Protel DXP 中文教材.docx

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ProtelDXP中文教材

第1章概述

电路设计自动化（ElectronicDesignAutomation）EDA指的就是将电路设计中各种工作交由计算机来协助完成。

如电路图（Schematic）的绘制，印刷电路板（PCB）文件的制作执行电路仿真（Simulation）等设计工作。

随着电子工业的发展，大规模、超大规模集成电路的使用是电路板走线愈加精密和复杂。

电子线路CAD软件产生了，Protel是突出的代表，它操作简单、易学易用、功能强大。

1.1Protel的产生及发展

1985年诞生dos版Protel

1991年ProtelforWidows

1998年Protel98这个32位产品是第一个包含5个核心模块的EDA工具

1999年Protel99既有原理图的逻辑功能验证的混合信号仿真，又有了PCB信号完整性

分析的板级仿真，构成从电路设计到真实板分析的完整体系。

2000年Protel99se性能进一步提高，可以对设计过程有更大控制力。

2002年ProtelDXP集成了更多工具，使用方便，功能更强大。

1.2ProtelDXP主要特点

1、通过设计档包的方式，将原理图编辑、电路仿真、PCB设计及打印这些功能有机地结合在一起，提供了一个集成开发环境。

2、提供了混合电路仿真功能，为设计实验原理图电路中某些功能模块的正确与否提供了方便。

3、提供了丰富的原理图组件库和PCB封装库，并且为设计新的器件提供了封装向导程序，简化了封装设计过程。

4、提供了层次原理图设计方法，支持“自上向下”的设计思想，使大型电路设计的工作组开发方式成为可能。

5、提供了强大的查错功能。

原理图中的ERC（电气法则检查）工具和PCB的DRC（设计规则检查）工具能帮助设计者更快地查出和改正错误。

6、全面兼容Protel系列以前版本的设计文件，并提供了OrCAD格式文件的转换功能。

7、提供了全新的FPGA设计的功能，这好似以前的版本所没有提供的功能。

1.3PCB板设计的工作流程

1、方案分析

决定电路原理图如何设计，同时也影响到PCB板如何规划。

根据设计要求进行方案比较、选择，元器件的选择等，开发项目中最重要的环节。

2、电路仿真

在设计电路原理图之前，有时候会对某一部分电路设计并不十分确定，因此需要通过电路仿真来验证。

还可以用于确定电路中某些重要器件参数。

3、设计原理图组件

ProtelDXP提供了丰富的原理图组件库，但不可能包括所有组件，必要时需动手设计原理图组件，建立自己的组件库。

4、绘制原理图

找到所有需要的原理组件后，开始原理图绘制。

根据电路复杂程度决定是否需要使用层次原理图。

完成原理图后，用ERC（电气法则检查）工具查错。

找到出错原因并修改原理图电路，重新查错到没有原则性错误为止。

5、设计组件封装

和原理图组件库一样，ProtelDXP也不可能提供所有组件的封装。

需要时自行设计并建立新的组件封装库。

6、设计PCB板

确认原理图没有错误之后，开始PCB板的绘制。

首先绘出PCB板的轮廓，确定工艺要求（使用几层板等）。

然后将原理图传输到PCB板中来，在网络表（简单介绍来历功能）、设计规则和原理图的引导下布局和布线。

（设计规则检查）工具查错。

电路设计时另一个关键环节，它将决定该产品的实用性能，需要考虑的因素很多，不同的电路有不同要求。

7、文檔整理

对原理图、PCB图及器件清单等文件予以保存，以便以后维护、修改。

第2章ProtelDXP设计管理器

ProtelDXP的所有电路设计工作都必须在DesignExplorer（设计管理器）中进行，同时设计管理器也是ProtelDXP启动后的主工作接口。

设计管理器具有友好的人机接口，而且设计功能强大，使用方便，易于上手。

因此本章将对设计管理器的使用进行详尽的介绍。

2.1ProtelDXP设计管理器

2.1.1ProtelDXP的主工作面板

图2-1ProtelDXP启动画面

1启动ProtelDXP

启动后进入图2-2所示的ProtelDXP设计管理器窗口。

ProtelDXP的设计管理器窗口类似于Windows的资源管理器窗口。

设有主菜单、主工具栏，左边为FilesPanels（文件工作面板），右边对应的是主工作面板，最下面的是状态条。

设计管理器中分成如下几个选项：

①Pickatask选项区域

Pickatask选项区域选项设置及功能如下：

●CreateanewBoardLevelDesignProject：

新建一项设计项目。

图2-2ProtelDXP设计管理器窗口

ProtelDXP中以设计项目为中心，一个设计项目中可以包含各种设计文件，如原理图SCH文件，电路图PCB文件及各种报表，多个设计项目可以构成一个ProjectGroup（设计项目组）。

因此，项目是ProtelDXP工作的核心，所有设计工作均是以项目来展开的。

介绍一下使用项目的好处。

图2-3新建FPGA项目设计档工作

●CreateanewFPGADesignProject：

新建一项FPGA项目设计。

单击CreateanewFPGADesignProject选项，将弹出如图2-3所示的新建FPGA项目设计的档工作面板。

●CreateanewintegratedLibraryPackage：

新建一个集成库。

●DisplaySystemInformation：

显示系统的信息。

显示当前所安装的各项软件服务器，若安装了某项服务器，则能提供该项软件功能，如SCH服务器，用于原理图的编辑、设计、修改和生成零件封装等。

●CustomizeResources：

自定义资源。

包括定义各种菜单的图标、文字提示、更改快捷键，以及新建命令操作等功能。

这可以使用户完全根据自己的爱好定义软件的使用接口。

●ConfigureLicense：

配置使用许可证。

可以看到当前使用许可的配置，用户也可以更改当前的配置，输入新的使用许可证。

②Oropenaprojectordocument选项区域

Oropenaprojectordocument选项区域中的选项设置及功能如下：

●Openaprojectordocument：

打开一项设计项目或者设计档。

单击该选项，将弹出如图2-4所示对话框。

图2-4打开一个项目或者文件对话框

●Mostrecentproject：

列出最近使用过的项目名称。

单击该选项，可以直接调出该项目进行编辑。

●Mostrecentdocument：

列出最近使用过的设计文件名称。

③Orgethelp选项区域

Orgethelp选项区域用于获得以下各种帮助。

●DXPOnlinehelp：

在线帮助。

●DXPLearningGuides：

学习向导。

●DXPHelpAdvisor：

DXP帮助指南。

●DXPKnowledgeBase：

知识库。

2.1.2主菜单和主工具栏

主菜单和主工具栏如图2-5所示。

ProtelDXP的主菜单栏包括File（檔）、View（视图）、project（项目）、Window（窗口）和Help（帮助）等。

图2-5主菜单和主工具栏

文件菜单包括常用的文件功能，如打开文件、新建档等，也可以用来打开项目档、保存项目档，显示最近使用过的档和项目、项目组以及退出ProtelDXP系统等。

视图菜单包括选择是否显示各种工具条，显示各种工作面板（workspacepanels）以及状态条的显示，使用接口的定制等。

项目菜单包括项目的编译（Compile）、项目的建立（Build），将档加入项目和将档从项目中删除等。

窗口菜单可以水准或者垂直显示当前打开的多个文件窗口。

帮助菜单则是版本信息和ProtelDXP的教程学习。

主工具栏的按钮图标包括打开文文件，打开已存在的项目文件等。

2.2原理图设计系统

当对整个ProtelDXP的开发接口有了初步的了解之后，将以新建SCH电路原理图为例说明工作面板的使用。

2.2.1设计项目的建立

在图2-3所示的设计管理器主工作面板中将鼠标移动到CreateanewBoardLevelDesignPro0ject选项，使鼠标变成为手形状后，单击该选项将弹出如图2-6所示的Projects文件工作面板。

新建的设计项目默认为处于ProjectGroup1.PrjGrp工作组下，默认的项目文件名为PCBProject1.PrjPCB。

注意：

ProtelDXP中，默认的工作组的文件名后缀为.PrjGrp，默认的项目文件名后缀为.PrjPCB。

如果新建的是FPGA设计项目，建立的项目档称后缀为.PrjFpg。

2.2.2设计文档的建立和保存

在图2-6的文件工作面板中有两个按钮：

Group和Project，先在下面用鼠标选中PCBProject1.PrjPCB，然后单击Group按钮，将弹出如图2-7所示菜单。

也可以用鼠标选中PCBProject1.PrjPCB选项右击，也将弹出如图2-7所示的右键菜单。

在图2-7中单击New子菜单，将弹出如图2-8所示的下一级菜单。

图2-6PCB文件工作面板图2-7Group菜单图2-8New菜单的子菜单

其中可以新建SCH电路原理图、VHDL设计文档、PCB文文件、SCH原理图库、PCB库、PCB专案等。

在进入图2-8所示的子菜单后，选择Schematic选项，在当前项目PCBProject1.PrjPCB下建立SCH电路原理图，默认文件名为Sheetl.SchDoc，同时左右边的设计窗口中打开Sheetl.SchDoc的电路原理图设计接口。

图2-9SCH电路原理图编辑接口

2.2.3设计项目的打开和保存

选中图2-7所示文件工作面板中的PCBProjectl.PrjPCB选项。

单击右键，在弹出的快捷菜单中选择CloseProject选项，将弹出询问是否保存当前项文件的对话框，单击Yes按钮，将弹出如图2-10所示的保存项目文件对话框。

图2-10保存若干文件对话框

在保存项目文件对话框中，用户可以更改设计项目的名称、所保存的文件路径等，文件默认类型为PCBProjects，后缀名为.PrjPCB。

2.3原理图环境设置

原理图环境设置主要指图纸和游标设置。

绘制原理图首先要设置图纸，如设置纸张大小、标题框、设计文件信息等，确定图纸档的有关参数。

图纸上的游标为放置组件、连接线路带来很多方便。

2.3.1图纸大小的设置

1.打开图纸设置对话框

●在SCH电路原理图编辑接口下，执行菜单命令Design/Options，将弹出DocumentOptions（图纸属性设置）对话框，如图2-11所示。

●在当前原理图上单击右键，弹出右键快捷菜单，从弹出的右键菜单中选择DocumentOptions选项，同样可以弹出如图2-11所示对话框。

图2-11图纸属性设置对话框

2．图纸大小的设置

图2-12设置标准图纸样式

如用户要将图纸大小更改成为标准A4图纸。

将游标移动到图纸属性设置对话框中的StandardStyle（标准图纸样式），用鼠标单击下拉按钮启动该项，再用游标选中A4选项，单击OK按钮确认，如图2-12所示。

ProtelDXP所提供的图纸样式有以下几种：

●美制：

A0、A1、A2、A3、A4，其中A4最小。

●英制：

A、B、C、D、E，其中A型最小。

●其它：

Protel还支持其它类型的图纸，如OrcadA、Letter、Legal等。

3．自定义图纸设置

如果图2-12中的图纸设置不能满足用户要求，可以自定义图纸大小。

自定义图纸大小可以在CustomStyle选项区域中设置。

在DocumentOptions对话框的CustomStyle选项区域选中UseCustomStyle复选项，如果没有选中UseCustomStyle项，则相应的CustomWidth等设置选项灰化，不能进行设置。

2.3.2格点和游标的设置

1．格点形状和颜色的设置

图2-13线状格点图2-14点状格点

ProtelDXP提供了两种格点，即Lines（线状格点）和Dots（点状格点），分别如图2-15和图2-16所示。

设置点状格点和线状格点的具体步骤如下：

图2-15Preferences对话框

（1）在SCH原理图图纸上右击，在弹出的快捷菜单中选择Preferences选项，将弹出如图2-15所示的Preference对话框。

或者执行菜单命令Tool/Preferences，也可以弹出Preferences对话框。

单击GraphicalEditing卷标，打开GraphicalEditing选项卡。

（2）在CursorGridOptions选项区域中的VisibleGrid选项的下拉列表中有两个选项，分别为LineGrid和DotGrid。

如选择LineGrid选项，则在原理图图纸上显示如图2-15所示的线状格点；如选择DotGrid选项，则在原理图图纸上显示如图2-14所示的点状格点。

（3）在ColorOptions选项中，GridColor项可以进行格点颜色设置。

2．使用图纸属性设置对话框进行格点设置

在DocumentOptions（图纸属性设置）对话框（如图2-11所示）的SheetOptions选项卡中，设有Grid选项区域，和ElectricalGrid选项区域。

（1）Grid区域设置选项区域

Grid选项区域中包括Snap和Visible两个属性设置：

●Visible：

用于设置格点是否可见。

在右边的设置框中键入数值可改变图纸格点间的距离。

默认的设置为10，表示格点间的距离为10个像素点。

●Snap：

用于设置游标移动时的间距。

选中此项表示游标移动时以Snap右边设置值为基本单位移动，系统的默认设置是10。

例如移动原理图上的组件时，则组件的移动以10个像素点为单位移动。

未选中此项，则组件的移动以一个像素点为基为单位移动，一般采用默认设置便于在原理图中对齐组件。

（2）ElectricalGrid区域设置选项区域

ElectricalGrid选项区域其设有Enable复选框和GridRange文本框用于设置电气节点。

设有Enable复选框和GridRange文本框如果选中Enable，在绘制导线时，系统会以GridRange文本框中设置的数值为半径，以游标所在位置为中心，向周围搜索电气节点，如果在搜索半径内有电气节点，游标会自动移到该节点上。

如果未选中Enable，则不能自动搜索电气节点。

2.3.3图纸属性设置对话框的其它设置

Parameters选项卡的设置

在DocumentOptions对话框中单击Parameters卷标，即可打开Parameters选项卡，如图2-17所示。

提供的信息主要有：

●Address1：

第一栏图纸设计者或公司地址。

●Address2：

第二栏图纸设计者或公司地址。

图2-16更改系统字体对话框

●Address3：

第三栏图纸设计者或公司地址。

图2-17Parameters选项卡设置

●Address4:

第四栏图纸设计者或公司地址。

●Approvedby：

审核单位名称。

●Author：

绘图者姓名。

●DocumentNumber：

文件号。

2.4ProtelDXP系统参数设置

在ProtelDXP原理图图纸上右击鼠标，选择Preferences选项，对话框如图2-18所示。

图2-18系统参数设置对话框

2.4.1Schematic选项卡设置

1．PinOptions选项区域设置

其功能是设置元器件上的引脚名称、引脚号码和组件边缘间的间距。

其中PinNameMargin设置引脚名称与组件边缘间的间距，PinNumberMargin用于设置引脚符号与组件边缘间的间距。

在图2-19中分别给出引脚符号与组件边缘的间距和引脚名称与组件边缘的间距。

2．AlphaNumericSuffix选项区域设置

用于设置多组件的组件标设后缀的类型。

有些组件内部是由多组组件组成的，例如74系列器件，Sn7404就是由6个非门组成，则通过AlphaNumericSuffix区域设置组件的后缀。

图2-19组件引脚符号、名称的位置设置

选择Alpha单选项则后缀以字母表示，如A、B等。

选择Numeric单选项则后缀以数字表示，如1、2等。

下面以组件Sn7404时，原理图图纸就会出现一个非门，如图2-20所示，而不是实际所见的双列直插器件。

图2-207404原理图

在放置组件Sn7404时设置组件属性对话框，假定设置组件标识为U1，由于Sn7404是6路非门，在原理图上可以连续放置6路非门（如图2-21所示）。

此时可以看到组件的后缀依次为U1A、U1B等，按字母顺序递增。

图2-21选择Alpha后的Sn7404原理图

图2-22选择Numeric后的Sn7404原理图

在选择Numeric情况下，放置Sn7404的6路非门后的原理图如图2-25所示，可以看到组件后缀的区别。

3．CopyFootprintFromTo选项区域设置

CopyFootprintFromTo选项区域用于在其列表框中设置ORCAD加载选项，当设置了该项后，用户如果使用ORCAD软件加载该文件时，将只加载所设置域的引脚。

4．IncludeWithClipboardandPrints选项区域设置

IncludeWithClipboardandPrints选项主要用来设置使用剪切板或打印时的参数。

●选定No-ERCMarkers复选项，则使用剪切板进行复制操作或打印时，对象的No-ERC标记将随对象被复制或打印。

否则，复制和打印对象时，将不包括No-ERC标记。

●选定ParameterSets复选项，则使用剪切板进行复制操作或打印时，对象的参数设置将随对象被复制或打印。

否则，复制和打印对象时，将不包括对象参数。

5．Options选项区域设置

Options选项主要用来设置连接导线时的一些功能，分别介绍如下：

●AutoJunction（自动放置节点）：

选定该复选项，在绘制导线时，只要导线的起点或终点在另一根导线上（T型连接），系统会在交叉点上自动放置一个节点。

如果是跨过一根导线（十字型连接），系统在交叉点处不会放置节点，必须手动放置节点。

●DragOrthogonal（直角拖动）：

选定该复选项，当拖动组件时，被拖动的导线将与组件保持直角关系。

不选定，则被拖动的导线与组件不再保持直角关系。

●EnableIn-PlaceEditing（编辑使能）：

选定该复选项，当游标指向已放置的组件标识、文本、网络名称等文本文件时，单击鼠标可以直接在原理图上修改文本内容。

若未选中该选项，则必须在参数设置对话框中修改文本内容。

●OptimizeWires&Buses（导线和总线最优化）：

选定该复选项，可以防止不必要的导线、总线覆盖在其它导线或总线上，若有覆盖，系统会自动移除。

●ComponentsCutWires：

选定该复选项，在将一个组件放置在一条导线上时，如果该组件有两个引脚在导线上，则该导线被组件的两个引脚分成两段，并分别连接在两个引脚上。

6．DefaultPowerObjectNames选项区域设置

DefaultPowerObjectNames选项区域用于设置电源端子的默认网络名称，如果该区域中的输入框为空，电源端子的网络名称将由设计者在电源属性对话框中设置，具体设置如下：

●PowerGround：

表示电源地。

系统默认值为GND。

在原理图上放置电源和接地符号后，打开电源和接地属性对话框，如图2-23所示。

如果此处设置为空，那么在原理图上放置电源和接地符号后，打开电源和接地属性对话框，如图2-24所示。

注意在Net栏的名称区别。

图2-23采用系统默认设置的电源属性对话框

图2-24设置PowerGround为空时的电源属性对话框

●SignalGround：

表示信号地，系统默认设置为SGND。

●Earth：

表示接地，系统默认设置为EARTHA。

7.Documentscopeforfilteringandselection选项区域设置

Documentscopeforfilteringandselection选项区域用于设定给定选项的适用范围，可以只应用于CurrentDocument（当前文档）和用于所有OpenDocuments（打开的文档）。

8．DefaultTemplatename选项区域设置

defaultTemplateName选项用于设置默认模板文件。

当一个模板设置为默认模板后，每次创建一个新文件时，系统自动套用该模板，适用于固定使用某个模板的情况。

2.4.2GraphicalEditing选项卡的设置

在图2-18系统参数设置对话框中，单击GraphicalEditing标签，将弹出GraphicalEditing选项卡，如图2-25所示。

图2-25GraphicalEditing选项卡

1．Options选项区域设置

Options选项区域主要包括如下设置：

●ClipboardReference:

用于设置将选取的组件复制或剪切到剪切板时，是否要