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1、51单片机课程设计报告设计题目：DXP绘制最小系统PCB板专 业 电子信息科学与技术 班 级 电信082班 学 号 200816022213 学生姓名 李雄伟 指导教师 张明胜 设计时间 2010-2011学年上学期教师评分2011年1月7日目录一、概述11.1目的11.2课程设计的组成部分11.3 Altium Designer 介绍1二、MCS-51最小系统的设计内容22.1建立工程文件22.2创建元件库22.3绘制原理图22.4创建封装库22.5向原理图中器件添加封装22.6生成网表22.7由网表导入PCB文件32.8手动布局布线补泪滴敷铜完成PCB文件的编辑32.9由工厂制作出PCB板
2、后购买元件焊接调试3三、总结33.1课程设计进行过程及步骤33.2所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的33.3体会收获及建议43.4参考资料（书、论文、网络资料）4四、教师评语4五、成绩4一、概述1.1目的本次课程设采用的设计软件为Altium Designer 6.9。以设计MCS-51最小系统为平台，让我们从工程设计的角度去学习运用Altium Designer 6.9设计软件，同时进一步加深对51单片机硬件结构设计，熟悉了解各个引脚功能的分配使用及扩展，熟练掌握和运用进而达到本课程设计的目的，即：以设计单片机最小系统为平台进而学习设计软件的同时又进一步了解硬件设计的整个流程。1.2课程设
3、计的组成部分本课程设计主要包括以下几个方面：1. MCS-51最小系统的硬件设计及绘制2. 元件库的创建（包括各个器件图形的绘制）3. 封装库的创建（包括各个器件焊盘的实际分布）4. 由原理图生成网表导入PCB文件5. 调整布局、手动布线、补泪滴、敷铜1.3 Altium Designer 介绍Altium Designer 提供了唯一一款统一的应用方案，其综合电子产品一体化开发所需的所有必须技术和功能。Altium Designer 在单一设计环境中集成板级和 FPGA 系统设计、基于 FPGA 和分立处理器的嵌入式软件开发以及 PCB 版图设计、编辑和制造。并集成了现代设计数据管理功能，使
4、得 Altium Designer 成为电子产品开发的完整解决方案一个既满足当前，也满足未来开发需求的解决方案。Altium 最近发布了 Altium Designer 6.9，继续为设计师们提供打破传统的电子设计工具。Altium Designer 6.9 比 6.8 更先进，不仅保留了诸如实时三维 PCB 可视化技术等的市场领先功能，还新增了多个强大功能，如可编程技术支持和系统连接性。Altium在最新的版本里扩充了其实时三维PCB设计功能。最新的版本支持三维建模的纹理映射，使设计师能过对设计板和元件进行表面处理。Altium提供增强的过孔功能，并允许在不同信号层上使用不同尺寸的焊盘。过孔
5、的叠加可以支持更高的跟踪密度。工程师还可以通过元件焊盘来实现过孔的偏移。二、MCS-51最小系统的设计内容2.1建立工程文件建立工程文件主要目的是为了好统一管理原理图文件、元件库、封装库、PCB文件等。使整个工程文件具有很好的层次结构易于管理。2.2创建元件库Altium Designer中虽然系统提供了大量的元件库，但是由于某些原因，在实际引用 中可能找不到我们需要的元件，比如某些特殊的元件。元件库里包括了部分或全部原理图中用到的元件，元件库的建立主要是便于在绘制原理图时可以方便的找到与原理图中相关的器件。2.3绘制原理图绘制原理图是为了在电器之间建立连接，便于修改和管理。其次在建立连接后为
6、网表的生成提供依据，在进行设计规则检查时能及时发现和修改。本课程设计原理图见附录。2.4创建封装库封装是通过各个器件的引脚的实际分布，参考芯片资料中的机械尺寸制作的焊盘，所有器件的封装都创建在封装库里便于以后为原理图添加封装查找。2.5向原理图中器件添加封装对原理图里的各个元件分别添加与其对应的封装，向原理图中添加封装是为了使原理图中元件的引脚和封装中的焊盘建立连接关系。2.6生成网表当原理图绘制完毕且封装添加好后就可以生成网表。网表记录了原理图的连接关系，各个引脚在逻辑上的一一对应关系。是生成PCB文件的重要依据。绘制原理图的目的就是为了将原理图转化为一张网络表，网络表使用的是逻辑的联通性原
7、则，而非物理的连通性。2.7由网表导入PCB文件应为网表记录了各个引脚之间的连接关系，导入PCB文件后就可以绘制电路板，PCB文件中主要包括设计规则设定、器件布局、布线、敷铜等操作最终设计出可用于生产制造的PCB文件。2.8手动布局布线补泪滴敷铜完成PCB文件的编辑手动布局布线是整个设计中最费时的一步，好的设计就需要对整体布局考虑充分。布线时应考虑各个网络的线长与线宽，在布线时忌讳布出直角铜线。当布局和布线都设计好时，接下来就是补泪滴，补泪滴是使铜线和焊盘或过孔有良好的接触增加牢固性。当前面步骤都弄好后接下来是大面积铺地，就是把GND网络用整块的铜箔给连接在一起，使GND电位保持稳定，同时也为
8、整块板子增大了散热面积等。2.9由工厂制作出PCB板后购买元件焊接调试焊接调试是对设计正确与否的一个有效检查方式，通过焊接可以培养我们的动手能力，发现问题时去需找问题所在并解决问题。这环节是对整个设计的最终步骤，是检验设计是否优秀合理的重要一步。三、总结3.1课程设计进行过程及步骤（1）建立元件库（2）绘制原理图（3）建立封装库（4）生成网表导入PCB文件（5）布局布线敷铜（6）焊接调试3.2所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的此次设计过程中，主要遇到的问题是Altium Designer 6.9使用。之前对此软件比较陌生致使在绘制原理图时遇到了很多问题，比如创建元件库时，对库本身的不了解致使
9、每个元件创建过一次库文件。还有在画元件时没有画完整，在后面导入PCB时有很多器件无连接。在进一步查阅资料和学习后对软件有进一步了解。之前的问题也得到了解决和改正。3.3体会收获及建议体会与收获：此次课程设计是以设计单片机最小系统为平台，通过边学边用Altium Designer 6.9软件使我在短时间内熟悉和掌握了该软件的基本操作。同时又进一步了解了单片机最小系统的组成结构原理。通过本次最小系统PCB设计，不但巩固了所学知识，也使我们把理论与实践从真正意义上结合起来，增强了学习的兴趣，增强了我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料，和组织材料的综合能力。同时磨练了我们对待问题如何面对如何解决的意志！建议：建议以后多有这样的机会让我们边用边学的去掌握一门设计软件。这样的学习方法有目的性和实用性，记忆深刻激发学习兴趣。3.4参考资料（书、论文、网络资料）【1】李群芳、肖看单片机原理、接口及应用嵌入式原理技术基础.北京：清华大学出版社，2005.3（高等学校教材计算机应用）【2】Protel DXP 电路设计实例教程/王莹莹，汪东，编著.北京：清华大学出版社，2008.7【3】【4】四、教师评语五、成绩