《微控制器应用综合实验》实验指导书实验一 Altium Designer软件的基本操作一、实验目的1、熟悉软件的设计编辑界面。

2、熟悉原理图的菜单栏、工具栏及工作面板3、熟悉PCB编辑器的菜单栏、工具栏及工作面板4、学会并掌握原理图库文件中原理图符号的绘制方法。

5、学会创建PCB新元件。

二、实验内容本实验学习软件自带的参考设计 4 Port Serial Interface.PRJPCB，打开其中的原理图文件、PCB版图文件，原理图库文件和PCB库文件，了解相应的工作面板和工具栏，以及元器件属性的设置方法。

通过原理图符号以及PCB新元件的绘制，进一步掌握工具栏和菜单栏的使用。

三、实验设备和仪器1、PC机一台2、正版Altium Designer软件一套四、实验步骤参考实验指导书附录部分。

五、实验报告1、叙述实验步骤中图纸平移、缩放，对象的连线拖动和不连线拖动等操作的实现方法。

2、详述查找元器件TL16C554的具体步骤，和加载包含此元器件的集成库的方法。

3、详述在库面板中查找电阻、电容、二极管的具体步骤4、详述布线宽度的设置方法和电气设计中安全间距规则的设置方法4、详述绘制元器件1488_1的具体步骤。

5、详述绘制PCB元件DIP8的具体步骤。

附录：实验步骤1.打开PCB工程文件4 Port Serial Interface.PRJPCB, 该工程文件在\Altium Designer\ Examples\Reference Designs\4 Port Serial Interface 文件夹中2. 打开此工程中的原理图文件ISA Bus and Address Decoding.SchDoc3. 尝试使用视图菜单（View 菜单）的快捷键和工具栏来实现图纸显示区域的设置。

4. 使用鼠标进行图纸的平移和缩放。

5. 分别进行单个对象和多个对象的选择6. 分别实现所中对象的连线拖动和不连线拖动7. 双击其中一个元器件。

器件属性对话框会显示，你可以编辑器件的任何属性。

8. 实现元器件的复制和粘贴9. 选中网络标签+12V_U/P，将其删除；然后执行菜单Place »Net Label添加一个+12V_U/P 的网络标签。

10. 删除原理图中的任一总线，然后执行菜单Place »Bus重新添加一条总线。

11. 删除原理图中的任一导线，然后执行菜单Place »Wire重新添加一条导线。

12. 删除原理图中的任一总线入口，然后执行菜单Place »Bus Entry重新添加一条导线。

13．在库面板中，使用“Search”按钮或者菜单Tools»Find Component来查找器件2N3904，加载包含此器件的元件库并使元件可用。

14．在打开的元件库中查找电阻、电容、二极管等。

在库面板中选择集成库Miscellaneous Devices.IntLib，此库是安装该软件时，默认安装的两个PCB 库之一。

它包括多种离散器件，如：电阻、电容、二极管等等。

在筛选字段里分别键入res，cap，diode，实现相应元器件的查找。

13. 不保存任何改变，关闭原理图。

14.打开此工程中的PCB文件4 Port Serial Interface.PcbDoc，双击焊盘（pad），了解焊盘属性的设置方法。

双击过孔（via），了解过孔的属性设置方法。

15、执行菜单Design » Rules，打开“PCB Rules and Constraints Editor[mm]”面板，在Routing目录下选择Width选项，可设置特定网络的布线宽度。

在Electrical目录下选择Clearance选项，可设置电气规则中的安全间距。

16.打开此项目中的库文件4 Port Serial Interface.SchLib，利用SCH Library面板打开元器件1488_1，如下图所示执行菜单Tool » New Component，新建一个元器件，按照上图绘制元器件符号，进行相应管脚（pin）的属性设置。

17. 打开此项目中的库文件Port Serial Interface.PcbLib，利用PCB Library面板打开PCB元件DIP8，如下图所示DIP8的尺寸为：焊盘的垂直间距为100mil，水平间距为300mil，外形轮廓框长400mil，宽200mil，距焊盘50mil，圆弧半径25mil。

下图中的4个坐标值是元件符号轮廓4个顶点的坐标。

执行菜单Tool »New Blank Component，新建一个PCB元件，按照上图绘制PCB元件，熟悉焊盘的属性设置方法。

实验二 uA741放大电路一、实验目的1、体会Altium Designer的基本操作和使用技巧。

2、学会安装元器件库的方法3、学会并掌握绘制简单电路原理图的基本步骤及方法和技巧。

4、学习生成印刷电路板的基本步骤和方法，掌握手动布局、手动布线和覆铜等方法。

二、实验内容本实验设计的是uA741放大电路原理图。

原理图中所涉及的主要元件有输入端：Header2，Header4；电阻：Res3；运算放大器：uA741；还有电源和地。

本实验内容包括：uA741放大电路原理图的设计及印制电路板PCB的生成、覆铜以及各种报表的生成。

三、实验设备和仪器1、PC机一台2、正版Altium Designer软件一套四、实验步骤参考uA741放大电路实验指导书附录部分。

五、实验报告1、完整绘制uA741放大电路原理图，写出必要的步骤，并附上所绘制的原理图。

2、详述元器件的自动标注方式。

3、打印出电气规则检查结果，如有错误，你是如何解决的？4、详述利用向导创建PCB文件的过程。

5、完成PCB文件中的元器件的手动布局和布线，附上所得到的PCB图；6、打印PCB电气规则检测结果，如有错误，你是如何处理的？7、进行覆铜，附上覆铜后的PCB图。

附录：实验步骤一、绘制简单电路原理图1、创建新的PCB工程文件在工具列选择 File » New » Project » PCB Project，开启一个项目档，或是在左边的FILE 面板点选 NEW 区块的 Blank Project(PCB)。

2、接着在工程面板按右键选择Save Project As ，在文件名的位置上，输入Demo1.prjpcb，然后按储存。

3、添加新的原理图文件，在 Prjpcb 面板里面按右键选择 Save As，同样的在文件名位置上输入Demo.schdoc。

4、设置原理图的一些选项在工具列选择Design » Document Options，在 Standard Style 选您所需要的图框大小，选择 A4 大小并按 OK 。

5、安装元器件库在工具列选择Design » Add/Remove Library,在“Available Libraries”对话框中单击“install”按钮，添加Altium Designer Summer 09\Library\ST Microelectronics库文件夹的ST Operational Amplifier.IntLib集成元器件库，如下图所示。

6、放置电路元器件在工具列选择Design »Browse Library或单击面板标签system,选中libraries,打开库文件面板，如下图所示。

在面板中分别选中相应的元器件库，选择相应元器件，将其放置到电路图中。

相应元器件名称和所属的元器件库如下表所示。

7、绘制电路连线和分配元器件标号执行菜单命令【place】»【wire】，按下图进行电路连线。

然后执行菜单命令【Tools】»【Annotate Schematics...】命令进行元器件的自动标注。

最后得到的电路图如下所示。

8、检查电路原理图执行菜单命令【Project】»【Compile PCB Project】来进行ERC检测。

9、导入原理图设计文件为此PCB工程文件添加一个PCB文件PCB1.PcbDoc，然后执行菜单命令【Design】»【Update PCB Document PCB1.PcbDoc】，打开“engineering Change Order”对话框，依次点击对话框中的“Validate Changes”按钮和“Execute Changes”按钮，便可导入原理图设计文件。

10、元器件的布局对元器件进行手动布局，然后执行菜单命令【Place】»【Interactive Routing】，进行手动布线，布线时可以通过菜单命令【Place】»【Via】，添加过孔。

可以有不同的布局和布线，最后形成的一种元器件的布局和布线方式如下所示：11、设计规则检测（DRC）执行菜单命令【Tools】»【Design Rule Check】，弹出“Design Rule Check[mil]”对话框，单击图中的“Run Design Rule Check”按钮，则系统运行DRC检测，其结果会显示在信息对话框中，如有错误，则要进行布局和布线的修改或者执行菜单命令【Design】»【Rules】，进行PCB设计规则的修改。

直到检查结果没有错误为止。

12、设计覆铜执行菜单命令【Place】»【Polygon Pour】，打开覆铜属性对话框，进行属性设置后，单击“OK”按钮，依次选择覆铜区域的各个顶点，进行覆铜。

13、档案输出执行菜单命令【Report】»【Bill of Materials】，输出零件表。

实验三A/D转换电路一、实验目的1.进一步体会Altium Designer的基本操作和使用技巧。

2.学会并掌握绘制电路原理图的基本步骤及方法和技巧。

3.学习新建元件库的方法，并学会调用。

4.学习生成印刷电路板的基本步骤和方法，掌握自动布局和自动布线等方法。

二、实验内容本实验设计的是视频用20MHz的8位A/D转换电路。

视频信号需要进行数字处理，在电路设计时一般采用8位分辨率、频率为20MHz左右的HI1175模数转换器，如图3.1所示。

在该电路中，复位信号输入箝位放大器U1中，用以除掉同步脉冲。

放大器A1使钳位信号位于模数转换器的输入范围内，并进行放大驱动。

模数转换器的输入电压范围为0.6~2.6V，数字信号经总线驱动缓冲器U4输出。

本实验内容包括：A/D转换电路原理图及PCB图的绘制。

三、实验设备和仪器1、PC机一台2、正版Altium Designer软件一套四、实验步骤参考A/D转换电路实验指导书附录部分。