嵌入式系统硬件设计是构建电子设备的核心环节,而PCB(Printed Circuit Board)设计则是其中的关键步骤。PCB设计流程和规范确保了硬件设计的高效性和可靠性。本资料详细介绍了这一流程,包括使用的EDA(Electronic Design Automation)软件以及Protel软件的使用方法。
常用的EDA软件有Multisim、Pspice、Orcad、Protel、PowerPCB、Cadence、Maxplus和Quartus等,这些工具支持电路设计、模拟、版图布局和可编程逻辑器件的设计。其中,Protel是一款功能全面的电路CAD软件,包含原理图设计、PCB设计、自动布线、可编程逻辑器件设计和电路仿真等组件。
Protel的电路设计流程包括以下几个主要步骤:
1. **原理图设计**:需要设置图纸,加载元件库,进行元件布局,然后进行电路布线。完成后,生成网络表,用于PCB设计阶段。
2. **PCB设计**:规划电路板的尺寸和环境参数,引入网络表。接着,进行元件布局和调整,设置布线规则。然后,使用自动布线功能,并根据需要进行手工调整。输出报表,存盘并打印。
Protel软件中涉及的文件类型有:
- **.ddb**:设计数据库文件
- **.lib**:元件库文件
- **.sch**:原理图文件
- **.pcb**:印制电路板文件
- **.net**:网络表文件
- **.pld**:可编程逻辑器件描述文件
- **.rep**:报告文件
- **.prj**:项目文件
- **.bk**:自动备份文件
在Protel环境中,可以设置访问密码,管理设计组成员,回收站,以及通过设计管理器控制文件的编辑和访问权限。创建新的.sch文件时,需要设定文件名,并进行相应的环境设置,比如设置图纸大小、颜色、边框颜色和图纸方向。
在原理图元件制作过程中,可能需要修改现有元件的图形符号或创建新元件。这可能是由于库中没有所需元件,元件图形不符合标准,引脚编号不一致,或者元件图形过大等原因。在Protel99中,可以通过SchLib窗口使用“画图”工具来创建或修改元件图形,包括放置元件外框、设置引脚及其属性,甚至创建新的元件库。具体操作包括新建元件库,绘制元件外形,放置和修改引脚,最后保存文件。
嵌入式系统硬件设计中的PCB设计是一门综合性的技术,涉及电路原理、布局布线策略、软件工具使用和规范化流程。熟悉这些步骤和工具的应用,对于提高设计质量和效率至关重要。