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Altium Designer 17一体化设计标准教程:从仿真、原理和PCB设计到单片机系统

Altium Designer 17一体化设计标准教程:从仿真、原理和PCB设计到单片机系统Altium Designer 17一体化设计标准教程:从仿真、原理和PCB设计到单片机系统

内容简介


        本书全面系统地介绍了Altium Designer 17.1电子线路设计软件在电子线路仿真、设计和验证方面的应用,以及基于STC15系列单片机IAP15W4K58S4的嵌入式开发。本书分为 5 篇,共 18 章,以Altium Designer 17.1基本原理图和PCB设计流程、电子线路的SPICE仿真、电子元器件原理图封装和PCB封装、电子线路原理图设计、电子线路PCB设计、生成PCB相关的加工文件和基于STC15系列单片机的嵌入式开发为设计主线,将Altium公司*一代的Altium Designer 17.1电子系统设计平台融入这个设计主线中。通过本书内容的学习,读者不但能够熟练掌握*Altium Designer 17.1软件的设计流程和设计方法,而且还能系统地掌握电子系统设计完整的设计过程。本书可以作为高等学校电子线路自动化设计相关课程的教学用书,以及使用Altium Designer 17.1进行电子系统设计的工程技术人员参考用书,也可作为Altium公司进行Altium Designer 17.1设计工具相关技术培训的参考用书。


作者简介


        何宾,著名的嵌入式技术和EDA技术专家,长期从事电子设计自动化方面的教学和科研工作,与全球多家知名的半导体厂商和EDA工具厂商大学计划保持紧密合作。目前已经出版嵌入式和EDA方面的著作近30部,内容涵盖电路仿真、电路设计、可编程逻辑器件、数字信号处理、单片机、嵌入式系统、片上可编程系统等。


目 录


第1篇 Altium Designer入门指南
第 章 Altium Designer安装和概述 3
1.1 Altium Designer 17.1的安装和配置 3
1.1.1 下载Altium Designer 17.1安装文件 3
1.1.2 安装Altium Designer 17.1基本应用 5
1.1.3 注册Altium Designer 17.1集成开发环境 7
1.1.4 安装Altium Designer 17.1扩展应用 9
1.2 Altium Designer 17.1集成设计平台功能 9
1.2.1 原理图捕获工具 10
1.2.2 印刷电路板设计工具 10
1.2.3 FPGA和嵌入式软件工具 10
1.2.4 发布/数据管理 10
1.2.5 新增加的功能 11
1.3 Altium Designer 17.1“一体化”设计理念 11
1.3.1 传统电子设计方法的局限性 11
1.3.2 电子设计的未来要求 12
1.3.3 生态系统对电子设计的重要性 12
1.3.4 电子设计一体化 13
第 章 Altium Designer基本设计流程-原理图设计 15
2.1 设计思路 15
2.2 创建PCB工程 15
2.3 在工程中添加一个原理图 17
2.4 设置文档选项 18
2.5 元件和库 19
2.5.1 访问元件 20
2.5.2 添加元件库 22
2.5.3 在库中找到元件 22
2.5.4 在可用的库中定位一个元件 24
2.5.5 使数据保险库可以用于访问元件 25
2.5.6 在数据保险库中查找元件 26
2.5.7 在数据保险库中工作 26
2.6 在原理图放置元件 28
2.6.1 放置元件的一些小技巧 28
2.6.2 改变元件位置的一些小技巧 28
2.7 连接原理图中的元件 30
2.7.1 连线的一些小技巧 30
2.7.2 网络和网络标号 30
2.7.3 网络标号、端口和供电端口 31
2.8 配置和编译工程 31
2.8.1 配置工程选项 31
2.8.2 编译工程 32
2.9 检查原理图的电气属性 32
2.9.1 设置Error Reporting 33
2.9.2 设置连接矩阵 33
2.9.3 配置类产生 34
2.9.4 设置比较器 35
2.9.5 编译工程检查错误 36
第 章 Altium Designer基本设计流程-PCB图设计 38
3.1 创建一个新的PCB 38
3.1.1 配置板的形状和位置 39
3.1.2 将设计从原理图导入PCB编辑器 40
3.2 设置PCB工作区 42
3.2.1 配置显示层 43
3.2.2 物理层和层堆栈管理器 46
3.2.3 单位的选择(公制/英制) 47
3.2.4 支持多重栅格 48
3.2.5 设置捕获栅格 49
3.2.6 设置设计规则 50
3.2.7 布线宽度设计规则 50
3.2.8 定义电气间距约束 51
3.2.9 定义布线过孔类型 52
3.2.10 设计规则冲突 53
3.3 PCB元件布局 54
3.3.1 元件的放置和布局选项 54
3.3.2 放置元件 54
3.4 PCB元件布线 55
3.4.1 准备交互布线 55
3.4.2 开始布线 57
3.4.3 交互布线模式 58
3.4.4 修改和重新布线 59
3.4.5 自动布线模式 60
第 章 Altium Designer基本设计流程-设计检查和输出 64
4.1 验证PCB设计 64
4.1.1 配置规则冲突显示 64
4.1.2 配置规则检查器 66
4.1.3 运行设计规则检查 68
4.1.4 理解错误条件 69
4.1.5 解决冲突 72
4.2 查看PCB的3D视图 74
4.3 输出文档 76
4.3.1 可用的输出类型 76
4.3.2 单个输出/一个输出工作文件 77
4.3.3 配置Gerber文件 78
4.3.4 配置BOM文件 79
4.3.5 将设计数据映射到BOM 80
第2篇 Altium Designer原理图设计详解
第 章 Altium Designer设计环境基本框架 83
5.1 Altium Designer 17.1的工程及相关文件 83
5.2 Altium Designer 17.1集成设计平台界面 84
5.2.1 Altium Designer 17.1 集成设计平台主界面 84
5.2.2 Altium Designer 17.1工作区面板 86
5.2.3 Altium Designer 17.1文件编辑空间操作功能 89
5.2.4 Altium Designer 17.1工具栏和状态栏 90
第 章 Altium Designer单页原理图绘图功能详解 98
6.1 放置元器件 98
6.1.1 生成新的设计 98
6.1.2 在原理图中添加元器件 99
6.1.3 重新分配原件标识符 101
6.2 添加信号线连接 105
6.3 添加总线连接 107
6.3.1 添加总线 107
6.3.2 添加总线入口 108
6.4 添加网络标号 109
6.5 添加端口连接 111
6.6 添加信号束系统 114
6.6.1 添加信号束连接器 114
6.6.2 添加信号束入口 116
6.6.3 查看信号束定义文件 118
6.7 添加No ERC标识 119
6.7.1 设置阻止所有冲突标识 119
6.7.2 设置阻止指定冲突标识 121
6.8 编译屏蔽 123
6.9 覆盖 123
第 章 Altium Digner多页原理图平坦式和层次化设计方法 125
7.1 多页原理图绘制方法 125
7.1.1 层次化和平坦式原理图设计结构 125
7.1.2 多页原理图中的网络标识符 126
7.1.3 网络标号范围 127
7.2 平坦式原理图绘制 130
7.2.1 建立新的平坦式原理图设计工程 130
7.2.2 绘制平坦式设计中第一个放大电路原理图 130
7.2.3 绘制平坦式设计中第二个放大电路原理图 132
7.2.4 绘制平坦式设计中其他单元的原理图 135
7.3 层次化原理图绘制 138
7.3.1 建立新的层次化原理图设计工程 138
7.3.2 绘制层次化设计中第一个放大电路原理图 138
7.3.3 绘制层次化设计中第二个放大电路原理图 140
7.3.4 绘制层次化设计中顶层放大电路原理图 142
第3篇 Altium Designer电路仿真功能详解
第 章 Altium Designer混合电路仿真功能介绍 149
8.1 Altium Designer 17.1软件SPICE仿真导论 149
8.1.1 Altium Designer 17.1软件SPICE构成 149
8.1.2 Altium Designer 17.1软件SPICE仿真功能 150
8.1.3 Altium Designer 17.1软件SPICE仿真流程 156
8.2 电子线路SPICE描述 157
8.2.1 电子线路构成 157
8.2.2 SPICE程序结构 158
8.2.3 SPICE程序相关命令 162
第 章 Altium Designer模拟电路仿真实现 167
9.1 直流工作点分析 167
9.1.1 建立新的直流工作点分析工程 167
9.1.2 添加新的仿真库 167
9.1.3 构建直流分析电路 169
9.1.4 设置直流工作点分析参数 171
9.1.5 直流工作点仿真结果的分析 171
9.2 直流扫描分析 173
9.2.1 打开前面的设计 173
9.2.2 设置直流扫描分析参数 174
9.2.3 直流扫描仿真结果的分析 174
9.3 传输函数分析 177
9.3.1 建立新的传输函数分析工程 177
9.3.2 构建传输函数分析电路 177
9.3.3 设置传输函数分析参数 179
9.3.4 传输函数仿真结果的分析 180
9.4 交流小信号分析 182
9.4.1 建立新的交流小信号分析工程 182
9.4.2 构建交流小信号分析电路 182
9.4.3 设置交流小信号分析参数 186
9.4.4 交流小信号仿真结果的分析 187
9.5 瞬态分析 189
9.5.1 建立新的瞬态分析工程 189
9.5.2 构建瞬态分析电路 189
9.5.3 设置瞬态分析参数 192
9.5.4 瞬态仿真结果的分析 193
9.6 参数扫描分析 194
9.6.1 打开前面的设计 194
9.6.2 设置参数扫描分析参数 194
9.6.3 参数扫描结果的分析 195
9.7 零点-极点分析 196
9.7.1 建立新的零点-极点分析工程 196
9.7.2 构建零点-极点分析电路 196
9.7.3 设置零点-极点分析参数 199
9.7.4 零点-极点仿真结果的分析 200
9.8 傅里叶分析 201
9.8.1 建立新的傅里叶分析工程 201
9.8.2 构建傅里叶分析电路 201
9.8.3 设置傅里叶分析参数 204
9.8.4 傅里叶仿真结果分析 205
9.8.5 修改电路参数重新执行傅里叶分析 206
9.9 噪声分析 208
9.9.1 建立新的噪声分析工程 210
9.9.2 构建噪声分析电路 210
9.9.3 设置噪声分析参数 213
9.9.4 噪声仿真结果分析 214
9.10 温度分析 215
9.10.1 建立新的温度分析工程 215
9.10.2 构建温度分析电路 215
9.10.3 设置温度分析参数 218
9.10.4 温度仿真结果分析 219
9.11 蒙特卡罗分析 220
9.11.1 建立新的蒙特卡罗分析工程 220
9.11.2 构建蒙特卡罗分析电路 220
9.11.3 设置蒙特卡罗分析参数 223
9.11.4 蒙特卡罗仿真结果分析 225
第 章 Altium Designer模拟行为仿真实现 226
10.1 模拟行为仿真概念 226
10.2 基于行为模型的增益控制实现 227
10.2.1 建立新的行为模型增益控制工程 227
10.2.2 构建增益控制行为模型 227
10.2.3 设置增益控制行为仿真参数 229
10.2.4 分析增益控制行为仿真结果 230
10.3 基于行为模型的调幅实现 231
10.3.1 建立新的行为模型AM工程 231
10.3.2 构建AM行为模型 231
10.3.3 设置AM行为仿真参数 233
10.3.4 分析AM行为仿真结果 234
10.4 基于行为模型的滤波器实现 235
10.4.1 建立新的滤波器行为模型工程 235
10.4.2 构建滤波器行为模型 235
10.4.3 设置滤波器行为仿真参数 237
10.4.4 分析滤波器行为仿真结果 238
10.5 基于行为模型的压控振荡器实现 239
10.5.1 建立新的压控振荡器行为模型工程 239
10.5.2 构建压控振荡器行为模型 239
10.5.3 设置压控振荡器行为仿真参数 242
10.5.4 分析压控振荡器行为仿真结果 243
第 章 Altium Designer数字电路仿真实现 245
11.1 数字逻辑仿真库的构建 245
11.1.1 导入与数字逻辑仿真相关的原理图库 245
11.1.2 构建相关的mdl文件 246
11.2 时序逻辑电路的门级仿真 247
11.2.1 有限自动状态机的实现原理 247
11.2.2 3位8进制计数器实现原理 248
11.2.3 建立新的3位计数器电路仿真工程 249
11.2.4 构建3位计数器仿真电路 250
11.2.5 设置3位计数器电路的仿真参数 252
11.2.6 分析3位计数器电路的仿真结果 254
11.3 基于HDL语言的数字系统仿真及验证 254
11.3.1 HDL功能及特点 254
11.3.2 建立新的IP核设计工程 255
11.3.3 建立新的FPGA设计工程 264
第 章 Altium Designer数模1

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Altium Designer 17一体化设计标准教程:从仿真、原理和PCB设计到单片机系统
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