以“實際案例”為主線，將知識點融入其中，通過“案例”深入學習

以“方法和技巧”為原則，注重實際能力培養，學習與就業無縫對接

以動手能力為本位，案例制作步驟簡潔明了，理論和實踐為一體

將實踐需求與考試大綱完美結合，結合考證需要，融合日常教學

精心設計電子大賽模塊訓練，為各類電子大賽儲備能量，探索創新

電子設計自動化（EDA）技術屬于計算機輔助設計范疇，EDA技術的基本思想是借助于計算機強大的智能設計工作平臺，對電子產品的硬件線路進行自動設計，該項技術涉及應用電子技術、計算機軟硬件技術、信息處理及智能化技術的最新成果。在EDA軟件平臺上可以完成電子產品的電路設計、仿真分析以及印制電路板設計的全過程，可以生成直接用于生產、加工的文件。熟悉使用EDA工具進行設計是電子工程人員的必備技能。

一、歷史回顧

Altium公司的Protel DXP 2004 SP2將所有的設計工具集成于一身。20世紀80年代TANGO軟件包開創電子設計自動化（EDA）的先河，這無疑給電子線路設計帶來了設計方法和方式的革命。隨后推出了Protel For Dos作為TANGO的升級版本，從此Protel這個名字在業內日益響亮。

80年代末，Windows系統開始日益流行，許多應用軟件也紛紛開始支持Windows操作系統。Protel也不例外，相繼推出了Protel For Windows 1.0、Protel For Windows 1.5等版本。這些版本的可視化功能給用戶設計電子線路帶來了很大的方便，設計者再也不用記一些繁瑣的命令，也讓用戶體會到資源共享的樂趣。

步入90年代，Protel公司又推出了最新一代的電子線路設計系統——Protel 98、Protel 99和增強版Protel 99 SE。在Protel 99 SE中加入了許多全新的功能，以其出眾的自動布線能力獲得了業內人士的一致好評。

2002年，Altium公司推出了Protel DXP，它集成了更多工具，使用方便，功能強大。

2004年初，Altium公司再一次以其強大的研發能力推出了Protel DXP 2004 SP2，這是目前業界唯一的板級設計系統，可以完整地支持FPGA器件的設計與集成直至PCB的實現。

二、Protel DXP 2004 SP2優勢

Protel DXP 2004 SP2的功能模塊主要包括原理圖設計系統、PCB設計系統、基于Spice 8f5混合電路模擬的電路仿真系統、可編程邏輯門陣列（FPGA）設計系統，以及硬件描述語言（VHDL）設計系統等。同時，Protel DXP 2004 SP2可兼容以前各類版本的Protel。

Protel DXP 2004 SP2對設計文件的管理采用了“項目工程”這個概念，以“項目”為中心的設計原則，將所有設計的SCH文件、PCB文件、SCHLIB文件、PCBLIB文件、仿真文件、文本說明文件、網絡表文件、報表文件、CERBER文件等匯總為一個工程項目，便于輕松管理。

不僅如此，電路的混合模擬仿真也是Protel DXP 2004 SP2的一個新亮點，它提供了PCB和原理圖上的信號完整性分析。

信號完整性分析在軟件上就能模擬出整個電路板各個網絡的工作情況，并且可以提供多種優化方案讓用戶選擇。混合模擬分析和完整性分析的結果以波形的形式顯示出來，且波形的計算算法均較以前版本有較大的優化。同時也可以為自己建立的庫元件設置模擬參數。總之信號完整性分析可以帶來極大的方便，提高了一次PCB制作的成功率。

Protel DXP 2004 SP2從最初的項目模塊規劃到最終形成生產數據都可以輕松實現。其功能齊全，體系龐大，是EDA設計的綜合平臺。本書定位于它的基礎和應用，編寫目的是幫助學生了解Protel DXP 2004 SP2軟件的功能，并快速掌握該軟件的基本使用方法和技巧。

三、本書介紹

本書由多年講授Protel課程的專業教師和具有豐富工程實踐經驗的人員共同編寫完成。作者從實用角度出發，本著淺顯易懂、講解詳細的原則，全面地介紹了Protel DXP 2004 SP2的界面、基本組成和使用環境等，并著重介紹了電路原理圖和印制電路板的設計方法以及操作過程。

本書共分11章。第1章為簡介，起到統領全書的作用，從本章開始將三端穩壓電源設計按任務驅動方式提出，使三端穩壓電源從原理圖設計到生成印制電路板圖的整個電路設計制作過程貫穿全書。第2～5章講述原理圖設計，包括系統操作環境的設置、原理圖繪制與編輯、元件庫的編輯、網絡表和各種報表的生成以及原理圖的打印輸出等方面的內容。第6～10章講述制作印制電路板流程，包括電路板的規劃、網絡表與元件的裝入、PCB的連線、元件的自動和手工布局、自動布線、手工布線和調整、校驗PCB設計、元件庫編輯器的使用和最后輸出打印印制電路板圖等。至此，以三端穩壓電源設計為主線的電路板設計的完整過程介紹完畢。第11章以LED鍵盤模組的任務作為綜合設計，以此來概括和驗證前面各章節的內容。每章的習題是對本章重點的練習，上機實踐是對本章內容的應用、總結和提高，有一定難度，需要花時間上機練習。

四、本書特點

 全書以“實際案例”為主線，通過“案例”深入學習

本教材編寫以“案例”分析教學為主線，將知識點融入到生動實用的“例子”中，讓讀者在完成“案例”的過程中掌握知識，并培養發現問題、分析問題和解決問題的能力。

 結合考證需要，融合日常教學

本書編寫融合了計算機輔助設計繪圖員（電子類）中/高級考證需要和實際教學要求，大部分內容體現了實踐需求與考試大綱的完美結合。同時為了降低初學者學習難度、突出學習重點，編寫時注重了知識掌握過程的規律性、層次性、針對性和反復性。

 以“方法和技巧”為原則，注重實際能力培養

全書以工程實際需要為目的組織、安排章節內容，摒棄過時、應用不多且難度較大的內容，力求內容能滿足上崗、教學和生產需要，真正做到學習與就業無縫對接。

 突出以動手能力為本位，結合理論和實踐一體的模式

全書所有“案例”制作步驟簡潔明了，讀者根據書中操作提示便可以完成“案例”學習，通過“案例”的解決，培養讀者實際操作能力。

 為各類電子大賽訓練人才，探索創新

各章后的“電子大賽模塊訓練”部分是根據電子大賽的訓練要求而編寫，以“創新、實用”的思路系統性地展示和總結了歷年大賽要求必備的基本能力和基本能力之上的創新能力。

五、讀者范圍

本書可以作為應用型人才培養機電類、電子類、計算機偏硬類相關專業的教材，也可作為廣大電路設計人員的培訓教材。讀者通過本書可以很快學會電子線路設計的基本方法，勝任日常的電子線路設計工作；使用過Protel其他版本的讀者也可通過本書了解掌握新版本提供的新功能，并且可以從示例中學到很多設計技巧。

全書由楊秀英教授擔任主審，顧濱擔任主編，孔祥洪、諸杭擔任副主編。第1章和第2章由顧濱編寫，第3章由賀大康編寫，第4章由孔祥洪編寫，第5章由高埜夫編寫，第6章和第10章由谷麗麗編寫，第7章和第11章由諸杭編寫，第8章由宗愛芹編寫，第9章由袁冬琴編寫，附錄由孔祥洪編寫，顧濱負責全書的統稿工作。

本書在上海電子信息職業教育集團的指導下編寫完成，上海海事大學朱鋼副教授、陸明健副教授在本書編寫過程中提出了許多建設性意見，在此一并表示感謝。

由于作者水平有限，書中難免會有不妥之處，懇請讀者批評指正。

編 者

2010年10月

編者的話

第1章 Protel DXP 2004 SP2簡介 1
1.1 Protel DXP 2004 SP2的設計理念 1
1.2 Protel DXP 2004 SP2的特點 2
1.2.1 元件硬件 2
1.2.2 加強性功能 2
1.2.3 超強設計功能 3
1.2.4 板層分割焊接 3
1.2.5 多媒體處理 3
1.3 印制電路板設計環境 4
1.4 PCB板設計的工作流程 5
1.5 Protel DXP 2004 SP2的運行環境 6
1.6 安裝Protel DXP 2004 SP2 6
本章知識點 11
專業英語詞匯 11
習題一 11
第2章 原理圖設計 12
2.1 原理圖設計的步驟 12
2.2 繪制原理圖前的必要準備 13
2.2.1 啟動Protel DXP 2004 SP2 13
2.2.2 漢化Protel DXP 2004 SP2 15
2.2.3 創建項目與保存 16
2.2.4 設置原理圖圖紙 19
2.2.5 裝入元件庫 20
2.3 放置元件 22
2.3.1 利用瀏覽器放置元件 22
2.3.2 利用菜單命令放置元件 24
2.3.3 元件的刪除 24
2.3.4 元件位置的調整 25
2.3.5 改變元件屬性 26
2.4 繪制原理圖 27
2.4.1 畫導線 27
2.4.2 利用網絡標號實現電氣連接 29
2.4.3 放置電路節點 31
2.4.4 放置電源及接地符號 32
2.4.5 畫總線 33
2.4.6 繪制總線分支線 34
2.4.7 放置輸入/輸出端口 35
2.4.8 導線的移動 36
2.4.9 繪制明細圖表 36
2.5 繪制原理圖的方法總結 37
本章知識點 38
專業英語詞匯 38
習題二 39
電子大賽模塊訓練：電源模塊 40
第3章 制作原理圖元件 42
3.1 原理圖元件庫創建 42
3.2 制作元件前的準備 43
3.3 創建原理圖元件庫文件 45
3.4 繪制元件 46
3.5 復制及編輯元件 48
3.6 保存元件 50
3.7 制作元件方法總結 51
本章知識點 52
專業英語詞匯 52
習題三 52
電子大賽模塊訓練：顯示模塊 52
第4章 完成原理圖設計 55
4.1 完成原理圖設計 55
4.1.1 回到原理圖設計編輯環境 55
4.1.2 在原理圖中添加自己制作的元件 55
4.2 美化原理圖 55
4.2.1 畫圖工具（Drawing Tools）介紹 56
4.2.2 給原理圖添加文字 59
4.2.3 給原理圖添加圖片 60
4.2.4 給原理圖查找元件 61
4.2.5 給原理圖放置自制元件 62
4.2.6 陣列粘貼 64
4.3 項目編譯和差錯 65
4.4 產生報表 67
4.4.1 生成網絡表文件 67
4.4.2 生成元件列表文件 69
4.5 原理圖的打印 70
4.5.1 打印輸出 70
4.5.2 生成圖片 71
本章知識點 72
專業英語詞匯 72
習題四 72
電子大賽模塊訓練：音頻模塊 73
第5章 繪制層次性原理圖 76
5.1 關于層次原理圖 76
5.2 自上而下繪制層次原理圖 77
5.3 自下而上繪制層次原理圖 82
5.4 層次原理圖之間的切換 85
本章知識點 86
習題五 86
電子大賽模塊訓練：音頻綜合模塊 86
第6章 印制電路板設計基礎 89
6.1 印制電路板概述 89
6.1.1 印制電路板概述 89
6.1.2 印制電路板結構 89
6.1.3 銅膜導線 90
6.1.4 焊點和導孔 90
6.1.5 助焊膜和阻焊膜 91
6.1.6 過孔 91
6.2 印制電路板層面概念 91
6.3 認識元件 93
6.3.1 原理圖元件與PCB元件 93
6.3.2 針腳式元件 94
6.3.3 表面貼裝式元件 95
6.3.4 封裝圖結構 95
6.3.5 元件名稱 96
6.4 元件封裝 96
6.4.1 元件封裝式的分類 97
6.4.2 元件封裝的編號 97
6.4.3 常用元件和集成塊封裝 97
6.5 印制電路板布線流程 99
本章知識點 100
習題六 100
第7章 PCB圖設計常用操作功能 101
7.1 確定合適的元件封裝 101
7.2 生成網絡表 104
7.3 新建PCB文件 106
7.3.1 通過向導生成PCB文件 106
7.3.2 手動創建PCB文件 111
7.4 設置PCB板圖紙 113
7.4.1 控制圖層顯示 113
7.4.2 設置PCB圖紙的柵格和測量單位 114
7.5 載入元件封裝和導入網絡表 115
7.5.1 裝入元件封裝庫 115
7.5.2 導入網絡表 116
7.6 PCB板布局 118
7.6.1 PCB板自動布局 118
7.6.2 PCB板手動布局 120
7.7 自動布線 121
7.7.1 設置自動布線規則 121
7.7.2 自動布線 123
本章知識點 126
專業英語詞匯 126
習題七 126
電子大賽模塊訓練：
傳感器——超聲波測距模塊 127
第8章 PCB板編輯和完善 129
8.1 手動布線完善 129
8.1.1 拆除布線 129
8.1.2 手動布線 131
8.1.3 檢查布線結果 131
8.2 添加安裝孔 133
8.3 覆銅和補淚滴 134
8.3.1 覆銅 134
8.3.2 補淚滴 136
8.3.3 放置電路板注釋 137
8.4 PCB板層管理和內電層建立 138
8.4.1 PCB板層管理器 139
8.4.2 建立內電層 139
8.5 打印輸出PCB文件 141
本章知識點 144
專業英語詞匯 144
習題八 145
電子大賽模塊訓練：
硬件完整設計——智能小車 145
第9章 創建自己的PCB元件庫 147
9.1 創建一個PCB元件庫 147
9.1.1 新建PCB元件庫 147
9.1.2 保存元件庫 148
9.2 制作數碼管PCB元件庫 148
9.3 在PCB板中應用自制的元件封裝 155
本章知識點 156
習題九 157
電子大賽模塊訓練：最小系統 157
第10章 電路仿真 159
10.1 設置仿真元件參數 159
10.1.1 設置常用仿真元器件參數 159
10.1.2 設置仿真激勵源參數 167
10.1.3 設置特殊元件參數 170
10.2 設置仿真方式參數 171
10.2.1 常規參數設置 172
10.2.2 仿真分析方式 174
10.2.3 仿真分析方式參數設置 174
10.3 進行混合信號功能仿真 181
10.4 進行信號完整性分析 183
10.5 進行FPGA 設計和仿真 193
10.6 FPGA設計并下載到Nanoboard進行
硬件調試 194
10.7 FPGA工程導入到PCB工程中進行
PCB設計 196
10.8 FPGA和PCB的管腳雙向優化同步
與更新 198
10.9 RC阻容放大電路仿真實例 200
本章知識點 205
專業英語詞匯 205
習題十 205
電子大賽模塊訓練：SPR模塊傳感器 205
第11章 印制電路板綜合設計 207
11.1 LED鍵盤模組的原理圖創建 209
11.2 LED鍵盤模組元件庫安裝和元件放置 212
11.3 創建數碼管元件 214
11.4 陣列粘貼 218
11.5 繪制導線、總線、網絡標簽、輸入/輸
出端口 219
11.6 項目編譯 221
11.7 新建PCB文件 224
11.8 載入元件封裝和導入網絡表 229
11.9 覆銅和補淚滴 233
11.10 PCB板層管理和內電層建立 234
11.11 制作PCB數碼管元件庫 235
11.12 在PCB板中應用自制的元件封裝 239
電子大賽模塊訓練： 241
綜合設計——單片機數碼管萬年歷電路 241
綜合設計——開關電源電路 241
附錄1 常用快捷操作 246
附錄2 原理圖元件清單及圖形樣本 249
附錄3 常用的PCB庫元件 252
附錄4 樣題 255
附錄5 繪圖員考試大綱 264
參考文獻 266

1. 通信電子線路 [主編 周桃云 梁平元]
2. 通信電子線路 [主編 韓偉]