protel实验指导书.docx
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protel实验指导书
《Protel电子设计自动化教程》
实验指导书
陈昕吴媛媛
实验实训中心
实验一Protel99SE使用基础。
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实验二Protel99SE环境设置和原理图编辑。
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4
实验三电路元器件的属性编辑。
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实验四简单电路原理图设计。
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实验五电气规则检验和生成报表实验。
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实验六非电气图形及电气图形的绘制。
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实验七电路原理图设计的提高。
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实验八层次原理图设计。
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实验九Protel99SE印制电路板设计入门。
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实验十印制电路板设计一。
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实验十一制作元器件封装。
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实验十二印制电路板设计二。
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实验十三Protel99SE综合设计实验。
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实验一Protel99SE使用基础（2学时）
一、实验目的
1．掌握设计数据库的概念，以及新建、打开和关闭等基本操作。
2．熟悉Protel99SE的设计界面，熟练掌握对设计数据库中的文件夹和文件的操作。
3．掌握利用窗口管理功能对窗口显示方式及其显示内容进行管理。
二、实验要求
1．学会安装Protel99SE软件。
2．熟悉它的绘图环境，各个功能模块、界面环境以及文件管理的使用方法。
三、实验设备
网络计算机、Protel99SE软件。
四、实验内容及步骤
（一）实验内容
1．熟悉Protel99SE的运行环境，包括所用的机器的硬件与软件环境。
2．学习使用Protel99SE，包括进入Protel99SE主程序、菜单操作、工具拦操作及退出等基本操作。
3．熟悉Protel99SE的绘图环境、各个功能模块、界面环境、文件管理等。
（二）实验步骤
1．启动Windows98/2000操作环境。
2．打开目录：
“C:
\ProgramFiles\DesignExplorer99SE\Client99SE.exe”，执行Protel99SE应用程序，启动Protel99SE。
3．创建一个新的设计数据库文件
步骤：
①【File】｜【New】
②单击Browse按钮，选择文件的保存位置，确定新建设计数据库的名称，一般Protel99SE默认的文件名为“Mydesign.ddb”。
③单击【OK】就可以创建一个新的设计数据库文件。
图1新建设计数据库
4．启动原理图编辑器
步骤：
①【File】｜【New】。
②单击标有SchematicDocument的图标【OK】或直接双击。
③单击Explore下的Sheet1文件或直接双击工作窗口中的Sheet1图标。
5．启动印制电路板编辑器
步骤：
①【File】｜【New】。
②单击标有PCBDocument的图标【OK】或直接双击。
③单击Explore下的PCB1文件或直接双击工作窗口中的PCB1图标。
6．不同编辑器之间的切换
方法：
用鼠标单击工作窗口上已打开的标签或者先新建相应的文件，然后双击该文件也可以打开相应的编辑器。
7．导入、导出文件
步骤：
①向设计数据库中导入外部文档【File】｜【Import】。
②向设计数据库外导出文档【File】｜【Export】。
实例练习：
1．启动Protel99SE，在E盘新建名为Exam的文件夹，并在文件夹中新建名为Ex1.ddb的设计数据库文件。
2.在上题数据库中新建一个名为poweramp（功率放大器电路）的原理图文件（SchematicDocument）、一个名为poweramp的印刷电路板文件（PCBDocument），并打开。
然后将poweramp.SCH，poweramp.PCB导出到桌面上。
3.选择适当的菜单命令，将上题打开的文件窗口进行水平分割、垂直分割及平铺。
4．在Exam的文件夹中新建名为Ex2.ddb的设计数据库文件，文件类型WindowsFileSystem。
5．在Exam的文件夹中新建名为Ex3.ddb的设计数据库文件，文件类型MSAccessDatabase，观察WindowsFileSystem及MSAccessDatabase两种类型的区别。
6．在Exam的文件夹中新建名为Ex4.ddb的设计数据库文件，将步骤2中的poweramp.SCH和poweramp.PCB导入。
实验二Protel99SE环境设置和原理图编辑（2学时）
一、实验目的
1．掌握电路原理图的设计步骤。
2．掌握Protel99SE电路原理图设计工具，图纸设置的方法。
3．掌握设置网格、电气节点和光标的方法。
4．掌握装载元器件库，放置、编辑和调整元器件的方法。
二、实验要求
1．独立完成。
2．上机实际操作。
三、实验设备
网络计算机、Protel99SE软件。
四、实验内容及步骤
（一）实验内容：
1．熟悉电路原理图的设计步骤。
2．熟悉电路图设计工具。
3．练习装载元器件库及编辑和调整元器件。
4．练习设置网格、电气节点和光标方法。
（二）实验步骤：
1．设置电路图纸（定义工作平面）
假设系统已进入原理图编辑器，按以下的要求设置图纸：
①图纸大小：
A4号；②图纸方向：
水平方向放置；③标题栏样式：
标准型标题栏。
具体设置方法如下：
执行设置图幅命令。
菜单命令：
【Desigh】【Options】DocumentOptions对话框的SheetOptions选项卡中。
设置图纸大小：
StandardStyle
设定图纸方向：
Orientation
设置标题栏类型：
TitleBlock
设置ElectricalGrid自动寻找电气节点
设置图纸边框颜色：
BorderColor
设置工作区颜色：
Sheet
图2设置电路图纸
2．原理图参数设置
执行【Tools】｜【Preferences】后通过Schematic选项卡、GraphicalEditing选项卡和DefaultPrimitives选项卡来实现，Schematic选项卡和GraphicalEditing选项卡分别如下图所示：
图3Schematic选项卡
图4GraphicalEditing选项卡
在选项卡的相应位置可以分别设置可视网格、光标样式、字体等内容。
3．练习装载元器件库
图5元件库管理浏览器
具体步骤如下：
①打开原理图管理浏览器，在打开原理图编辑器的状态下，单击该浏览器顶部的BrowseSch标签，可打开元件库管理浏览器窗口。
②单击Add/Remove按钮，打开ChangeLibraryFileList对话窗口。
③单击选择所需的库文件，然后单击ADD按钮，即可将元件库装载。
实例练习：
1．启动Protel99SE，在E盘新建名为Exam的文件夹，并在文件夹中新建名为Ex1.ddb的设计数据库文件。
在该设计数据库中新建原理图文件，并命名为LX1.sch。
设置图纸大小为A4，水平放置，工作区颜色为220号色，边框颜色为45号色。
标题栏设置：
用“特殊字符串”设置制图者为Luck、标题为“功率放大器”，字体为华文彩云，颜色为121号色。
2．在Ex1.ddb中创建原理图文件，命名为LX2.sch。
自定义图纸大小：
宽度为850、高度为450，垂直放置，工作区颜色为299号色。
网格设置：
SnapOn为10mil，Visible为10mil。
字体设置：
系统字体为仿宋体、字号为8，字形为斜体。
可视网格为点状。
设置系统字体：
将UseClientSystemFontForAllDialogs复选框取消选择。
不显示图纸的参考边框，把光标设置成大十字45度。
3．将元件库文件“MiscellaneousDevices．Ddb”和“ProtelDosSchematicLibraries．Ddb”依次装入。
实验三电路元器件的属性编辑（2学时）
一、实验目的
1．熟悉原理图绘制工具。
2．熟悉并逐渐记忆常用元器件所在的元器件库。
3．熟悉常用元器件编辑、放置与调整的方法。
二、实验要求
1．独立完成。
2．上机实际操作。
三、实验设备
网络计算机、Protel99SE软件。
四、实验内容及步骤
（一）实验内容
1．学习元件的基本操作方法。
2．掌握元件属性的编辑方法。
（二）实验步骤
1．放置元件
1）在元件库中选定所需元件，然后放置元件到工作平面上。
2）菜单命令【place】｜【part】
2．删除元器件
1）菜单命令【Edit】｜【Delete】
2）当光标变为命令状态后，将光标移到要删除的元件处，单击鼠标左键即可将所指元件删除。
此后，程序仍处于删除命令状态，若要退出时单击鼠标右键或按ESC键退出命令状态。
3．元件移动
菜单命令：
【Edit】｜【Move】｜【Move】
上机实例：
单独移动一个非门元件。
步骤：
①执行移动命令；②点选元件；③移动元件。
技巧：
直接用鼠标左键单击元件，保持左键按下状态（此时光标变为命令状态），移动鼠标即能进行单个元件的移动。
4．元件的旋转
鼠标左键按住元件时，分别单击【Space】，X键或Y键。
【Space】:
每单击一下元件逆时针旋转900。
X键：
每单击一下使元件左右对调。
Y键：
每单击一下使元件上下对调
5．元件的复制粘贴
步骤：
1）点击鼠标左健框选住元件
2）菜单命令：
【Edit】｜【Copy】，这时鼠标变为命令状态，然后单击需要复制的元件。
3）菜单命令：
【Edit】｜【Paste】，则可以在图纸的任意位置放置一个复制的元件。
6．编辑元件的属性
上机实例：
编辑电阻RES2的属性。
步骤：
①用鼠标左键双击元件RES2；②在弹出的元件编辑对话框中设置元件的属性，主要包括如下属性。
【LibRef】：
元件库中的型号（不允许修改）。
【Footprint】：
元件的封装形式，输入“AXAIL0.4”。
【Designator】：
元件序号，输入“R1”。
【PartType】：
元件型号或大小，输入“DS80C320”。
【Sheet】：
图纸号，暂时不填。
【Part】：
功能块序号，此项属性用于含有多个相同功能块的元件。
③设置结束后，单击OK按钮即可。
实例练习：
1．新建Ex3.sch原理图文件，从已有的元器件库中找到下列元件，然后放置到Ex3.sch图纸上，并按下图所示重新命名。
图6练习编辑元件
2．在练习1的基础上，①选择10K电阻，复制并粘贴该电阻，然后取消选择；
②删除二极管，并用恢复按钮将二极管恢复；
③删除三极管；
④删除电容，然后粘贴该电容；
⑤用鼠标选择几个元件，然后删除这些被选择的元件；
⑥将该电路图存盘。
3．试分别关闭和开启电气捕捉栅格功能，观察电气栅格在连线时具有的作用。
4．试分别关闭和开启电气连接点功能，观察画“丁”字形连线时的区别。
5．放置网络标记，试更改字型和字号，并连续放置D1-D9九个网络标签。
6．选取电源和地线工具，试更改它们的形状和标记。
实验四简单电路原理图设计（2学时）
一、实验目的
1．掌握利用Protel99SE进行电路原理图设计的一般步骤。
2．掌握原理图编辑器中对图纸的设置，对电路图的大小、网格、光标、对象系统字体的设置方法。
3．掌握绘制原理图的基本方法，能绘制比较简单的电路原理图。
二、实验要求
1．独立完成。
2．设计步骤符合标准规范。
三、实验设备
网络计算机、Protel99SE软件。
四、实验内容及步骤
（一）实验内容
1．在原理图文件LX3.sch中，练习打开及关闭以下工具栏：
主工具栏：
【View】｜【Toolbars】｜【MainTools】
布线工具栏：
【View】｜【Toolbars】｜【WiringTools】
绘图工具栏：
【View】｜【Toolbars】｜【DrawingTools】
电源及接地工具栏：
【View】｜【Toolbars】｜【PowerObjects】
常用器件工具栏：
【View】｜【Toolbars】｜【DigitalObjects】
2．利用菜单命令和键盘功能键放大及缩小原理图。
3．绘制出下图所示的电路图：
图7电路原理样图
（二）实验步骤：
1．启动Protel99SE，新建一个设计数据库文件，名称定为“班级姓名.ddb”。
2．启动电路原理图编辑器，新建一个原理图文件，命名为“姓名.sch”。
3．先分析电路图中所有元器件的属性，装入元器件库Sim.ddb、MiscellaneousDevices.ddb和ProtelDOSSchematicLibraries.ddb。
4．然后按照样图把所有元器件和端口放置到电路原理图纸上，调整各元件的位置，用导线连接，启动“自动搜索电气节点”功能，启动“自动节点放置”功能。
编辑导线，调整导线长短。
5．按照上图所示，在相应位置添加端口,并连接所有的连线。
6．保存电路图。
实验五电气规则检验和生成报表实验（2学时）
一、实验目的
1．通过实例熟悉电气规则检查和生成各种报表的方法。
2．掌握具体网络表的生成方法。
二、实验要求
1．先绘制电路原理图。
2．设置具体的电气检测规则。
3．生成各种表格。
三、实验设备
网络计算机、Protel99se软件。
四、实验内容及步骤
（一）实验内容
1．绘制电路原理图。
2．对绘制好的电路原理图，设置电气测试规则，产生ERC报表，然后生成网络表，元器件列表和交叉参考表等。
（二）实验步骤
1.启动Protel99SE，新建一个设计数据库文件，新建的文件名称定为“姓名.ddb”。
在刚建的设计数据库中新建原理图文件“姓名.ddb”。
2．按样图绘制电路原理图。
3．设置电气测试规则，即产生ERC表的各种选项。
注意Setup和RuleMatrix两个选项卡的设置。
图8电路原理样图
4．执行【Tools】｜【ERC】，产生ERC报表，如下图所示：
图9ERC报表
5．执行【Design】｜【CreateNetlist】，产生网络表，如图10所示（截取一部分网络表）。
6．执行【Report】｜【CrossReference】，产生交叉参考表，如图11所示。
图10网络表
图11交叉参考表
注意：
在进行ERC电气规则检查时，当必须进行某项电气规则设置（如输入输出）引脚悬空，而又要避免对原理图中的正确之处误报时，在明显正确而又会产生误报之处可以放置NOREC符号。
菜单命令：
【Place】｜【Pirectives】｜【NOERC】或使用工具栏
中的
按钮。
实验六非电气图形及电气图形的绘制（2学时）
一、实验目的
1．学习利用元件库编辑器来设计元件。
2．掌握DrawingTools工具栏的使用。
3．掌握创建元件库及编辑元件的方法。
二、实验要求
1．独立完成元件的设计。
2．熟练的掌握画图工具栏中各个工具的使用方法。
三、实验设备
网络计算机、Protel99se软件。
四、实验内容及步骤
（一）实验内容
1．练习基本图形绘制工具的打开及关闭。
画直线：
【Place】｜【Drawingtools】｜【Line】
画多边形：
【Place】｜【Drawingtools】｜【Polygons】
画椭圆弧线：
【Place】｜【Drawingtools】｜【EllipticalArc】
画贝赛尔曲线：
【Place】｜【Drawingtools】｜【Beziers】
画矩形：
【Place】｜【Drawingtools】｜【Rectangle】
画圆角矩形：
【Place】｜【Drawingtools】｜【RoundRectangle】
画圆形与椭圆：
【Place】｜【Drawingtools】｜【Ellipses】
画圆饼图：
【Place】｜【Drawingtools】｜【PieCharts】
2．练习制作电气图形符号。
（二）实验步骤
1．利用多边形工具画一五角星图形
2．利用贝赛尔曲线画一正弦波
3．利用画椭圆弧线画半圆
4．电气图形符号的制作：
以制作一个JK触发器为例。
①新建Ex1.lib元件库；
②命名新元件JK触发器；
菜单命令：
【Tools】｜【RemaneComponent】
③单击命令【View】｜【ZoomIn】｜【PageUp】将元器件绘图页的四个象限中心点处放大到足够程度，一般元器件均在第四象限制作，而象限交点即为元器件基准点。
④绘制矩形框；
⑤绘制元器件的引脚【Place】｜【Pins】；
⑥编辑引脚，引脚长度设置为20，1～5号引脚的电气类型设置Input，6、7为Output，引脚只有一端具有电气特性，粘贴在十字光标上的那一端为非电气特性端，放置引脚时需使非电气特性端与元件接触，而使电气特性端离开元件；
⑥向1、5引脚添加注释文字CLR和PR；
菜单命令：
【Place】｜【Annotation】
⑦保存已绘制好的元器件；
⑧想在原理图设计时使用此元件，只需将该元件装载到元器件库中，按放置元件的方法就可以将制作好的JK触发器放置在图纸上；
⑨若需要在该Ex1.lib元件库中制作第二个元器件，执行菜单命令【Tools】｜【NewComponent】即可。
注意：
如果该元件为复合封装的，执行菜单命令【Tools】｜【NewPart】,向该元件添加绘制封装的其他部分；一张图纸只能做一个元器件。
实例练习：
图1214级二进制计数/分频器CD4060
表1CD4060管脚说明
引脚编号
引脚名称
电气特性
显示状态
1
Q12
Output
显示
2
Q13
Output
显示
3
Q14
Output
显示
4
Q6
Output
显示
5
Q5
Output
显示
6
Q7
Output
显示
7
Q4
Output
显示
8
GND
Power
显示
9
CPO
Input
显示
10
CPO
Input
显示
11
CPI
Input
显示
12
R
Input
显示
13
Q9
Output
显示
14
Q8
Output
显示
15
Q10
Output
显示
16
VCC
Power
显示
实验七电路原理图设计的提高（2学时）
一、实验目的
1．熟悉画原理图工具。
2．掌握画原理图基本操作，绘制原理图。
二、实验要求
1．独立完成。
2．绘图准确。
三、实验设备
网络计算机、Protel99se软件。
四、实验内容及步骤
（一）实验内容
1．会制作元件并绘制完整的电路原理图，注意总线及总线分支线的使用。
2．网络表及各种报表的生成。
（二）实验步骤
1．试画出下页原理图图13。
2．完成后，分别进行如下操作：
①请进行电气规则检查（选择【Tools】｜【ERC】菜单）。
②生成元件表（选择【Report】｜【BillofMaterial】或【Edit】｜【ExporttoSpread】菜单）。
③生成网络表（选择【Design】｜【CreateNetlist】）。
图13电路原理图
实验八层次原理图设计
一、实验目的
1．掌握层次原理图的概念及其设计方法。
2．掌握自顶向下和自底向上的层次原理图设计方法。
3、掌握层次原理图的浏览方法，和主电路图与子电路图之间的切换。
二、实验要求
1、独立完成。
2、掌握“自上而下”设计层次原理图的方法
3、掌握“自下而上”设计层次原理图的方法
三、实验设备
网络计算机、Protel99SE软件。
四、实验内容及步骤
（一）实验内容
1．打开Z80Microprocessor.ddb设计数据库文件，练习在方块图电路和子电路图之间的切换。
2．利用自顶向下的设计方法，绘制Z80Microprocessor.ddb中的主电路图Z80Processor.prj，并绘制其中的一个子电路图CPUClock.sch。
3．绘制如图14所示的主电路图，和该主电路图下面的一个子电路图dianyuan.sch如图15所示。
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图14主电路图
图15子电路图
图16子电路图
图17子电路图
（二）实验步骤
1．新建项目设计文件
①新建项目设计文件；
②编辑顶层文件的各电路方块图；
③按各方块电路的连接关系放置各自的I/O端口；（注意：
若是相互连接的I/O端口给定相同的名字，否则，必须给定不同的名字）
④给每个电路方块文件命名；（注意：
文件名后缀必须是.sch，方块文件不必给定路径）
⑤在各方块的端口间放置导线和总线，相互连接后保存顶层文件。
2．自上而下编辑下层电路原理图
①在项目设计文件窗口内，单击菜单命令【Design】｜【CreatSheetFromSymbcl】；
②将十字光标移到要编辑的方块电路上单击，将相继弹出端口特性转换选择框和下层电路原理图窗口；（注意：
在弹出的端口特性转换选择框中，必须选“NO”，否则，所生成的下层电路原理图中所有I/O端口的输入输出属性会同项目文件（上层方块图）中的方向相反）
③在生成的下层电路原理图文件窗口内，绘制下层的电路原理图。
3．自下而上设计电路原理图
如果未有项目文件（.prj），则：
①首先绘制并保存下层电路原理图；
②新建空白原理图文档：
【File】｜【new】｜【schematicDocumet】，并保存为.prj文件；
③在“设计文件管理器”中，单击新生成的项目文件.prj。
切换至项目文件原理图编辑状态；
④在空白的项目文件编辑窗口内，单击【Design】｜【CreateSymbolFormSheet】命令，在下层电路原理图文件列表窗内，找出并单击待转换的下层电路原理图文件；
⑤在弹出的方块电路I/O端口电气特性选择框内，根据需要单击“Yes”或“No”；（一般不改变电气特性，故选“No”）
⑥修改属性；
⑦重复以上步骤，画出已有下层原理图的方块电路。
如果已有项目文件和下层每个模块电路原理图文件，要将下层电路原理图文件纳入项目文件中，则：
①打开项目文件.prj，在方块电路编辑窗口内绘制电路方块图；
②将各电路方块文件命名为与已有下层模块电路原理图文件名相同的名字（.sch）；
③在电路原理图编辑状态下，单击“设计文件管理器”窗口内相应的下层模块电路文件名。
执行“【Tools】｜【ComplexT
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