技术

一、 课程性质和任务
　　《电子线路CAD Protel 99se》是一门实践性要求很高的课程，学生需要通过上机实习和设计环节巩固所学知识，进而综合运用所学知识针对不同的用户需求设计开发，实践是非常重要的教学环节。鉴于目前的设备及我国CAD软件的流通性，本课程以PROTEL99 SE软件为主体，介绍其基础知识、设计流程及设计方法等问题。学完本课程应使学生掌握原理图及印刷电路板图的编辑、输出、网表生成、检查、分析及建立新原理图、印刷电路板图库等。通过实习学生可以独立实现电路原理图和印刷电路板的设计,为今后在工作中的实际应用打下较为坚实的基础。
二、 课程教学目标
　　本课程是电子信息，应用电子，电气自动化及通信工程等相关专业的必修课程，是为培养学生的基础理论知识和基本技能训练而设置的，适用于中等职业技术学校开设。
随着电子科学技术的发展，电子设计自动化EDA（Electronic Design Automation）已成为不可逆转的时代潮流，EDA的工作环境也由昂贵的工作站普及到一般个人电脑。计算机辅助设计已经逐渐进入电子设计的领域。对电子线路设计人员来说，掌握电子线路计算机辅助设计（电子电路CAD CAD）的基本概念，并能熟练运用有关EDA（电子设计自动化）软件进行电路原理图设计及制作，将极大的提高工作效率。
　　Protel设计系统是世界上第一套将EDA环境引入Windows环境的EDA开发工具，Protel公司于2000年正式推出功能强大的Protel 99 SE（Protel 99第二版），Protel 99 SE凭借其强大功能必将成为广大电子线路设计者首选的计算机电子线路设计软件。印刷电路板设计是产品设计的一个必要环节，它的好坏直接关系到产品的质量，通过上机操作、实践，加深、理解设计原理,掌握Protel 99Se的设计技术。
三、 教学内容和要求
1.教学要求：
（1）原理图设计环境：
　 主要包括：Protel 99 SE设计环境及组成；文件管理, 设计组管理；熟悉启动原理图设计环境，启动印制电路板设计界面；设置界面环境；电路原理图的设计步骤及电路图设计工具；设置图纸(尺寸,方向,颜色)；设置系统字体；设置网格,电气节点和光标。
（2）绘制原理图：
　 主要包括：装载元件库；放置元器件；编辑元件；元件位置的调整；放置电源与接地元件；放置节点和连接线路；保存文件，绘制一张简单的电路原理图；对电路元件进行编辑；元件的各种排列和对齐；创建ERC(电气规则检查)报表、网络表、产生元件列表、交叉参考表、网络比较表；创建各种报表后出现问题应会解决；使用绘制电路工具及绘图工具绘制各种元件、符号、图形。
（3）原理图元件库编辑：
　主要包括：能够创建元件库以解决元件库不足或特殊元件的元件图的问题。元件编辑器、管理元件、画原理图的工具、理解元件的基本组成与电气意义；掌握元件库的创建。
（4）印制电路板设计部分：
　 主要包括：印制电路设计一般步骤；PCB设计编辑器；设置电路板工作层面；设置PCB电路参数； PCB绘图工具的使用；规划电路板和电气定义；网络表与元件的装入；元件封装；元件的自动布局与手工编辑调整；自动布线与手工调整布线；生成元件的各种报表；电路板的打印输出。
（5）PCB元件封装库的编辑：
主要包括：创建新的元件封装；使用向导创建元件封装；元件封装管理；创建项目元件封装库。
2．教学内容：
全课程共计三大部分：
第一部分为Protel 99 SE基础部分，包括第1、2章，主要介绍原理图设计环境、电路原理图的设计步骤及电路图设计工具；设置图纸等。
第二部分为电路原理图设计部分，包括第3、4,5，6章，主要介绍装载元件库；放置元器件；编辑元件；元件位置的调整；放置电源与接地元件；放置节点和连接线路；保存打印文件，各种报表；元件库的管理等。
第三部分为印制电路板设计部分，包括第7，8,9，10章，主要包括印制电路设计一般步骤；PCB设计编辑器；规划电路板和电气定义；网络表与元件的装入；元件封装；元件的自动布局与手工编辑调整；自动布线与手工调整布线；创建新的元件封装；生成元件的各种报表；电路板的打印输出等。
第一篇 Protel 99 SE基础部分
本篇目的和要求:
1.了解：Protel 99 SE的发展及特点；文档组织，设置屏幕分辨率。
2.掌握：Protel 99 SE设计环境及组成；文件管理, 设计组管理；熟悉启动原理图设计环境， 启 动印制电路板设计界面；设置界面环境；电路原理图的设计步骤及电路图设计工具；设置图纸(尺寸,方向,颜色)；设置系统字体；设置网格,电气节点和光标。
3．实训：电路原理图环境设置
第1章 Protel 99 SE基础
(一)本章教授内容：
l.1 Protel 99 SE的发展
l.2 Protel 99 SE绘图环境
l.3 Protel 99 SE的特点
l.4 Protel 99 SE文件管理
l.5 设计组管理
1.6 进入设计环境
1.7 设置 Protel 99 SE界面环境
(二)本章考核要求:
1．了解:Protel 99 SE的发展及特点
2．掌握:Protel 99 SE设计环境及组成；Protel 99 SE文件管理, 设计组管理；熟悉启动原理图设计环境，启动印制电路板设计界面；设置界面环境（屏幕分辨率及系统参数）。
(三)本章考核知识点：
1．Protel 99 SE设计环境及组成
2．Protel 99 SE文件管理, 设计组管理
3．启动原理图设计环境,启动印制电路板设计界面
4．设置界面环境（屏幕分辨率及系统参数）
第2章 Protel 99 SE原理图设计基础
(一)本章教授内容：
2.1 电路原理图的设计步骤
2.2 Ptotel 99 SE电路图设计工具
2.3 设置图纸
2.4 设置系统字体
2.5 设置网格和光标
2.6 文档组织
2.7 设置屏幕分辨率
(二)本章考核要求:
1．了解：文档组织，设置屏幕分辨率
2．掌握：电路原理图的设计步骤及电路图设计工具；设置图纸(尺寸,方向,颜色)；设置系统字体；设置网格,电气节点和光标。
(三)本章考核知识点：
1．电路原理图的设计步骤及电路图设计工具
2．设置图纸(尺寸,方向,颜色), 系统字体, 网格,电气节点和光标.
第二篇电路原理图设计部分
本篇目的和要求:
1．了解：常用的几个元件库，各种报表选项参数的设置，元件库编辑器界面简介
2．掌握：装载元件库；放置元器件；编辑元件；元件位置的调整；放置电源与接地元件；放置节点和连接线路；保存文件，绘制一张简单的电路原理图；使用绘制电路工具及绘图工具绘制各种元件、符号、图形；对电路元件进行编辑；元件的各种排列和对齐；创建ERC(电气规则检查)报表、网络表、产生元件列表、交叉参考表、网络比较表；创建各种报表后出现问题应会解决；元件库的管理；元件绘图工具；创建一个元件；产生元件报表。
3．实训：
实训一：简单原理图的绘制与编辑
实训二：绘制震荡器和积分器电路原理图
实训三：绘制二极管伏安特性测试电路原理图
实训四：绘制二极管半波整流电路原理图
实训五：绘制共发射极放大电路原理图
实训六：绘制Z80 CPU 层次电路
实训七：数字钟的设计
实训八：报表生成
实训九：自制元件库
第3章 电路原理图设计及绘制
(一)本章教授内容：
3.l 装载元件库
3.2 放置元器件
3.3 编辑元件
3.4 元件位置的调整
3.5 放置电源与接地元件
3.6 放置节点和连接线路
3.7 保存文件
3.8 绘制一张简单的电路原理图
(二)本章考核要求:
1．了解：常用的元件库。
2．掌握：装载元件库；放置元器件；编辑元件；元件位置的调整；放置电源与接地元件；放置节点和连接线路；保存文件，绘制一张简单的电路原理图。
(三)本章考核知识点：
1．装载元件库，放置元器件，编辑元件
2．元件位置的调整（移动，旋转，剪贴，拷贝，阵列式粘贴，删除，取消选择，排列与对齐）
3．放置电源与接地元件，放置节点和连接线路
4．保存文件，绘制一张简单的电路原理图
第4章 高级电路图绘制方法
(一)本章教授内容：
4.l 使用绘制电路工具
4.2 使用绘图工具
4.3 编辑电路元件和图形
4.4 元件的排列和对齐
4.5 层次原理图设计
(二)本章考核要求:
1．了解：工具栏中各种不常用的命令。
2．掌握：使用绘制电路工具及绘图工具绘制各种元件、符号、图形；对电路元件进行编辑；元件的各种排列和对齐。
(三)本章考核知识点：
1．使用绘制电路工具（画导线，总线，总线出入端口，设置网络名称，放置电源和接地符号，放置元件，放置输入输出点，电路方块图）
2．使用绘图工具（绘制直线、多边形、圆弧与椭圆弧、矩形圆、椭圆、饼图、曲线；放置说明文字、文本框；插入图片）
3．编辑电路元件（对象的选取；元件的剪贴、删除、移动、旋转）
4．元件的排列和对齐（元件左对齐、右对齐、按水平中心线对齐、水平平铺、元件顶端对齐、底端对齐、按垂直中心线对齐、垂直均布、同时进行综合排列或对齐）
5．层次原理图的基本概念、建立步骤、作用、方法及不同层次电路之间的切换。
第5章 生成报表
(一)本章教授内容：
5.1 产生ERC表
5.2 网络表
5.3 产生元件列表
5.4 交叉参考表
5.5 网络比较表
(二)本章考核要求:
1．了解：各种报表选项参数的设置。
2．掌握：创建ERC(电气规则检查)报表；创建网络表；产生元件列表；交叉参考表；网络比较表；创建各种报表后出现问题应会解决。
(三)本章考核知识点：
1．创建ERC(电气规则检查)报表；创建网络表；
2．产生元件列表；交叉参考表；网络比较表；
3．创建各种报表后出现的问题应会解决。
第6章 使用元件库编辑
(一)本章教授内容：
6.l 元件库编辑器
6.2 元件库的管理
6.3 元件绘图工具
6.4 创建一个元件
6.5 产生元件报表
(二)本章考核要求:
1．了解：元件库编辑器界面简介
2．掌握：元件库的管理；元件绘图工具；创建一个元件；产生元件报表。
(三)本章考核知识点:
1．加载元件库编辑器。
2．利用元件库对元件的管理（查找、管理）
3．利用元件绘图工具绘制引脚及元件。
4．掌握产生元件报表的方法。
第三篇印制电路板设计部分
本篇目的和要求:
1．了解：印制电路板结构；零件封装类型；单面板与多层板制作简介；PCB板的3D显示；
2．掌握：印制电路设计一般步骤；PCB设计编辑器；设置电路板工作层面；设置PCB电路参数； PCB绘图工具的使用；规划电路板和电气定义；网络表与元件的装入；元件封装；元件的自动布局与手工编辑调整；自动布线与手工调整布线；创建新的元件封装；使用向导创建元件封装；元件封装管理；创建项目元件封装库；生成元件的各种报表；电路板的打印输出。
3．实训：
实训一：生成印制电路板文件
实训二：元件实体及元件封装的放置
实训三：绘制二极管伏安特性测试电路PCB图
实训四：绘制震荡器和积分器PCB图
实训五：绘制Z80 CPU 印制电路板图
实训六：PCB报表生成 　　
实训七：自制PCB元件封装
第7章 PCB印制电路板基础
(一)本章教授内容：
7.l 印制电路板基础
7.2 印制电路板布线流程
7.3 PCB设计编辑器
7.4 设置电路板工作层面
7.5 设置PCB电路参数
(二)本章考核要求:
1．了解：印制电路板结构；零件封装类型；铜膜导线；焊点和导孔。
2．掌握：印制电路设计一般步骤；PCB设计编辑器；设置电路板工作层面；设置PCB电路参数。
(三)本章考核知识点:
1．印制电路设计一般步骤
2．PCB设计编辑器（界面缩放、工具栏的使用）
3．设置电路板工作层面（层面的管理、类型、设置）
4．设置PCB电路参数。
第8章 制作印制电路板
(一)本章教授内容：
8.1 PCB绘图工具
8.2 单面板与多层板制作简介
8.3 准备原理图和网络表
8.4 规划电路板和电气定义
8.5 网络表与元件的装入
8.6 元件封装
8.7 元件的自动布局
8.8 手工编辑调整元件的布局
8.9 自动布线
8.10 手工调整布线
8.11 PCB板的3D显示
(二)本章考核要求:
1．了解：单面板与多层板制作简介；PCB板的3D显示。
2．掌握：准备原理图和网络表；PCB绘图工具的使用；规划电路板和电气定义；网络表与元件的装入；元件封装；元件的自动布局与手工编辑调整；自动布线与手工调整布线。
(三)本章考核知识点：
1．准备原理图和网络表
2．PCB绘图工具的使用（绘制导线、圆弧或圆；放置焊盘、过孔、字符串、坐标、尺寸标注、填充、多边形平面、切分多边形、房间定义；设置补泪滴、初始原点）
3．规划电路板和电气定义；网络表与元件的装入；元件封装
4．元件的自动布局与手工编辑调整
5．自动布线与手工调整布线
第9章 制作元件封装
(一)本章教授内容：
9.l 启动元件封装编辑器
9.2 元件封装编辑器介绍
9.3 创建新的元件封装
9.4 使用向导创建元件封装
9.5 元件封装管理
9.6 创建项目元件封装库
(二)本章考核要求:
1．了解：元件封装编辑器简介
2．掌握：创建新的元件封装；使用向导创建元件封装；元件封装管理；创建项目元件封装库。
(三)本章考核知识点：
1．创建新的元件封装（放置元件，设置元件封装参数、参考点）
2．使用向导创建元件封装
3．元件封装管理（元件封装的浏览、添加、重命名、删除、放置）
4．创建项目元件封装库
第10章 输出报表
(一)本章教授内容：
10.1 生成引脚报表
10.2 生成电路板信息报表
10.3 生成网络状态报表
10.4 生成设计层次报表
10.5 生成NC钻孔报表文件
10.6 生成元件报表
10.7 生成电路特性报表
10.8 生成元件位置报表
10.9 电路板的打印输出
(二)本章考核知识点：
1．了解：各种报表参数的选择。
2．掌握：生成元件的各种报表；电路板的打印输出。
(三)本章考核要求:
1．生成元件的各种报表（引脚报表、电路板信息报表、网络状态报表、设计层次报表、NC钻孔报表文件、元件报表、电路特性报表、元件位置报表）
四、 学时分配建议
    本课程总学时数为120学时，其中上机实习为60学时。具体学时分配如下：
学时分配建议表