本書系統(tǒng)地介紹了Altium Designer 17.1電子線路設(shè)計(jì)軟件在電子線路仿真、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方面的應(yīng)用，以及基于STC15系列單片機(jī)IAP15W4K58S4的嵌入式開發(fā)。本書分為 5 篇，共 18 章，以Altium Designer 17.1基本原理圖和PCB設(shè)計(jì)流程、電子線路的SPICE仿真、電子元器件原理圖封裝和PCB封裝、電子線路原理圖設(shè)計(jì)、電子線路PCB設(shè)計(jì)、生成PCB相關(guān)的加工文件和基于STC15系列單片機(jī)的嵌入式開發(fā)為設(shè)計(jì)主線，將Altium公司一代的Altium Designer 17.1電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺融入這個(gè)設(shè)計(jì)主線中。通過本書內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讀者不但能夠熟練掌握Altium Designer 17.1軟件的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法，而且還能系統(tǒng)地掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)完整的設(shè)計(jì)過程。本書可以作為高等學(xué)校電子線路自動(dòng)化設(shè)計(jì)相關(guān)課程的教學(xué)用書，以及使用Altium Designer 17.1進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員參考用書，也可作為Altium公司進(jìn)行Altium Designer 17.1設(shè)計(jì)工具相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)的參考用書。
何賓，著名的嵌入式技術(shù)和EDA技術(shù)專家，長期從事電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化方面的教學(xué)和科研工作，與全球多家知名的半導(dǎo)體廠商和EDA工具廠商大學(xué)計(jì)劃保持緊密合作。目前已經(jīng)出版嵌入式和EDA方面的著作近30部，內(nèi)容涵蓋電路仿真、電路設(shè)計(jì)、可編程邏輯器件、數(shù)字信號處理、單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、片上可編程系統(tǒng)等。
目 錄
第1篇 Altium Designer入門指南
第 章 Altium Designer安裝和概述 3
1.1 Altium Designer 17.1的安裝和配置 3
1.1.1 下載Altium Designer 17.1安裝文件 3
1.1.2 安裝Altium Designer 17.1基本應(yīng)用 5
1.1.3 注冊Altium Designer 17.1集成開發(fā)環(huán)境 7
1.1.4 安裝Altium Designer 17.1擴(kuò)展應(yīng)用 9
1.2 Altium Designer 17.1集成設(shè)計(jì)平臺功能 9
1.2.1 原理圖捕獲工具 10
1.2.2 印刷電路板設(shè)計(jì)工具 10
1.2.3 FPGA和嵌入式軟件工具 10
1.2.4 /數(shù)據(jù)管理 10
1.2.5 新增加的功能 11
1.3 Altium Designer 17.1“一體化”設(shè)計(jì)理念 11
1.3.1 傳統(tǒng)電子設(shè)計(jì)方法的局限性 11
1.3.2 電子設(shè)計(jì)的未來要求 12
1.3.3 生態(tài)系統(tǒng)對電子設(shè)計(jì)的重要性 12
1.3.4 電子設(shè)計(jì)一體化 13
第 章 Altium Designer基本設(shè)計(jì)流程-原理圖設(shè)計(jì) 15
2.1 設(shè)計(jì)思路 15
2.2 創(chuàng)建PCB工程 15
2.3 在工程中添加一個(gè)原理圖 17
2.4 設(shè)置文檔選項(xiàng) 18
2.5 元件和庫 19
2.5.1 訪問元件 20
2.5.2 添加元件庫 22
2.5.3 在庫中找到元件 22
2.5.4 在可用的庫中定位一個(gè)元件 24
2.5.5 使數(shù)據(jù)保險(xiǎn)庫可以用于訪問元件 25
2.5.6 在數(shù)據(jù)保險(xiǎn)庫中查找元件 26
2.5.7 在數(shù)據(jù)保險(xiǎn)庫中工作 26
2.6 在原理圖放置元件 28
2.6.1 放置元件的一些小技巧 28
2.6.2 改變元件位置的一些小技巧 28
2.7 連接原理圖中的元件 30
2.7.1 連線的一些小技巧 30
2.7.2 網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號 30
2.7.3 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、端口和供電端口 31
2.8 配置和編譯工程 31
2.8.1 配置工程選項(xiàng) 31
2.8.2 編譯工程 32
2.9 檢查原理圖的電氣屬性 32
2.9.1 設(shè)置Error Reporting 33
2.9.2 設(shè)置連接矩陣 33
2.9.3 配置類產(chǎn)生 34
2.9.4 設(shè)置比較器 35
2.9.5 編譯工程檢查錯(cuò)誤 36
第 章 Altium Designer基本設(shè)計(jì)流程-PCB圖設(shè)計(jì) 38
3.1 創(chuàng)建一個(gè)新的PCB 38
3.1.1 配置板的形狀和位置 39
3.1.2 將設(shè)計(jì)從原理圖導(dǎo)入PCB編輯器 40
3.2 設(shè)置PCB工作區(qū) 42
3.2.1 配置顯示層 43
3.2.2 物理層和層堆棧管理器 46
3.2.3 單位的選擇(公制/英制) 47
3.2.4 支持多重柵格 48
3.2.5 設(shè)置捕獲柵格 49
3.2.6 設(shè)置設(shè)計(jì)規(guī)則 50
3.2.7 布線寬度設(shè)計(jì)規(guī)則 50
3.2.8 定義電氣間距約束 51
3.2.9 定義布線過孔類型 52
3.2.10 設(shè)計(jì)規(guī)則沖突 53
3.3 PCB元件布局 54
3.3.1 元件的放置和布局選項(xiàng) 54
3.3.2 放置元件 54
3.4 PCB元件布線 55
3.4.1 準(zhǔn)備交互布線 55
3.4.2 開始布線 57
3.4.3 交互布線模式 58
3.4.4 修改和重新布線 59
3.4.5 自動(dòng)布線模式 60
第 章 Altium Designer基本設(shè)計(jì)流程-設(shè)計(jì)檢查和輸出 64
4.1 驗(yàn)證PCB設(shè)計(jì) 64
4.1.1 配置規(guī)則沖突顯示 64
4.1.2 配置規(guī)則檢查器 66
4.1.3 運(yùn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查 68
4.1.4 理解錯(cuò)誤條件 69
4.1.5 解決沖突 72
4.2 查看PCB的3D視圖 74
4.3 輸出文檔 76
4.3.1 可用的輸出類型 76
4.3.2 單個(gè)輸出/一個(gè)輸出工作文件 77
4.3.3 配置Gerber文件 78
4.3.4 配置BOM文件 79
4.3.5 將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)映射到BOM 80
第2篇 Altium Designer原理圖設(shè)計(jì)詳解
第 章 Altium Designer設(shè)計(jì)環(huán)境基本框架 83
5.1 Altium Designer 17.1的工程及相關(guān)文件 83
5.2 Altium Designer 17.1集成設(shè)計(jì)平臺界面 84
5.2.1 Altium Designer 17.1 集成設(shè)計(jì)平臺主界面 84
5.2.2 Altium Designer 17.1工作區(qū)面板 86
5.2.3 Altium Designer 17.1文件編輯空間操作功能 89
5.2.4 Altium Designer 17.1工具欄和狀態(tài)欄 90
第 章 Altium Designer單頁原理圖繪圖功能詳解 98
6.1 放置元器件 98
6.1.1 生成新的設(shè)計(jì) 98
6.1.2 在原理圖中添加元器件 99
6.1.3 重新分配原件標(biāo)識符 101
6.2 添加信號線連接 105
6.3 添加總線連接 107
6.3.1 添加總線 107
6.3.2 添加總線入口 108
6.4 添加網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號 109
6.5 添加端口連接 111
6.6 添加信號束系統(tǒng) 114
6.6.1 添加信號束連接器 114
6.6.2 添加信號束入口 116
6.6.3 查看信號束定義文件 118
6.7 添加No ERC標(biāo)識 119
6.7.1 設(shè)置阻止所有沖突標(biāo)識 119
6.7.2 設(shè)置阻止指定沖突標(biāo)識 121
6.8 編譯屏蔽 123
6.9 覆蓋 123
第 章 Altium Digner多頁原理圖平坦式和層次化設(shè)計(jì)方法 125
7.1 多頁原理圖繪制方法 125
7.1.1 層次化和平坦式原理圖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 125
7.1.2 多頁原理圖中的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符 126
7.1.3 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號范圍 127
7.2 平坦式原理圖繪制 130
7.2.1 建立新的平坦式原理圖設(shè)計(jì)工程 130
7.2.2 繪制平坦式設(shè)計(jì)中及時(shí)個(gè)放大電路原理圖 130
7.2.3 繪制平坦式設(shè)計(jì)中第二個(gè)放大電路原理圖 132
7.2.4 繪制平坦式設(shè)計(jì)中其他單元的原理圖 135
7.3 層次化原理圖繪制 138
7.3.1 建立新的層次化原理圖設(shè)計(jì)工程 138
7.3.2 繪制層次化設(shè)計(jì)中及時(shí)個(gè)放大電路原理圖 138
7.3.3 繪制層次化設(shè)計(jì)中第二個(gè)放大電路原理圖 140
7.3.4 繪制層次化設(shè)計(jì)中頂層放大電路原理圖 142
第3篇 Altium Designer電路仿真功能詳解
第 章 Altium Designer混合電路仿真功能介紹 149
8.1 Altium Designer 17.1軟件SPICE仿真導(dǎo)論 149
8.1.1 Altium Designer 17.1軟件SPICE構(gòu)成 149
8.1.2 Altium Designer 17.1軟件SPICE仿真功能 150
8.1.3 Altium Designer 17.1軟件SPICE仿真流程 156
8.2 電子線路SPICE描述 157
8.2.1 電子線路構(gòu)成 157
8.2.2 SPICE程序結(jié)構(gòu) 158
8.2.3 SPICE程序相關(guān)命令 162
第 章 Altium Designer模擬電路仿真實(shí)現(xiàn) 167
9.1 直流工作點(diǎn)分析 167
9.1.1 建立新的直流工作點(diǎn)分析工程 167
9.1.2 添加新的仿真庫 167
9.1.3 構(gòu)建直流分析電路 169
9.1.4 設(shè)置直流工作點(diǎn)分析參數(shù) 171
9.1.5 直流工作點(diǎn)仿真結(jié)果的分析 171
9.2 直流掃描分析 173
9.2.1 打開前面的設(shè)計(jì) 173
9.2.2 設(shè)置直流掃描分析參數(shù) 174
9.2.3 直流掃描仿真結(jié)果的分析 174
9.3 傳輸函數(shù)分析 177
9.3.1 建立新的傳輸函數(shù)分析工程 177
9.3.2 構(gòu)建傳輸函數(shù)分析電路 177
9.3.3 設(shè)置傳輸函數(shù)分析參數(shù) 179
9.3.4 傳輸函數(shù)仿真結(jié)果的分析 180
9.4 交流小信號分析 182
9.4.1 建立新的交流小信號分析工程 182
9.4.2 構(gòu)建交流小信號分析電路 182
9.4.3 設(shè)置交流小信號分析參數(shù) 186
9.4.4 交流小信號仿真結(jié)果的分析 187
9.5 瞬態(tài)分析 189
9.5.1 建立新的瞬態(tài)分析工程 189
9.5.2 構(gòu)建瞬態(tài)分析電路 189
9.5.3 設(shè)置瞬態(tài)分析參數(shù) 192
9.5.4 瞬態(tài)仿真結(jié)果的分析 193
9.6 參數(shù)掃描分析 194
9.6.1 打開前面的設(shè)計(jì) 194
9.6.2 設(shè)置參數(shù)掃描分析參數(shù) 194
9.6.3 參數(shù)掃描結(jié)果的分析 195
9.7 零點(diǎn)-極點(diǎn)分析 196
9.7.1 建立新的零點(diǎn)-極點(diǎn)分析工程 196
9.7.2 構(gòu)建零點(diǎn)-極點(diǎn)分析電路 196
9.7.3 設(shè)置零點(diǎn)-極點(diǎn)分析參數(shù) 199
9.7.4 零點(diǎn)-極點(diǎn)仿真結(jié)果的分析 200
9.8 傅里葉分析 201
9.8.1 建立新的傅里葉分析工程 201
9.8.2 構(gòu)建傅里葉分析電路 201
9.8.3 設(shè)置傅里葉分析參數(shù) 204
9.8.4 傅里葉仿真結(jié)果分析 205
9.8.5 修改電路參數(shù)重新執(zhí)行傅里葉分析 206
9.9 噪聲分析 208
9.9.1 建立新的噪聲分析工程 210
9.9.2 構(gòu)建噪聲分析電路 210
9.9.3 設(shè)置噪聲分析參數(shù) 213
9.9.4 噪聲仿真結(jié)果分析 214
9.10 溫度分析 215
9.10.1 建立新的溫度分析工程 215
9.10.2 構(gòu)建溫度分析電路 215
9.10.3 設(shè)置溫度分析參數(shù) 218
9.10.4 溫度仿真結(jié)果分析 219
9.11 蒙特卡羅分析 220
9.11.1 建立新的蒙特卡羅分析工程 220
9.11.2 構(gòu)建蒙特卡羅分析電路 220
9.11.3 設(shè)置蒙特卡羅分析參數(shù) 223
9.11.4 蒙特卡羅仿真結(jié)果分析 225
第 章 Altium Designer模擬行為仿真實(shí)現(xiàn) 226
10.1 模擬行為仿真概念 226
10.2 基于行為模型的增益控制實(shí)現(xiàn) 227
10.2.1 建立新的行為模型增益控制工程 227
10.2.2 構(gòu)建增益控制行為模型 227
10.2.3 設(shè)置增益控制行為仿真參數(shù) 229
10.2.4 分析增益控制行為仿真結(jié)果 230
10.3 基于行為模型的調(diào)幅實(shí)現(xiàn) 231
10.3.1 建立新的行為模型AM工程 231
10.3.2 構(gòu)建AM行為模型 231
10.3.3 設(shè)置AM行為仿真參數(shù) 233
10.3.4 分析AM行為仿真結(jié)果 234
10.4 基于行為模型的濾波器實(shí)現(xiàn) 235
10.4.1 建立新的濾波器行為模型工程 235
10.4.2 構(gòu)建濾波器行為模型 235
10.4.3 設(shè)置濾波器行為仿真參數(shù) 237
10.4.4 分析濾波器行為仿真結(jié)果 238
10.5 基于行為模型的壓控振蕩器實(shí)現(xiàn) 239
10.5.1 建立新的壓控振蕩器行為模型工程 239
10.5.2 構(gòu)建壓控振蕩器行為模型 239
10.5.3 設(shè)置壓控振蕩器行為仿真參數(shù) 242
10.5.4 分析壓控振蕩器行為仿真結(jié)果 243
第 章 Altium Designer數(shù)字電路仿真實(shí)現(xiàn) 245
11.1 數(shù)字邏輯仿真庫的構(gòu)建 245
11.1.1 導(dǎo)入與數(shù)字邏輯仿真相關(guān)的原理圖庫 245
11.1.2 構(gòu)建相關(guān)的mdl文件 246
11.2 時(shí)序邏輯電路的門級仿真 247
11.2.1 有限自動(dòng)狀態(tài)機(jī)的實(shí)現(xiàn)原理 247
11.2.2 3位8進(jìn)制計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)原理 248
11.2.3 建立新的3位計(jì)數(shù)器電路仿真工程 249
11.2.4 構(gòu)建3位計(jì)數(shù)器仿真電路 250
11.2.5 設(shè)置3位計(jì)數(shù)器電路的仿真參數(shù) 252
11.2.6 分析3位計(jì)數(shù)器電路的仿真結(jié)果 254
11.3 基于HDL語言的數(shù)字系統(tǒng)仿真及驗(yàn)證 254
11.3.1 HDL功能及特點(diǎn) 254
11.3.2 建立新的IP核設(shè)計(jì)工程 255
11.3.3 建立新的FPGA設(shè)計(jì)工程 264
第 章 Altium Designer數(shù)模1
