《Protel应用》课程设计说明书-数字钟的设计.doc
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1、武汉理工大学Protel 应用课程设计说明书 课程设计任务书课程设计任务书 学生姓名:学生姓名: 专业班级:专业班级: 通信通信 08050805 指导教师:指导教师: 工作单位:工作单位: 信息工程学院信息工程学院 题题 目目: : 数字钟的设计数字钟的设计 初始条件:初始条件:用计数器,译码器,显示译码器组成数字钟计数电路,用到的芯片有 74ls90,74ls48 以及与门 要求完成的主要任务要求完成的主要任务: : 1.绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch(自选) 。可以涉及模拟、数字、 高频、单片机等等电路。 2.绘制电路原理图相应的双面印刷版图*.pcb 3.选做:对
2、电路原理图进行仿真,给出仿真结果(如波形*.sdf、数据)并说明是否达 到设计意图。 时间安排:时间安排: (1 1)第)第 1-31-3 周:选题及任务安排。周:选题及任务安排。 (2 2)第)第 4-104-10 周:方案选择及设计。周:方案选择及设计。 (3 3)第)第 11-1611-16 周:仿真及周:仿真及 PCBPCB 制作(鉴主制作(鉴主 1313 楼计算机实验室)楼计算机实验室) 。 (4 4)第)第 17-1817-18 周:撰写报告及答辩。周:撰写报告及答辩。 指导教师签名:指导教师签名: 20102010 年年 3 3 月月 1 1 日日 系主任(或责任教师)签名:系主
3、任(或责任教师)签名: 年年 月月 日日 武汉理工大学Protel 应用课程设计说明书 摘要摘要 PROTEL 是 PORTEL 公司在 80 年代末推出的 EDA 软件,在电子行业的 CAD 软件中,它 当之无愧地排在众多 EDA 软件的前面,是电子设计者的首选软件,它较早就在国内开始 使用,在国内的普及率也最高,有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它,几乎 所有的电子公司都要用到它,许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着 要求会使用 PROTEL。现今的 PROTEL 已发展到 PROTEL99,是个庞大的 EDA 软件,完全安 装有 200 多 M,它工作在 WINDOW
4、S95 环境下,是个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。 Protel 99 SE 主要有两大部分组成,每一部分个有几个模块。第一部分是电路设计 部分,主要有:原理图设计系统,包括用于设计原理图的原理图编辑器 Sch,
5、用于修改 和生成原理图元件的元件编辑器。印刷电路板设计系统,包括用于设计电路板的电路板 编辑器 PCB 以及用于修改,生成元件封装的元件封装编辑器 PCBLib。第二部分是电路仿 真与可编程逻辑器件设计,主要有:电路仿真系统,包括一个功能强大的数/模混合信号 电路仿真器,能在原理图基础上进行连续的模拟信号和数字信号仿真。本设计以能显示 时、分、秒的数字钟来熟悉 protel 的使用方法。 武汉理工大学Protel 应用课程设计说明书 I Abstract PROTEL is PORTEL company launched in the late 80s EDA software, CAD so
6、ftware in the electronics industry, and it deservedly came in front of many EDA software is the designer of choice for electronic software, which started early on in the country, in theChinas penetration rate is highest, some colleges and universities set up a special e-professional courses to learn
7、 it, and almost all of the electronics companies have to use it, many large companies in the recruitment of electronic design talent Oclock bar its terms will be written on the Chang requirementswill use PROTEL.Current PROTEL has grown to PROTEL99, is a huge EDA software, fully equipped with more th
8、an 200 M, it works in WINDOWS95 environment, is a complete board-level comprehensive electronics design system, which includes the circuit schematic drawing, analog circuits andmixed-signal simulation of digital circuits, multilayer printed circuit board design (including automatic routing of printe
9、d circuit board), programmable logic device design, graphics generation, spreadsheets generated to support features such as macro operations, and have Client / Server (Client /server) architecture, but also compatible with a number of other design software, file formats, such as ORCAD, PSPICE, EXCEL
10、, etc., the multi-layer printed circuit boards enables the automatic routing of 100% high-density PCB cloth flux. Protel 99 SE has two major components, each part of a several modules.The first part is part of the circuit design, including: schematic design system, including for the design of the sc
11、hematic diagram editor Sch, used to modify and build the component parts schematic editor.Printed circuit board design system, including for the design of the circuit board PCB and the circuit board editor for modifying, generating component packaging component packaging editor PCBLib.The second par
12、t is the circuit simulation and design of programmable logic devices, including: circuit simulation system, including a powerful D / A mixed-signal circuit simulator, schematic diagram in a row based on analog signals and digital signal simulation.This design can display hours, minutes, seconds, the
13、 number of minutes to know how to use protel. 武汉理工大学Protel 应用课程设计说明书 0 目录 摘要摘要.I ABSTRACT .II 1 设计任务与要求设计任务与要求2 1.1 设计任务2 1.2 设计要求2 2 数字钟的原理数字钟的原理.2 2.1 时间计数电路2 2.1.1 秒计数 .2 2.1.2 分计数 .3 2.1.3 时计数 .3 2.1.4 74ls90 资料 .4 2.2 译码电路.5 3 使用使用 PROTEL 制作电原理图制作电原理图.6 3.1 新建文件.6 3.2 摆放元件.6 3.3 连线7 3.4 电气规则检查8
14、 3.5 生成网络表.9 4 使用使用 PROTEL 制作制作 PCB 图图 11 4.1 创建 PCB 文件11 4.2 加载网络表.11 4.3 元器件布局.12 4.4 自动布线13 4.5 调整14 5 使用使用 PROTEL 进行电路仿真设计进行电路仿真设计16 6 元器件材料清单元器件材料清单.20 7 总结总结21 8 参考文献参考文献22 武汉理工大学Protel 应用课程设计说明书 1 数字钟的设计数字钟的设计 1 设计任务与要求设计任务与要求 1.1 设计任务设计任务 设计一个数字钟,通过计数器,译码器,译码显示器实现数字钟计时的基本功能。 1.2 设计要求设计要求 1.
15、使用 protel 制作数字钟的电路原理图 2. 使用 protel 制作数字钟的 PCB 图 3使用 protel 对数字钟电路进行仿真 2 数字钟的原理 2.1 时间计数电路时间计数电路 时间计数电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器及时个位和时十位计 数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器为 60 进制计数器,时 个位和时十位计数器为 24 进制计数器. 六十进 制 计 数 器 可 由 一 个 十 进 制 计 数 器 和 一 个 六 进 制 计 数 器 连 起 来 构 成 。 可 选 用 两 片 集成 电 路 74LS90 串 起 来 构 成 “ 秒 ”
16、、 “ 分 ” 计 数 器 。 2.1.1 秒计数秒计数 秒个位计数单元为进制计数器,将 QA与 CPB 相连形成十进制计数。CPA 与 Z 秒输入信号相连,D可作为向上的进位信号与十位计数单元的 CPA 相连。 武汉理工大学Protel 应用课程设计说明书 2 秒十位计数单元为进制计数器,74LS90为异步清0.当 CPA 输 人 第 六 个 脉 冲 触 发 时 这 时 输 出 端 状 态 为QDQcQBQA= 0110 , Q B = Q C 1 , 合 起 来 的 信 号 分 别 送 入个十两个计数器的 Ro(2) , Ro(1)清零 端 , 清 零 后 使 计 数 器 归 零 , 完
17、成 六 十 进 制 计 数 功 能 , 同 时 , 还 把 这 个 信 号 作 为 进 位 信 号 输 出 。 图 1 秒计数电路图 2.1.2 分计数分计数 分计数电路图与秒计数相同,分个位的cpa信号为秒十位的进位信号。 2 2. .1 1. .3 3时计数时计数 时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同,整个时计数单元应为 24 进制 计数器,所以在两块 74LS90 取 24 进制,就在 24 的时候进行异步清零。 当“时”个位计数器输入端 CPA 到 来 第 十 个 触 发 信 号 时 , 计数器复 零 , 进 位 端 D向 “ 时 ” 十 位 计 数 器 输 人 进 位 信
18、号 , 进 行 “ 时 ” 的 计 数 。当 第 二 十 四 个 来 自 “ 分 ” 计 数 器 的 进 位 信 号 到 来 时 , “ 时 ” 个 位 计 数 器 的 输 出 状 态为 QDQcQBQA= 0100 , “ 时 ” 十 位 计 数 器 的 输 出 状 态 为 QDQcQBQA= 0010 ,这 时“ 时 ” 个 位 计 数 器 的 Q C 和 “ 时 ” 十 位 计 数 器 的 武汉理工大学Protel 应用课程设计说明书 3 B 输 出 均 为 “ 1”, 把 这 两 个 信 号 合 起 来 ,分 别 送 到 个 和 十 计 数 器 的 清 零 端 Ro(1) 、 Ro(2
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