计算机辅助设计Protel DXP 2004教学方法探讨

赵文卓

摘 要：Protel是一门集理论知识与实际技能于一体，实践性较强的课程。如何让学生建立设计理念，规范设计操作，做好上机实践环节，是整个教学过程的重点，也是我们在教学过程中应该不断探索的。

关键词：Protel DXP 2004 绘制原理图教学 教学过程

电子技术的迅速发展，以及芯片生产工艺的不断进步，使得电路板的制作工艺越来越复杂，电路板的层数越来越多，电路板上的布线密度也越来越高。计算机的发展及其应用领域的不断扩大，为电路设计提供了强大支持。电路设计自动化（EDA)就是将电路设计中的各项工作由计算机辅助完成，它极大提高了电路设计的效率，有效地减轻了设计人员的劳动轻度。在电路设计自动化领域中，Altium公司（前身是澳大利亚Protel Technology公司）的“Protel”系列电子CAD软件产品以其合理的界面、完善的功能、简便的操作环境深得电子设计爱好者及相关专业人士的喜爱。

跨入新世纪后，Altium公司推出Protel DXP 2004是新一代的板级电路设计系统，与Protel 99 SE相比，除功能更加完备以外，其界面风格更加成熟、更加灵活，尤其在仿真和电路设计方面进行了改进。由于它的功能强大、设计严谨、对操作系统有要求，给初学者入门带来了一定的难度。Protel DXP 2004集电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层电路板设计、可编程逻辑器件设计、图表生成等功能于一身，具有丰富多样的编辑功能、强大便捷的自动化设计能力、有丰富的原理图元件库、极其全面的工具、文档及设计项目的组织能力。Protel软件由于良好的信誉，以及卓越的表现，很快成为众多EDA用户的首选和喜爱软件，Protel软件资源丰富，而且学习和入门比较容易，非常适合初学者设计一些相对简单的电路和制版。

当前，中等职业院校电类专业基本上都已开设Protel DXP 2004课程，因为此课程对学生熟悉电路板的整个设计过程很有帮助，而目前各学校使用的教学软件多已升级为Protel DXP 2004。

下面以绘制原理图教学部分为例，探索如何设计课堂教学过程，让学生更好地学习并掌握所学知识点，达到熟练掌握的学习目的。在这部分，可以将学习内容设计成几个任务模块来对学生进行教学，这样学生会产生浓厚的学习兴趣，并且在完成任务的同时很好地掌握知识点，这与传统的书本式教学有很大的不同。

我们要完成一张原理图，必须让学生知道先要掌握以下三个知识点：（1）原理图界面基本操作；（2）元件库的使用；（3）建立电气连接关系。我们将这三部分设计成三个学习任务，并在每一部分内设计成小任务模块，在课堂教学过程中一次讲解并让学生熟练掌握。下面列出此三部分的任务模块。

任务一：原理图界面基本操作。

1.练习图纸参数设置；设计——文档选项。

（1）熟悉图纸选项和单位选项；（2）会自制明细表。

2.打开项目：C:＼Program Files＼Altium 2004 SP2＼Examples＼Reference Designs＼4 Port Serial Interface＼4 Port UART原理图。

3.练习窗口缩放命令：

（1）百分比缩放练习；（2）右键拖动练习；（3）查看——整个文档练习；

（4）查看——显示全部对象练习；快捷键：Ctrl+Page Down；

（5）查看——整个区域练习；（6）查看——指定点周围区域练习；

（7）查看——选定的对象练习；（8）四个快捷键的使用Page UP,Page Down,Home,End;

（9）查看——全屏显示。

4.选取元器件练习：（1）选择单个元器件；（2）选择多个元器件；（3）任选多个元器件。

5.复制，粘贴，删除元器件练习。

6.移动元器件练习。

7.旋转元器件练习：空格键，X,Y。

8.工具栏中返回按钮的使用；

9.元件的排列和对齐：先选中元件（1）编辑——排列；（2）工具栏。

任务二：元件库的使用。

1.打开元件库：在原理图设计工作窗口中打开元件库3种方法：

（1）右侧面板标签；（2）利用工具栏打开；（3）利用状态栏打开。

2.熟悉两个基本元件库：

（１）Miscellaneous Devices.Intlib常用元器件；

（２）Miscellaneous Connectors.Intlib常用插接口。

3.放置基本元器件练习：

（1）利用工具栏放置简单元件；

（2）调用以上两个库中元件，进行放置练习（两种放置方法）。

4.编辑元件属性练习：标识符，注释，大小；打开元件属性对话框两种方法：Tab,双击。

5.查找高级元器件练习：如*80*52，89C51,Res2,NE555,Cap,Led等；

6.添加删除元件库练习：

（1）添加80C52所在库并查看；（2）添加NE555N所在库；

（3）删除元件编辑器元件库中所用元件库；

（4）添加两个基本元件库：Miscellaneous Devices.Intlib / Miscellaneous Connectors.Intlib。

任务三：建立电气连接关系。

1.连接导线练习：（1）放置导线/转角（注：出现×代表连接上）； （2）改变属性练习。

2.网络标号练习：（1）放置网络标号（注：出现×代表连接上）；

（2）改变属性练习，依次放置序号递增。

3.电源接地符号练习：（1）放置符号；（2）改变属性练习。

4.总线分支练习：（1）放置总线分支（注：大十字连接导线出现×）；（2）改变属性练习。

5.总线练习：（1）放置总线/转角（注：出现×代表连接上）； （2）改变属性练习。

6.放置删除电路节点练习；

7.放置文本字符串练习；

8.放置文本框练习；

9.放置图形练习。

在绘制原理图前，让学生掌握好以上三个任务，这样才可以更好地完成原理图设计任务。在原理图设计任务中，我们简单总结了原理图设计步骤，以便学生今后更好地绘制原理图。以下是我在教学课堂中总结的原理图绘制设计步骤：

（１）建立项目文件——添加原理图文件；

（２）图纸设置；

（３）放置元件连线绘制图形；

（４）编译检查；

（５）练习生成元件整合库。

学生在完成任务的过程中，上机练习是尤为关键的，因为学生在实际练习中，总会碰到各种问题，如元件封装不合适、找不到所需的原理图元件、不能处理编译错误等，教师要有针对性地进行演示辅导或提示点拨，帮助其按时地完成实践任务。这对保持学生学习Protel DXP 2004的信心与兴趣很有必要。此外，教师要主动地、不时地进行巡视指导，及时解决学生练习中所遇到的各种问题。这样才能让学生真正学好Protel DXP 2004这门课程。