第一篇電子電路CAD技術(shù)CAD概述1第一篇CAD概述1什么是計算機(jī)輔助設(shè)計？（Computer-AidedDesign,簡稱CAD)是利用計算機(jī)強(qiáng)有力的計算功能和高效率的圖形處理功能，輔助知識勞動者進(jìn)行工程和產(chǎn)品的設(shè)計與分析，以達(dá)到理想的目的或取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。

它是綜合了計算機(jī)科學(xué)與工程設(shè)計方法的最新發(fā)展而成的一門新興科學(xué)。計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展是與計算機(jī)軟件、硬件技術(shù)的發(fā)展和完善，與工程設(shè)計方法的革新緊密相關(guān)的。采用計算機(jī)輔助設(shè)計以是現(xiàn)代工程設(shè)計的迫切需要和發(fā)展趨勢。CAD技術(shù)2什么是計算機(jī)輔助設(shè)計？（Computer-AidedCAD技術(shù)的應(yīng)用工程設(shè)計中的應(yīng)用電子電路中的應(yīng)用仿真模擬和動畫制作制造業(yè)中的應(yīng)用其他應(yīng)用……3CAD技術(shù)的應(yīng)用工程設(shè)計中的應(yīng)用電子電路中的應(yīng)用仿真模擬和制造業(yè)中的應(yīng)用主要用于機(jī)床、汽車、飛機(jī)、船舶、航天器、兵器等產(chǎn)品的設(shè)計過程中。產(chǎn)品設(shè)計過程——概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化、仿真模擬等幾個階段。CAD應(yīng)用系統(tǒng)——設(shè)計、繪圖、分析、仿真、加工等一系列功能的集成。較常用軟件：圖形工作站平臺——UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等。PC平臺——Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。目前在二維CAD系統(tǒng)中Autodesk公司的AutoCAD及在其為基礎(chǔ)上開發(fā)的其它國產(chǎn)軟件最為流行。

4制造業(yè)中的應(yīng)用主要用于機(jī)床、汽車、飛機(jī)、船舶、航天器、兵器等工程設(shè)計中的應(yīng)用建筑設(shè)計—方案設(shè)計、構(gòu)造設(shè)計、三維造型、平面布景、小區(qū)規(guī)劃、日照分析、室內(nèi)裝潢等結(jié)構(gòu)設(shè)計—有線元分析、結(jié)構(gòu)平面分析、高層結(jié)構(gòu)分析、基礎(chǔ)設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計及加工等設(shè)備設(shè)計—包括水、電、暖各種設(shè)備和管道設(shè)計城市規(guī)劃—城市道路、高架、輕軌、地鐵等市政管線設(shè)計—自來水、污水排放、煤氣、暖氣、通信等交通工程設(shè)計—公路、橋梁、鐵路、航空、機(jī)場、港口、碼頭等水利工程設(shè)計—大壩、水渠、河海工程等其他設(shè)計及管理—房地產(chǎn)開發(fā)及物業(yè)管理、施工控制及管理、旅游景點(diǎn)設(shè)計及布置、智能大廈設(shè)計等5工程設(shè)計中的應(yīng)用建筑設(shè)計—方案設(shè)計、構(gòu)造設(shè)計、三維造型、平面仿真模擬和動畫制作仿真模擬——機(jī)械零件的加工處理過程飛機(jī)起降船舶的進(jìn)出港口 物體受力破壞分析 飛行訓(xùn)練環(huán)境 作戰(zhàn)仿真系統(tǒng) 事故現(xiàn)場重現(xiàn)電影動畫制作——利用計算機(jī)造型仿真出逼真的現(xiàn)實(shí)世界中沒有的原始動物、外行人以及各種場景等，并將動畫和實(shí)際背景以及演員的表演天衣無縫地合成在一起。6仿真模擬和動畫制作仿真模擬——機(jī)械零件的加工處理過程電影動畫其他方面應(yīng)用輕工業(yè)中—輕工機(jī)械、化妝、洗滌用品、盛器的設(shè)計、三維造型、模具設(shè)計及包裝平面設(shè)計。紡織行業(yè)中—印花提花設(shè)計、服裝CAD及排料、裁剪設(shè)計、制鞋造型。家電產(chǎn)品設(shè)計和模具技術(shù)醫(yī)藥中分子鍵結(jié)構(gòu)分析、醫(yī)療器械及輔助醫(yī)療手術(shù)體育模擬訓(xùn)練日常生活中—發(fā)型設(shè)計、婚紗攝影等7其他方面應(yīng)用輕工業(yè)中—輕工機(jī)械、化妝、洗滌用品、盛器的設(shè)電氣和電子電路方面的應(yīng)用—大、中、小規(guī)模集成電路設(shè)計及制造—電氣及電路原理圖設(shè)計—印刷電路板圖設(shè)計（布線及元器件布局）—邏輯性能和電路性能的模擬—電路故障模擬8電氣和電子電路方面的應(yīng)用—大、中、小規(guī)模集成電路設(shè)計及制造8CAD技術(shù)的發(fā)展歷程1、準(zhǔn)備和誕生時期（20世紀(jì)50~60年代）2、蓬勃發(fā)展和進(jìn)入應(yīng)用時期（20世紀(jì)60年代）3、廣泛應(yīng)用的時期（20世紀(jì)70年代）4、突飛猛進(jìn)的時期（20世紀(jì)80年代）5、日趨成熟的時期（20世紀(jì)90年代）該時期發(fā)展主要體現(xiàn)在：系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化

系統(tǒng)的智能化

系統(tǒng)的集成化

科學(xué)計算可視化、虛擬設(shè)計、虛擬制造技術(shù)9CAD技術(shù)的發(fā)展歷程1、準(zhǔn)備和誕生時期（20世紀(jì)50~60CAD系統(tǒng)的硬件構(gòu)成計算機(jī)平臺大容量存儲設(shè)備圖形輸入設(shè)備圖形輸出設(shè)備通信與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備10CAD系統(tǒng)的硬件構(gòu)成計算機(jī)平臺大容量存儲設(shè)備圖形輸入設(shè)備圖EDA技術(shù)什么是電子設(shè)計自動化？（ElectronicDesignAutomation

,簡稱EDA)是在電子CAD技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計算機(jī)軟件系統(tǒng)，是指以計算機(jī)為工作平臺，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動設(shè)計。

利用EDA工具，電子設(shè)計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計、性能分析到設(shè)計出IC版圖或PCB版圖的整個過程的計算機(jī)上自動處理完成。

11EDA技術(shù)什么是電子設(shè)計自動化？（ElectronicDEDA技術(shù)現(xiàn)在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機(jī)械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用。目前EDA技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門廣泛使用。這里所指的EDA技術(shù)，主要針對電子電路設(shè)計、PCB設(shè)計和IC設(shè)計。12EDA技術(shù)現(xiàn)在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機(jī)械、電EDA常用軟件

EDA工具層出不窮，目前進(jìn)入我國并具有廣泛影響的EDA軟件有：multiSIM7（原EWB的最新版本）、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。這些工具都有較強(qiáng)的功能，一般可用于幾個方面，例如很多軟件都可以進(jìn)行電路設(shè)計與仿真，同時還可以進(jìn)行PCB自動布局布線，可輸出多種網(wǎng)表文件與第三方軟件接口。

按照主要應(yīng)用場合，分為：電子電路設(shè)計與仿真工具、

PCB設(shè)計軟件、

IC設(shè)計軟件、

PLD設(shè)計工具

及其它EDA軟件。

13EDA常用軟件EDA工具層出不窮，目前進(jìn)入我國并具EDA常用軟件電子電路設(shè)計與仿真工具電子電路設(shè)計與仿真工具包括SPICE/PSPICE；multiSIM7；Matlab；SystemView；MMICADLiveWire、Edison、TinaProBrightSpark等。下面簡單介紹前三個軟件。14EDA常用軟件電子電路設(shè)計與仿真工具14EDA常用軟件

SPICE（SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis）：是由美國加州大學(xué)推出的電路分析仿真軟件，是20世紀(jì)80年代世界上應(yīng)用最廣的電路設(shè)計軟件，1998年被定為美國國家標(biāo)準(zhǔn)。1984年，美國MicroSim公司推出了基于SPICE的微機(jī)版PSPICE（Personal-SPICE）?，F(xiàn)在用得較多的是PSPICE6.2，可以說在同類產(chǎn)品中，它是功能最為強(qiáng)大的模擬和數(shù)字電路混合仿真EDA軟件，在國內(nèi)普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以進(jìn)行各種各樣的電路仿真、激勵建立、溫度與噪聲分析、模擬控制、波形輸出、數(shù)據(jù)輸出、并在同一窗口內(nèi)同時顯示模擬與數(shù)字的仿真結(jié)果。無論對哪種器件哪些電路進(jìn)行仿真，都可以得到精確的仿真結(jié)果，并可以自行建立元器件及元器件庫。15EDA常用軟件SPICE（SimulatiEDA常用軟件

multiSIM軟件：是InteractiveImageTechnologiesLtd在20世紀(jì)末推出的電路仿真軟件。其最新版本為multiSIM7，目前普遍使用的是multiSIM2001，相對于其它EDA軟件，它具有更加形象直觀的人機(jī)交互界面，特別是其儀器儀表庫中的各儀器儀表與操作真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際儀器儀表完全沒有兩樣，但它對模數(shù)電路的混合仿真功能卻毫不遜色，幾乎能夠100%地仿真出真實(shí)電路的結(jié)果。

并且它在儀器儀表庫中還提供了萬用表、信號發(fā)生器、瓦特表、雙蹤示波器（對于multiSIM7還具有四蹤示波器）、波特儀（相當(dāng)實(shí)際中的掃頻儀）、失真度分析儀、頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀和電壓表及電流表等儀器儀表。還提供了我們?nèi)粘３Ｒ姷母鞣N建模精確的元器件，比如電阻、電容、電感、三極管、二極管、繼電器、可控硅、數(shù)碼管等等。模擬集成電路方面有各種運(yùn)算放大器、其他常用集成電路。數(shù)字電路方面有74系列集成電路、4000系列集成電路、等等還支持自制元器件。同時它還能進(jìn)行VHDL仿真和VerilogHDL仿真。16EDA常用軟件multiSIM軟件：是InEDA常用軟件

MATLAB產(chǎn)品族：它們的一大特性是有眾多的面向具體應(yīng)用的工具箱和仿真塊，包含了完整的函數(shù)集用來對圖像信號處理、控制系統(tǒng)設(shè)計、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等特殊應(yīng)用進(jìn)行分析和設(shè)計。它具有數(shù)據(jù)采集、報告生成和MATLAB語言編程產(chǎn)生獨(dú)立C/C++代碼等功能。

MATLAB產(chǎn)品族具有下列功能：數(shù)據(jù)分析；數(shù)值和符號計算、工程與科學(xué)繪圖；控制系統(tǒng)設(shè)計；數(shù)字圖像信號處理；圖形用戶界面設(shè)計等。

MATLAB產(chǎn)品族被廣泛應(yīng)用于信號與圖像處理、控制系統(tǒng)設(shè)計、通訊系統(tǒng)仿真等諸多領(lǐng)域。開放式的結(jié)構(gòu)使MATLAB產(chǎn)品族很容易針對特定的需求進(jìn)行擴(kuò)充，從而在不斷深化對問題的認(rèn)識同時，提高自身的競爭力。17EDA常用軟件MATLAB產(chǎn)品族：它們的一EDA常用軟件PCB設(shè)計軟件PCB（Printed-CircuitBoard）設(shè)計軟件種類很多。

如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、CadencePSD、MentorGraphices的ExpeditionPCB、ZukenCadStart、nboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCBStudio、TANGO、PCBWizard（與LiveWire配套的PCB制作軟件包）、ultiBOARD7（與multiSIM2001配套的PCB制作軟件包）等等。18EDA常用軟件PCB設(shè)計軟件18EDA常用軟件Protel

軟件Protel是PROTEL公司的CAD工具，是PCB設(shè)計者的首選軟件。它較早在國內(nèi)使用，普及率最高，在很多的大、中專院校的電路專業(yè)還專門開設(shè)Protel課程，幾乎所在的電路公司都要用到它。它是個完整的全方位電路設(shè)計系統(tǒng)，包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層印刷電路板設(shè)計（包含印刷電路板自動布局布線），可編程邏輯器件設(shè)計、圖表生成、電路表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客戶/服務(wù)體系結(jié)構(gòu)），同時還兼容一些其它設(shè)計軟件的文件格式，如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。Protel軟件功能強(qiáng)大（同時具有電路仿真功能和PLD開發(fā)功能）、界面友好、使用方便，但它最具代表性的是電路設(shè)計和PCB設(shè)計。Altium-ProtelDXP19EDA常用軟件Protel軟件Altium-EDA常用軟件ORCAD：ORCAD是由ORCAD公司于八十年代末推出的EDA軟件，它是世界上使用最廣的EDA軟件，每天都有上百萬的電子工程師在使用它，相對于其它EDA軟件而言，它的功能也是最強(qiáng)大的，由于ORCAD軟件使用了軟件狗防盜版，因此在國內(nèi)它并不普及，知名度也比不上PROTEL，只有少數(shù)的電子設(shè)計者使用它，早在工作于DOS環(huán)境的ORCAD4.0，它就集成了電原理圖繪制、印制電路板設(shè)計、數(shù)字電路仿真、可編程邏輯器件設(shè)計等功能，而且它的界面友好且直觀，它的元器件庫也是所有EDA軟件中最豐富的，在世界上它一直是EAD軟件中的首選。ORCAD公司在與CADENCE公司合并后，更成為世界上最強(qiáng)大的開發(fā)EDA軟件的公司，它的產(chǎn)品ORCAD世紀(jì)集成版工作于WINDOWS環(huán)境下，集成了電原理圖繪制，印制電路板設(shè)計、模擬與數(shù)字電路混合仿真等功能，它的電路仿真的元器件庫更達(dá)到了8500個，收入了幾乎所有的通用型電子元器件模塊。20EDA常用軟件ORCAD：ORCAD是由ORCAD公司于八ProtelDXP的發(fā)展過程N(yùn)ICKMARTIN聯(lián)合CEO和創(chuàng)始人Altium（奧騰）公司（前稱ProtelTechnology公司）——1985年在澳大利亞的霍巴特成立

，現(xiàn)總部設(shè)在悉尼，全球員工約300人，目前的生產(chǎn)線包括：nVisage、Protel、P-CAD、TASKING、和CAMtastic

。Altium公司的客戶包括IBM、NASA、Motorola、Hewlett-Packard、Canon、Fujitsu、Bosch、Siemens、Delphi、NEC、Sony、BMW、Alcatel、Daimler-Benz、Philips、CSIRO、Nokia以及Telstra等公司。21ProtelDXP的發(fā)展過程N(yùn)ICKMARTINAlt Altium（前稱ProtelInternationalLimited）奧騰有限公司1985年成立之初是來開發(fā)基于計算機(jī)的軟件來輔助進(jìn)行印制電路板（PCB）設(shè)計。

(TANGO——美國ACCELTechnologies公司，于1988年推出。)

公司所推出的第一套dos版本pcb設(shè)計工具被澳大利亞電子行業(yè)廣泛接受。 Altium公司于1991年發(fā)行了世界上第一套基于windows的PCB設(shè)計系統(tǒng)AdvancedPCB。在接下來的數(shù)年里，Altium公司也開始建立了EDA軟件的創(chuàng)新開發(fā)商的地位。ProtelDXP的發(fā)展過程22ProtelDXP的發(fā)展過程22

1997年，Altium公司意識到將所有核心EDA軟件工具合并成集成軟件包的需求。于是，Altium公司發(fā)布了Protel98，是第一套包括并集成所有5套核心EDA工具——原理圖輸入、可編程邏輯設(shè)備（PLD）設(shè)計、仿真、板設(shè)計和自動布線。此后于1999年又推出了Protel99，以及2000年第二次修正版Protel99SE，進(jìn)一步集成了設(shè)計工具，并增加了“DesignExplorer”平臺，這使電子設(shè)計的所有方面實(shí)現(xiàn)無縫集成——設(shè)計工具、文件管理、元件庫等。這一平臺是Altium公司構(gòu)建涵蓋所有電子設(shè)計技術(shù)范圍的完全集成化設(shè)計系統(tǒng)的目標(biāo)的起點(diǎn)。 1999年8月開始在澳大利亞股票市場上市。所籌集的資金用于2000/01年間進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓竞图夹g(shù)買進(jìn)，包括買進(jìn)ACCELTechnologies公司、Metamor公司、InnovativeCADSoftware公司和TASKINGBV公司等。ProtelDXP的發(fā)展過程23 1997年，Altium公司意識到將所有核心EDA軟件工具

Altium公司于2000年開始進(jìn)入FPGA設(shè)計和合成市場，于2001年開始進(jìn)入嵌入軟件開發(fā)市場。2001年8月6日，ProtelInternational公司正式更名為Altium有限公司（AltiumLimited）。

在2002年，Altium公司重新設(shè)計了DesignExplorer（DXP）平臺，ProtelDXP是EDA行業(yè)內(nèi)第一個可以在單個應(yīng)用程序中完成所有板設(shè)計處理的工具。 2004年2

月，推出Protel2004，拓寬了板級設(shè)計的傳統(tǒng)界限，集成了FPGA設(shè)計功能，從而允許工程師能將系統(tǒng)設(shè)計中的FPGA與PCB設(shè)計集成在一起。

2006年AltiumDesigner6首個一體化電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)

2008年Altium推出AltiumDesignerSummer08ProtelDXP的發(fā)展過程24Altium公司于2000年開始進(jìn)入FPGA設(shè)計和Altium公司主頁25Altium公司主頁25AltiumDesigner價格26AltiumDesigner價格26ProtelDXP對系統(tǒng)的配置要求

由于ProtelDXP是一套基于Windows2000/XP環(huán)境下的桌面EDA開發(fā)軟件，因此它對計算器的硬件和軟件配置都有較高的要求。Altium公司推薦的典型配置為：●

CPU：1.2G或者更高；●硬盤空間：620MB；●內(nèi)存：512MB；●屏幕分辨率：1280×1024，32位；●顯存：32MB。27ProtelDXP對系統(tǒng)的配置要求 27ProtelDXP對系統(tǒng)的配置要求Altium公司推薦的最低配置為：●

CPU：PentiumPC，500MHz；●硬盤空間：620MB；●內(nèi)存：128MB；●屏幕分辨率：1024×768，16位；●顯存：8MB。28ProtelDXP對系統(tǒng)的配置要求Altium公司推薦的最A(yù)ltiumDesigner6對系統(tǒng)的配置要求WindowsXP專業(yè)版或家庭版●CPU：2.4G或者更高；●硬盤空間：3GB或者更高；●內(nèi)存：1GB或者更高；●屏幕分辨率：1280×1024，32位；●顯存：64MB。29AltiumDesigner6對系統(tǒng)的配置要求WindoProtelDxp的安裝1、安裝方法1安裝虛擬光驅(qū)；導(dǎo)入DXP2004SP2.ccd文件，安裝到指定目錄下；將Protel2004_sp2_Genkey.exe文件復(fù)制到安裝目錄下雙擊運(yùn)行破解即可。2、安裝方法2直接拷貝安裝好的文件到指定目錄下。30ProtelDxp的安裝1、安裝方法1安裝虛擬光驅(qū)；2、DXP主界面31DXP主界面31milAunitoflengthequaltoonethousandth(10-3)ofaninch(0.0254millimeter),used,forexample,tospecifythediameterofwireorthethicknessofmaterialssoldinsheets.密耳：長度單位，等于一英寸的千分之一(0.0254毫米）1mil=0.0254mm1mm=39.37mil32mil32個人觀點(diǎn)供參考，歡迎討論！個人觀點(diǎn)供參考，歡迎討論！第一篇電子電路CAD技術(shù)CAD概述34第一篇CAD概述1什么是計算機(jī)輔助設(shè)計？（Computer-AidedDesign,簡稱CAD)是利用計算機(jī)強(qiáng)有力的計算功能和高效率的圖形處理功能，輔助知識勞動者進(jìn)行工程和產(chǎn)品的設(shè)計與分析，以達(dá)到理想的目的或取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。

它是綜合了計算機(jī)科學(xué)與工程設(shè)計方法的最新發(fā)展而成的一門新興科學(xué)。計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展是與計算機(jī)軟件、硬件技術(shù)的發(fā)展和完善，與工程設(shè)計方法的革新緊密相關(guān)的。采用計算機(jī)輔助設(shè)計以是現(xiàn)代工程設(shè)計的迫切需要和發(fā)展趨勢。CAD技術(shù)35什么是計算機(jī)輔助設(shè)計？（Computer-AidedCAD技術(shù)的應(yīng)用工程設(shè)計中的應(yīng)用電子電路中的應(yīng)用仿真模擬和動畫制作制造業(yè)中的應(yīng)用其他應(yīng)用……36CAD技術(shù)的應(yīng)用工程設(shè)計中的應(yīng)用電子電路中的應(yīng)用仿真模擬和制造業(yè)中的應(yīng)用主要用于機(jī)床、汽車、飛機(jī)、船舶、航天器、兵器等產(chǎn)品的設(shè)計過程中。產(chǎn)品設(shè)計過程——概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化、仿真模擬等幾個階段。CAD應(yīng)用系統(tǒng)——設(shè)計、繪圖、分析、仿真、加工等一系列功能的集成。較常用軟件：圖形工作站平臺——UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等。PC平臺——Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。目前在二維CAD系統(tǒng)中Autodesk公司的AutoCAD及在其為基礎(chǔ)上開發(fā)的其它國產(chǎn)軟件最為流行。

37制造業(yè)中的應(yīng)用主要用于機(jī)床、汽車、飛機(jī)、船舶、航天器、兵器等工程設(shè)計中的應(yīng)用建筑設(shè)計—方案設(shè)計、構(gòu)造設(shè)計、三維造型、平面布景、小區(qū)規(guī)劃、日照分析、室內(nèi)裝潢等結(jié)構(gòu)設(shè)計—有線元分析、結(jié)構(gòu)平面分析、高層結(jié)構(gòu)分析、基礎(chǔ)設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計及加工等設(shè)備設(shè)計—包括水、電、暖各種設(shè)備和管道設(shè)計城市規(guī)劃—城市道路、高架、輕軌、地鐵等市政管線設(shè)計—自來水、污水排放、煤氣、暖氣、通信等交通工程設(shè)計—公路、橋梁、鐵路、航空、機(jī)場、港口、碼頭等水利工程設(shè)計—大壩、水渠、河海工程等其他設(shè)計及管理—房地產(chǎn)開發(fā)及物業(yè)管理、施工控制及管理、旅游景點(diǎn)設(shè)計及布置、智能大廈設(shè)計等38工程設(shè)計中的應(yīng)用建筑設(shè)計—方案設(shè)計、構(gòu)造設(shè)計、三維造型、平面仿真模擬和動畫制作仿真模擬——機(jī)械零件的加工處理過程飛機(jī)起降船舶的進(jìn)出港口 物體受力破壞分析 飛行訓(xùn)練環(huán)境 作戰(zhàn)仿真系統(tǒng) 事故現(xiàn)場重現(xiàn)電影動畫制作——利用計算機(jī)造型仿真出逼真的現(xiàn)實(shí)世界中沒有的原始動物、外行人以及各種場景等，并將動畫和實(shí)際背景以及演員的表演天衣無縫地合成在一起。39仿真模擬和動畫制作仿真模擬——機(jī)械零件的加工處理過程電影動畫其他方面應(yīng)用輕工業(yè)中—輕工機(jī)械、化妝、洗滌用品、盛器的設(shè)計、三維造型、模具設(shè)計及包裝平面設(shè)計。紡織行業(yè)中—印花提花設(shè)計、服裝CAD及排料、裁剪設(shè)計、制鞋造型。家電產(chǎn)品設(shè)計和模具技術(shù)醫(yī)藥中分子鍵結(jié)構(gòu)分析、醫(yī)療器械及輔助醫(yī)療手術(shù)體育模擬訓(xùn)練日常生活中—發(fā)型設(shè)計、婚紗攝影等40其他方面應(yīng)用輕工業(yè)中—輕工機(jī)械、化妝、洗滌用品、盛器的設(shè)電氣和電子電路方面的應(yīng)用—大、中、小規(guī)模集成電路設(shè)計及制造—電氣及電路原理圖設(shè)計—印刷電路板圖設(shè)計（布線及元器件布局）—邏輯性能和電路性能的模擬—電路故障模擬41電氣和電子電路方面的應(yīng)用—大、中、小規(guī)模集成電路設(shè)計及制造8CAD技術(shù)的發(fā)展歷程1、準(zhǔn)備和誕生時期（20世紀(jì)50~60年代）2、蓬勃發(fā)展和進(jìn)入應(yīng)用時期（20世紀(jì)60年代）3、廣泛應(yīng)用的時期（20世紀(jì)70年代）4、突飛猛進(jìn)的時期（20世紀(jì)80年代）5、日趨成熟的時期（20世紀(jì)90年代）該時期發(fā)展主要體現(xiàn)在：系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化

系統(tǒng)的智能化

系統(tǒng)的集成化

科學(xué)計算可視化、虛擬設(shè)計、虛擬制造技術(shù)42CAD技術(shù)的發(fā)展歷程1、準(zhǔn)備和誕生時期（20世紀(jì)50~60CAD系統(tǒng)的硬件構(gòu)成計算機(jī)平臺大容量存儲設(shè)備圖形輸入設(shè)備圖形輸出設(shè)備通信與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備43CAD系統(tǒng)的硬件構(gòu)成計算機(jī)平臺大容量存儲設(shè)備圖形輸入設(shè)備圖EDA技術(shù)什么是電子設(shè)計自動化？（ElectronicDesignAutomation

,簡稱EDA)是在電子CAD技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的計算機(jī)軟件系統(tǒng)，是指以計算機(jī)為工作平臺，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動設(shè)計。

利用EDA工具，電子設(shè)計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計、性能分析到設(shè)計出IC版圖或PCB版圖的整個過程的計算機(jī)上自動處理完成。

44EDA技術(shù)什么是電子設(shè)計自動化？（ElectronicDEDA技術(shù)現(xiàn)在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機(jī)械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用。目前EDA技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門廣泛使用。這里所指的EDA技術(shù)，主要針對電子電路設(shè)計、PCB設(shè)計和IC設(shè)計。45EDA技術(shù)現(xiàn)在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機(jī)械、電EDA常用軟件

EDA工具層出不窮，目前進(jìn)入我國并具有廣泛影響的EDA軟件有：multiSIM7（原EWB的最新版本）、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。這些工具都有較強(qiáng)的功能，一般可用于幾個方面，例如很多軟件都可以進(jìn)行電路設(shè)計與仿真，同時還可以進(jìn)行PCB自動布局布線，可輸出多種網(wǎng)表文件與第三方軟件接口。

按照主要應(yīng)用場合，分為：電子電路設(shè)計與仿真工具、

PCB設(shè)計軟件、

IC設(shè)計軟件、

PLD設(shè)計工具

及其它EDA軟件。

46EDA常用軟件EDA工具層出不窮，目前進(jìn)入我國并具EDA常用軟件電子電路設(shè)計與仿真工具電子電路設(shè)計與仿真工具包括SPICE/PSPICE；multiSIM7；Matlab；SystemView；MMICADLiveWire、Edison、TinaProBrightSpark等。下面簡單介紹前三個軟件。47EDA常用軟件電子電路設(shè)計與仿真工具14EDA常用軟件

SPICE（SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis）：是由美國加州大學(xué)推出的電路分析仿真軟件，是20世紀(jì)80年代世界上應(yīng)用最廣的電路設(shè)計軟件，1998年被定為美國國家標(biāo)準(zhǔn)。1984年，美國MicroSim公司推出了基于SPICE的微機(jī)版PSPICE（Personal-SPICE）?，F(xiàn)在用得較多的是PSPICE6.2，可以說在同類產(chǎn)品中，它是功能最為強(qiáng)大的模擬和數(shù)字電路混合仿真EDA軟件，在國內(nèi)普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以進(jìn)行各種各樣的電路仿真、激勵建立、溫度與噪聲分析、模擬控制、波形輸出、數(shù)據(jù)輸出、并在同一窗口內(nèi)同時顯示模擬與數(shù)字的仿真結(jié)果。無論對哪種器件哪些電路進(jìn)行仿真，都可以得到精確的仿真結(jié)果，并可以自行建立元器件及元器件庫。48EDA常用軟件SPICE（SimulatiEDA常用軟件

multiSIM軟件：是InteractiveImageTechnologiesLtd在20世紀(jì)末推出的電路仿真軟件。其最新版本為multiSIM7，目前普遍使用的是multiSIM2001，相對于其它EDA軟件，它具有更加形象直觀的人機(jī)交互界面，特別是其儀器儀表庫中的各儀器儀表與操作真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際儀器儀表完全沒有兩樣，但它對模數(shù)電路的混合仿真功能卻毫不遜色，幾乎能夠100%地仿真出真實(shí)電路的結(jié)果。

并且它在儀器儀表庫中還提供了萬用表、信號發(fā)生器、瓦特表、雙蹤示波器（對于multiSIM7還具有四蹤示波器）、波特儀（相當(dāng)實(shí)際中的掃頻儀）、失真度分析儀、頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀和電壓表及電流表等儀器儀表。還提供了我們?nèi)粘３Ｒ姷母鞣N建模精確的元器件，比如電阻、電容、電感、三極管、二極管、繼電器、可控硅、數(shù)碼管等等。模擬集成電路方面有各種運(yùn)算放大器、其他常用集成電路。數(shù)字電路方面有74系列集成電路、4000系列集成電路、等等還支持自制元器件。同時它還能進(jìn)行VHDL仿真和VerilogHDL仿真。49EDA常用軟件multiSIM軟件：是InEDA常用軟件

MATLAB產(chǎn)品族：它們的一大特性是有眾多的面向具體應(yīng)用的工具箱和仿真塊，包含了完整的函數(shù)集用來對圖像信號處理、控制系統(tǒng)設(shè)計、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等特殊應(yīng)用進(jìn)行分析和設(shè)計。它具有數(shù)據(jù)采集、報告生成和MATLAB語言編程產(chǎn)生獨(dú)立C/C++代碼等功能。

MATLAB產(chǎn)品族具有下列功能：數(shù)據(jù)分析；數(shù)值和符號計算、工程與科學(xué)繪圖；控制系統(tǒng)設(shè)計；數(shù)字圖像信號處理；圖形用戶界面設(shè)計等。

MATLAB產(chǎn)品族被廣泛應(yīng)用于信號與圖像處理、控制系統(tǒng)設(shè)計、通訊系統(tǒng)仿真等諸多領(lǐng)域。開放式的結(jié)構(gòu)使MATLAB產(chǎn)品族很容易針對特定的需求進(jìn)行擴(kuò)充，從而在不斷深化對問題的認(rèn)識同時，提高自身的競爭力。50EDA常用軟件MATLAB產(chǎn)品族：它們的一EDA常用軟件PCB設(shè)計軟件PCB（Printed-CircuitBoard）設(shè)計軟件種類很多。

如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、CadencePSD、MentorGraphices的ExpeditionPCB、ZukenCadStart、nboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCBStudio、TANGO、PCBWizard（與LiveWire配套的PCB制作軟件包）、ultiBOARD7（與multiSIM2001配套的PCB制作軟件包）等等。51EDA常用軟件PCB設(shè)計軟件18EDA常用軟件Protel

軟件Protel是PROTEL公司的CAD工具，是PCB設(shè)計者的首選軟件。它較早在國內(nèi)使用，普及率最高，在很多的大、中專院校的電路專業(yè)還專門開設(shè)Protel課程，幾乎所在的電路公司都要用到它。它是個完整的全方位電路設(shè)計系統(tǒng)，包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層印刷電路板設(shè)計（包含印刷電路板自動布局布線），可編程邏輯器件設(shè)計、圖表生成、電路表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客戶/服務(wù)體系結(jié)構(gòu)），同時還兼容一些其它設(shè)計軟件的文件格式，如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。Protel軟件功能強(qiáng)大（同時具有電路仿真功能和PLD開發(fā)功能）、界面友好、使用方便，但它最具代表性的是電路設(shè)計和PCB設(shè)計。Altium-ProtelDXP52EDA常用軟件Protel軟件Altium-EDA常用軟件ORCAD：ORCAD是由ORCAD公司于八十年代末推出的EDA軟件，它是世界上使用最廣的EDA軟件，每天都有上百萬的電子工程師在使用它，相對于其它EDA軟件而言，它的功能也是最強(qiáng)大的，由于ORCAD軟件使用了軟件狗防盜版，因此在國內(nèi)它并不普及，知名度也比不上PROTEL，只有少數(shù)的電子設(shè)計者使用它，早在工作于DOS環(huán)境的ORCAD4.0，它就集成了電原理圖繪制、印制電路板設(shè)計、數(shù)字電路仿真、可編程邏輯器件設(shè)計等功能，而且它的界面友好且直觀，它的元器件庫也是所有EDA軟件中最豐富的，在世界上它一直是EAD軟件中的首選。ORCAD公司在與CADENCE公司合并后，更成為世界上最強(qiáng)大的開發(fā)EDA軟件的公司，它的產(chǎn)品ORCAD世紀(jì)集成版工作于WINDOWS環(huán)境下，集成了電原理圖繪制，印制電路板設(shè)計、模擬與數(shù)字電路混合仿真等功能，它的電路仿真的元器件庫更達(dá)到了8500個，收入了幾乎所有的通用型電子元器件模塊。53EDA常用軟件ORCAD：ORCAD是由ORCAD公司于八ProtelDXP的發(fā)展過程N(yùn)ICKMARTIN聯(lián)合CEO和創(chuàng)始人Altium（奧騰）公司（前稱ProtelTechnology公司）——1985年在澳大利亞的霍巴特成立

，現(xiàn)總部設(shè)在悉尼，全球員工約300人，目前的生產(chǎn)線包括：nVisage、Protel、P-CAD、TASKING、和CAMtastic

。Altium公司的客戶包括IBM、NASA、Motorola、Hewlett-Packard、Canon、Fujitsu、Bosch、Siemens、Delphi、NEC、Sony、BMW、Alcatel、Daimler-Benz、Philips、CSIRO、Nokia以及Telstra等公司。54ProtelDXP的發(fā)展過程N(yùn)ICKMARTINAlt Altium（前稱ProtelInternationalLimited）奧騰有限公司1985年成立之初是來開發(fā)基于計算機(jī)的軟件來輔助進(jìn)行印制電路板（PCB）設(shè)計。

(TANGO——美國ACCELTechnologies公司，于1988年推出。)

公司所推出的第一套dos版本pcb設(shè)計工具被澳大利亞電子行業(yè)廣泛接受。 Altium公司于1991年發(fā)行了世界上第一套基于windows的PCB設(shè)計系統(tǒng)AdvancedPCB。在接下來的數(shù)年里，Altium公司也開始建立了EDA軟件的創(chuàng)新開發(fā)商的地位。ProtelDXP的發(fā)展過程55ProtelDXP的發(fā)展過程22

1997年，Altium公司意識到將所有核心EDA軟件工具合并成集成軟件包的需求。于是，Altium公司發(fā)布了Protel98，是第一套包括并集成所有5套核心EDA工具——原理圖輸入、可編程邏輯設(shè)備（PLD）設(shè)計、仿真、板設(shè)計和自動布線。此后于1999年又推出了Protel99，以及2000年第二次修正版Protel99SE，進(jìn)一步集成了設(shè)計工具，并增加了“DesignExplorer”平臺，這使電子設(shè)計的所有方面實(shí)現(xiàn)無縫集成——設(shè)計工具、文件管理、元件庫等。這一平臺是Altium公司構(gòu)建涵蓋所有電子設(shè)計技術(shù)范圍的完全集成化設(shè)計系統(tǒng)的目標(biāo)的起點(diǎn)。 1999年8月開始在澳大利亞股票市場上市。所籌集的資金用于2000/01年間進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓竞图夹g(shù)買進(jìn)，包括買進(jìn)ACCELTechnologies公司、Metamor公司、Innovat