《Altium Designer 16 基础实例教程》授课计划
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altiumdesigner课程设计
altium designer 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解Altium Designer软件的基本功能与操作流程。
2. 学生能掌握原理图绘制、PCB设计、原理图与PCB之间的同步等基本技能。
3. 学生能了解并运用Altium Designer进行电路设计的行业标准与规范。
技能目标：1. 学生能独立使用Altium Designer进行简单电路的原理图绘制和PCB设计。
2. 学生能在教师的引导下，分析并解决电路设计中遇到的问题。
3. 学生能通过小组合作，完成一个具有实际功能的电路设计与制作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子设计软件的兴趣，激发他们探索电子世界的热情。
2. 培养学生良好的团队协作精神和沟通能力，使他们学会在合作中共同解决问题。
3. 培养学生具备一定的创新意识，使他们能够运用所学知识解决实际问题。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识，培养学生实际操作能力。
学生特点：本课程面向高中年级学生，他们对电子技术有一定的基础知识，具备一定的动手操作能力。
教学要求：课程要求学生在理解基本原理的基础上，通过实际操作，掌握Altium Designer软件的使用，培养电路设计能力。
教师需关注学生的学习进度，及时解答疑问，引导学生完成任务。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识与实践相结合，提高综合运用能力。
二、教学内容1. Altium Designer软件概述：介绍软件的发展历程、主要功能及在电子设计中的应用。
- 教材章节：第一章 绪论2. 原理图设计基础：- 元件库的创建与管理；- 原理图绘制的基本操作与技巧；- 电气规则检查（ERC）与报表生成。
- 教材章节：第二章 原理图设计3. PCB设计基础：- PCB布线的基本规则与技巧；- 层叠结构设置与阻抗匹配；- PCB设计中的信号完整性分析；- 教材章节：第三章 PCB设计4. 原理图与PCB之间的同步：- 原理图与PCB之间的双向同步；- 元器件封装的分配与调整；- 教材章节：第四章 原理图与PCB之间的同步5. 实践项目：设计并制作一个简单的电子时钟电路。
Altium Designer 16基础实例教程第2章
打开工程文件
“Options for PCB Project（PCB工程的选项）”对话框1
“Options for PCB Project（PCB工程的选项）”对话框2
“Options for PCB Project（PCB工程的选项）”对话框3
2.6 课后习题
1．工程文件包括几类，分别是哪几类？ 2．工程文件的创建方法有几种？ 3．如何对工程选项参数进行设置？
第2章 工程的管理
2.1 工程文件
2.1.1 项目文件
2.1.2 自由文件
2.1.3 存盘文件 2.1.4 课堂练习——打开工程文件
演示工程文件中的相关文件不同的打开状态。 项目文件
2.2 工程文件分类
1．PCB 工程 (*.PrjPcb) 2．FPGA 工程 (*.PrjFpg) 3．嵌入式工程 (*.PrjEmb) 4．核工程 (*.PrjCor) 5．集 成库 (*.LibPkg) & (*.IntLib) 6．脚本工程 (*.PrjScr)
“Choose Documents to Add to Project （选择添加到工程的文件）”对话框
确认对话框
快捷菜单
2.3.3 课堂练习——创建工程文件
创建大小为13.3×4.8英寸（1英寸=2.54厘米）的工程文件。 选择菜单栏中的“文件”→“New（新建）”→“Project（工程）”命令，或在 “Files（文件）”面板“从模板创建文件”选项组下单击“PCB Project（PCB工程 ）”选项，弹出“New Project（新建工程）”对话框，选择工程选项。
2.4 工程选项设置
Altium Designer 16和其他的Altium家族软件一样提供了电气检查规则，可以对 检查规则进行设置，然后根据面板中所列出的错误信息来对原理图进行修改。
Altium Designer 16基础实例教程第6章
以表示图纸间的网络连接。电路端口在多图纸设计中，可用于纵向连接和横向 连接。横向连接时，可以忽略多图纸结构而把工程中所有相同名字的端口连接 成同一个网络。纵向连接时，需和图表符、图纸入口相联系——将相应的图纸
入口放到图纸的图表符内，这时端口就能将子图纸和父系图纸连接起来。
放置输入输出端口
输入输出端口属性设置
工程参数设置对话框
6.4.2 课堂练习——绘制电源电路
选择菜单栏中的“放置”→“端口”命令，为原理图添加电路端口符号。
绘制的原理图
6.4.3 放置离图连接
在原理图编辑环境下，离图连接的作用其实跟网络标签是一样的，不同的是，网络 标签用在了同一张原理图中，而离图连接用在同一工程文件下，不同的原理图中。
“Place Off-Page Connector（放置页间连接符）”对话框
6.4.4 放置图表符
放置的图表符并没有具体的意义，只是层次电路的转接枢纽，需要进一步进行 设置，包括其标识符、所表示的子原理图文件，以及一些相关的参数等。
放置方块图
方块电路属性设置对话框
“参数”选项卡
“参数属性”对话框
6.6 层次原理图编译
6.6.1 编译项目文件
完成原理图绘制后进行编译操作是为了检查原理图的绘制结果是否 有误，线面介绍两种检查方法。
1．自动编译 2．手动检测
“Projects（工程）”面板
显示层次关系
图纸入口
“上/下层次”菜单命令 切换到子原理图
6.6.2 层次设计表检查
层次设计报表
6.7 课堂案例——存储器接口电路层次原理图设计
话筒放大电路
AD层次块对应的下层电路
6.5.2 自下而上的层次原理图设计
所谓自下而上的层次电路设计方法，就是先根据各个电路模块的功能，首先创建
入口放到图纸的图表符内，这时端口就能将子图纸和父系图纸连接起来。
放置输入输出端口
输入输出端口属性设置
工程参数设置对话框
6.4.2 课堂练习——绘制电源电路
选择菜单栏中的“放置”→“端口”命令，为原理图添加电路端口符号。
绘制的原理图
6.4.3 放置离图连接
在原理图编辑环境下，离图连接的作用其实跟网络标签是一样的，不同的是，网络 标签用在了同一张原理图中，而离图连接用在同一工程文件下，不同的原理图中。
“Place Off-Page Connector（放置页间连接符）”对话框
6.4.4 放置图表符
放置的图表符并没有具体的意义，只是层次电路的转接枢纽，需要进一步进行 设置，包括其标识符、所表示的子原理图文件，以及一些相关的参数等。
放置方块图
方块电路属性设置对话框
“参数”选项卡
“参数属性”对话框
6.6 层次原理图编译
6.6.1 编译项目文件
完成原理图绘制后进行编译操作是为了检查原理图的绘制结果是否 有误，线面介绍两种检查方法。
1．自动编译 2．手动检测
“Projects（工程）”面板
显示层次关系
图纸入口
“上/下层次”菜单命令 切换到子原理图
6.6.2 层次设计表检查
层次设计报表
6.7 课堂案例——存储器接口电路层次原理图设计
话筒放大电路
AD层次块对应的下层电路
6.5.2 自下而上的层次原理图设计
所谓自下而上的层次电路设计方法，就是先根据各个电路模块的功能，首先创建
Altium Designer 16基础实例教程第9章
“Teardrop（泪滴选项）”对话框
补泪滴前后焊盘与导线连接的变化
9.4 设计规则检查
“设计规则检测”对话框
1．DRC报表选项 2．DRC规则列表
“Rules To Check”标签页
9.5 输出报表文件
9.5.1 PCB图的网络表文件
“Projects”面板
9.5.2 PCB的信息报表
“通用”选项卡
覆铜后的PCB板
“PCB信息”对话框
“器件”标签页
“网络”标签页
电路板信息报表
网络状态报表
9.7 课后习题
1．简述自动布线的设置规则。
2．补泪滴有什么作用？ 3．电路板进行设计规则检查的原因？ 4．电路板如何进行规则检查？ 5．对第8章习题中的电源电路封装布局结果进行布线操作。 6．对第8章习题中的话筒放大电路封装布局结果进行布线操作。 7．创建话筒放大电路PCB文件的电路板信息报表。 8．创建话筒放大电路PCB文件的网络状态报表。 9．创建话筒放大电路PCB文件的网络表文件。
9.3 覆铜和补泪滴
9.3.1 执行覆铜命令
“多边形覆铜”对话框
9.3.2 设置覆铜属性
1．“填充模式”选项组 2．“属性”选项组 3．“网络选项”选项组
9.3.3 放置覆铜
“多边形敷铜”对话框
PCB覆铜效果
9.3.4 补泪滴
1．“Working Mode（工作模式）”选项组 2．“Object（对象）”选项组 3． “Option（选项）”选项组
1．“全部”命令
“Messages”面板
全局布线后的PCB图
2．“网络”命令。该命令用于为指定的网络自动布线
9.2 安装孔
9.2.1 添加安装孔
Altium Designer 16电路设计 第八章 PCB布局与布线
本章要点：
1、PCB布局、布线基本原则。
2、PCB自动布局、手工布局及调整。
3、PCB自动布线、手工布线及调整。
4、覆铜设计。
教学目标:
1、了解PCB布局布线的基本规则。
2、初步掌握PCB元件引脚封装的更改方法。
3、初步掌握低频板的布局布线规则。
4、掌握主要布线规则的设置方法以及自动布线的操作方法
布局，可以通过移动、旋转和翻转等方式调整元件的位置，使之满足要求。
再布局是处理要考虑元件的位置外，还必须调整好丝印层上文字符号的位置。
元件布局是将元件在一定面积的印制板上合理地排放，它是设计PCB的第一步。
布局是印制板设计中最耗费精力的工作，往往要经过若干次布局比较，才能得到一个比较满意的布局结果。
印制线路板的布局是决定印制板设计是否成功和是否满足使用要求的最重要环节之一。
卜3在“连接方式”下拉列表框中选中“Direct Connect”设置连接方式为直接连接，单击“确认”按Ab钮，屏幕弹出一个对话框提示是否重新建立覆铜，单击“Yes”按钮确认重画，重画结果如图8-40所示, I O从图中可以看出覆铜直接覆盖焊盘。
根据需要放置其它覆铜，最早完成设计的电子镇流器PC版如图8-
41所示。
Altium Designer 16基础实例教程第5章
5.4.2 信号完整性分析工具
Altium Designer 16包含一个高级信号完整性仿真器，能分析PCB设计并检查设
计参数，测试过冲、下冲、线路阻抗和信号斜率。如果PCB上任何一个设计要求（ 由DRC指定的）有问题，即可对PCB进行反射或串扰分析，以确定问题所在。
5.4.3 信号完整性分析规则设置
5.4.5 信号完整性分析器设置
在对信号完整性分析的有关规则，以及元件的SI模型设定有了初步了解以后， 下面我们来看一下如何进行基本的信号完整性分析，在这种分析中，所涉及到的 一种重要工具就是信号完整性分析器。
网络栏
标识符栏 状态栏
网络列表
终端补偿栏
终端补偿图示
信号完整性分析器界面
1．Net（网络列表）栏 2．Status（状态）栏 3．Designator（标识符）栏
Altium Designer 16中包含了许多信号完整性分析的规则，这些规则用于在PCB 设计中检测一些潜在的信号完整性问题。
导入设计规则对话框
PCB设计规则设置对话框
5.4.4 设定元件的信号完整性模型
使用Altium Designer 16进行信号完整性分析也是建立在模型基础之上的，这 种模型就称为Signal Integrity模型，简称SI模型。
第5章 原理图的分析
5.1 原理图的电气检测
5.1.1 原理图的编译参数
1．“错误和警告”选项区域 2．“自动连接”选项区域 3．“编译扩展名”选项区域
Complier选项卡
电气节点大小设置
5.1.2 原理图的编译
1．原理图的编译 2．原理图的修正
编译后的“Messages”面板
编译后的“Messages”面板
Altium Designer 16电路设计 第七章 PCB设计入门
9
第一章
表面贴片元件的封装与插装技术元件封装有较大的区别。下面简单介绍一 下,贴片电阻和贴片电容在外形上非常相似，所以它们可以采用相同的引脚 封装，常用贴片电阻、电容的封装如图所示。
图 7-9 贴片电阻、电容的封装 2012-0805表示封装的尺寸， 2012是公制单位，0805 是英制单位，一般数字前两位表示焊盘间距，后面两 位表示焊盘大小2012-0805表示焊盘间距为 2.0mm(80mil)，焊盘大小大约是1.2mm(50mil)
14
第一章
7.4 电路板常用名词
1、导线 铜膜导线也称为铜膜走线，简称导线，用于连接各个焊盘和过孔， 印制导线的质量体现在其宽度（Width）和导线之间的间距（Clearance）2个方面。导线 宽度参数有导线设计宽度及其允许偏差、最小线宽等；导线间距主要由电气安全要求、 生产工艺的精度和导线间所承受的电荷的大小。 、焊盘、过孔、铜膜导线、飞线 2、焊盘（Pad）。用于放置焊锡,以便焊接元件引脚导线， 印刷电路板上所有元器件的电气连接都是通过焊盘来实现的，由于焊盘工艺不同，焊盘 一般可以分为两种类型，一种是非过孔焊盘(单面板、SMT工艺)；另外一种是过孔焊盘 （双层板、多层板） 对于有过孔的焊盘，其尺寸主要体现在过孔的直径和焊盘的直径， 如果元件库已经提供了所用元件的封装模型，则在PCB中放置元件，系统会自动导入对 应的元件封装、编号等标志。 3、过孔（Via）是用来实现双层板或多层板相邻层之间的电气连接，是多层PCB板的重要 组成部分之一，从工艺制作流程来分，过孔一般分三类：通孔（Through via）从顶层贯 通到底层为通孔；盲孔（Blind via）从顶层通到内层或从内层到底层为盲孔；内层间的 埋孔（Buried via）。 4、飞线：在PCB的自动布线时，有供观察用的类似橡皮筋的网络连线，它在形式上表明 了各个焊盘间的连接关系，并没有实际的电气连接关系。
Altium Designer 16基础实例教程第1章
“使用的英制单位”下拉菜单
“Default Units”标签页
1.4.8 设置Orcad的环境参数
与Orcad文件选项有关的设置可以通过“Schematic（原理图）”→“Orcad (tm)”
标签页完成 1．“复制封装”选项区域 2．“Orcad 端口”选项区域
“Orcad (tm)”标签页
1.5 元器件库
“参数选择”对话框
“字体”对话框
“General（常规设置）”标签页
1.4.3
设置图形编
辑的环境参数
图形编辑的环境参数设 置通过“Schematic（原 理图）”→“Graphical Editing”（图形编辑）标签 页来完成，主要用来设置
与绘图有关的一些参数。
1．“选项”选项区域 2．“自动扫描选项”选 项区域 3．“撤销/取消撤 销”选项区域 4．“颜色 选项”选项区域 5．“光 标”选项 “Graphical Editing”标签页
序窗口
Altium Designer 16主程序窗口
1.3 Altium设计环境
1．菜单栏 2．工具栏 3．状态栏
菜单栏 工具栏 工作区 面板 导航栏
工作窗口
状态栏
Altium Designer 16 的主窗口
标准工具栏
布线工具栏
实用工具栏
1.3.1 工作面板管理
1．面板的显示方式有三种 2．面板显示之间的转换
SCH Inspector对话框
“类型”下拉列表
1.4.4 设置鼠标滚轮属性
Mouse Wheel Configuration选项卡
1.4.5 原理图的自动聚焦设置
1．“淡化未链接的目标”选项区域 2．“使连接物体变厚”选项区域 3．“缩放连 接目标”选项区域
《Altium Designer 16 基础实例教程》课件03原理图元件库
• 图3-10“Choose Document to Open”对话框
• 图3-11“Extract Sources or Install”对话框
• （2）在“Extract Sources or Install”对话框中，单击“Extract Sources”按钮， 确认释放集成库，即可调出该库中的原理图库文件，如图3-12所示。
• 2.原理图元件库的制作过程
• 绘制一个实际原理图元件库的一般步骤如下。
• （1）收集必要的资料：通过网络和书籍收集元件的资料，主要包括元件的 标示符号和引脚的功能与电气特性。
• （2）绘制元件标识图：如果是引脚较少的分立元件，一般要尽量画出能够 表达元件功能的标识图，有助于电路图的阅读。如果是集成电路等引脚较 多的元件，因为功能复杂，不可能用标识图表达清楚，往往是画个方框代 表。
项目三 原理图元件库
CONTENTS
任务1Leabharlann 原理图元件库基础知识任务2
创建原理图元件
学习任务
任务一原理图元件库基础知识：通过本任务的学习，认识原理图元件库编辑器，熟练操作其 绘图工具；能编辑原理图元件库编辑器环境。
任务二创建原理图元件：通过本任务的学习，熟练操作分立元件和复合封装元件的创建。
任务1
• 图3-9稳压二极管
• （1）在任务一所创建的“My Schlib.SchLib”原理图元件库中，执行 “File”→“Open”菜单命令，弹出如图3-10所示的“Choose Document to Open” 对话框，双击“Miscellaneous Devices.SchLib”文件，或单击“打开”按钮， 弹出如图3-11所示的“Extract Sources or Install”（释放或安装集成库）对话 框。
• 图3-11“Extract Sources or Install”对话框
• （2）在“Extract Sources or Install”对话框中，单击“Extract Sources”按钮， 确认释放集成库，即可调出该库中的原理图库文件，如图3-12所示。
• 2.原理图元件库的制作过程
• 绘制一个实际原理图元件库的一般步骤如下。
• （1）收集必要的资料：通过网络和书籍收集元件的资料，主要包括元件的 标示符号和引脚的功能与电气特性。
• （2）绘制元件标识图：如果是引脚较少的分立元件，一般要尽量画出能够 表达元件功能的标识图，有助于电路图的阅读。如果是集成电路等引脚较 多的元件，因为功能复杂，不可能用标识图表达清楚，往往是画个方框代 表。
项目三 原理图元件库
CONTENTS
任务1Leabharlann 原理图元件库基础知识任务2
创建原理图元件
学习任务
任务一原理图元件库基础知识：通过本任务的学习，认识原理图元件库编辑器，熟练操作其 绘图工具；能编辑原理图元件库编辑器环境。
任务二创建原理图元件：通过本任务的学习，熟练操作分立元件和复合封装元件的创建。
任务1
• 图3-9稳压二极管
• （1）在任务一所创建的“My Schlib.SchLib”原理图元件库中，执行 “File”→“Open”菜单命令，弹出如图3-10所示的“Choose Document to Open” 对话框，双击“Miscellaneous Devices.SchLib”文件，或单击“打开”按钮， 弹出如图3-11所示的“Extract Sources or Install”（释放或安装集成库）对话 框。
Altium Designer 16基础实例教程第4章
选中“实用”选项后出现的工具栏
电源和接地符号工具栏
电源和接地符号对话框
4.5.9 课堂练习——连接同相回路电路
在原理图文件中，添加网络连接。
添加电路网络连接
利用“布线”工具栏命令绘制电源和接地符号及网络标签。
4.6 线束
4.6.1 线束连接器
结束连接器是端子的一种，连接器又称插接器，由插头和插座组成。连接器是汽 车电路中线束的中继站。线束与线束、线束与电器部件之间的连接一般采用连接 器，汽车线束连接器是连接汽车各个电器与电子设备的重要部件为了防止连接器 在汽车行驶中脱开，所有的连接器均采用了闭锁装置。
特别是在连接的线路比较远，或者线路过于复
杂，而使走线比较困难时，使用网络标签代替 实际走线可以大大简化原理图。
节点属性对话框
放置网络标签
网络标签属性设置 选中“使能In-Place 编辑”复选框
4.5.8 放置电源和接地符号
1．电源和接地符号工具栏 性 2．放置电源和接地符号 3．设置电源和接地符号的属
16提供了直接将原理图打印输出的功能。
“Schematic Print Properties”对话框
打印机设置对话框
4.8 课堂案例——超声波雾化器电路原理图绘制
超声波雾化器是以超声波环能的方法产生高频震动使水面产生雾化，在雾化的工程中 产生水雾不断向周围蒸发使空气中保持一定的湿度。
新建工程文件
导线颜色选择对话框
绘制原理图
1．利用“库”面板加载元件库，查找元件。
2．放置元件，布局元件，连接导线。
4.5.3 绘制总线
（1）启动绘制总线的命令（2）绘制总线 （3）总线属性设置
4.5.4 绘制总线分支
总线属性对话框
Altium Designer 16电路设计 第三章 原理图设计基础
3
LM317可调稳压电源电路原理图，该电路由稳压管、二极管、三极 管 、可变电阻、电容、发光二极管等元件构成。
电路图是用电路元件符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关 系的原理布局图，由图3-2“LM317可调稳压电源电路图”可知， 电路图上电子元件用电气符号和导线连接来表示它们的对应关系。 电路图可以通过Altium Designer等软件的原理图编辑器来设计和修 改
13
【文档选项】在弹出的对话框中,可以对 进行设置。有“方块电路选项”、“参数” 、“单位”和“Template(模板)”四个选项卡。
图纸 方向 图纸网格点 设置 图纸尺寸
图纸尺寸自 定义
图纸颜色
图3-8 “文档选项”对话框
14
（1）设置图纸方向：通过“定位”下拉列表框 设置，“ Landscape （水平方向）”；“ Portrait （垂直方向）”。 （ 2 ）设置图纸标题栏：有 Standard （标准格式） 和ANSI（美国国家标准格式）复选框。 （3）设置图纸边框：勾选“显示边界”复选框 可以设置是否显示边框，选中表示显示边框。 （4）图纸网格点设置：进入原理图编辑环境后， 编辑窗口的背景是网格型的，这种网格就是可视网 格，是可以改变的。网格为元件的放置和路线的连 接带来了极大的方便，使用户可以轻松地排列元件、 整齐地走线。Altium Designer 16提供了“捕获”、 “可见的”和“电栅格”3种网格。
9
3.4.1菜单栏
在Altium Designer 16基本菜单栏如下：
图3-7 菜单栏 •“文件”菜单，用于执行文件的新建、打开、关闭、保存等操作。 •“编辑” 菜单，用于执行对象的选取、粘贴、复制、删除、查找 等操作 •“察看”菜单，用于执行视图的管理操作，如工作窗口的放大与缩 小，各种工具、面板、状态栏及节点的显示与隐藏等。 •“工程”菜单：用于执行与项目有关的各种操作，如项目文件的建 立、打开、保存与关闭，工程项目的编译及比较等。 •“放置”菜单，用于放置原理图的各种组成部分。 •“设计”菜单，用于对元件库进行操作、生成网络报表等操作。 •“工具”菜单，用于为原理图设计提供各种操作工具，如元件快递 定位等操作。 •“Simulate（仿真器）”菜单，用于创建各种测试平台。 •“报告”菜单，用于执行生成原理图各种报表的操作。 •“Window（窗口）”菜单，用于对窗口进行各种操作。 •“帮助”菜单：用于打开帮助菜单。
LM317可调稳压电源电路原理图，该电路由稳压管、二极管、三极 管 、可变电阻、电容、发光二极管等元件构成。
电路图是用电路元件符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关 系的原理布局图，由图3-2“LM317可调稳压电源电路图”可知， 电路图上电子元件用电气符号和导线连接来表示它们的对应关系。 电路图可以通过Altium Designer等软件的原理图编辑器来设计和修 改
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【文档选项】在弹出的对话框中,可以对 进行设置。有“方块电路选项”、“参数” 、“单位”和“Template(模板)”四个选项卡。
图纸 方向 图纸网格点 设置 图纸尺寸
图纸尺寸自 定义
图纸颜色
图3-8 “文档选项”对话框
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（1）设置图纸方向：通过“定位”下拉列表框 设置，“ Landscape （水平方向）”；“ Portrait （垂直方向）”。 （ 2 ）设置图纸标题栏：有 Standard （标准格式） 和ANSI（美国国家标准格式）复选框。 （3）设置图纸边框：勾选“显示边界”复选框 可以设置是否显示边框，选中表示显示边框。 （4）图纸网格点设置：进入原理图编辑环境后， 编辑窗口的背景是网格型的，这种网格就是可视网 格，是可以改变的。网格为元件的放置和路线的连 接带来了极大的方便，使用户可以轻松地排列元件、 整齐地走线。Altium Designer 16提供了“捕获”、 “可见的”和“电栅格”3种网格。
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3.4.1菜单栏
在Altium Designer 16基本菜单栏如下：
图3-7 菜单栏 •“文件”菜单，用于执行文件的新建、打开、关闭、保存等操作。 •“编辑” 菜单，用于执行对象的选取、粘贴、复制、删除、查找 等操作 •“察看”菜单，用于执行视图的管理操作，如工作窗口的放大与缩 小，各种工具、面板、状态栏及节点的显示与隐藏等。 •“工程”菜单：用于执行与项目有关的各种操作，如项目文件的建 立、打开、保存与关闭，工程项目的编译及比较等。 •“放置”菜单，用于放置原理图的各种组成部分。 •“设计”菜单，用于对元件库进行操作、生成网络报表等操作。 •“工具”菜单，用于为原理图设计提供各种操作工具，如元件快递 定位等操作。 •“Simulate（仿真器）”菜单，用于创建各种测试平台。 •“报告”菜单，用于执行生成原理图各种报表的操作。 •“Window（窗口）”菜单，用于对窗口进行各种操作。 •“帮助”菜单：用于打开帮助菜单。
《Altium Designer 16 基础实例教程》课件06电路仿真
• （5）在“Model Sub Kind”（模型子类型）列表框中选择“Initial Node Voltage Guess”（初始节点电压设置）选项，如图6-19所示。
• 图6-19初始节点电压设置选项
• （6）在“Parameters”选项卡中，设置其初始电压值（10 V），如图6-20所示，结 果如图6-21所示。
• 图6-14“Sim Model General/Generic Editor”对话框
• 三、仿真源工具栏 • 为便于用户的仿真设计操作，Altium Designer 16还为仿真设计提供了一个仿真
源工具栏，是实用工具栏的一个子工具栏。执行“View”→“Toolbars”→“Mixed Sim”菜单命令，打开“Mixed Sim”工具栏，选择如图6-15所示的仿真源工具元 件，在仿真设计时，可以直接添加到原理图中。
• 2.初始条件设置
• 初始条件(.IC)用于设置瞬态初始条件。在瞬态分析中，如果设置了参数 “Use Initial Conditions”和“IC”，则在“IC”设置中需设定各点的直流电压， 瞬态分析就可以不进行直流工作点的分析。 如果瞬态分析中没有设置参数 “Use Initial Conditions”，则在瞬态分析前需要首先分析直流工作点。此时， “IC”设置中指定的节点电压仅作为求解直流工作点时相应的节点的初始值。
任务三电路仿真实例：通过本任务的学习，熟练掌握电路仿真与分析的过程。
任务1
电路仿真的设置
• 一、仿真元件库
• Altium Designer 16为用户提供了大部分常用的仿真元件，存放在系统安装 目录下的“Library＼Simulation”的仿真元件库中，包括：“Simulation Sources.IntLib”（仿真信号源集成库）、“Simulation Special Function.IntLib” （仿真特殊功能集成库）、“Simulation Math Function.IntLib”（仿真数学函 数集成库）、 “Simulation Transmission Line.IntLib”（仿真信号传输线集成 库）和“Simulation Pspice Functions.IntLib”（仿真Pspice功能集成库）。
• 图6-19初始节点电压设置选项
• （6）在“Parameters”选项卡中，设置其初始电压值（10 V），如图6-20所示，结 果如图6-21所示。
• 图6-14“Sim Model General/Generic Editor”对话框
• 三、仿真源工具栏 • 为便于用户的仿真设计操作，Altium Designer 16还为仿真设计提供了一个仿真
源工具栏，是实用工具栏的一个子工具栏。执行“View”→“Toolbars”→“Mixed Sim”菜单命令，打开“Mixed Sim”工具栏，选择如图6-15所示的仿真源工具元 件，在仿真设计时，可以直接添加到原理图中。
• 2.初始条件设置
• 初始条件(.IC)用于设置瞬态初始条件。在瞬态分析中，如果设置了参数 “Use Initial Conditions”和“IC”，则在“IC”设置中需设定各点的直流电压， 瞬态分析就可以不进行直流工作点的分析。 如果瞬态分析中没有设置参数 “Use Initial Conditions”，则在瞬态分析前需要首先分析直流工作点。此时， “IC”设置中指定的节点电压仅作为求解直流工作点时相应的节点的初始值。
任务三电路仿真实例：通过本任务的学习，熟练掌握电路仿真与分析的过程。
任务1
电路仿真的设置
• 一、仿真元件库
• Altium Designer 16为用户提供了大部分常用的仿真元件，存放在系统安装 目录下的“Library＼Simulation”的仿真元件库中，包括：“Simulation Sources.IntLib”（仿真信号源集成库）、“Simulation Special Function.IntLib” （仿真特殊功能集成库）、“Simulation Math Function.IntLib”（仿真数学函 数集成库）、 “Simulation Transmission Line.IntLib”（仿真信号传输线集成 库）和“Simulation Pspice Functions.IntLib”（仿真Pspice功能集成库）。
16ALU课程设计
16ALU课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解16位算术逻辑单元（ALU）的基本概念和原理；2. 学生能掌握16位ALU的运算过程和操作方法；3. 学生了解16位ALU在不同计算机系统中的应用和作用。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的16位ALU运算电路；2. 学生能通过编程实现16位ALU的基本运算功能；3. 学生具备分析和解决16位ALU相关实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对计算机硬件及组成原理的兴趣，提高学习积极性；2. 学生养成团队合作意识，学会与他人共同分析和解决问题；3. 学生认识到科技发展对国家和社会的重要性，增强科技创新意识。
课程性质：本课程为计算机组成原理的一部分，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生具备一定的数字电路基础知识，对计算机硬件有一定了解，但可能对16位ALU的内部结构和运算过程较为陌生。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，通过实例分析、动手实践等教学方法，引导学生掌握16位ALU的相关知识和技能。
在教学过程中，关注学生个体差异，鼓励学生主动参与、积极思考，培养其创新意识和团队合作精神。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 算术逻辑单元（ALU）的定义、功能及分类；- 16位ALU的内部结构和工作原理；- 16位ALU的运算过程及操作方法；- 16位ALU在不同计算机系统中的应用。
2. 实践操作：- 设计简单的16位ALU运算电路；- 编程实现16位ALU的基本运算功能；- 分析和解决16位ALU相关实际问题的案例。
教学大纲安排：第1课时：算术逻辑单元（ALU）的定义、功能及分类，16位ALU的内部结构和工作原理；第2课时：16位ALU的运算过程及操作方法；第3课时：16位ALU在不同计算机系统中的应用；第4课时：设计简单的16位ALU运算电路；第5课时：编程实现16位ALU的基本运算功能；第6课时：分析和解决16位ALU相关实际问题的案例。
《Altium Designer 16 基础实例教程》课件01基础
• Altium Designer系统功能上包括电子电路原理图设计、电子电路原理图仿真、 印制电路板设计、电子电路信号完整性分析和可编程逻辑器件设计构成； 将原理图编辑器、PCB绘制打印等功能结合在一起，形成一个集成的开发环 境；其原理图编辑器还可以输出PCB设计所需的网络表文件，设定PCB设计 的电气规则；其PCB编辑器提供了元器件的自动和交互布局与多种布线模式， 也提供了丰富的元器件库及库元件的查询功能。
任务二Altium Designer 16软件的安装：通过本任务的学习，掌握Altium Designer 16软 件的安装、激活和汉化的方法，并能熟练操作。
任务三Altium Designer 16的窗口界面：通过本任务的学习， 熟悉Altium Designer 16 系统界面；认识系统文件的类型及相应的文件扩展名；掌握系统参数的设置方法，并能熟 练操作。 任务四Altium Designer 16的界面自定义：通过本任务的学习，能根据自己的操作习惯定 制编辑器菜单条、工具栏和快捷操作面板等
• 图1-10Altium Designer 16 软件的激活
• （3）在如图1-11所示对话框的“License Management”（许可证管理）栏， 选择“Add standalone license file”（添加独立许可证文件）。
• 图1-11选择添加独立许可证文件
• （4）在如图1-12所示对话框中，选择任意文件，单击“打开”按钮。 • 图1-12选择独立许可证文件
任务2
Altium Designer16 软件安装
• 一、Altium Designer 16的安装步骤 • Altium Designer 是基于Windows操作系统的软件，其安装的具体操作步骤如
任务二Altium Designer 16软件的安装：通过本任务的学习，掌握Altium Designer 16软 件的安装、激活和汉化的方法，并能熟练操作。
任务三Altium Designer 16的窗口界面：通过本任务的学习， 熟悉Altium Designer 16 系统界面；认识系统文件的类型及相应的文件扩展名；掌握系统参数的设置方法，并能熟 练操作。 任务四Altium Designer 16的界面自定义：通过本任务的学习，能根据自己的操作习惯定 制编辑器菜单条、工具栏和快捷操作面板等
• 图1-10Altium Designer 16 软件的激活
• （3）在如图1-11所示对话框的“License Management”（许可证管理）栏， 选择“Add standalone license file”（添加独立许可证文件）。
• 图1-11选择添加独立许可证文件
• （4）在如图1-12所示对话框中，选择任意文件，单击“打开”按钮。 • 图1-12选择独立许可证文件
任务2
Altium Designer16 软件安装
• 一、Altium Designer 16的安装步骤 • Altium Designer 是基于Windows操作系统的软件，其安装的具体操作步骤如
《Altium Designer 16 基础实例教程》课件05创建元件封装和集成库
• （4）单击“Next”按钮，弹出如图5-20所示的“Define the pads dimensions”(设置焊盘尺寸)对话框。选中尺寸标注文字，文字进入编辑状 态，输入数值即可修改。
• 图5-20“Define the pads dimensions”对话框
• （5）单击“Next”按钮，弹出如图5-21所示的“Define the pads layout”(设置 焊盘间距)对话框。将鼠标指针直接移到要修改的尺寸上，单击即可对尺寸 进行修改。AT89C52相邻焊盘之间的距离设置为100 mil，两列焊盘之间的距 离设置为600 mil。
• 2.生成集成库
• 生成集成库包括以下4个步骤：创建集成库工程并保存、生成原理图元件库、 生成PCB封装库和编译集成库。
• （1）创建新的集成库工程：执行“File”→“New”→“Project”→“Integrated Library”菜单命令，弹出如图5-27所示的对话框。在“Name”栏，项目的默 认名称为“Integrated_Library.LibPkg”，将项目命名为“Myuse.LibPkg”；在 “Location”栏选择集成库保存的路径，选中“Create Project Folder”复选框， 为项目创建文件夹
mil，0 mil），圆形；焊盘3的坐标为（200 mil，0 mil），圆形，如图5-14所 示。
• 图5-14放置的焊盘位置
• 4.绘制外形轮廓 • 在顶层丝印层，使用放置直线工具绘制元件封装的外形轮廓。操作步骤如
下：“切换当前层为“Top overlay”；执行“Place”→“Line”菜单命令，绘制 直线，如图5-15所示。
• 2.元件封装库编辑器界面 • 1）菜单 • Altium Designer 16元件封装库编辑器提供了10项菜单，包括“DXP”“File”
Altium Designer 16基础实例教程第3章
“SCH Library（SCH库）”面板
放置元件
3.6 搜索元件
在放置元件符号前，需要知道元件符号在哪一个元件库中，并载入该元件库。 Altium Designer 16提供了强大的元件搜索能力，帮助用户轻松地在元件库中定位元 件。 1．查找元件 2．显示找到的元件及其所属元件库 3．加载找到元件的所属元件库
元件封装类型 选择界面
封装制作完成界面
TQFP64的封装图形
显示三维IPC模型
3.4.4 课堂练习——绘制封装元件
绘制PCB封装元件。
SOIC127P600-16N
3.5 放置元件
原理图有两个基本要素，即元件符号和线路连接。绘制原理图的主要操作就是将
元件符号放置在原理图图纸上，然后用线将元件符号中的引脚连接起来，建立正确 的电气连接。
3.2.1 创建集成元件库
“New Project（新建工程）”对话框
创建集成库文件
3.2.2 添加库文件
快捷菜单
添加库文件
3.2.3 创建库文件
1．原理图库文件 2．PCB封装库文件 3．焊盘库文件 4．VHDL库文件 5．仿真模型库文件 6．PCB 3D库文件
创建库文件菜单
创建原理图库文件
创建封装库文件
原理图库文件面板
创建焊盘库文件
创建VHDL库文件
创建仿真模型库文件
创建PCB 3D库文件
3.3 CAE元件的绘制
3.3.1 设置工作区参数 3.3.2 创建新的元件
1．元件重命名 2．创建新元件
3．确定绘制原点
4．原理图符号绘制工具栏 设置工作区参数
重命名元件名称对话框
“Library Component Properties（库元件属性）”对话框
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任务1PCB设计基础
1
18
任务2PCB板的规划
1
任务3元件封装库的操作
2
任务4单面PCB板的手工布线
4
任务5双面PCB板的设计
4
任务6制作PCB的后期处理
4
任务7设
任务1元件封装库基础
2
8
任务2手工创建元器件封装
2
任务3利用向导工具制作元件封装
2
12
任务2创建原理图文件
任务3图纸设置
任务4元件库的加载
4
任务5放置与编辑元件
任务6连接电路
任务7非电气属性对象的放置与编辑
任务8单管放大电路原理图的绘制
2
任务9电气规则检测和报表生成
2
任务10原理图设计提高
2
项目三原理图元件库
任务1原理图元件库基础
2
4
任务2创建原理图元件
2
项目四数码显示单片机系统电路板设计
2
任务4、集成库的生成与编辑
2
项目六电路仿真
任务1电路仿真的设置
2
8
任务2电路仿真的步骤
2
任务3电路仿真实例
4
学习情景二:实际双面板设计
4
合计
54
本课程共54学时，建议分配如下表：
项目
任务
学时
项目一AD 16基础
任务1认识电子线路计算机辅助设计发展
1
4
任务2Altium Designer 16的安装
任务3Altium Designer 16的工作环境设置
2
任务4Altium Designer16的界面自定义
1
项目二单管放大电路的原理图设计
任务1原理图设计基础
1
18
任务2PCB板的规划
1
任务3元件封装库的操作
2
任务4单面PCB板的手工布线
4
任务5双面PCB板的设计
4
任务6制作PCB的后期处理
4
任务7设
任务1元件封装库基础
2
8
任务2手工创建元器件封装
2
任务3利用向导工具制作元件封装
2
12
任务2创建原理图文件
任务3图纸设置
任务4元件库的加载
4
任务5放置与编辑元件
任务6连接电路
任务7非电气属性对象的放置与编辑
任务8单管放大电路原理图的绘制
2
任务9电气规则检测和报表生成
2
任务10原理图设计提高
2
项目三原理图元件库
任务1原理图元件库基础
2
4
任务2创建原理图元件
2
项目四数码显示单片机系统电路板设计
2
任务4、集成库的生成与编辑
2
项目六电路仿真
任务1电路仿真的设置
2
8
任务2电路仿真的步骤
2
任务3电路仿真实例
4
学习情景二:实际双面板设计
4
合计
54
本课程共54学时，建议分配如下表：
项目
任务
学时
项目一AD 16基础
任务1认识电子线路计算机辅助设计发展
1
4
任务2Altium Designer 16的安装
任务3Altium Designer 16的工作环境设置
2
任务4Altium Designer16的界面自定义
1
项目二单管放大电路的原理图设计
任务1原理图设计基础