基础强化训练报告标准版教学教材.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。基础强化训练报告标准版-基础强化训练任务书学生姓名:侯康专业班级:电子0802指导教师:XX工作单位:题目:FPGA开发板电路印制板图的设计一、 训练目的主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练,提高学生的基础理论知识、基本动手能力,提高人才培养的基本素质。二、 训练内容和要求1、基础课程和基本技能强化训练(1)设计一个FPGA最小系统电路;(2)对所设计电路的基本原理进行分析;2、文献检索与利用、论文撰写规范强化训练要求学生掌握基本的文献检索方法,科学查找和利用文献资料,同时要
2、求学生获得正确地撰写论文的基本能力,其中包括基本格式、基本排版技巧和文献参考资料的写法、公式编排、图表规范制作、中英文摘要的写法等训练。3、基本动手能力和知识应用能力强化训练(1)学习PROTEL软件;(2)绘制电路的原理图和PCB版图,要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范;4、查阅至少5篇参考文献,按武汉理工大学课程设计工作规范要求撰写基础强化训练报告书,全文用A4纸打印。三、 初始条件计算机;MicrosoftOfficeWord软件;PROTEL软件四、 时间安排1、20010年7月12日集中,作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明;学生查阅相关资料,学习电路的工作原理。2、
3、2010年7月12日,电路设计与分析。3、2010年7月13日至2010年7月15日,相关电路原理图和PCB版图的绘制。4、2010年7月16日上交基础强化训练成果及报告,进行答辩。指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日-目录摘要IAbstractII1.绪论12.Protel使用相关说明22.1Protel软件安装22.2Protel设计流程23.FPGA开发板原理图设计33.1设计前的准备33.1.1设定图纸大小33.1.2设置Protel设计环境33.1.3旋转零件43.1.4原理图的布线43.2FPGA原理图的设计53.2.1电源电路的设计53.2.2晶振电路53.2.3
4、程序下载电路63.2.4外部数据扩展电路63.2.5配置芯片电路73.2.6FPGA主控芯片电路73.2.7ERC检测83.3FPGA网络报表的生成83.4FPGA印制电路板图的设计93.4.1装载网络表93.4.2PCB板图的生成103.4.3PCB布线113.4.4信号完整性检测114.小结与体会12参考文献:13附录I:FPGA最小系统原理总图14附录II:PCB总图15附录III:原件清单16摘要随着科技的不断发展,EDA(电子设计自动化)技术已经成为工业设计的不可或缺的一部分,而Protel正式EDA中的一员。在电子行业的CAD(计算机辅助设计)软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件
5、的前面,是电子设计者的首选软件,它较早就在国内开始使用,在国内的普及率很高。如今Protel已经发展成为完整的板级全方位电子设计系统,它包含了电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计(包含印制电路板自动布线)、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客户/服务器)体系结构,同时还兼容一些其它设计软件的文件格式,如ORCAD,PSPICE,EXCEL等,其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100布通率。正是因此,它在电子电路设计、工业版图设计等多领域均得到了广泛的应用。关键词:EDAProtelPCBCA
6、DAbstractWiththecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,EDA(ElectronicDesignAutomation)technologyhasbecomeanindispensablepartofindustrialdesign,andProtelEDAinanofficial.Intheelectronicsindustry,CAD(computeraideddesign)software,whichdeservedlycameinfrontofmanyEDAsoftwareisthedesignerofchoiceforel
7、ectronicsoftware,whichstartedearlyoninthecountry,thehighpenetrationrateinthecountry.TodayProtelhasdevelopedintoacompleteboard-levelelectronicdesignsystemcomprehensive,itincludesschematicdrawing,analoganddigitalcircuits,mixed-signalsimulation,multi-layerprintedcircuitboarddesign(includingautomaticrou
8、tingofprintedcircuitboard)canprogramminglogicdesign,graphicsgeneration,spreadsheetsgeneratedtosupportfeaturessuchasmacrooperations,andwithClient/Server(client/server)architecture,butalsocompatiblewithanumberofotherdesignsoftware,fileformats,suchasORCAD,PSPICE,EXCEL,etc.Themulti-layerprintedcircuitbo
9、ardscanbeautomatedforhighdensityPCBlayout100%ofcloththroughrate.Itis,therefore,itisinelectroniccircuitdesign,layoutandmanyotherareasofindustryhavebeenwidelyused.Keywords:EDAProtelPCBCAD1. 绪论数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始,数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件;70年代末,微处理器的
10、出现,使数字集成电路的性能产生质的飞跃。数字集成器件所用的材料以硅材料为主,在高速电路中,也使用化合物半导体材料,例如砷化镓等。逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的趋势。近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA(FieldProgrammableGateArray)的飞速进步,使数字电子技术开创了新局面,不仅规模大,而且将硬件与软件相结合,使器件的功能更加完善,使用更灵活。FPGA,它是在PAL、GAL、CPLD等可编
11、程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点,有着如下的优点:1) FPGA运行速度快2) FPGA管脚多,容易实现大规模系统3) FPGA内部程序并行运行,有处理更复杂功能的能力4) FPGA有大量软核,可以方便进行二次开发因而在数字信号处理、高速数据采集、网络控制、汽车电子、自动化控制领域都有着及其广泛的应用,FPGA技术的迅猛发展必将影响整个电子技术发展的方向,因而对于FPGA的学习也应当加强。要想学习FPGA技术就必须得有一套FPGA的最小系统开发板,这正是我们现在电路印
12、制版图设计的主要内容。2. Protel使用相关说明2.1Protel软件安装本设计采用的是Protel公司的Protel99se电子线路EDA设计软件,其安装界面如下:2.2Protel设计流程1) 电路原理图的设计电路原理图的设计主要是Protel99se的原理图设计系统(AdvancedSchematic)来绘制一张电路原理图。在这一过程中,要充分利用Protel99se所提供的各种原理图绘制工具、各种编辑功能,来实现我们的目的,即得到一张正确、精美的电路原理图。2) 产生网络报表网络报表是电路原理图设计(SCH)与印制电路板设计(PCB)的一座桥梁,它是电路板自动的灵魂。网络表可以从电
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