数字竞猜电路设计《电子线路CAD》课程论文.doc

《电子线路CAD》课程论文 1 电路功能和性能指标 用中小规模集成电路设计猜数游戏逻辑电路，能随机产生一个一位十进制数字，有三次猜数的机会，猜错一次，记录并显示一次，猜对后显示出答案。 所谓的猜数游戏，就是指用户对数字进行竞猜，而数字是随机给出的，用户才对数字，电路会给相关的反馈，同样，猜错系统也会给出不同的反馈。 2 原理图设计 2.1原理图元器件制作 ①数字芯片的元器件制作截图，例如用到的74ls00，74ls04等 图 1 图 2 ②原理图库的制作步骤： 1）首先建立集成库文件如图所示，菜单栏中File中的New中的Project 图 3 2）其次再集成库文件里建立原理图库文件 如图示 图 4 3）在通过绘制面板进行原理图库元器件的绘制与属性设置如 图 5 2.2 原理图设计 ①简要说明原理图的设计步骤： 先建立一个PCB工程项目，保存命名，然后在这个工程下面建立一个原理图文件和一个PCB文件，并保存重命名，如图 图 6 便开始原理图的绘制。 ②绘制成功后的原理图截图 图 7 选择模块化设计，让原理图更简单易懂清晰明了。 ③Massage框图 操作步骤为下图：进行检查，或者由右下角system可打开Massage界面， 图 8 图 9 出现Message’界面，发现错误，双击错误进行检查，与改正直到不出现Error 图 10 找到错误的原因为键盘编码电路中芯片重名，将其改正后的电路图如图： 图 11 ④项目的原理图库截图 图 12 图 13 生成与打开原理图库的步骤为下图所示： 图 14 图 15 Navigater栏的显示操作，点击右下角的DesighComplier如图所示 图 16 ⑤设计过程中应该注意的地方 注意网络标号的正确使用。 注意化导线交叉时是否有所需要的电气特性。 注意错误的检查与改正。 注意元器件的标号是否重复。 注意元器件的间隔。 注意整体的美观，与阅读的方便性。 2.3 原理图报表 ①原理图的网络表的生成； 操作为：Design中的Netlist For Project Protel，，如下图 图 17 生成的网络表如下图所示： 图 18 ②简述网络表的作用 网络表是指电路原理图中元件引脚等电气点相互链接的关系表，其主要用途是为PCB设计提供元器件信息、管脚连接关系信息以及必要的仿真操作信息。网络表是联系原理图和PCB的桥梁。 ③元器件相关信息以中括号[ ]表示： 以电阻R1为例子说明：报表如图 图 19 以此说明了名称R1，封装为AXIAL-0.4 ④网络包含哪些元器件的哪些引脚以小括号表示( )： 以VCC网络为例 图 20 以VCC网络为例，上图包含了所有接入VCC的元器件及其引脚图如U1芯片的16脚 ⑤生成该原理图的简易元器件清单的方法与步骤 为菜单栏的Report菜单中Simple Bom 如图所示： 图 21 生成的报表如图所示： 图 22 ⑥个人设计过程中需要说明的地方。 1.本设计需要外界脉冲电路与数码管电路。 2.本设计以USB接口供电。 3.本设计的排针均为脉冲电路与数码管电路的扩展使用。 3 PCB设计 3.1元器件封装制作 ①元器件封装制作 PCB元器件封装制作截图： 图 23 ②说明封装的制作方法和步骤 方法一，首先在之前的集成库里建立PCB封装再file菜单中，如图所示 图 24 之后 便可通过pcb library进行新建如图 图 25 之后便可运用工具绘制 方法二，进行PCB封装向导的操作： Tool-Component Wizard如图 图 26 之后弹出的对话框中进行选择与制作 ③个人设计过程中需要说明的地方。 大多数直插芯片封装都采用DIP16或DIP20之类封装，并不需要每一个封装都画出来。 封装的绘制应该严格按照元器件用户手册的参数进行绘制。 3.2 PCB设计 ① PCB的设计步骤 在之前的PCB工程中建立PCB文件，保存并命名如图所示： 图 27 之后开始设置版层，Design菜单下的Layer Stack Manager如图所示： 图 28 将其设置成双层板，并加上物理与电气边界如图所示： 图 29 然后更新原理图到PCB，Design中的Update Schematics in.....如图所示 图 30 ②设计PCB电源和地线采用不同的线宽的方法和步骤； 我们修改线的电气规则来实现，Design中的Rules 图 31 之后将所有线宽改成20mile如图 图 32 之后建立新的VCC与GND线宽规则如图所示 图 33 图 34 ③ 用Protel DXP设计PCB。 图 35 ④项目的封装库 操作Design中的Make PCB Library如图 图 36 之后得到PCB Library如图 图 37 ⑤设计完毕后所有文档的目录结构 图