课程教案课程名称：EDA技术实验任课教师：王小虎所属院部：电气与信息工程学院教学班级：自本1201-02教学时间：2014—2015学年第二学期湖南工学院课程基本信息P1实验一原理图的绘制一、本次课主要内容绘制一张完整的电源电路原理图.1．绘制电源电路的原理图，并填上正确的封装，完成后将文件存盘。
2．对完成的电路图进行ERC校验，若有错误，则加以改正，直到校验无误后，存盘.2．对修改后的电路图进行编译，产生网络表文件，将网络表文件存盘后退出3．根据以上的实验内容写出实验报告，并将绘制好的完整电源电路图打印出来贴在报告中，分析实验过程中遇到的问题，总结用到的知识点。
二、教学目的与要求1．熟练掌握PROTEL99的基本操作。
2．学会绘制电路原理图。
3．掌握电路图的ERC校验、电路错误修改和网络表的生成三、教学重点难点重点：调用元件；创建原理图元件库；网络标号。
难点：原理图元件库的创建四、教学方法和手段采用课堂讲授大概20分钟时间，对原理图绘制的方法与技巧运用多媒体进行演示、制作教学幻灯片。
五、作业与习题布置写出完整的实验报告，并回答下面问题。
1、为什么要给元器件定义封装形式？是否所有原理图中的元器件都要定义封装形式？2、放置元器件时系统提示没有打开元器件库，应如何解决？3、使用网络标号时应注意哪些问题？4、总线和一般连线有何区别？使用中应注意哪些问题？P2实验一原理图的绘制一、实验目的（1）熟练掌握PROTEL99的基本操作。
（2）学会绘制电路原理图。
（3）掌握电路图的ERC校验、电路错误修改和网络表的生成。
二、实验内容与步骤（1）新建文档，设置参数的基本操作。
进入ADV ANCED SCHEMATIC，新建一张原理图，并设置它的工作空间参数和文档参数。
其中，电路图大小设置为A4，横向放置，标题栏选择标准标题栏，栅格大小均选为20mil。
（2）装入元器件库。
执行相关命令，（3）放置元器件。
按照如图1-1所示，从元器件库中放置相应的元器件到电路图中，并对元器件做移动，旋转等操作，同时进行属性设置。
各元器件的元器件标号及标称值均采用小四号宋体，完成后将文件存盘。
（4）全局修改。
利用SCH的全局修改功能，将图1-1中电阻的标号和标称值均由小四号宋体改为五号黑体，并将电阻的编号R*由大写改为小写r*，完成后将文件改名存盘。
（5）绘制电源电路图。
按照如1-1所示，绘制电源电路的原理图，并填上正确的封装，完成后将文件存盘。
（6）对完成的电路图进行ERC校验，若有错误，则加以改正，直到校验无误后，存盘（7）对修改后的电路图进行编译，产生网络表文件，将网络表文件存盘后退出（1）为什么要给元器件定义封装形式？是否所有原理图中的元器件都要定义封装形式？（2）放置元器件时系统提示没有打开元器件库，应如何解决？（3）使用网络标号时应注意哪些问题？（4）总线和一般连线有何区别？使用中应注意哪些问题？P4 教学后记：P5实验二单面板的制作一、本次课主要内容1. 导入实验一中己完成的电源电路的原理图.设置好相关的参数,绘制好电源电路PCB图.将文件存盘退出.2.将绘制好的PCB图打印出来贴在报告中.3. 制作电源实物二、教学目的与要求1.熟练掌握PCB 的基本操作。
2.基本掌握PCB元器件库的编辑方法。
3.掌握单面板的制作。
三、教学重点难点重点：图纸参数设置;调用PCB元件；创建PCB元件库；元件布局与排列;网络走线.难点：元件布局与走线注意：单面板走线不能有交叉,布线前元件布局时尽量不能有飞线交叉四、教学方法和手段采用课堂讲授(大概20分钟时间)，对PCB板图绘制的方法与技巧运用多媒体进行演示、并制作教学幻灯片,并制作教学幻灯片。
其余时间指导学生上机操作,并解答学生提问.五、作业与习题布置回答下面问题:1.简述自动布局的步骤。
2.自动布线前,要进行哪些设置?3.何种类型的电路，在设计印制板时要使用铺铜?写出完整的实验报告:要求制作直流稳压电源系统实物，能输出+5V、-5V、+12V、-12V、+3.3VP6实验二单面板的制作一、实验目的(1)熟练掌握PCB 的基本操作。
(2)基本掌握PCB元器件库的编辑方法。
(3)掌握单面板的制作。
(4) 绘制出电源PCB图（单面板）二、实验内容(1) 进入SCH ，打开在实验一中己完成的电源电路的原理图(图1-1)，设置好电路图中各元器件的封装，执行相关菜单命令，生成此电路图的网络表。
(2) 新建一个PCB文件,打开标准元器件库,设置好工作空间参数和文档参数,其中信号层选择底层,将此文件更名为dydl.PCB保存.(3) 在禁止布线层上绘制电路版图的边框,给边框加上尺寸标注.(4) 调入电源电路的网络表,若网络表中存在错误,则加以修改,完全正确后,按下EXECUTE按钮确定.(5) 通过自动布局以及人工调整的方法，合理布局元器件，布局调整时应尽量减少飞线交叉。
(6) 设置设计规则，其中，电源以及接地线要求的铜膜线宽最小为30mil,最大为40mil,其余的线宽均为10mil.(7) 执行手动布线，并参考自动布线。
(8) 在PCB 中，生成此电路板图的网络表，重新回到SCH 中，与原理图的网络表进行比较，若发现不符，寻找原因，加以改正。
(9) 进行DRC检查，生成报告文件，若有错误，则加以修改。
(10)给电路板图加上铺铜，铺铜与地相连，并且去除死铜，最后完成电源电路印制电路图，将文件存盘退出.(11)打印电路图三、思考题(1)简述自动布局的步骤。
(2)自动布线前,要进行哪些设置?(3)何种类型的电路，在设计印制板时要使用铺铜?四、作业要求：要求制作直流稳压电源系统实物，能输出+5V、-5V、+12V、-12V、+3.3VP7 要求在实物上敷铜表示出班级、姓名、学号、制作日期（没有者不计成绩）。
表1.1 电路板所需要的器材表1.2 电源元器件清单P8P9 教学后记：P10实验三有时钟使能的两位十进制计数器原理图输入设计一、本次课主要内容设计一个有时钟使能的两位十进制计数器，在Quartus II软件平台上绘制出完的电路原理图，并进行编译，仿真，测试。
二、教学目的与要求1.掌握带有时钟输入的数字电路原理图输入设计方法；2.进一步掌握时序波形的真；3.了解VHDL初步的基本知识。
4..根据以上的实验内容写出实验报告，并将仿真波形图打印出来贴在报告中，分析实验过程中遇到的问题，总结用到的知识点三、教学重点难点重点: Quartus II使用,文件命名与保存, 调元件库,网络标号,总线设置,波形仿真难点: 波形仿真,总线设置,四、教学方法和手段采用课堂讲授(大概20分钟时间)，对Quartus II软件的使用方法运用多媒体进行演示、并制作教学幻灯片。
其余时间指导学生上机操作,并解答学生提问.实验设备：EDA系统箱一台，装有PROTEL软件的计算机一台，打印机一台五、作业与习题布置1、对仿真波形结果进行分析。
2、用VHDL编写有时钟输入的两位十进制计数器源程序。
3、写出完整的实验报告11P 图3-2 调出元件74390图3-3 从Help 中了解74390的详细功能实验三 有时钟使能的两位十进制计数器原理图输入设计一.实验目的掌握带有时钟输入的数字电路原理图输入设计方法； 进一步掌握时序波形的真； 了解VHDL 初步的基本知识。
二.实验原理与步骤1.实验步骤见第五章第一节介绍的方法。
2.电路设计原理：频率计设计的基本步骤与上一个实验介绍的完全一样，只是需要考虑从哪一个电路模块开始。
图3-1 用74390设计一个有时钟使能的两位十进制计数器原理1、设计电路原理图，频率计的核心元件之一是含有时钟使能及进位扩展输出的十进制计数器。
为此这里拟用一个双十进制计数74390和其它一些辅助元件来完成。
电路P12 原理图如图2-1所示。
图中，74390连接成两个独立的十进制计数器，待测频率信号clk通过一个与门进入74390的计数器1的时钟输入端1CLKA，与门的另一端由计数使能信号enb控制：当enb = '1' 时允许计数；enb = '0' 时禁止计数。
计数器1的4位输出q[3]、q[2]、q[1]和q[0]并成总线表达方式即q[3..0]，由图2-1左下角的OUTPUT输出端口向外输出计数值，同时由一个4输入与门和两个反相器构成进位信号进入第2个计数器的时钟输入端2CLKA。
第2个计数器的4位计数输出是q[7]、q[6]、q[5]和q[4]，总线输出信号是q[7..4]。
这两个计数器的总的进位信号，即可用于扩展输出的进位信号由一个6输入与门和两个反相器产生，由cout输出。
clr是计数器的清零信号。
2、计数器电路实现，在此首先从实现图3-1所示的电路的绘制和测试开始，用鼠标双击“Enter Symbol”窗中Symbol Libraries栏的e:\maxplus2\max2lib\mf的宏功能元件库，于是可以在Symbol Files栏中看到绝大多数74系列的元件（图3-2）。
这些器件的详细功能及其它们的逻辑真值表可以通过查阅“Help”选项来获得。
为了查阅74390的功能，可如图3-3所示，在Help菜单中选Old-Style Macrofunctions项，然后选Counters项。
图3-4 两位十进制计数器工作波形向原理图编辑窗中调入宏功能元件如图3-2所示，直接在上端的Symbol Name栏中键入器件的名称，如74390等，然后点击OK键即可。
如果要了解74390内部的情况，可以用鼠标在其上双击。
最后根据图2-1在原理图编辑窗中完成该电路的全部绘制。
绘制过程中应特别注意图形设计规则中信号标号和总线的表达方式：若将一根细线变成以粗线显示的总线，可以先将其点击使其变成红色，再选Option选项中的Line Style ；若在某线上加信号标号，也应该在该线某处点击使其变成红色，然后键入标号名称，标有相同标号的线段可视作连接线段，但可不必直接连接。
对于以标号方式进行总线连接可以如图3-1那样。
例如一根8位的总线bus1(7..0)P13 欲与另3根分别为1、3、4位的连线相接，它们的标号可分别表示为bus1(0)，bus1(3..1)，bus1(7..4)。
3、波形仿真，按照第一章介绍的流程能够很容易地得到图2-1电路的仿真波形（图3-4）。
由波形图3-4可见，图2-1电路的功能完全符合原设计要求：当clk输入时钟信号时，clr信号具有清0功能，当enb为高电平时允许计数，低电平时禁止计数；当低4位计数器计到9的向高4位计数器进位，另外由于图3-4中没有显示高4位计数器计到9，故看不到count的进位信号。
如果本设计电路的存盘文件名为conter8.gdf ，则按照步骤5的第9段介绍的方法，将此项设计包装成一个元件存入库中以备后用，该电路对应的元件名是conter8 。