电子线路CAD实训教程-Protel99SE pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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段志伟，张岩 编

图书标签:

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• 电路设计
• 电子技术
• EDA
• 电路分析
• 软件操作
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出版社： 哈尔滨工程大学出版社

ISBN：9787566108135

版次：1

商品编码：11544035

包装：平装

丛书名： 高等学校十二五重点规划教材 ，

开本：16开

出版时间：2014-06-01

用纸：胶版纸

页数：243

内容简介

　　《电子线路CAD实训教 程--Protel99SE》从实用角度出发，详细介绍了印刷 电路板绘图软件Protel 99SE的实用功能．可以引导 读者短时间内掌握从电路原理图设计到印制电路板图 输出的整个过程。全书共分三大部分，包括基础知识 介绍、实验上机操作及附录部分。本书内容充实，实 例丰富，实用性强，便于读者阅读和理解；知识系统 全面，注重应用操作与实践能力的培养。
　　本书可作为高等院校电子类、电气类、自动控制 类、机电类、信息类、计算机类等专业电子线路CAD 课程教材，也可作为从事电路设计工作的技术人员和 电子爱好者的参考书。

目录

第一部分 Protel 99SE基础知识部分
第1章 Protel 99SE软件概述
1.1 EDA技术介绍
1.2 Protel 99SE组成
1.3 Protel 99SE软件的安装
1.4 Protel 99SE软件的启动
1.5 Protel 99SE软件的系统参数设置
1.6 Protel 99SE软件的项目设计组管理
1.7 本章小结
第2章 绘制电路原理图
2.1 Protel 99SE原理图编辑器
2.2 原理图绘制入门
2.3 层次电路图设计
2.4 电气规则检查与网络表生成
2.5 输出原理图信息
2.6 本章小结
第3章 原理图元件库编辑
3.1 启动元件库编辑器
3.2 元件库管理器的使用
3.3 绘制元件工具
3.4 绘制新元件
3.5 利用已有的库元件绘制新元件
3.6 产生元件报表
3.7 本章小结
第4章 印制电路板设计基础
4.1 印制电路板概述
4.2 印制电路板布局和布线原则
4.3 Protel 99SE印制板编辑器
4.4 印制电路板的工作层面
4.5 本章小结
第5章 手工设计PCB
5.1 手工设计步骤
5.2 规划印制板
5.3 装载元件库
5.4 放置元件
5.5 元件手工布局
5.6 放置焊盘、过孔
5.7 布线
5.8 印制板输出
5.9 本章小结
第6章 PCB元件设计
6.1 绘制元件封装的准备工作
6.2 PCB元件设计基本界面
6.3 采用设计向导方式设计元件封装
6.4 采用手工绘制方式设计元件封装
6.5 编辑元件封装
6.6 元件封装常见问题
6.7 本章小结
第7章 PCB 99SE自动布线技术
7.1 自动布线步骤
7.2 使用制板向导创建PCB模板
7.3 自动装载网络表与元件
7.4 元件布局
7.5 设计规则设置与自动布线
7.6 本章小结
第二部分 Protel 99SE上机实训部分
实验1 Protel 99SE使用基础
实验2 Protel 99SE环境设置和原理图编辑
实验3 电路元器件的属性编辑
实验4 简单电路原理图设计
实验5 电气规则检验和生成报表实验
实验6 非电气图形及电气图形的绘制
实验7 层次原理图设计
实验8 Protel 99SE印制电路板设计入门
实验9 印制电路板设计(一)
实验10 制作元器件封装
实验11 印制电路板设计(二)
实验12 Protel 99SE综合设计实验
第三部分 Protel 99SE附录部分
附录1 Protel 99SE的电路原理图元件库清单
附录2 部分中英文对照
附录3 常见集成电路型号
附录4 常用电子元件封装
附录5 Protel 99SE快捷方式
附录6 笔试参考练习题
附录7 机试参考练习题
参考文献

绘制电子世界的蓝图：探索集成电路设计的奥秘 在日新月异的科技浪潮中，电子产品以惊人的速度渗透到我们生活的每一个角落。从掌中的智能手机，到驱动现代工业的精密设备，其核心——集成电路（IC）——的每一次飞跃，都依赖于背后庞大而复杂的工程设计体系。而这套体系的基石，正是那些能够将抽象的电路构想，转化为具象化、可制造的物理实体的强大工具。 本书将带您踏上一段深入探索集成电路设计流程的旅程，重点聚焦于“电子设计自动化”（EDA）这一核心领域。我们并非仅仅停留在对理论知识的浅尝辄止，而是致力于揭示隐藏在芯片制造幕后的严谨、系统且富有创造性的设计方法。通过本书，您将逐步理解，从一个初步的电路原理图，到最终能够流片（Tape-out）并生产出功能强大的集成电路芯片，其间究竟经历了哪些关键环节，又需要掌握哪些核心技能。 第一章：搭建设计的基石——逻辑设计与算法 任何复杂的电子系统，其根源都可追溯到最基本的逻辑门电路。本章将从最底层的逻辑单元出发，介绍数字逻辑的基本概念，包括布尔代数、逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）的运作原理，以及如何通过组合逻辑和时序逻辑来构建更复杂的计算单元。我们将探讨如何将高层次的系统需求，转化为一系列可执行的逻辑功能。 在此基础上，我们将深入到硬件描述语言（HDL）的世界。HDL是描述电子硬件电路结构和行为的专用语言，其中Verilog和VHDL是最为通用的两种。您将学习如何使用这些语言来精确地表达电路的功能和结构，例如描述一个加法器、一个寄存器，甚至一个微处理器的核心逻辑。我们将通过具体的代码示例，展示如何清晰、高效地编写HDL代码，以实现特定功能。 更进一步，我们将触及算法和数据结构在数字设计中的应用。许多复杂的芯片功能，如信号处理、图像识别等，都需要高效的算法来实现。本章将介绍如何在数字电路层面实现常见的算法，例如快速傅里叶变换（FFT）、卷积等，并分析不同算法在硬件实现上的优劣势。理解算法的本质，并将其转化为可综合的硬件逻辑，是设计高性能集成电路的关键一步。 第二章：从抽象到具象——物理设计流程概览 有了清晰的逻辑设计，下一步便是将其转化为可以在物理世界中实现的布局。本章将为您勾勒出集成电路物理设计的全景图。您将了解到，一个设计从概念到芯片流片，通常会经历以下几个主要阶段： 综合（Synthesis）： 将HDL代码转化为门级网表（Netlist），这是一个由基本逻辑门和触发器组成的、描述电路连接关系的文件。我们将介绍综合工具的工作原理，以及如何通过约束（Constraints）来指导综合过程，以达到性能、面积和功耗的最佳平衡。 布局（Placement）： 将综合生成的门级网表中的逻辑单元，放置在芯片的物理区域内。这一过程需要考虑单元之间的距离、布线资源的可用性以及信号传播延迟等因素。我们将探讨不同的布局算法，以及如何优化布局以提升电路性能。 布线（Routing）： 在已完成布局的芯片上，为所有逻辑单元之间的连接绘制“导线”。布线是物理设计中最具挑战性的环节之一，需要解决金属层使用、信号完整性、时序收敛等多方面的问题。我们将介绍各种布线策略，以及如何处理复杂的布线冲突。 时序分析（Timing Analysis）： 评估电路在物理实现后的运行速度，确保其满足设计的时钟频率要求。我们将学习如何使用静态时序分析（STA）工具，识别和修复时序违规（Timing Violations），例如建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的检查。 物理验证（Physical Verification）： 在芯片流片前，进行一系列的检查，以确保设计的物理实现符合制造工艺的要求。这包括设计规则检查（DRC，Design Rule Check）、电气规则检查（ERC，Electrical Rule Check）以及版图与原理图一致性检查（LVS，Layout Versus Schematic）。本章将详细介绍这些验证步骤的重要性，以及它们如何预防潜在的制造问题。 第三章：精益求精——高级物理设计技术 当设计规模日益庞大，性能要求不断提高时，传统的物理设计方法已不足以应对挑战。本章将深入探讨一系列先进的物理设计技术，以期实现更优化的芯片性能和更低的功耗。 时钟树综合（Clock Tree Synthesis, CTS）： 时钟信号是数字电路的“心脏”，其到达所有触发器的延迟必须尽可能一致，以避免时钟偏移（Clock Skew）。CTS是设计中至关重要的一环，我们将在本章中学习CTS的原理，以及如何构建低偏斜、低损耗的时钟树。 功耗优化技术（Power Optimization Techniques）： 随着芯片集成度的提高，功耗问题变得日益突出。本章将介绍各种功耗优化策略，包括门控时钟（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、动态电压频率调整（DVFS）等，并分析它们在设计中的应用场景。 信号完整性（Signal Integrity, SI）： 在高速电路中，信号的传输质量会受到串扰（Crosstalk）、反射（Reflection）等因素的影响，从而导致信号失真。我们将学习如何识别和修复信号完整性问题，以保证信号的可靠传输。 面积优化与布局规划（Area Optimization and Floorplanning）： 在大型 ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）设计中，合理的布局规划至关重要。我们将介绍如何根据电路模块的功能和通信需求，进行精细的布局规划，以优化布线资源的使用，减少信号延迟，并最终达到减小芯片面积的目标。 多时钟域与异步设计（Multi-Clock Domain and Asynchronous Design）： 现代SoC（System-on-Chip）往往包含多个时钟域，如何安全高效地处理不同时钟域之间的数据传输是一个复杂的问题。本章将介绍跨时钟域（CDC, Clock Domain Crossing）设计的挑战与解决方案，以及在特定场景下异步设计的优势。 第四章：模拟与混合信号设计的挑战 并非所有的电子系统都完全是数字化的。许多传感器、射频前端、电源管理单元等，都需要模拟电路的支持。本章将为您揭示模拟电路设计与数字电路设计在物理实现上的显著差异，以及混合信号（Mixed-Signal）设计所面临的独特挑战。 模拟电路的版图特点： 与数字电路以逻辑门为基本单元不同，模拟电路的设计更加依赖于晶体管的精确尺寸和参数。我们将探讨模拟版图设计中的关键考虑因素，例如匹配（Matching）、寄生效应（Parasitics）、噪声抑制等。 混合信号集成： 如何将模拟和数字电路集成在同一颗芯片上，是混合信号设计的核心问题。我们将讨论模拟和数字电路之间的隔离问题，以及如何处理模拟噪声对数字电路的干扰。 关键模拟模块设计： 本章将介绍一些常见的模拟模块，如运算放大器（Op-amp）、比较器（Comparator）、数模/模数转换器（DAC/ADC）的原理和版图设计要点。 第五章：从设计到制造——流片与测试 当一切设计和验证工作完成后，就进入了将设计转化为实际芯片的流片环节。本章将为您介绍流片过程中的关键环节，以及芯片生产完成后必不可少的测试环节。 光刻（Photolithography）与制造工艺： 简要介绍半导体制造的基本流程，包括晶圆制备、光刻、刻蚀（Etching）、离子注入（Ion Implantation）、金属化（Metallization）等，让您了解芯片是如何一步步在硅片上“生长”出来的。 掩膜（Mask）生成： 介绍如何从最终的版图数据生成用于光刻的掩膜。 晶圆测试（Wafer Test）： 在芯片封装前，对晶圆上的每一个芯片进行初步的功能和性能测试，以剔除不合格的芯片。 封装（Packaging）： 将测试通过的裸芯片封装起来，形成我们日常所见的电子元器件。 最终测试（Final Test）： 封装完成后，对每一个芯片进行更全面的测试，以确保其符合所有设计规格。 良率（Yield）与失效分析（Failure Analysis）： 讨论影响芯片生产良率的各种因素，以及如何通过失效分析来找出芯片失效的原因，为下一轮设计提供反馈。 结语 本书旨在为您打开一扇通往集成电路设计世界的大门。我们所描绘的，并非仅仅是一个软件工具的使用指南，而是贯穿整个电子产品研发过程的系统性知识体系。掌握这些知识，您将能够更好地理解电子产品的运行机制，能够独立或参与到复杂的电子系统设计之中，为未来的科技创新贡献自己的力量。让我们一起，用智慧和创造力，绘制出更美好的电子世界蓝图。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让人耳目一新！我之前接触过一些电子设计软件，但总是感觉抓不住核心，理论知识和实际操作之间总是隔着一层纱。这本《电子线路CAD实训教程-Protel99SE》就像一把钥匙，一下子就打开了我的思路。它没有上来就灌输一大堆晦涩难懂的理论，而是从最基础的元器件库管理开始，一步步教你如何绘制原理图，然后自然而然地过渡到PCB布局布线。书中的案例设计非常贴合实际，不是那种脱离实际的“教科书式”的例子，而是我工作中可能遇到的，甚至是让我眼前一亮的。我特别喜欢它在讲解PCB布局布线时提到的那些“小技巧”，比如如何优化走线、如何考虑信号完整性、如何进行DRC检查等，这些细节的指导对于提升设计质量至关重要。而且，它的语言风格非常亲切，就像一位经验丰富的老师在旁边手把手地教你一样，遇到不懂的地方，总能找到清晰易懂的解释。我花了几天时间跟着教程一步步操作，感觉自己对Protel99SE的掌握程度有了质的飞跃，很多以前让我头疼的问题都迎刃而解了。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在校学生，我一直在寻找能够帮助我提升实践技能的辅助教材。《电子线路CAD实训教程-Protel99SE》的出现，无疑为我打开了一扇新的大门。我之前在课堂上接触过一些EDA软件的理论，但总觉得隔靴搔痒，无法真正体会到设计过程的乐趣和挑战。这本书以实训为导向，每一章都围绕着一个具体的设计任务展开，从原理图的构思到PCB的最终输出，都做了详尽的讲解。我特别喜欢它在讲解PCB布线时，强调规则和约束的重要性，这让我明白了规范操作的重要性。书中的案例选择非常有代表性，涵盖了模拟电路和数字电路的设计，让我能够通过实践，将课本上的理论知识融会贯通。而且，它在讲解过程中，还穿插了一些调试和仿真的技巧，这对于我将来独立完成课程设计和毕业设计非常有帮助。我已经开始跟着书里的教程动手操作，感觉Protel99SE这个软件变得不再陌生，而是我解决电子设计问题的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

我一直对嵌入式开发很感兴趣，但苦于没有机会深入接触硬件设计。这本《电子线路CAD实训教程-Protel99SE》无意中闯入了我的视野，却给了我一个巨大的惊喜。虽然书名里提到了Protel99SE，我一开始还有些担心它会不会太老旧，但事实证明我的顾虑是多余的。它所讲解的电子设计流程和原理，放到现在依然是相当适用的。作者在讲解原理图绘制和PCB设计时，非常注重逻辑性和系统性。它不是简单地罗列命令，而是通过一个个实际的电路设计案例，让你深刻理解每个步骤背后的原因和意义。比如，在讲解PCB布局时，它会从信号流向、功耗、散热等方面进行综合考虑，这让我意识到，好的PCB设计不仅仅是把元件摆上去，更是一门艺术和科学的结合。书中的图文并茂，很多示意图都画得非常清晰，再加上详细的操作步骤，即使是对电子设计新手来说，也足够容易上手。我尤其欣赏它在讲解一些高级功能，比如多层板设计、差分信号布线等时，能够深入浅出，让我这个门外汉也能窥见其精妙之处。

评分☆☆☆☆☆

我是一名从业多年的硬件工程师，虽然对Protel软件不算陌生，但总觉得在一些细节处理上还有提升的空间。《电子线路CAD实训教程-Protel99SE》这本书，即使是对我这样的“老司机”来说，也提供了不少新的视角和有价值的参考。它没有停留在简单的功能介绍，而是深入到了如何更高效、更准确地进行电子线路设计。我尤其欣赏它在PCB布局布线部分的讲解，对于一些看似不起眼的细节，比如过孔的放置、焊盘的尺寸、电源和地线的处理等，都做了非常细致的分析和建议。这让我意识到，很多时候，设计的成败就取决于这些“细节”的把握。书中的一些高级技巧，例如差分对的布线、阻抗匹配的考虑等，也让我受益匪浅。它提供的实操案例，不仅贴近实际工程应用，而且在讲解时，注重培养读者的设计思维，而不是简单地教你“点哪里，按什么”。总的来说，这本书是一本非常扎实的工具书，能够帮助我不断精进自己的设计能力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子爱好者，一直梦想着能够亲手设计一些小玩意儿，但苦于没有系统的指导。《电子线路CAD实训教程-Protel99SE》这本书，简直就是为我量身定做的！它没有使用过于专业的术语，而是用非常通俗易懂的语言，一步步带领我进入电子设计这个奇妙的世界。我最喜欢的部分是它从零开始教我如何创建元器件库，这让我觉得我不再是被动地使用现成的工具，而是能够真正掌握设计的主动权。然后，它教会我如何绘制原理图，就像画画一样，把各种电子元件按照逻辑连接起来。最让我兴奋的是PCB布局布线的部分，看着自己设计的电路图，一步步变成一张真实的PCB板，这种成就感是无与伦比的。书中的案例设计都非常有趣，比如一个简单的LED闪烁电路，一个音频放大器，这些都是我能够轻松理解并实现的。通过这本书，我不仅学会了使用Protel99SE这个强大的工具，更重要的是，我找到了实现自己电子创意的一个可靠途径。