本书从EDA(电子设计自动化)技术的应用角度，简明而系统地介绍了印制电路板设计和可编程逻辑器件的开发应用技术。包括采用Protel 99 SE设计电路原理图、设计印制电路板的过程，用MAX+plus II开发PLD的原理图输入设计方法、波形输入设计方法及VHDL程序的文本输入设计方法。每章后面的思考与练习题，可用于复习总结。 本书根据实际电路设计过程安排教学内容；例举电路简单，选用软件成熟，取材和编排上由浅入深，循序渐进；基础技术内容详尽，方法步骤完整，实践性强。 本书可作为高职高专电子信息、通信、自控和计算机专业的EDA技术教材，以及上述学科或相关学科工程技术人员的参考用书。目 录
第1章 印制电路板设计基础 1
任务一 认识印制电路板 2
1.1 印制电路板的基础知识 5
1.1.1 印制电路板的功能 5
1.1.2 印制电路板的分类 5
1.2 PCB板面的基本组成 6
1.2.1 导线及导线的尺寸 6
1.2.2 焊盘和过孔 7
1.2.3 助焊膜和阻焊膜 8
1.2.4 层 8
1.2.5 丝印层 9
1.2.6 金属镀(涂)覆层 9
1.3 印制电路板设计的基本原则和要求 9
1.3.1 印制电路板的尺寸设计 9
1.3.2 布局要求 10
1.3.3 布线设计的基本原则 11
1.4 印制电路板的制作工艺 12
1.4.1 减成法工艺 12
1.4.2 加成法工艺 13
1.5 印制电路板的发展趋势和设计流程 13
1.5.1 发展趋势 13
1.5.2 软件设计PCB流程 15
1.6 Protel 99 SE 软件概述 16
1.6.1 Protel 99 SE的特点 16
1.6.2 Protel 99 SE的运行环境 17
1.6.3 文档文件的管理 17
1.6.4 电路设计的基本步骤 21
本章小结 21
思考与练习 21
第2章 设计电路原理图 23
任务一 绘制存储器电路 24
任务二 绘制CH6-8088层次 电路原理图 28
任务三 检查CH6-8088，报表获取 电路信息 32
2.1 原理图设计系统 34
2.1.1 打开原理图编辑器 34
2.1.2 编辑器的组成 35
2.1.3 原理图设计步骤 36
2.1.4 绘图工具 37
2.2 原理图编辑器的环境设置 38
2.2.1 窗口设置 38
2.2.2 图纸设置 39
2.2.3 格点和光标设置 41
2.3 在工作平面上放置元器件 43
2.3.1 加载元器件库 43
2.3.2 放置元器件 44
2.3.3 元器件属性的编辑 46
2.3.4 元器件的选择 49
2.3.5 元器件的位置调整 50
2.3.6 元器件的删除、复制、粘贴 51
2.3.7 阵列式粘贴 52
2.3.8 整体变换 52
2.4 绘制电路原理图 55
2.4.1 画导线 55
2.4.2 画总线 56
2.4.3 画总线分支 56
2.4.4 放置电路节点 57
2.4.5 放置网络标号 58
2.4.6 放置电源与接地符号 59
2.4.7 制作电路的I/O接口 60
2.5 设计层次电路原理图 61
2.5.1 层次电路基本概念 61
2.5.2 自上而下绘制层次电路图 61
2.5.3 自下而上绘制层次电路图 64
2.6 电气规则检查 65
2.6.1 电气规则 65
2.6.2 电气规则检查设置 66
2.6.3 电气规则检查方法 68
2.7 报表的生成 68
2.7.1 元器件列表 68
2.7.2 元器件交叉参考表 70
2.7.3 元器件引脚列表 70
2.8 生成网络表 71
2.8.1 网络表组成 71
2.8.2 生成网络表的步骤 73
2.9 原理图专用元器件库 73
2.10 保存及输出 73
本章小结 74
思考与练习 75
第3章 原理图元器件库编辑 77
任务一 建立自用原理图元器件库 78
3.1 原理图元器件库编辑器 81
3.1.1 打开原理图元器件库编辑器 81
3.1.2 原理图元器件库编辑器 操作界面 82
3.1.3 原理图元器件库编辑器的 画图工具 82
3.1.4 原理图元器件库管理浏览器 85
3.2 创建新的原理图元器件 89
3.2.1 元器件的定义 89
3.2.2 制作7段数码管 90
3.2.3 制作NPN三极管 93
3.2.4 制作多部件元器件RELAY-SPSTS 96
本章小结 98
思考与练习 99
第4章 电路功能分析 101
任务一 同相比例运算放大器的 仿真实验 102
4.1 电路仿真技术 109
4.1.1 电子电路仿真技术发展 概况 109
4.1.2 电路仿真的步骤 111
4.2 电路原理图仿真分析方法 111
4.2.1 SIM 99仿真库的元器件 112
4.2.2 仿真器设置 117
4.2.3 仿真波形分析器 119
本章小结 121
思考与练习 121
第5章 设计印制电路板 123
任务一 手工绘制同相比例运算 放大器的PCB图 124
任务二 半自动方式绘制放大电路 单面板PCB图 125
5.1 印制电路板设计窗口 127
5.1.1 打开Protel 99 SE—— PCB编辑器 127
5.1.2 PCB编辑器画面管理 127
5.2 PCB编辑器设置 129
5.2.1 特殊功能的设置 129
5.2.2 显示状态的设置 131
5.2.3 工作层面的颜色设置 132
5.2.4 图形组件显示/隐藏设置 133
5.2.5 图形组件参数默认值的设置 133
5.2.6 信号完整性设置 134
5.3 设计电路板的工作层面 135
5.3.1 工作层面的类型 136
5.3.2 PCB信号层管理 137
5.3.3 PCB机械层管理 138
5.3.4 工作层面的设置 139
5.3.5 栅格属性设置 140
5.4 手工绘制单面板 140
5.4.1 PCB绘图工具 141
5.4.2 手工方式绘制PCB 147
5.5 半自动方式绘制PCB图 149
5.5.1 将原理图文件 传输到PCB中 149
5.5.2 布线规则设置 151
5.5.3 PCB自动布线 157
5.5.4 手工调整自动布线后的 印制电路板 158
5.5.5 PCB板图的输出 160
本章小结 162
思考与练习 163
第6章 PCB封装库编辑 165
任务一 编辑DIODE0.7，完成CH6-8088 的PCB设计 166
6.1 启动PCB封装库编辑器 170
6.1.1 PCB元器件封装 170
6.1.2 PCB封装库编辑器的启动 173
6.2 元器件封装库制作工具 174
6.2.1 菜单栏 175
6.2.2 工具栏 175
6.2.3 设计管理器 176
6.3 创建新的元器件封装 178
6.3.1 手工建立一个元器件封装 178
6.3.2 利用向导建立一个元器件 封装 180
本章小结 184
思考与练习 185
第7章 PLD开发流程与开发工具 187
任务一 用一块PLD实现4位全加器 188
任务二 设计九九乘法器 194
任务三 使用PLD实现1位热码循环 编码器 196
7.1 PLD开发流程 197
7.1.1 设计输入 198
7.1.2 设计实现 199
7.1.3 设计仿真 199
7.1.4 编程或配置 200
7.2 MAX+plusⅡ概述 201
7.2.1 MAX+plusⅡ的功能 201
7.2.2 MAX+plusⅡ的主要特点 202
7.2.3 MAX+plusⅡ 10.2的 系统要求 203
7.3 MAX+plusⅡ的原理图输入 设计方法 203
7.3.1 1位全加器的设计 203
7.3.2 两位十进制计数器的设计 213
7.3.3 LPM的原理图调用方法 215
7.4 MAX+plusⅡ的波形输入设计方法 218
本章小结 220
思考与练习 221
第8章 VHDL程序设计基础 223
任务一 1位全加器的VHDL描述 224
任务二 4位移位寄存器型扭环形 计数器的VHDL描述 229
8.1 VHDL概述 230
8.1.1 VHDL及VHDL的 发展历史 231
8.1.2 VHDL与Verilog、ABEL的 比较 231
8.1.3 VHDL的优点 232
8.1.4 VHDL程序设计约定 232
8.2 VHDL程序结构 233
8.2.1 实体 233
8.2.2 结构体 236
8.2.3 库 239
8.2.4 程序包 241
8.2.5 配置 244
8.3 VHDL语言要素 247
8.3.1 文字规则 247
8.3.2 数据对象 249
8.3.3 数据类型 252
8.3.4 数据类型转换 261
8.3.5 运算符操作 263
8.4 VHDL的基本描述语句 267
8.4.1 顺序语句 267
8.4.2 对象与赋值语句 268
8.4.3 转向控制语句 271
8.4.4 WAIT语句 282
8.4.5 子程序调用语句 284
8.4.6 返回语句 286
8.4.7 空操作语句 287
8.4.8 并行语句 287
8.5 VHDL的层次化设计与元件声明 301
8.5.1 层次化设计 301
8.5.2 元件声明语句 302
8.5.3 元件例化语句 302
8.5.4 生成语句 304
8.6 属性语句 310
8.6.1 属性描述预定义语句 310
8.6.2 属性应用 312
8.7 子程序 315
8.7.1 子程序声明 316
8.7.2 子程序体 317
8.7.3 重载函数 318
8.8 VHDL描述风格 321
8.8.1 行为描述 321
8.8.2 数据流描述 322
8.8.3 结构化描述 322
本章小结 323
思考与练习 323
第9章 数字系统设计 325
任务一 数字钟制作 326
9.1 数字钟 326
9.1.1 数字钟的设计要求及 设计思路 326
9.1.2 数字钟的控制器的设计 327
9.1.3 数字钟的译码器的设计 332
9.1.4 数字钟的移位寄存器的设计 333
9.1.5 数字钟的闹钟寄存器和 时间计数器的设计 334
9.1.6 数字钟的显示驱动器的 设计 337
9.1.7 数字钟的分频器的设计 338
9.1.8 数字钟的整体组装 339
9.1.9 数字钟的硬件设计 342
9.1.10 产品的制作工艺、 安装与调试 346
9.2 简易数字频率计 347
9.2.1 设计任务 347
9.2.2 数字频率计设计思路 348
9.2.3 数字频率计各模块的 VHDL设计和实现 349
9.2.4 频率计外围电路 360
本章小结 361
思考与练习 361
附录 Protel 99 SE常用元器件封装 363
参考文献 366
