protel dxp2004在電類專業綜合實驗中的應用

摘 要：電類專業綜合實驗是一門實踐性很強的課程，是電子技術綜合應用的實踐性環節，是提高在校大學生實踐技能和增強動手能力的有效措施。protel dxp2004仿真軟件給我們提供了一種全新的教學輔助手段和方法。

關鍵詞：protel dxp2004；電類專業基礎綜合實驗；設計流程

引言

目前大多數院校所擁有的實驗設備和條件更新速度，遠遠落后于企業所應用的設備和條件，專業實驗教學內容不適應培養當代應用人才的培養要求，更難培養出具有創新能力的創新型人才，導致了目前我國應用性人才匱乏。現在高校提出設計綜合性實驗，提高學生動手能力、實踐能力、創新能力和綜合素質是十分必要的，電類專業基礎綜合實驗就是滿足這些要求的一門課程，是提高在校大學生實踐技能、增強動手能力和創新的有效措施。電類專業基礎綜合實驗通過對電子系統設計領域的初步研究和實踐，使學生在了解電子系統的組成以及電子系統的設計原則與方法的基礎上，學習電子系統的設計應用知識，重點掌握電子系統的原理并進行較簡單的設計實踐，以及電子工藝技能方面的訓練，實現理論與實踐的完美結合。以實踐操作貫穿始終，要求學生勤動手、多動腦、虛心學習、刻苦鉆研才能將理論知識與實踐緊密地結合起來，掌握電子產品的手工焊接技術以及電子產品的調試訓練，從而收到實踐的最佳效果。為達到實驗室運行成本降低、學生設計能力及創新能力與創新意識培養和教學效果，將protel dxp2004仿真軟件應用于實驗教學，有十分的必要性。

1 應用protel dxp2004仿真軟件的好處

protel dxp2004不僅在外觀上顯得更加豪華、人性化，而且極大地強化了電路設計的同步化，同時整合了VHDL和FPGA設計系統，其功能大大加強了。

protel dxp2004軟件具有以下優點：

1.1 通過設計檔包的方式，將原理圖編輯、電路仿真、PCB設計及打印這些功能有機地結合在一起，提供了一個集成開發環境。

1.2 提供了混合電路仿真功能，為設計實驗原理圖電路中某些功能模塊的正確與否提供了方便。

1.3 提供了豐富的原理圖組件庫和PCB封裝庫，并且為設計新的器件提供了封裝向導程序，簡化了封裝設計過程。

1.4 提供了層次原理圖設計方法，支持“自上向下”的設計思想，使大型電路設計的工作組開發方式成為可能。

1.5 提供了強大的查錯功能。原理圖中的ERC（電氣法則檢查）工具和PCB的DRC（設計規則檢查）工具能幫助設計者更快地查出和改正錯誤。

1.6 全面兼容 Protel 系列以前版本的設計文件，并提供了 OrCAD格式文件的轉換功能。

1.7 提供了全新的FPGA設計的功能，這是以前的版本所沒有提供的功能。

2 protel dxp2004仿真軟件在實驗室制板中的設計流程

PCB的設計流程分為網表輸入、規則設置、元器件布局、布線、檢查、復查、輸出六個步驟。

2.1 網表輸入

網表輸入有兩種方法，一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能，選擇Send Netlist，應用OLE功能，可以隨時保持原理圖和PCB圖的一致，盡量減少出錯的可能；另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網表，選擇File->Import，將原理圖生成的網表輸入進來。

2.2 規則設置

如果在原理圖設計階段就已經把PCB的設計規則設置好的話，就不用再進行設置這些規則了，因為輸入網表時，設計規則已隨網表輸入進PowerPCB了。如果修改了設計規則，必須同步原理圖，保證原理圖和PCB的一致。除了設計規則和層定義外，還有一些規則需要設置，比如PadStacks，需要修改標準過孔的大小。如果設計者新建了一個焊盤或過孔，一定要加上Layer 25。

2.3 元器件布局

網表輸入以后，所有的元器件都會放在工作區的零點，重疊在一起，下一步的工作就是把這些元器件分開，按照一些規則擺放整齊，即元器件布局。PowerPCB提供了兩種方法，手工布局和自動布局。

2.4 布線

布線的方式也有兩種，手工布線和自動布線。PowerPCB提供的手工布線功能十分強大，包括自動推擠、在線設計規則檢查（DRC），自動布線由Specctra的布線引擎進行，通常這兩種方法配合使用，常用的步驟是手工-自動-手工。

2.5 檢查

檢查的項目有間距（Clearance）、連接性（Connectivity）、高速規則（High Speed）和電源層（Plane），這些項目可以選擇Tools->Verify Design進行。如果設置了高速規則，必須檢查，否則可以跳過這一項。檢查出錯誤，必須修改布局和布線。

2.6 復查

復查根據“PCB檢查表”，內容包括設計規則，層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設置；還要重點復查器件布局的合理性，電源、地線網絡的走線，高速時鐘網絡的走線與屏蔽，去耦電容的擺放和連接等。復查不合格，設計者要修改布局和布線，合格之后，復查者和設計者分別簽字。

2.7 設計輸出

PCB設計可以輸出到打印機或輸出光繪文件。打印機可以把PCB分層打印，便于設計者和復查者檢查；光繪文件交給制板廠家，生產印制板。光繪文件的輸出十分重要，關系到這次設計的成敗。

3 結束語

protel dxp2004仿真軟件在電類專業基礎綜合實驗中實驗教學，一方面可以把抽象的理論知識通過實驗簡單化、形象化，許多實際中不易接觸到的儀器可以很方便地從屏幕上選用，讓學生感受到實際動手操作的快樂，從而激發學員學習興趣和主動性。另一方面可以針對不同目的（驗證、測試、設計、糾錯和創新等）進行訓練，培養學生分析、應用和創新的能力。所以，protel dxp2004仿真軟件一定能夠在電類專業綜合實驗教學改革中發揮更大的作用。

作者簡介：明立娟（1981-），女，攀枝花學院電氣信息工程學院教師，云南，主要從事電類課程的理論及實驗教學工作。endprint