0 引言

我院开设 Protel 这门课程已经多年了，现在使用的教学软件是 Protel DXP 。这门课程实践性要求很高，学院必须具备一定的实验条件，需有足够的计算机设备，学生要有大量的实际操作时间。我院配置了联想品牌机器，而且安装了多媒体教学系统，采用集中授课、机房教学的方式，完全可以满足教学的需要。因此，如何在有限的时间内，让学生熟练地掌握 Protel DXP 软件在实践中的应用，是我们在教学中要深入探讨的问题，下面是我在教学实践中根据我院所采用的教学内容所作的探讨。

1 引导学生学好本门课程

( 1 ) 使学生对课程产生兴趣

Protel DXP 是 Protel Technology 公司推出的功能更强大更完善的电路 CAD 设计软件。初学者会感到 Protel DXP 软件入门简单易学，其中一个重要的原因就是 Protel DXP 的文件管理采用了 Windows 的文件夹管理方式，几乎与 Windows 窗口界面类同。

Protel DXP 的文件管理器类似 Windows 的资源管理器，当进入文件管理器窗口时，窗口左边显示的是项目管理器和元件库管理器，窗口右边显示的是图纸，其操作方式也类似 Windows 操作系统，甚至比 Windows 系统更加人性化。而且 Protel DXP 的文件管理器管理是以数据库文档的形式，在同一数据库中可以存放着各种各样的文件，不但能存放 Schematic 所产生的 .schdoc 和 .libdoc 文件及 PCB 所产生的 .pcbdoc 或 .libdoc 文件，就连不属于 EDA 方面的文件，如 Word 产生的 .doc 文档， Excel 产生的 .xls 文档及各种徽标图片均可粘贴入 Protel DXP 文档中。如果将这些学生已经非常熟悉的操作内容先作简单介绍，并从建立 Word 文件入手讲解 Protel DXP 的文件管理，就会让学生有亲切感，从而提高学生的学习积极性。

( 2 ) 学会正确存放自己建立的文档

学生第一次上课出现的最大问题就是未正确选择文件的存放地址。首先在 Windows 管理器里建立自己的文件夹，然后每次存盘都存放于同一位置。若在局域网实验室上实验，一般机器都带有还原卡，那么可以在服务器中为每个班级建立一个存储空间，把自己的文档存放在自己班级的指定空间中，下次开机后可重新进入网上邻居，从服务器中下载。

Protel DXP 是在完成任务后选择文件保存的位置和文件名的，这一点和 Protel 99 完全不同。这些类似于 Auto CAD 。执行 File/New 新建一个文件，就会弹出二级菜单让你选择建立文档的类型，然后点击此文档类型名即可建立新的文档。存盘时按规定输入文件存放的位置和文件名。

学生易犯的操作错误是存盘后下次开机找不到指定的文档，一般的 Protel DXP 在存盘时会弹出一个对话框，它的默认路径是 Protel DXP\ALTIUM\examples\PCB auto-Routing ，记下系统默认的存盘路径，下一次开机后，若找不到以前已存盘的文件，可以到此路径下去寻找。另外还可以使用 Windows 提供的查找文档或文件夹功能，寻找自己已存盘的文档。

2 掌握学习 Protel DXP 的几个主要内容

设计电路板最基本的过程可以分为以下四个主要步骤：

( 1 ) 电路原理图的设计

电路原理图的设计主要是用 Protel DXP 的原理图设计系统来绘制一张电路原理图。其特点是绘图精度高，因为它的绘图最小单位是毫英寸。在绘图过程中，要充分利用 Protel DXP 所提供的各种原理图绘图工具、各种编辑功能，其中常用的绘图工具有连线工具条和绘图工具条，要注意它们之间的区别，掌握了这些即可绘出一张正确、精美的电路原理图。

电路原理图的设计是学生学习 Protel DXP 的初级阶段，对不影响电路原理图设计的内容，可尽量省略。

输入元件时有几种方式，在 “ Designator ” 栏输入元件序号，在 “ Part Type ” 栏输入元件标注，而 “ Footprint ” 栏对应的元件封装类型可以暂时不输入，因为它并不影响电路原理图的设计。另外可以点击元器件管理器中的 “ place ” 进行放置或者使用菜单 “ place ” 也可以放置各种电器对象，在这部分内容里应提醒学生注意：

第一，要在原理图上放置元件，必须先装入元件库。一般的系统已经预先装入了常用元器件库，它的名称路径是 program file\altium\library\Miscellaneous Devices.intlib ，由于 Protel 是专业电路设计软件，可供电子类各专业设计人员和广大电子爱好者使用，所提供的零件库包含了相当全面的元器件符号图，所以零件库数量很多，零件的数量更多，使初学者不知该到哪个零件库中去寻找所需的元器件。初学者一般只需装入 “ Miscellaneous Devices.lib ” 、 “Pr otel Dos.lib ” 两个元件库，就基本上够用了。

第二，学会在元件库中找到元件所对应的 “ 元件符号名 ” 。分立元件一般可以从软件提供的图形符号库 “ Miscellaneous Devices.lib ” 查找，比较直观、清楚。还可以教学生将一些常用的元件放置在自己建立的元件库里，这样查找元件会更方便。

第三，在绘制原理图过程中，一定要注意导线的绘制方法。这部分学生易犯两个错误，一是用直线（ Line ）代替导线（ Wire ），两者的区别是默认颜色不同，一个是浅蓝色，另一个是深蓝色。关键是直线不能导电，而导线可以导电，具有电气意义。导线的起始点或终点应与元件管脚的端点相重合，即使从电路原理图表面上看没有错误，而实际上经过电气规则检验后会在电路图中出现表示错误的标识（见图），其中带有标记的说明导线的连接是错误的。

( 2 ) 制作元器件

Protel DXP 的功能强大还体现在制作元器件上，我们在绘图过程中，经常遇到这样的问题，有些元器件的管脚位置不合理或者系统提供的元件库中没有该元器件，例如在原理图环境下绘制一张电气图，但是基本元器件常开点，常闭点，线圈都没有现成的。这就需要我们首先绘制这些电气元件，然后再画图。

系统提供了一个功能强大的元器件编辑器，可以供我们制作一些元器件，但是在绘制元器件的过程中要注意一些问题，第一是原理图中的元器件和封装库中的元器件是不相同的，另外在绘制各种芯片时，一个元器件内部可能包含多个部件，在绘制时不要漏掉。第二是绘制电气元件有三种模式，以 74LS00 为例，有规范模式 Normal ，迪摩根模式 De-Morgan 和 IEEE 模式。对于这三种模式，我们平常应用的是规范模式： Normal ，但在绘制元件图的时候另外两种也必须绘制出来。 74LS00 是 4 － 2 与非门，有四个部件，绘制时注意管脚号码的排列，以及电源和接地隐藏管脚画法。

( 3 ) 产生网络表

网络标识原理图是 SCH 和 PCB 之间的桥梁。初学者没有绘制印制电路板的经验，那么从电路原理图中获得网络表是非常必要的。它是电路板自动生成的灵魂。

在这部分里，应教会学生学会读懂网络表。网络表由两部分组成：元件声明部分和网络定义部分。教会学生如何在网络表中修改元器件的封装，元件封装名在网络表中的编辑位置等。检查网络表是否正确是许多人都深感头痛的一件事，其中一个重要的原因是网络表中的网络名称无法在原理图上直接读出。解决这个问题的方法是在原理图的每一条网络上放置简单的网络标号，网络标号有两种用途：一是使总线或其它网络易于识别，一是表示电气连接。对于同一张原理图来说，只要网络标号相同的网络就表示它们都是连接在一起的。
( 4 ) 印制电路板的设计

印制电路板的设计是 Protel DXP 的重要部分，一般若对原理图进行制板，那么 ERC 电气规则检验必须要通过，方可制板。否则会增添很多修复电路板的工作，需要手工绘制铜模导线，我们借助 Protel DXP 提供的强大功能实现电路板的板面设计。

Protel 软件深受电子爱好者的喜爱，一般都认为它简单，但这个简单易用是指软件本身的操作，而它所涉及的制作线路板的专业知识对初学者来说是较难的。例如，如何应用板层管理器，如何正确使用内电层和机械层，设置布线规则以及优选项的设置等。在这里，教学重点是如何放置元件封装类型，调入网络表，自动生成 PCB 图。其步骤是：设计原理图、规划电路板、设置参数、引入网络表、元件自动布局和手工调整、布线规则设置、自动布线和手工调整、报表输出、存盘和打印。另外，还可以在制作印刷电路板设计向导引导下进行制板，这种方法设计出来的印刷电路板更规范，更具有专业水准。

3. 教学方法探讨

( 1 ) 抓住重点，分出层次，循序渐进。

为了使接受能力强的同学不浪费时间而成绩差的同学能跟得上，将学生分成三个层次：第一，能在教师的指导下应用 Protel DXP 软件完成绘制电路原理图、产生网络表、 ERC 电气规则检验，自动生成 PCB 图纸并进行简单修改；第二，能独立完成与教学内容有关的练习，按时完成课后作业；第三，对学习成绩优秀的学生，能熟练掌握 Protel DXP 软件，并设计一个切实可行的 PCB 图纸，然后把图纸从打印机输出。

( 2 ) 理论联系实际，提高学生学习兴趣。

Protel DXP 软件应用课程具有极强的实践性内容，尤其是 PCB 图的设计。但对初学者来说，由于他们没有绘制印制电路板的经验，因此，在学习本课程之前，要多给学生观看印制电路板实物，最好开设电子实训课程，到电子实训实验室学习一些手工焊接知识，让学生熟悉印制电路板的布局、布线原则。在条件允许的情况下，可以利用设计好的图纸加工成印刷电路板。这样能提高学生的学习兴趣，收到较好的教学效果。

( 3 ) 适当抽查，督促学生画好每一张图纸。

为督促学生每一节实验课都有事可做，每次课前布置实验任务，下课前抽查结果，课后写实验报告。并把每次的作业存放到服务器中保存，需要时随时调出。这样既积累了学生的平时成绩，又使学生学到了当堂应该学的知识，效果非常显著。

参考文献：

［ 1 ］唐先斌， Protel for Windows 全攻略宝典，中国水利水电出版社．

［ 2 ］京辉热点工作， Protel 99 电路设计指南，人民邮电出版社．

［ 3 ］肖玲妮， Protel 99 SE 印刷电路板设计教程，清华大学出版社．

［ 4 ］夏路易，电路原理图与电路板设计软件 Protel 99 SE ，北京希望电子出版社．

［ 5 ］清源科技， Protel 2004 电路原理图及 PCB 设计，机械工业出版社．

（责任编辑：崔晓红）

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