《电子线路CAD》课程教学大纲

一、课程基本信息

（一）课程代码及课程名称

1.课程代码:08192730

2.课程名称（中/英文）:电子线路CAD / Electronic Circuit CAD

（二）课程类别及课程性质 专业任选课程

（三）学时及学分:

总学时数:32；总学分数:2

其中，讲授学时:16 ，实践（实验）学时:16。

（四）适用专业及开设学期

适用专业:电子信息工程（本科）、电气工程及其自动化（本科）

开设学期:第4学期

（五）先修课程与后续课程

先修课程:模拟电子技术、数字电子技术

后续课程:毕业设计

二、课程简介

《电子线路CAD》为一门专业选修课，是为培养学生电子线路设计工作以及相关软件的实际操作能力而开设的一门实践性较强的课程。学生在学习本课程时，应以实际操作为主。

三、教学目的与基本要求

（一）该课程教学目的与专业培养要求对应关系矩阵

说明:表格要清晰展示该课程与每项培养要求达成的关联度情况，关联度强的用“●”标识，关联度中等的用“◎”标识，关联度弱的用“○”标识；每门课程与4-8项（底线为总培养要求的50%）培养要求相关联。

（二）教学目的

了解CAD的功能及常用的CAD软件；掌握SCH原理图编辑器的功能；掌握SCH原理图的设计和绘制方法；学会制作原理图元件和管理原理图元件库；掌握PCB印刷电路设计的基本方法；了解电路设计中的抗干扰等问题。.

（三）教学要求:

（1）必须掌握简单原理图绘制到输出印刷电路图的全过程；（2）全面了解电子电路设计软件Protel的应用；（3）熟练应用该软件绘制电路图，制作电路印刷板。

四、教学内容

第一章 原理图的设计（共6学时）

（一）本章教学目的和要求

通过本章学习，了解Protel软件的开发环境和项目管理形式， 掌握绘制原理图的基本操作步骤、层次电路原理图的设计方法。

（二）本章教学重点与难点

重点: 1. 建立绘图设计文件及对设计组成员的管理。

2. 绘图中主工具栏、绘图工具栏和布线工具栏的作用。

3. 原理图设计中，各类元器件的放置方法和其属性的编辑与修改。

4. 建立层次电路原理图的方法和步骤。

5、对绘制好的电路原理图进行规则检查和网络表的生成。

难点:1. 对设计文件的管理和系统参数设置。

2. 建立自定义的图纸模板。

3. 环境参数的具体设置和电路原理图的完整设计。

4、完整的层次电路原理图的设计过程。

5、对ERC检查出的错误和警告能理解，并能改正直至通过ERC检查。

（三）教学内容

第一节 计算机绘图软件基础（1学时）

一、电子线路的计算机辅助设计的发展。

二、电子线路绘图软件的组成和它的特点。

三、进入绘图环境建立绘图设计文件。

四、对设计文件和设计小组的管理。

第二节 电子线路原理图设计基础（2学时）

一、电子电路原理图的一般设计步骤和流程。

二、电路原理图设计的各种工具栏和图纸的缩放方法；标准图纸和自定义图纸大小、颜色、字体等格式的设定；光标和网格的设置。。

三、电路原理图元件库的装载；放置元器件、绘制导线和总线、设置网络名称、放置电源和注释文字、放置输入输出端口及绘制直接及相关图形；编辑和修改各类元器件的属性、进行位置调整和线路连接及元件流水号的更新；设置原理图的环境参数和设计文件的保存。

第三节 层次电路原理图设计（2学时）

一、层次电路原理图的组成及各部分之间的关系。

二、层次原理图的设计方法；建立层次原理图的一般步骤。

三、同层次电路之间的切换；由方块电路符号产生新原理图的I/O端口符号；由原理图文件产生方块电路符号；生产层次表。

第四节 生成原理图的各种报表（1学时）

一、电路原理图的电气规则基础及ERC表的产生，网络表的生成。

二、元件列表的产生。

三、交叉参考表和网络比较表的生成，原理图文件的输出。

第二章 原理图元件的设计（共2学时）

（一）本章教学目的和要求

掌握加载元件库编辑器的方法；掌握元件库编辑器中元件管理器内的各部分功能和操作方法；掌握元件绘图工具的使用方法；掌握绘制一个原理图元件的步骤和各种元件报表的产生。

（二）本章教学重点与难点

重点: 1. 元件库编辑器的方法

2. 元件绘图工具的使用方法

难点:1.元件管理器内各部分的作用和正确使用。

2.原理图元件的完整绘制及对元件的规则检查。

（三）教学内容

第一节 原理图元件库编辑器环境（1学时）

一、原理图元件库编辑器的加载和界面简介。

二、对元件库的管理。

第二节 原理图元件库编辑器绘图工具（2学时）

一、原理图元件绘图工具栏的使用及管脚属性的编辑。

二、制作元件的一般方法和步骤。

三、产生元件报表。

第三章 PCB印刷电路板设计（共8学时）

（一）本章教学目的和要求

掌握PCB线路图参数设置手动、自动布局和布线的方法；掌握创建单面板、PCB元件的设计步骤

（二）本章教学重点与难点

重点: 1. PCB板的布线流程和设计原则。

2. 网络表的装载、元件的手动布局、自动布线规则的设置及设计规则检查。

难点:1. PCB板工作层和电路参数的设置。

2. 设计出一个规范化、通过了设计规则检查又比较满意PCB板图。

（三）教学内容

第一节 PCB印刷电路板基础（2学时）

一、PCB板的结构、元件封装的分类、铜膜导线、焊盘、过孔、助焊膜和阻焊膜的作用及丝印层的功能。

二、印刷电路板的布线流程和PCB设计基本原则。

三、PCB设计编辑器和工具栏的使用。

四、电路板层的设置和管理，PCB电路参数的设置。

第二节 印刷电路板的制作（6学时）

一、利用PCB绘图工具绘制导线，放置焊盘过孔、坐标与尺寸标注、绘制图形等操作的方法和属性编辑。

二、规划电路板和电气定义；准备原理图和网络表。

三、网络表和元件的载入；元件的自动布局

四、脱节网络连接。

五、手工编辑调整元件的布局。

六、自动布线规则的设定和设计规则检查。

七、自动布线；手工调整布线；PCB板的3D显示。

五、教学时数分配

《电子线路CAD》课程教学时数分配表

总学时:32 学分:2

六、实验内容与学时分配

《电子线路CAD》课程实验教学一览表

七、本课程的实践环节

八、主要的教学方法与教学手段

1.课程与教学方法、教学手段对应关系矩阵

说明:每门课程应使用多种教学方式方法，在相应的教学方式方法中打“√”。

2.主要采用的几种教学方法和手段

本课程教学环节除课堂授课外，安排学生作业，还有实验课。实验课是培养学生实际动手能力的主要手段，通过这样的训练使学生达到如下要求:

(1) 能够绘制一般的电路原理图；

(2) 能够绘制较为复杂的层次式电路原理图。

(3) 能够根据原理图的需要，创建自己的元件库，设计需求的原理图元件。

(4) 能自主的设计难易程度适中的PLC电路板。

九、考核与成绩评定

1. 该课程与评价方法对应关系矩阵

说明:每门课程应使用多种评价方式，注重过程评价，实现平时成绩、期中成绩与期末成绩相结合，在相应的评价方法中打“√”。

2.具体考核与成绩评定办法

1）、考核以期终考试为主结合平时成绩，期终考试占70%，平时作业和实验占30%

2）、期终考核上机考试。

十、推荐教材及参考书

（一）推荐教材

《Protel DXP 2004 SP2 原理图与PCB设计》，零点工作室主编，清华大学出版社，2015年6月第2版。

（二）参考书

1.《PROTEL 99实用培训教程》，陈爱弟主编，人民邮电出版社出版社，2015年11月第3版。

2.《Protel99电路设计与应用》，孙江宏主编，机械工业出版社出版社，2016年11月第3版。

3.《电路原理图与电路板设计教程Protel99 SE》，夏路易主编，北京希望电子出版社，2015年11月第2版。