模板 电子线路设计 教学大纲编写：杜小杰 审核：课程编码 0801101 课程名称 电子线路设计适用专业 计算机科学与技术(本科) 学 分 3考核形式 考试学时（含实验学时）48先修课程 模拟电路、数字电路 开课学期 3一、课程性质与地位本课程是计算机科学与技术专业的嵌入式方向的一门必修专业课程，应用 Protel 进行电路原理图设计、印刷电路板设计的操作和设计技巧。内容包含有关工程、电子电路方面的专业知识和概念，印刷电路板生产工艺方面的专业知识和专业术语以及相应的设计规范。为从事电子电路产品（印刷电路板）的设计、开发方面培养软硬结合的嵌入式工程设计人才。二、课程教学目标本课程教学要达到的基本目标是：掌握工程设计的基本规则，Protel 软件的应用。通过课程的学习能够掌握并熟悉工程技术方面的基本概念；熟悉所设计产品的生产工艺和生产流程。培养严谨的设计思想、规范的设计风格、熟练的绘图技能。三、课程教学内容与要求第一章 认识 protel 教学要求：了解 Protel 在 EDA 设计中的作用，Protel 的安装教学内容：Protel 的安装操作。第二章 Protel 电路设计系统教学要求：1. 了解 protel 的体系结构和文档管理，2. 熟悉 Protel 的工作界面和设计环境。教学内容：2-1 进入 protel 系统2-2 定制用户工作界面2-3 protel 集成环境2-4 protel 线路板设计一般流程2-5 文档管理教学重点：protel 线路板设计一般流程。一个工程技术人员的基本素质要求。第 3 章 电路原理图设计教学要求：学习并掌握电路原理图（SCH）的设计。教学内容：3-1 原理图设置流程3-2 新建原理图及初始化工作3-3 原理图设计环境3-4 放置和编辑元器件3-5 绘制电路原理图3-6 实例3-7 打印输出原理图3-8 画图形和放置文字教学重点：重点：创建设计项目文件，SCH 的设计流程，搜索电子元件，放置和编辑元器件，绘制电路原理图。第 4 章 原理图库元件操作教学要求：掌握 SCH 元件的编辑以及 SCH 元件库的管理。教学内容：4-1 原理图元件编辑器4-2 原理图库元件编辑过程4-3 编辑原理图库元件4-4 产生元件报表教学重点：重点：SCH 元件的编辑，元件报表。第 5 章 层次原理图设计教学要求：复杂而庞大的电路应采用层次电路图的设计方式。教学内容：5-1 层次原理图设计工具5-2 层次原理图设计方法5-3 层次电路图的管理教学重点：重点：层次电路图的概念和设计方法。第 6 章 原理图报表文件教学要求：了解 Protel 的报表，掌握 ERC 检测，网络表的生成与结构。教学内容：6-1 项目编译相查询6-2 网络表文件6-3 层次项目组织列表6-4 元器件报表清单6-5 交叉参考元件报表6-6 端口交叉参考教学重点和难点：重点：网络表的生成和结构。难点：网络表的构成。第 7 章 认识印刷电路板教学要求：了解 PCB 的基本知识，理解 PCB 层的概念，元件的封装。教学内容：7-1 印刷电路板的结构7-2 印刷电路板板层及板框7-3 印刷电路板上的元器件7-4 元器件封装教学重点和难点：重点：PCB 的设计流程，元件的封装。难点：元件的封装。第 8 章 印刷电路板设计流程及操作环境教学要求：学习并掌握 PCB 的设计流程，工作环境的设置，元件的放置及设计编辑方法的掌握。教学内容：8-1 印刷电路板的基本设计流程8-2 PCB 板设计环境设置8-3 创建 PCB 文件8-4 PCB 编辑器放置工具栏8-5 PCB 编辑器的编辑功能教学重点和难点：重点：PCB 工作环境的设置，设计编辑方法。难点：PCB 工作环境参数的设置。第 9 章 绘制 PCB 板（6 课时）教学要求：掌握电路板规划，加载网络表，元件布局、元件布线等设计过程。教学内容：9-1 准备电路原理图和网络表9-2 设置工作层面及其颜色9-3 设置电路板设计参数9-4 规划印刷电路板9-5 引入网络表9-6 元器件布局9-7 PCB 板布局性能评定9-8 电路板布线参数设置9-9 自动布线9-10手工布线9-11印刷电路板设计高级操作9-12设计规则检验教学重点和难点：重点：元件的布局、元件布线。难点：元件的布局、元件布线。第 10 章 元器件封装库教学要求：掌握 PCB 元件的编辑操作，创建 PCB 元件封装库。教学内容：10-1 元器件封装库编辑器10-2 手工创建元器件封装10-3 利用向导创建元器件封装10-4 创建集成元器件库10-5 自制元器件封装库常见问题教学重点和难点：重点：PCB 元器件的创建与编辑，创建集成元器件库。第 11 章 生成 PCB 报表和打印 PCB 图教学要求：掌握报表的生成和应用，输出 PCB教学内容：11-1 电路板信息报表11-2 网络信息报表11-3 元器件列表11-4 钻孔信息报表11-5 打印 PCB 图教学重点和难点：重点：信息报表的种类，PCB 输出的内容。第 12 章 信号完整性分析教学要求：学习信号完整性分析的规则和设置教学内容：12-1 设置信号完整性分析的规则参数12-2 信号完整性分析与仿真教学重点和难点：重点：设置信号完整性分析的规则参数。第 13 章 电路板设计项目综合实例教学要求：综合设计能力的锻炼与掌握教学内容：13-1 设计任务13-2 确定电路板的电气功能13-3 关键电路及元器件选型13-4 创建 PCB 设计项目13-5 DRC 设计检查13-6 输出元器件列表教学重点和难点：重点：工程设计实践。第 14 章 Protel 电路仿真技术教学要求：学习并掌握仿真的作用和应用。教学内容：14-1 电路仿真概述和基本步骤14-2 常见元件简介及其仿真参数的设置14-3 仿真电源参数的设置14-4 仿真类型的设置14-5 模拟电路仿真实例14-6 数模混合电路仿真实例教学重点和难点：重点：仿真参数的设置。四、学时分配表学时序号 教 学 内 容讲授 实验 上机备注1 第 1 章 认识 protel 1 12 第 2 章 Protel 电路设计系统 2 13 第 3 章 电路原理图设计 6 24 第 4 章 原理图库元件操作 2 25 第 5 章 层次原理图设计 26 第 6 章 原理图报表文件 67 第 7 章 认识印刷电路板 18第 8 章 印刷电路板设计流程及操作环境29 第 9 章 绘制 PCB 板 6 210 第 10 章 元器件封装库 211 第 11 章 生成 PCB 报表和打印 PCB 图 212 第 12 章 信号完整性分析 213 第 13 章 电路板设计项目综合实例 2 214 第 14 章 Protel 电路仿真技术 2合 计 38 10五、课程考核与成绩评定本课程为考试课，考核方式采用笔试，闭卷；总评成绩为：考试成绩（70%）+ 平时成绩（30%）；平时成绩主要由学生的出勤（40%）和作业+实验（60%）情况进行评定。六、推荐教材及参考书推荐教材：Protel 电路设计与应用臧铁钢等，中国铁道出版社，2005主要参考资料：1 Protel 电路设计张阳天、韩异凡，清华大学出版社，20052 Protel 电路原理图设计指南刘国权，中国铁道出版社，20053 Protel 99 从入门到精通吉雷, 西安电子科技大学出版社，2000.10