YCF（中職）電子CAD第1單元電子線路CAD入門教學(xué)課件

退出第二單元工程項目操作基礎(chǔ)第三單元工程項目原理圖操作基礎(chǔ)第四單元

工程項目原理圖高級設(shè)計第五單元

工程項目PCB操作基礎(chǔ)第六單元

工程項目PCB高級設(shè)計第一單元電子線路CAD入門第七單元電子線路仿真操作第一單元工程項目操作基礎(chǔ)了解EDA概念，熟悉EDA工具軟件的分類，初步熟悉并掌握幾款電路仿真軟件的原理圖建立及仿真運行操作方法。熟悉各種仿真軟件工作環(huán)境及常規(guī)元器件庫操作。掌握常用電子元器件具體屬性的編輯、仿真儀器儀表的運行和相關(guān)交直流參數(shù)分析。熟悉Keil軟件建立工程文件及程序編輯、編譯等操作過程。初步掌握各種仿真軟件仿真文件的常規(guī)保存操作，能進行自定義設(shè)置，養(yǎng)成個性化保存文件的工作習(xí)慣。本單元綜合教學(xué)目標1．掌握常見仿真軟件的啟動與退出操作。2．熟悉典型電子線路仿真操作的一般設(shè)計過程。3．掌握典型電子線路原理圖建立與編輯方法。4．學(xué)會典型電子線路仿真運行、調(diào)試的操作方法。5．初步掌握常見數(shù)字萬用表、示波器等虛擬儀器儀表的使用。6．逐步掌握利用仿真軟件所得相關(guān)交直流參數(shù)進行電路初步分析的能力。7．熟知利用Keil軟件建立工程文件及程序編輯、編譯等操作過程與方法。

第一單元工程項目操作基礎(chǔ)崗位技能綜合職業(yè)素質(zhì)要求教學(xué)目錄項目二項目三項目四習(xí)題實訓(xùn)單元小結(jié)項目一第一單元工程項目操作基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目標（1）了解EDA概念及其重要發(fā)展階段。（2）熟悉EDA工具軟件的分類。項目一

EDA技術(shù)概述

什么是EDA？EDA是英語ElectronicDesignAutomation的縮寫，其含義是電子設(shè)計自動化。經(jīng)過20世紀70年代計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）和計算機輔助工程（CAE）等技術(shù)的發(fā)展，到20世紀90年代，國際上電子和計算機技術(shù)較為先進的國家，一直在積極探索新的電子線路設(shè)計方法，并在設(shè)計方法、工具等方面進行了徹底的變革，取得了巨大成功。問題導(dǎo)讀項目一

EDA技術(shù)概述EDA技術(shù)的發(fā)展EDA技術(shù)是指以計算機為主要工作平臺，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)等的最新成果，進行電子產(chǎn)品的自動設(shè)計。知識鏈接項目一

EDA技術(shù)概述EDA工具軟件分類EDA工具軟件可大致分為芯片設(shè)計輔助軟件、可編程芯片輔助設(shè)計軟件、系統(tǒng)設(shè)計輔助軟件等三大類。在我國具有廣泛影響的系統(tǒng)設(shè)計輔助軟件和可編程芯片輔助設(shè)計軟件有Protel99SE、AltiumDesignerDXP2004、OrCADPSpice、Multisim、Proteus、Matlab、CadenceAllegro等。知識拓展項目一

EDA技術(shù)概述任務(wù)一

EDA技術(shù)緒論

利用EDA工具軟件，電子設(shè)計工程師可以從概念、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輔助系統(tǒng)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版圖的整個過程由計算機自動處理完成。讀中學(xué)任務(wù)一

EDA技術(shù)緒論

回顧電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展歷程，可將EDA技術(shù)分為三個主要發(fā)展應(yīng)用階段。（1）20世紀70年代為CAD階段。（2）20世紀80年代為CAE階段。（3）20世紀90年代為EDA階段。讀中學(xué)1、電子線路設(shè)計與仿真電子線路設(shè)計與仿真工具包括SPICE/PSpice、Multisim、Matlab、SystemView、Proteus、QuartusII等，下面簡單介紹其中三款軟件。任務(wù)二

EDA工具軟件分類讀中學(xué)（1）SPICE→OrCADPSpiceA/D。SPICE（SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis）是由美國加州大學(xué)最早推出的電路分析仿真軟件，是20世紀80年代世界上應(yīng)用最廣的電路設(shè)計軟件之一。任務(wù)二

EDA工具軟件分類讀中學(xué)（2）Multisim軟件。Multisim是美國國家儀器（NI）有限公司推出的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。它包含了電路原理圖的輸入、電路硬件描述語言輸入，具有豐富的仿真分析能力，其較新版本為Multisim13，目前在國內(nèi)普遍使用的是Multisim10或11。任務(wù)二

EDA工具軟件分類讀中學(xué)（3）Proteus軟件。Proteus是英國LabCenterElectronics公司推出的EDA工具軟件。它是世界上著名的單片機領(lǐng)域電路仿真軟件，目前較新的版本是Proteus8.2。任務(wù)二

EDA工具軟件分類讀中學(xué)2．PCB設(shè)計軟件PCB（Printed-CircuitBoard）設(shè)計軟件種類很多，如Protel99SE、AltiumDesignerDXP2004、Cadence公司的SPB、CadenceOrCADCapturePCBEditor（OrCADCapture）配合Layout、Mentor公司的產(chǎn)品是BoarDstation（EN）和ExpeditionPCB（WG）以及收購來的pads（PowerPCB）等等。任務(wù)二

EDA工具軟件分類讀中學(xué)（1）應(yīng)用極為廣泛的Protel產(chǎn)品。Protel公司（現(xiàn)為Altium有限公司）是一家專注3DPCB設(shè)計、電子設(shè)計和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的澳大利亞跨國軟件公司。Protel軟件較早在國內(nèi)使用，普及率相對較高。它簡單易學(xué)，適合初學(xué)者；占用系統(tǒng)資源不多，對電腦配置要求較低?，F(xiàn)在一般設(shè)計者普遍使用的還是Protel99SE或ProtelDXP2004。任務(wù)二

EDA工具軟件分類讀中學(xué)（1）應(yīng)用極為廣泛的Protel產(chǎn)品。較新版本是2014年6月新發(fā)布的AltiumDesigner14.3，它是個完整的全方位電路設(shè)計系統(tǒng)，包含了電路原理圖繪制、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。任務(wù)二

EDA工具軟件分類讀中學(xué)（2）Mentor產(chǎn)品MentorGraphics（明導(dǎo)國際）成立于1981年，總部位于美國俄勒岡州威爾遜維爾。Mentor是電子設(shè)計自動化技術(shù)的先鋒引領(lǐng)者之一，它提供完整的軟件和硬件設(shè)計解決方案，讓客戶能在短時間內(nèi)，以很低的成本，在市場上推出功能強大的電子產(chǎn)品。任務(wù)二

EDA工具軟件分類讀中學(xué)（3）Cadence產(chǎn)品。Cadence公司成立于1988年5月，總部位于美國。公司的電子設(shè)計自動化產(chǎn)品涵蓋了電子設(shè)計的整個流程。公司的產(chǎn)品是concept/allegro和收購來的OrCAD。公司將OrCAD的強項原理圖設(shè)計casptureCIS和Cadence原來的原理圖設(shè)計conceptHDL、PCB工具allegro及其他信號仿真等工具一起推出并統(tǒng)稱為CadencePSD,現(xiàn)在叫SPB。任務(wù)二

EDA工具軟件分類讀中學(xué)學(xué)習(xí)目標（1）熟悉PSpice典型電路原理圖編輯與仿真操作過程。（2）掌握二極管、三極管仿真應(yīng)用電路的原理圖編輯和運行分析操作方法。項目二PSpice典型電路仿真問題導(dǎo)讀（1）啟動Schematics程序項。（2）調(diào)用元件庫中元件，設(shè)置各元器件的屬性。（3）用導(dǎo)線連接各個元器件，形成電路原理圖。（4）設(shè)置要模擬分析的內(nèi)容，確定分析類型。（5）進行仿真運行及調(diào)試操作。（6）利用Probe輸出或表單輸出文件，分析仿真結(jié)果。項目二PSpice典型電路仿真PSpice仿真設(shè)計主要步驟有哪些？PSpice8.X主要優(yōu)點（1）多個軟件包，功能強大，集成度高。（2）實用性強，圖形界面友好，易學(xué)易用，操作簡單，仿真效果好。（3）PSpice可以對電路進行各種分析。如直流靜態(tài)工作點、交、直流掃描分析、瞬態(tài)分析等。（4）集成了諸多數(shù)學(xué)運算。項目二PSpice典型電路仿真知識拓展PSpice設(shè)計效果

結(jié)合PSpice與典型電子線路教學(xué)實際，給出了利用仿真軟件PSpice進行電子線路課程關(guān)于“二極管單向?qū)щ娦越M成的限幅電路、三極管共射極放大電路靜態(tài)工作點”等實例分析與仿真操作。它的核心價值在于真實地展示了二極管限幅特性、放大電路中三極管靜態(tài)工作特性。項目二PSpice典型電路仿真知識鏈接做中學(xué)基于PSpice8.X軟件仿真環(huán)境完成典型二極管限幅仿真電路設(shè)計。圖1-2-3二極管組成的簡單限幅電路。任務(wù)一二極管限幅電路仿真做中學(xué)基于PSpice8.X軟件仿真環(huán)境完成典型二極管限幅仿真電路設(shè)計。任務(wù)一二極管限幅電路仿真

圖1-2-8電路運行的Probe界面做中學(xué)基于PSpice8.X軟件仿真環(huán)境完成典型二極管限幅仿真電路設(shè)計。任務(wù)一二極管限幅電路仿真

圖1-2-10瞬態(tài)分析的輸入輸出曲線任務(wù)二分壓式共射極放大電路仿真做中學(xué)以典型電子線路中分壓式共射極放大電路仿真設(shè)計為例，進行靜態(tài)工作點分析。圖1-2-12電路編輯器最后編輯的電路圖任務(wù)二分壓式共射極放大電路仿真做中學(xué)以典型電子線路中分壓式共射極放大電路仿真設(shè)計為例，進行靜態(tài)工作點分析。圖1-2-13電路的靜態(tài)工作電壓和電流（1）熟悉Multisim10軟件的一般操作方法。（2）掌握數(shù)碼顯示計數(shù)器的組成，能夠放置常見元件對象并進行仿真操作。（3）理解低頻功率放大器的工作原理圖，掌握功率放大器的電路指標測試方法。（4）熟悉并掌握仿真電路常用的虛擬電子儀器儀表。學(xué)習(xí)目標項目三Multisim典型電路仿真典型電子線路設(shè)計如何選用設(shè)計軟件？（1）模擬/數(shù)字電路的精確仿真使用Multisim。項目三Multisim典型電路仿真問題導(dǎo)讀（2）普通PCB設(shè)計使用Protel。Multisim核心組成及仿真內(nèi)容項目三Multisim典型電路仿真知識拓展（1）軟件仿真核心組成。（2）軟件仿真的主要內(nèi)容。Multisim元件庫簡表見表1-3-1所示。Multisim常見的電子線路設(shè)計的元件庫。項目三Multisim典型電路仿真知識鏈接任務(wù)一計數(shù)數(shù)碼顯示電路仿真做中學(xué)設(shè)計計數(shù)數(shù)碼顯示電路原理圖，其具體仿真元器件清單列表（Multisim軟件Reports菜單下CrossReferenceReport子菜單項生成）見表1-3-2RefdesDescriptionFamilyPackagePage0GROUNDPOWER_SOURCES-J1SPDTSWITCHSPDT計數(shù)顯示R11kΩRESISTOR-計數(shù)顯示R21kΩRESISTOR-計數(shù)顯示R31ΩRESISTOR-計數(shù)顯示U1A74LS00D74LSDO14計數(shù)顯示U1B74LS00D74LSDO14計數(shù)顯示U1C74LS00D74LSDO14計數(shù)顯示U274LS161D74LSDO16計數(shù)顯示U374LS48D74LSDO16計數(shù)顯示U4SEVEN_SEG_COM_KHEX_DISPLAY-計數(shù)顯示VCCVCCPOWER_SOURCES-任務(wù)一計數(shù)數(shù)碼顯示電路仿真做中學(xué)完成計數(shù)數(shù)碼顯示電子元器件電路部分原理圖。任務(wù)一計數(shù)數(shù)碼顯示電路仿真做中學(xué)運行完成計數(shù)數(shù)碼顯示電子元器件電路原理圖，結(jié)果如下圖1-3-15。任務(wù)一計數(shù)數(shù)碼顯示電路仿真做中學(xué)沒單擊時，計數(shù)數(shù)碼顯示的電路原理圖，結(jié)果如下圖1-3-19所示。任務(wù)一計數(shù)數(shù)碼顯示電路仿真做中學(xué)單擊三次，計數(shù)數(shù)碼顯示的電路原理圖，結(jié)果如下圖1-3-20。做中學(xué)低頻功率放大器是一種以輸出較大功率、很小失真為目的的放大器。其在《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》等教材中有典型的電路應(yīng)用。下面以三極管為核心組成典型OTL低頻功率放大電路為例，其原理圖設(shè)計參考本教材第三單元課后習(xí)題實訓(xùn)三中的OTL功率放大器設(shè)計。任務(wù)二低頻功率放大器仿真做中學(xué)以三極管為核心組成典型OTL低頻功率放大電路參考原理圖?？梢姳窘滩牡谌龁卧n后習(xí)題實訓(xùn)三。任務(wù)二低頻功率放大器仿真做中學(xué)以三極管為核心組成典型OTL低頻功率放大電路的直流工作點分析設(shè)置及結(jié)果如下圖所示。任務(wù)二低頻功率放大器仿真圖1-3-28直流工作點輸出節(jié)點選擇對話框圖1-3-29直流工作點分析結(jié)果做中學(xué)以三極管為核心組成典型OTL低頻功率放大電路的交流工作分析設(shè)置及瞬態(tài)分析結(jié)果如下圖所示。任務(wù)二低頻功率放大器仿真圖1-3-32交流分析結(jié)果圖1-3-35瞬態(tài)分析結(jié)果（1）初步認識Proteus軟件編輯環(huán)境，了解其常規(guī)編輯操作方法。（2）熟知利用Keil軟件建立工程文件及程序編輯、編譯等操作過程與方法。（3）熟悉并掌握基本單片機電路的原理圖編輯及仿真運行操作。學(xué)習(xí)目標項目四Proteus電路設(shè)計仿真Proteus單片機仿真電路設(shè)計一般流程是什么？（1）新建仿真電路設(shè)計原理圖文件。（2）添加電子元器件庫和元器件。（3）放置導(dǎo)線、電源和地及仿真各種儀器、儀表。（4）編輯各個元器件對象（準確設(shè)計其屬性）。（5）完成仿真電路原理圖設(shè)計。（6）利用Keil進行源程序編輯、調(diào)試、最終編譯生成*.hex文件。（7）單片機芯片加載目標代碼并設(shè)置時鐘頻率等必要參數(shù)。（8）Proteus仿真運行、調(diào)試并觀察仿真結(jié)果。項目四Proteus電路設(shè)計仿真問題導(dǎo)讀Proteus常見的電子元器件大類知識拓展項目四Proteus電路設(shè)計仿真知識鏈接Proteus電路仿真窗口主要組成項目四Proteus電路設(shè)計仿真

參考《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》、《單片機一體化應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)》等教材中相關(guān)555芯片設(shè)計的雙音報警器設(shè)計，現(xiàn)列出本任務(wù)——雙音LED彩燈報警器電路設(shè)計元器件清單，見表1-4-2。任務(wù)一雙音LED彩燈報警器電路仿真做中學(xué)

雙音LED彩燈報警器電路設(shè)計，具體仿真設(shè)計操作過程詳見教材。設(shè)計結(jié)果如圖1-4-8所示。任務(wù)一雙音LED彩燈報警器電路仿真做中學(xué)圖1-4-8雙音LED彩燈報警器仿真電路原理圖

雙音LED彩燈報警器電路仿真運行效果，如圖1-4-9所示。任務(wù)一雙音LED彩燈報警器電路仿真做中學(xué)圖1-4-9雙音LED彩燈報警器仿真運行LED燈亮效果

完成節(jié)日LED彩燈單片機電路仿真設(shè)計元器件準備。如圖1-4-19所示。任務(wù)二節(jié)日LED彩燈單片機電路仿真做中學(xué)圖1-4-19元器件準備完成完成節(jié)日LED彩燈單片機電路仿真設(shè)計電阻及LED連接設(shè)計效果圖。如圖1-4-20所示。任務(wù)二節(jié)日LED彩燈單片機電路仿真做中學(xué)建立“樹掛式”節(jié)日LED彩燈單片機仿真目標源程序。任務(wù)二節(jié)日LED彩燈單片機電路仿真做中學(xué)圖1-4-24編輯程序文件窗口

完成“樹掛式”節(jié)日LED彩燈單片機仿真目標程序編譯、程序仿真運行效果。任務(wù)二節(jié)日LED彩燈單片機電路仿真做中學(xué)圖1-4-29編譯源程序文件窗口

圖1-4-34仿真運行中的效果圖一、填空題1．EDA英語——ElectronicDesignAutomation的縮寫，其含義是_______________。2．電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展歷程，可將EDA技術(shù)分為_______、______、______三個階段。3．相對于其他EDA軟件，它具有更加形象直觀的人機交互界面，特別是其儀器儀表庫中的各儀器儀表與真實實驗中的實際儀器儀表完全相同的仿真軟件是______________。4．目前在我國用得最多PCB設(shè)計軟件是___________。5． _______________現(xiàn)正成為高速PCB設(shè)計中應(yīng)用最廣泛的軟件代表之一，其目前最新版本是16.5。6．它是英國LabCenterElectronics公司出版的EDA工具軟件，是世界上著名單片機電路仿真軟件，它是_____。二、選擇題1．計算機輔助工程的英文縮寫是________。A．CAD B．CAE C．CAM D．CAI2．系統(tǒng)啟動后默認文件名是“Circuit1”的仿真軟件是________。A．PSpice B．Multisim C．Protel D．Proteus3．________是一種非線性時域分析方法，可以分析在激勵信號作用下電路的時域響應(yīng)。A．直流分析 B．交流分析 C．瞬態(tài)分析 D．失真分析4．Proteus系統(tǒng)常見的電子元器件大類中表示微處理器芯片庫的是__