第一章 Protel 99 SE基础

1.1  Protel 99 SE的功能模块

    Protel 99 SE的主要功能模块包括电路原理图设计、印制电路板（PCB）设计、无网格布线器、可编程逻辑器件设计、电路模拟/仿真等。各模块具有丰富的功能，可以实现电路设计与分析。
    电路设计部分主要包括：
    用于原理图设计的Schematic模块。该模块主要包括设计原理图的原理图编辑器，用于修改、生成零件的零件库编辑器以及各种报表的生成器。
     用于印制电路板设计的PCB设计模块。该模块主要包括用于设计印制电路板的电路板编辑器，用于修改、生成零件封装的零件封装编辑器以及电路板组件管理器。
    用于PCB自动布局和布线的Route模块。
电路仿真与PLD（逻辑器件）设计部分主要包括：
    用于可编程逻辑器件设计的PLD模块。该模块主要包括具有语法意义的文本编辑器、用于编译和仿真设计结果的PLD以及仿真波形观察窗口。
    用于电路仿真的Simulate模块。该模块主要包括一个功能强大的数／模混合信号电路仿真器，能提供连续的模拟信号和离散的数字信号仿真。
    下面将介绍三个常用的模块。
    1．Schematic模块
    电路原理图是电路设计的开始，是用户设计目标的原理实现。其图形主要由电子器件和线路组成。如图1-1所示为一张由Schematic模块生成的电路原理图。Schematic模块具有如下特征。
    （1）支持层次化设计
    随着电路的日益复杂，电路设计的方法也日趋层次化。也就是说，可先将整个电路按照其特性及复杂程度切割成适当的子电路，必要时可以使用层次化的树状结构来完成。设计师先单独绘制及处理好每一个子电路，然后再将它们组合起来继续处理，最后完成整个电路。Schematic完全提供了层次化设计所需要的功能。
    （2）丰富而又灵活的编辑功能  
      自动连接功能。在原理图设计时，有一些专门的自动化特性用于加速电气元件的连接。电气栅格特性提供了所有电气件（包括端口、原理图、总线、总线端、网络标号、连线和元件等）的真正“自动连接”。当它被激活时，一旦光标移到电气栅格的范围内，它就自动跳到最近的电气“热点”上，接着光标形状发生改变，指示出连接点。当这一特性和自动连接特性配合使用时，连线工作就变得非常轻松。

    交互式全局编辑。在任何设计对象（如元件、连线、图形符号、字符等）上，只要双击鼠标左键，就可打开它的对话框。对话框显示该对象的属性，设计者可以立即进行修改，并可将这一修改扩展到同一类型的所有其他对象，即进行全局修改。如果需要，还可以进一步指定进行全局修改的范围。
    便捷的选择功能。设计者可以选择全体，也可以选择某个单项，或者一个区域。在选择项中，设计者还可以不选某项，也可以增加选项。已选中的对象可以移动、旋转，也可以使用标准的Windows命令，如Cut（剪切）、Copy（复制）、Paste（粘贴）、Clear（清除）等。
    （3）强大的设计自动化功能
     设计检验ERC（电气法则检查）。它可以对大型复杂设计进行快速检查。电气法则检查ERC可以按照用户指定的物理/逻辑特性进行，而且可以输出各种物理／逻辑冲突的报告。例如，没连接的网络标号、没连接的电源、空的输入引脚等，同时还可将电气法则检查ERC的结果直接标记在原理图中。
      数据库连接。它提供了强大灵活的数据库连接，原理图中任何对象的任意属性值都可以输入和输出，设计者可以选择某些属性（可以是两个属性，也可以是全部属性）进行传送，也可以指定输入/输出的范围是当前图纸，还是当前项目或元件库，或者是全部打开的图纸或元件库。一旦所选择的属性值已输出到数据库，由数据库管理系统来处理支持的数据库，包括dBASE III和dBASE IV。
    自动标注。在设计过程的任何时候都可以使用“自动标注”功能（一般是在设计完成的时候使用），以保证无标号跳过或重复。
    （4）在线库编辑及完善的库管理
    设计者不仅可以打开任意数目的库，而且不需要离开原来的编辑环境就可以访问元件库。通过计算机网络还可以访问多用户库。
     元件可以在线测览，也可以直接从库编辑器中放置到设计图纸上，不仅库元件可以增加或修改，而且原理图和元件库之间可以进行相互修改。
    原理图提供16000多个元器件库，包括AMD、Intel、Motorola、Texas Instruments、National Instruments、ZILOG、Maxim、Xilinx等公司的元件库，以及Eesof、PSPICE、SPICE仿真库等。
    2．PCB设计模块
    PCB是由电路原理图到制版的桥梁，设计了电路原理图后，需要根据原理图生成印制电路板，这样就可以制作电路板。如图1-2所示为一张由原理图生成的PCB图。PCB模块具有如下主要特点。

    （1）32位的EDA设计系统
    PCB可支持设计层数为32层、板图大小为2540mm´2540mm或100in´100in的多层印制电路板。
    可作任意角度的旋转，分辨率为0.001°。
     支持水滴焊盘和异型焊盘。
    （2）丰富而又灵活的编辑功能
    交互式全局编辑、便捷的选择功能、多层撤销或重做功能。
    支持飞线编辑功能和网络编辑。用户无需生成新的网络表，即可完成对设计的修改。
 手工重布线可自动去除回路。
    PCB图能同时显示元器件引脚号和连接在引脚上的网络号。
    集成的ECO（工程修改单）系统将会记录下设计者的每一步修改，并将其写入ECO文件，设计者可依此修改原理图。
    （3）强大的设计自动化功能
     具有超强的自动布局能力，它采用了基于人工智能的全局布局方法，可以实现PCB板面的优化设计。
    高级自动布线器采用拆线重试的多层迷宫布线算法，可同时处理所有信号层的自动布线，并可以对布线进行优化。可选的优化目标可使过孔数目最少，使网络按指定的优先顺序布线等。
    支持Shape-based（无网络）的布线算法，可完成高难度、高精度PCB（如486以上计算机主板、笔记本计算机的主板等）的自动布线。
    在线式DRC（设计规则检查），在编辑时系统可自动地指出违反设计规则的错误。
    （4）在线式库编辑及完善的库管理
    设计者不仅可以打开任意数目的库，而且不需要离开原来的编辑环境就可访问、浏览元件封装库。通过计算机网络还可以访问多用户库。
    （5）完备的输出系统
     支持Windows平台上所有的输出外设，并能预览设计文件。
     可输出高分辨率的光绘（Gerber）文件，对其进行显示、编辑等。
     能输出NC Drill和Pick＆Place文件等。
    3．PLD设计模块
    PLD99支持所有生产商的主要逻辑器件。与其他的EDA软件相比，PLD99有两个优点：第一是仅需要学习一种开发环境和语言就能够使用不同厂商的器件——用PLD99既可为PAL16L8设计一个简单的地址解码器，又可为Xilinx5000系列元器件做一个专用的设计；第二是可将相同的逻辑功能做成物理上不同的元器件，以便根据成本、供货渠道自由选择元器件制造商。PLD99全面支持PLD器件，包括Altera Max、AMD MACH、Atmel高密度EPLDs、Cypress、Inter FLEX、ICT EPLD/FPGA’s、lattice、National MAPL、Motorola PLD、Philips PML、Xilinx EPLD等。