Altium Designer 09实验指导书.docx
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AltiumDesigner09实验指导书
实验一熟悉AltiumDesigner09软件及原理图工作环境设置
一、实验目的
（1）掌握AltiumDesigner软件的安装激活及中文转化方法。
（2）掌握AltiumDesigner软件的文件系统的创建方法。
（3）了解AltiumDesigner软件的工作界面。
（4）掌握原理图编辑的操作界面设置。
（5）掌握原理图图纸及工作环境的设置。
（6）学会原理图图纸模板的创建及调用。
二、实验原理
参看《AltiumDesignerSummer09》教材第1章和第2章。
三、实验设备
个人计算机、AltiumDesigner软件。
四、实验内容
（1）AltiumDesigner09软件的安装及激活：
找到AltiumDesigner09文件夹，执行setup.exe文件，完成软件安装，然后打开AltiumDesigner09破解文件夹，将ad80.alf和dxp.exe文件拷贝到安装目录下激活软件。
（由于机房已经安装好了软件，此小题大家可回去在自己的电脑上完成，也可以将机房电脑上的软件先卸载再完成安装）
（2）PCB项目文件及原理图文件的创建及保存：
在E盘或者F盘以自己的学号为文件名新建一个文件夹，然后建立一个新的项目文件和一个原理图文件，要求两个文件都以自己姓名的首字母（如张三，则用ZS）命名保存到学号文件夹中。
（实验报告要求：
将学号文件夹打开进行截图打印粘贴）
（3）熟悉窗口界面、主菜单、各工具栏及图纸参数的设置：
A：
反复尝试各项窗口和菜单设置命令，如工作区面板的切换等。
B：
新建一个原理图文件，将原理图图纸大小设为Letter、标题栏设为ANSI，图纸底色设为浅绿色，设计者设为自己姓名，设计单位设为湖工商贸。
（实验报告要求：
将B内容进行截图打印粘贴）
C：
如何设置在移动具有电气意义的对象位置时，将保存对象的电气连接状态，系统会自动调整导线的长度和形状？
（实验报告要求：
将操作步骤描述在实验报告上）。
将搜索半径设置为5。
（实验报告要求：
将设置对话框进行截图打印粘贴）
D：
打开“文档选项”对话框的“方块电路选项”标签页，说明Snap栅格和可见栅格的区别？
（实验报告要求：
将操作步骤描述在实验报告上）
（4）图纸设计信息模板的制作和调用：
A：
练习课本34页-41页的内容。
B：
创建如图1-1所示的原理图的模板，并以muban为文件名保存在
（2）中所建立的学号文件夹里。
标题：
*
单位：
*
制图：
*
图纸规格：
*
版本号：
*
时间：
*
图号：
*共页
部门：
*
文件名：
*
图1-1
（实验报告要求：
将所做文件进行截图打印粘贴）
C：
重新建立一个原理图文件，调用（4）B中的原理图图纸模板，并将图纸大小设为B，图纸底色设为浅黄色，其他设置如图1-2所示。
标题：
数码管显示电路
单位：
XXX学院
制图：
自己姓名
图纸规格：
B5
版本号：
1
时间：
201209
图号：
1共1页
部门：
XX系
文件名：
数码管显示电路.SchDoc
图1-2
（实验报告要求：
将所做文件进行截图打印粘贴）
五、实验总结与心得
实验二电路原理图的绘制
五、实验目的
（1）掌握设计项目的建立和管理；
（2）掌握原理图图纸参数的设置、原理图环境参数的设置；
（3）掌握元器件库的装载，学会元器件、电源、接地、网络标号、总线、输入/输出端口、节点等电路元素的选取、放置等操作；
（4）掌握电路元素的参数修改方法。
六、实验原理
1、创建一个新的项目文件。
在AltiumDesigner09中，根据不同的设计主要有三种形式的项目文件，分别是：
PCB项目文件，文件后缀为PrjPCB；FPGA项目文件，文件后缀为PrjFPG；库文件，根据电路原理图和印制电路板图设计的不同，其后缀有SchLib和PcbLib两种。
在我们实验中均建立一个PCB项目文件。
（1）执行菜单命令“文件\工程\PCBProject”，建立一个空的项目文件后的项目工作面板；
（2）执行菜单命令“File\SaveProject”，保存文件。
2、新建原理图文件
（1）执行菜单命令“File\New\Schematic”，在刚才建立的项目中新建原理图，默认的文件名为Sheet1.SchDoc。
（2）执行菜单命令“File\SaveProject”，保存文件。
3、设置原理图选项
（1）图纸参数设定：
执行菜单命令“设计\文档选项”，系统弹出文档选项对话框，在此对话框的“方块电路选项”标签页设置图纸参数。
（2）填写图纸设计信息：
执行菜单命令“设计\文档选项”，系统弹出文档选项对话框，在此对话框的“参数”标签页设置图纸参数。
（3）原理图环境参数设置：
执行菜单命令“工具\设置原理图参数”，系统将弹出“喜好”对话框，在此对话框的左边树状图中选择原理图选项，此选项组中有12个选项卡，它们分别是原理图参数选项、图形编辑参数选项、编译器选项、导线分割选项、默认的初始值选项和软件参数选项等，分别用于设置原理图绘制过程中的各类功能选项。
4、放置元器件
（1）启动库工作面板：
点击右下角面板切换标签中执行system/Librarys。
（2）通过库工作面板装载元器件库：
点击面板左上角的库按钮，在弹出的可用库对话框中进行元器件装载。
（3）通过库工作面板查找元器件：
点击面板上方中间的搜索按钮，在弹出的搜索库对话框中进行查找对象和查找范围的设定。
（4）通过库工作面板放置元器件：
点击面板右上方的PlaceXX按钮，然后将鼠标移到原理图编辑窗口放置元器件。
5、其他电路元素的放置
（1）执行“Place\Wire”命令，绘制导线。
（2）通过原理图绘制工具栏上的PlacePowerPort按钮放置电源和接地。
（3）执行Place\Label”命令，绘制网络标号。
（4）执行“Place\Bus”命令，绘制总线，执行命令“Place-BusEntry”命令，绘制总线出入端口。
（5）执行“Place\Port”命令，绘制输入/输出端口。
（6）执行“Place\Junction”命令，绘制节点。
6、对所有电路元素属性参数值的修改
（1）在放置电路元素的状态下，按Tab键，即可打开此电路元素的属性设置框。
（2）在放置完电路元素之后，双击此电路元素即可打开其属性设置对话框。
七、实验设备
个人计算机、AltiumDesigner09软件。
八、实验内容
按照实验原理的操作命令绘制图2-1至图2-3电路原理图。
图2-1
图2-2
图2-3
五、实验总结与心得
实验三元器件库的建立和管理
一、实验目的
（1）进一步熟悉AltiumDesigner09软件的操作。
（2）掌握元器件库的调用和元件库编辑管理器的工作面板的使用。
（3）学会原理图元件库的建立。
（4）掌握简单元器件和复杂元器件的绘制。
（5）掌握元件封装库的创建和调用。
二、实验原理
1、元器件库的调用
执行菜单命令“File\New\SchematicLibrary”，系统在项目管理器面板中自动创建一个名为“Schlib1.SchLib”的元件库，并显示原理图库文件编辑窗口和SCHLibrary工作面板。
建立了新原理图库元件项目后执行“File\Saveas”命令，选择合适的路径保存项目。
2、建立原理图元件库
（1）绘制元件的步骤：
（以绘制LM348N为例）
（a）单击SCHLibrary标签，打开原理图元件编辑器，可以看到在Components栏中系统已经建立了一个名为“Component-1”的元件。
选中Component-1元件，执行“Tools\RenameComponent”命令，在打开的NewComponentName对话框中修改自己需要建立的元件名，比如“LM348N”。
（b）执行命令“Tools\DocumentOptions”，在弹出的LibraryEditorWorkspace对话框中修改元件编辑环境参数，主要修改Snap的参数，也可在绘制时按G在1、5、10三种栅格中进行切换。
（c）定位坐标原点。
如果编辑区的坐标不在原点，执行命令“Edit\Jump\
Origin”，将光标重新定位到原点。
（d）绘制运算放大器符号。
执行“Place\Polygon”命令，或选择工具栏中的 按钮，绘制一个三角形，三角形顶点坐标分别为（0，-10）、（30，-30）和（0，-50）
（e）双击绘制好的三角形，在弹出的Polygon对话框中修改三角形的参数。
（f）绘制元件管脚。
执行命令“Place\Pins”，或者选择工具栏中的按钮，光标将变成管脚形状。
按【Space】键调整管脚方向，在合适的位置放置五个管脚。
（g）调整管脚属性。
双击需要编辑的元件管脚，或在SCHLibrary工作面板中选中需要编辑的管脚后单击“Edit”按钮，在弹出的PinProperties对话框中修改引脚参数。
（h）绘制复合封装。
因为LM348N属于复合封装元件，即一个元件体内具有多个功能完全相同的功能模块，这些独立的功能模块共享同一个封装，但在原理图电路中是独立使用的，即每一个功能模块都必须有一个独立的符号。
对于这类含有多个功能模块的元件，需要为每个功能模块绘制独立的与分立元件类似的符号，各模块之间通过一定的方法建立相应的关联，形成一个整体。
在LM348N中包含有4个相互独立的运算放大器单元，在前面我们绘制了第一部分PartA，下面就来绘制其余部分。
首先选择刚才绘制好的元件符号，接着选择命令“Edit\Copy”，将选定的内容复制到剪贴板中。
然后进行“Tools\NewPart”操作，系统将显示一个空白的元件设计区。
选择“Edit\Paste”命令，将刚才的元件符号复制到图纸上。
重复第（f）步调整管脚属性操作，将1、2、3管脚分别改为7、6、5管脚。
即完成的第二部分模块图形。
重复以上操作，绘制其它两个单元模块。
绘制完成后，在库元件编辑工作面板中将显示所有的单元模块（PartA、PartB、PartC、PartD）。
（2）设置原理图元件属性
绘制好原理图元件后，设置元件属性。
具体步骤如下：
（a）在SCHLibrary工作面板中选中要编辑的元件，单击“Edit”按钮显示ComponentProperties对话框，见下图3-1。
图3-1ComponentProperties对话框
（b）在Designator对话框中输入“U？
”，使用“？
”表示允许元件标识号自动增加。
在Comment中输入“OP”，表示此元件为运算放大器。
（c）单击ComponentProperties对话框左下角的“EditPins”按钮，可打开ComponentPinEditor窗口。
此窗口中显示了元件所有管脚的信息，可以在此窗口中对元件管脚进行再一次编辑修改。
到此为止就完成了原理图符号LM348N的绘制工作。
3、创建元件封装
（a）手工创建元件封装：
执行菜单命令“File\new\PCBlibraty”，启动元件封装编辑器。
执行菜单命令“Tools\libraryoptions”，打开面板选项对话框进行一些基本参数的设置，如量度单位、移动栅格、图纸大小等。
执行菜单命令“Tools\newcomponet”，手动建立一个空白的元件封装，然后执行菜单命令“Edit\jump\newlocation”将基准点设定在原点。
在执行“Plcae\pad”
绘制元件的焊盘，画完所有焊盘，再点击编辑界面下的TopOverlay标签，将工作层切换到顶层丝印层，执行“Place\line”和“Place\ace”等命令绘制元件外形轮廓线。
即元件的封装创建成功。
（b）利用向导创建元件封装：
执行菜单命令“File\new\PCBlibraty”，启动元件封装编辑器。
执行菜单命令“Tools\newcomponent”，弹出元件封装向导窗口，单击“next”
进入封装样式选择窗口，选择需要的封装类型；单击“next”，进入焊盘尺寸设置窗口，设置合适的焊盘大小；单击“next”，进入引脚间距设置窗口，设置合适的引脚纵向和横向间距；单击“next”，进入元件轮廓线参数设置窗口，设置好轮廓线的线宽；单击“next”，进入引脚数量设置窗口，设置引脚的个数；单击“next”，进入封装名称设置窗口，创建元件封装名称；单击“next”，进入引脚间距设置窗口，设置合适的引脚纵向和横向间距；单击“next”，再单击“Finish”
，即完成元件封装。
三、实验设备
个人计算机、AltiumDesigner09软件。
四、实验内容
1、在硬盘上以自己的姓名建立一个文件夹，再建立名为“mySchlib.Schlib”的原理图元件库，并保存在此姓名文件夹中。
2、创建简单元器件：
绘制课本152页图4-52中第一个和第二个元器件，该芯片采用DIP封装。
3、查找74LS10芯片资料，在
（1）中建立的原理图元件库中创建其原理图元件和封装模型。
芯片参考资料如图3-2所示，封装为DIP14。
图3-274LS10引脚图
4、将库文件MiscellaneousDevices.IntLib中的2N3904复制到
（1）中所建立的原理图元件库中。
5、建立名为“myFootPrints.Pcblib”的库文件，并保存在
（1）中建立的姓名文件夹中。
然后用手工方法为单片机AT89C52创建一个DIP40的封装（两排焊盘间距600mil）。
五、实验总结与心得
实验四简单电路的PCB设计
6、实验目的
（1）熟练掌握项目工程文件、原理图文件、PCB文件、原理图元件库和封装库的建立；
（2）熟练掌握电路原理图的绘制；
（3）熟悉PCB的运行环境，了解PCB板的编辑环境及参数设置；
（4）熟练掌握PCB的设计流程；
（3）熟悉PCB中元件的布局、电路板的布线等设置。
7、实验原理
电路设计的一般流程如下：
五、电路图的设计：
根据给定的功能和特性指标要求，通过各种方式，确定采用的拓扑结构及各个元件的参数值。
六、新建PCB项目工程文件（.PrjPcb）和原理图文件（.SchDoc），并保存。
七、打开原理图编辑窗口，修改原理图工作环境参数的设置（如图纸尺寸、栅格、标题栏等）；
八、绘制电路原理图：
A：
在库工作面板点击“库”按键装载常用元件库：
Miscellaneous
Devices.IntLib和MiscellaneousConnectors.IntLib。
如果已知某元件在哪个库也可按此方法装载此库。
B：
如果已知某元件名称，则在库工作面板点击“搜索”按键，按元件名称进行搜索。
C：
如果在所有的库中找不到想要的元件，或者所有库中的元件不符合设计电路的要求，则可以按要求创建需要的元件。
创建原理图元件库（.SchLib），在其元件库编辑界面绘制元件符号，然后在SCHLibrary面板为其添加封装。
如果系统库中没有合适的封装，则创建元器件封装库（.PcbLib）为其绘制符合要求的封装。
D：
找到电路图中所有元器件放到原理图编辑窗口，然后将所有元器件进行合理布局。
E：
绘制电源、接地、导线、总线、总线端口和网络标签等其他电路元素。
F：
对绘制好的电路原理图中所有元器件的属性参数进行设置。
九、检查绘制好的电路原理图：
A：
执行“设计/工程的网络表/Protel”命令生成网络表文件，通过此文件查看元器件的名称、封装、注释和电路中各网络节点的连接状态。
B：
执行“工具/封装管理器”命令启动封装管理器检查电路中所有元器件的封装。
C：
执行“工程/CompilePcbProject***.PriPcb”命令，或者在项目管理器中的项目名称处点右键执行“CompilePcbProject***.PriPcb”命令编辑该项目文件。
通过编辑项目检查设计文件中的原理图和电气规则的错误，如果有错误则会自动弹出Messages窗口，并将错误显示在此窗口中。
如果通过以上三项检查电路有错，则根据错误信息对电路原理图进行修改。
可直接到原理图编辑窗口修改错误，也可通过Navigator（导航）面板修改错误。
十、创建PCB文件：
在绘制PCB前，应对PCB板的设计有一个初步的规划，如采用板材的物理尺寸、各元件的封装形式及其安装位置，以及采用几层电路板等。
这项工作极其重要，直接影响最终电路板的优劣成败。
A：
手工创建PCB文件：
执行“文件/新建/PCB”，然后在禁止布线层绘制PCB板的电气边界即一个闭合的禁止布线区（一定要做），可在机械层绘制PCB板的物理边界（可做可不做）。
B：
向导创建PCB文件：
在右下角面板切换标签system中打开files面板，从模板新建文件中单击PCBBoardWizard，根据向导界面的提示创建PCB文件。
创建文件后并保存。
注意：
原理图文件（.SchDoc）、PCB文件（.PcbDoc）、原理图元器件库（.SchLib）和元器件封装库（.PcbLib）都应该放在PCB项目工程（.PrjPcb）里。
十一、PCB板的编辑环境及参数设置：
A：
执行“工具/优先选项”命令打开“喜好”对话框。
在此对话框左侧的树形列表内，PCBEditor文件夹内有13个子选项，通过这些选项，用户可以对PCB设计模块进行系统的设置。
B：
执行“设计/层叠管理”命令打开“层叠管理器”对话框。
在此对话框设置PCB板的层数，修改层的名字，添加阻焊层、信号层、平面层等。
C：
执行“设计/板层颜色”命令或按键盘L按键打开“视图配置”对话框。
在此对话框查看和设置各板层的颜色等。
十二、加载网络表文件（Netlist）及元件封装：
Netlist是电路板自动布线的灵魂，也是电路原理图设计系统与印制电路板设计系统的接口。
只有加载Netlist之后，才能完成电路板的自动布线。
在原理图编辑窗口执行“设计/UpdataPcbDocument***.PcbDoc”命令，或者在PCB编辑窗口执行“设计/ImportChangesFrom***.PrjPCB”命令，系统弹出“工程变化订单”对话框，点击对话框中的“执行更改”，如果状态栏中的检测栏提示有错则要根据提示改错，如果检测栏全部正确则点击“生效更改”，则状态栏中的Done栏全部勾“√”即完成元件的装载，关闭工程变化订单对话框，在PCB编辑窗口可看到所有元件封装显示。
（9）PCB元件布局：
元件布局分为自动布局和手动布局两种。
系统自动布局是按照一定的算法来实现元件布局，基本上所有的自动布局都不符合电路的布局布线要求，所以通常我们采用手动布局来完成元件布局。
选中某元件后，在元件上按住鼠标左键将元件拖到想要放置的位置松开左键，即可完成元件的定位。
可按空格键将元件进行旋转。
布局以两个焊盘直接的飞线最短，飞线尽可能少交叉为原则进行放置。
（10）PCB元件布线：
元件布线分为自动布线和手动布线两种，软件中有布通率很高的Situs布线器。
自动布线之前应设置自动布线规则，在PCB编辑窗口执行“设计/规则”命令打开“PCB规则及约束编辑器”对话框。
在此对话框中可设置电气、布线、表贴技术、阻焊层、电源层、测试点、制造、高频、布局和信号完整性等10大类规则，每大类规则里又包含若干项具体的规则。
自动布线结束后，有时存在令人不满意之处，需要进行手工调整。
完成电路板布线后，保存完成的PCB文件。
（11）设计规则检查：
执行“工具/设计规则检查”打开“设计规则检查”对话框，采用默认设置，点击“运行DRC”按键。
通过打开的报告文件检查错误，如果有错，根据报告文件提示进行修改。
并且有错误之处在PCB文件中会呈现绿色高亮显示。
（注意：
每修改一次注意保存文件）
（12）待设计规则检查无差错后再保存文件。
各部分详细操作见课本详解。
8、实验设备
个人计算机、AltiumDesigner09软件。
9、实验内容
完成图4-1电路的PCB设计，PCB板的大小由自己定义，元件的封装根据实际使用的情况决定。
要求先用自动布线设计双面印制电路板，然后采用手动布线设计单面板。
（实验报告打印：
电路原理图，双面PCB布线图，网络表，滑动电阻修改截图，工程projects面板截图）
图4-1
提示：
1、建立一个学号文件夹，将所有文件放入此文件夹中。
2、电路中滑动电阻在系统中没有，可采用MiscellaneousDevices.IntLib库中类似元件进行修改。
（创建一个原理图元器件库（.SchLib），然后将类似的元器件复制到新建元器件库中进行修改即可。
）
3、各元器件封装，仅供参考：
（可自行查找资料修改封装）
4、布线时，电源线和地线需要加粗，线宽自行设置。
注意电源有+24v和-24v两种，应先将二者归为一类，然后再设置电源的线宽。
（类的添加：
执行“设计/类”打开对象类浏览器，在NetClasses栏添加类。
）
10、实验总结与心得
实验五数码管电路的PCB设计
九、实验目的
（1）熟练掌握项目工程文件、原理图文件、PCB文件、原理图元件库和封装库的建立；
（2）熟练掌握电路原理图的绘制；
（3）熟悉PCB的运行环境，了解PCB板的编辑环境及参数设置；
（4）熟练掌握PCB的设计流程；
（5）熟悉PCB中元件的布局、电路板的布线等设置。
十、实验原理
电路设计的一般流程如下：
11、电路图的设计：
根据给定的功能和特性指标要求，通过各种方式，确定采用的拓扑结构及各个元件的参数值。
12、新建PCB项目工程文件（.PrjPcb）和原理图文件（.SchDoc），并保存。
13、打开原理图编辑窗口，修改原理图工作环境参数的设置（如图纸尺寸、栅格、标题栏等）；
14、绘制电路原理图：
A：
在库工作面板点击“库”按键装载常用元件库：
Miscellaneous
Devices.IntLib和MiscellaneousConnectors.IntLib。
如果已知某元件在哪个库也可按此方法装载此库。
B：
如果已知某元件名称，则在库工作面板点击“搜索”按键，按元件名称进行搜索。
C：
如果在所有的库中找不到想要的元件，或者所有库中的元件不符合设计电路的要求，则可以按要求创建需要的元件。
创建原理图元件库（.SchLib），在其元件库编辑界面绘制元件符号，然后在SCHLibrary面板为其添加封装。
如果系统库中没有合适的封装，则创建元器件封装库（.PcbLib）为其绘制符合要求的封装。
D：
找到电路图中所有元器件放到原理图编辑窗口，然后将所有元器件进行合理布局。
E：
绘制电源、接地、导线、总线、总线端口和网络标签等其他电路元素。
F：
对绘制好的电路原理图中所有元器件的属性参数进行设置。
15、检查绘制好的电路原理图：
A：
执行“设计/工程的网络表/Protel”命令生成网络表文件，通过此文件查看元器件的名称、封装、注释和电路中各网络节点的连接状态。
B：
执行“工具/封装管理器”命令启动封装管理器检查电路中所有元器件的封装。
C：
执行“工程/CompilePcbProject***.PriPcb”命令，或者在项目管理器中的项目名称处点右键执行“CompilePcbProject***.PriPcb”命令编辑该项目文件。
通过编辑项目检查设计文件中
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