE SYSTEM） ISIS中坐標(biāo)系統(tǒng)的基本單位(dnwi)是10nm，主要是為了和Proteus ARES保持一致。但坐標(biāo)系統(tǒng)的識(shí)別（read-out）單位被限制在1th。坐標(biāo)原點(diǎn)默認(rèn)在圖形編輯區(qū)的中間，圖形的坐標(biāo)值能夠顯示在屏幕的右下角的狀態(tài)欄中。 點(diǎn)狀柵格（The Dot Grid）與捕捉到柵格（Snapping to a Grid）共二十二頁15 預(yù)覽窗口（The Overview Window） 該窗口通常顯示整個(gè)電路圖的縮略圖。在預(yù)覽窗口上點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，將會(huì)有一個(gè)矩形藍(lán)綠框標(biāo)示出在編輯窗口的中

13、顯示的區(qū)域。 其他情況下，預(yù)覽窗口顯示將要放置的對(duì)象的預(yù)覽。 對(duì)象選擇器窗口 通過對(duì)象選擇按鈕，從元件庫中選擇對(duì)象，并置入對(duì)象選擇器窗口，供今后繪圖時(shí)使用(shyng)。顯示對(duì)象的類型包括：設(shè)備，終端，管腳，圖形符號(hào)，標(biāo)注和圖形。 共二十二頁16圖形編輯的基本操作對(duì)象放置（Object Placement） 1.根據(jù)對(duì)象的類別在工具箱選擇相應(yīng)模式的圖標(biāo)（mode icon）。 2、根據(jù)對(duì)象的具體類型選擇子模式圖標(biāo)（sub-mode icon）。 3、如果對(duì)象類型是元件、端點(diǎn)、管腳、圖形、符號(hào)或標(biāo)記，從選擇器里（selector）選擇想要的對(duì)象的名字。對(duì)于元件、端點(diǎn)、管腳和符號(hào)，可能首先需要從庫

14、中調(diào)出。 4、如果對(duì)象是有方向(fngxing)的，將會(huì)在預(yù)覽窗口顯示出來，可以通過預(yù)覽對(duì)象方位按鈕對(duì)對(duì)象進(jìn)行調(diào)整。 5、指向編輯窗口并點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵放置對(duì)象 。共二十二頁17畫線（WIRING UP） ISIS沒有畫線的圖標(biāo)按鈕。這是因?yàn)镮SIS的智能化足以在你想要畫線的時(shí)候進(jìn)行自動(dòng)檢測。這就省去了選擇畫線模式的麻煩。在兩個(gè)對(duì)象間連線（To connect a wire between two objects） 1、左擊第一個(gè)對(duì)象連接點(diǎn)。 2、如果你想讓ISIS自動(dòng)定出走線路徑，只需左擊另一個(gè)連接點(diǎn)。另一方面，如果你想自己決定走線路徑，只需在想要拐點(diǎn)處點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵。 一個(gè)連接點(diǎn)可以精確的連到一

15、根(y n)線。在元件和終端的管腳末端都有連接點(diǎn)。一個(gè)圓點(diǎn)從中心出發(fā)有四個(gè)連接點(diǎn)，可以連四根線。 由于一般都希望能連接到現(xiàn)有的線上，ISIS也將線視作連續(xù)的連接點(diǎn)。此外，一個(gè)連接點(diǎn)意味著3根線匯于一點(diǎn)，ISIS提供了一個(gè)圓點(diǎn)，避免由于錯(cuò)漏點(diǎn)而引起的混亂。 共二十二頁18模擬(mn)調(diào)試 1、一般電路的模擬調(diào)試共二十二頁192、單片機(jī)電路(dinl)的模擬 共二十二頁20程序的編譯 該軟件有自帶編譯器，有ASM的、PIC的、AVR的匯編器等。在ISIS添加上編寫好的程序，方法如下點(diǎn)擊菜單欄“Source”，在下拉菜單點(diǎn)擊 “AddRemove Source Files” 出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框。點(diǎn)擊對(duì)話

16、框的“NEW”按鈕，在出現(xiàn)的對(duì)話框找到設(shè)計(jì)好的 xxxasm文件，點(diǎn)擊打開；在“Code Generation Tool” 的下面(xi mian)找到相應(yīng)編譯器，然后點(diǎn)擊“OK” 按鈕，設(shè)置完畢就可以編譯了。點(diǎn)擊菜單欄的“Source”，在下拉菜單點(diǎn)擊“Build All”，過一會(huì)，編譯結(jié)果的對(duì)話框就會(huì)出現(xiàn)。 共二十二頁21 模擬調(diào)試 選中單片機(jī)，左鍵點(diǎn)擊，在出現(xiàn)的對(duì)話框里點(diǎn)擊Program File按鈕，找到編譯得到的 HEX 文件，然后點(diǎn)擊“OK”按鈕就可以模擬了。點(diǎn)擊模擬調(diào)試按鈕的運(yùn)行按鈕，進(jìn)人全速調(diào)試狀態(tài)。 單步(dn b)模擬調(diào)試：點(diǎn)擊按鈕，進(jìn)人單步調(diào)試狀態(tài) 。在 “Debug” 下拉菜單點(diǎn)擊 Simulation Log會(huì)出現(xiàn)和模擬調(diào)試有關(guān)的信息，點(diǎn)擊8051 CPU SFR Memory ，點(diǎn)擊8051 CPU I