回路設計におけるProtel 99SEの応用

エレクトロニクス産業の急速な発展に伴い、大規模集積回路の応用がますます一般的になっています。電子設計自動化EDA（EleetrONic Design Automation）は、不可逆的なトレンドとなっています。 ProtelはPC環境に組み込まれたEDA開発ツールのセットです。 1991年以来、Protelは広範囲の回路設計者にとって最適な設計ソフトウェアとなっています。

Protel 99SEは、2000年にProtel Technologyによって導入されたWindowsベースの製品の第6世代です。その主な機能モジュールには、回路部品設計、回路図設計、プリント基板設計、パッケージ部品設計、および回路シミュレーションが含まれます。待って。この論文は主に電子時計回路の設計におけるProtelソフトウェアの応用について述べている。

1 Protelソフトウェアの設計機能とプロセス

Protelソフトウェアは強力な回路シミュレーション機能を持ち、アナログ - デジタル混合信号シミュレーション解析を実現し、連続アナログ信号とディスクリートを提供します。デジタル信号のシミュレーションは、回路のAC特性やDC特性、温度ドリフト、ノイズ、歪み、許容誤差、最悪のケース、その他の特性など、回路のさまざまな側面の性能を解析できます。 Protelは分析の種類ごとに設定パラメータを用意しています。設定ダイアログでは必要な各種パラメータを簡単に設定できます。 Protelは、6,000以上の一般的なコンポーネントを含む、20以上のアナログおよびデジタルデバイスシミュレーションコンポーネントのライブラリを提供しています。同時に、Protelは、ユーザーが既存のデバイスモデルを簡単に変更したり、新しいデバイスモデルを作成したりできるオープンライブラリメンテナンス環境を提供します。

1.1回路設計と概略設計フロー

回路設計とは、概念設計から回路設計、物理的構造設計まで、実際の電子製品を実現することです。回路図設計は主に正確で完璧な回路図を描くことです、回路図を描くことは全体の回路設計の基礎です。回路の概略設計の概略図を図1に示します。図
ログイン回路図。1つの設計フロー

1.2、及びプリント回路基板設計フロー

は、プリント回路基板の設計から回路図となっています特定の製品の重要なステップは、プリント回路基板は直接実際の製品に関連しています。したがって、プリント回路基板の設計は回路設計における最も重要かつ重要なステップです。通常、プリント回路基板の設計フローは図2に示されています。図2のフローチャート。

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2プロテル回路及びその実施例は、

図主回路基板設計は、回路の最小のシステム・マイクロコントローラの設計の下で説明するプロテルの99SE設計における特定の用途

2.1回路図設計

回路図設計の最も基本的な要件は、正確さ、それに続く妥当なレイアウト、そして最終的に妥当なレイアウトを前提とした正確さと美学です。セクシュアリティと読みやすさ

上記回路概略設計フローに従い、MCUの最小システム概略設計プロセスは以下のようになります。

（1）概略設計環境を設定します。設計環境は回路図を描画するための予備作業であり、回路図を描画する前に設計環境を設定する必要があります。設計/オプションとツール/設定メニューを使用して作業環境を設定します図面の概略環境の設定は主に図面サイズ、スナップグリッド、電気グリッド、テンプレート設定などを含みます。

（2）部品を配置します。図面上に電気部品と電子部品を配置します。一般的に、コンポーネントの回路図シンボルはコンポーネントライブラリにあり、コンポーネントライブラリ内のコンポーネントのみをライブラリから取り出してマップに配置する必要があります。さまざまなコンポーネントがあるため、それらは異なるコンポーネントライブラリに配置されるので、使用中は各コンポーネントライブラリのコンポーネントの種類を知っておく必要があります。

（3）配線図。部品を回路図の後ろに配置したら、部品をワイヤで接続する必要があります。また、接続時に電気的ルールを満たす必要があります。構造化デザインの場合、グラフィックを明確にするために、ネットワークラベル接続を使用できます。

（4）編集と調整コンポーネント名、パラメータ、パッケージ図などを含むコンポーネントのプロパティを編集します。部品や電線などの位置調整同時に、回路は必要な場所でマークされ説明されるべきです。

（5）回路図を確認してください。回路図の接続が妥当で正しいかどうかをチェックし、検査報告をするためにProtel 99SEの電気的ルールチェック機能を使用してください。エラーがある場合は、エラー状況に応じて修正する必要があります。

（6）ネットワークテーブルを作成します。部品リスト、部品パッケージ、パラメータ、部品間の接続テーブルである模式図を生成するためのネットワークテーブルで、各部品とそれらの間の接続関係を確認することができる。

（7）印刷プリントアウト回路図

以上の手順で、MCUの最小システム回路図の設計は完了です。シングルチップマイクロコンピュータおよびシングルチップマイクロコンピュータの動作に必要な水晶発振回路、パワーオンおよびマニュアルリセット回路の自動リセット、電源回路およびシングルチップマイクロコンピュータの動作に必要なプログラミングインターフェースを含む、シングルチップマイクロコンピュータの最小システムの回路は比較的簡単である。完成したMCUの最小システムの概略図を図3に示します。図3
ログイン最小SCMシステムの回路図

2.2のプリント回路基板設計

電子製品、電子製品を設計する回路設計の究極の目標であり、そして物理的構造および回路機能はプリント回路板によって実現される。 Protel 99SEを使用したプリント回路基板の設計プロセスは次のとおりです。

（1）Protel 99SEを起動し、プリント回路基板の設計環境に入ります。

（2）回路基板フレーム設計。プリント基板の設計を始める前に、まず回路基板の額縁サイズなど、回路基板の数層、単一パネルか二重パネルか、どのようなパッケージ形態と各部品の取り付け位置などの回路基板の予備計画を立てます。 。回路の設計によると、Keep Out Imyetに描かれたボードのサイズは幅7617mil、高さ4466milです。ボードはダブルパネルとして定義されています。ボードのサイズは、ボードを設計するときに考慮する最初の要素であり、通常、ボードの外形寸法は製品のハウジング設計と一致しています。長さと幅の比率は、可能な限り4：3または3：2になるように設計されています。

（3）パラメータ設定。主に部品のレイアウトパラメータ、基板パラメータ、配線パラメータなどを設定します。プリント基板の設計において、パラメータ設定は非常に重要なステップです｡メニューコマンド[デザイン/ルール]を実行し、[ルーティング]ボタンを左クリックして、設計要件に従ってルールクラス（RulesClasses）にパラメータを設定します。 。 Routing Imyerを選択します。 [幅の制限]を選択して、接地線の幅を設定します：[追加]ボタンを左クリックして線幅ルール設定インターフェイスを開き、[Rule Scope]領域の[Filter Kind]選択ボックスで[Net]を選択します。 [Rule Attributes]領域で、[Minimum width]、[Maximum width]、および[Preferred]入力ボックスの線幅を50 milに設定し、電源線幅設定を[Net]ドロップダウンボックスでVCCに設定し、その他の線幅設定を同じにします。 ：FilterKind選択ボックスでWhole Boardを選択してから、Minimum width、Maximum width、Preferredの3つの入力ボックスの線幅を20milに設定します。

（4）ネットワークテーブルに転送してコンポーネントパッケージを追加します。ネットワークテーブルは、プリント基板の自動配線をガイドするルールであり、回路図設計システムとプリント基板設計システムの間の中間的な役割も果たします。搭載されている各部品には、滑らかな回路基板レイアウトを確保するために正しい形状のパッケージが必要です。メニューコマンド[ライブラリのデザイン/追加/削除]を実行し、[コンポーネントライブラリの追加/削除]ダイアログボックスですべてのコンポーネントに対応するコンポーネントパッケージライブラリを選択してから、メニューの[デザイン/ロードネット]コマンドを実行し、ポップアップウィンドウをクリックします。 [参照]ボタンをクリックし、ポップアップウィンドウでスケマティックデザイン（拡張子Net）で生成されたネットワークテーブルファイルを選択します。エラーがない場合は、[実行]ボタンをクリックします。エラーメッセージが表示された場合は、すべてのエラーが修正されるまでエラーを変更する必要があります。

（5）部品を配置します。 Protel 99SEは自動的にコンポーネントをレイアウトし、ユーザーが手動でレイアウトできるようにします。レイアウトをより合理的かつ美しくするために、ほとんどの設計者は手動レイアウトを使用します。ユーザーは、それほど厳しくない条件下で配線効率を向上させるために自動レイアウトを達成することができます。

（6）自動配線。 Protel 99SEは、世界最先端のネットワークフリー、形状ベースの対角自動ルーティング技術を採用しています。メニューコマンドAuto Routing /Allを実行し、ポップアップウィンドウのRoute allボタンをクリックすると、プログラムは自動的にプリント基板を配線します。関連パラメータが適切に設定され、コンポーネントのレイアウトが妥当である限り、自動配線の成功率はほぼ100％です。

（7）手動調整。自動配線が完了した後、ボードを完璧にするために手動で調整することができるいくつかの不十分な場所があるかもしれません。最後にファイルを保存し、図4に示すようにプリント基板（PCB）図を印刷します。図4は、PCB電子時計図

プロテル99SEサポートPCB回路基板のレイアウトのさまざまな側面を確認するために、3Dビューに変換され、完了し、デザイン、等トレースを完了
ログイン設けられています状況問題を見つけ、対応する変更を加えるため。 MCUの最小システムボードの3Dレンダリングを図5に示します。図5
ログイン最小SCMシステム回路基板3Dレンダリング

PCB生産加工企業は、完成した最小のSCMシステムの回路基板は、図1に示します。図6
は、

3結論

現代の電子情報技術の急速な発展、電子製品の複雑さと集積度を有する完成マイクロコントローラの最小システムボード
を持って
急激な増加電子製品設計プロセスにおいて、回路設計ソフトウェアの使用もまたより広く行き渡っている。 Protel 99SEは、回路図の作成、ネットリストの作成、基板設計から完全なプロセスを提供し、その強力な機能により、製品の信頼性を大幅に向上させ、設計サイクルを短縮し、設計コストを削減します。コンピュータ支援電子回路設計ソフトウェアはこれからも長い間そうするでしょう。
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