【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 刷電路板)來(lái)做實(shí)際測(cè)試，其過(guò)程即繁瑣又容易出錯(cuò)且不易查出。尤其是當(dāng)電路比較大時(shí)，接板驗(yàn)證的方法就更加難以符合實(shí)際。此時(shí)如果使用EDA軟件來(lái)繪制電路原理圖，并在此基礎(chǔ)上完成ERC檢查，利用電路仿真程序來(lái)驗(yàn)證，不僅工作效率奇高，而且安全可靠。 Protel設(shè)計(jì)系統(tǒng)發(fā)展概況及特點(diǎn)Protel設(shè)計(jì)系統(tǒng)足一套建立在IBM兼容PC環(huán)境下的EDA電路集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)。Protel公司在1990年推出基于Dos平臺(tái)的版本之后，便轉(zhuǎn)向Windows平臺(tái)上的軟件開(kāi)發(fā)。1991年推出了Protel for Windows軟件產(chǎn)品。該系統(tǒng)是世界上第一套將EDA環(huán)境引入Windows環(huán)境的EDA開(kāi)發(fā)工具；1996年底推出了基于Client/Server結(jié)構(gòu)的第三代版本Protel ；1998年推出了一個(gè)包含五個(gè)核心模塊的32位EDA工具——Protel 98；此后，Protel公司再次引進(jìn)MieroCode Engineering Gmbh公司的信號(hào)完整性分析技術(shù)，并于1999年正式推出全新Protel 99 For Windows EDA軟件，簡(jiǎn)稱Protel 99。整套Protel設(shè)計(jì)系統(tǒng)是由EDA客戶環(huán)境與一系列性能卓越的工具軟件組成。它充分利用Windows的特性，通過(guò)Windows支持的鼠標(biāo)、打印機(jī)、字體及文件的管理功能，我們可以得到與其他應(yīng)用程序一致的操作界面。它提供了強(qiáng)大的元件庫(kù)擴(kuò)充功能，對(duì)于那些在系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電子元件庫(kù)中沒(méi)有的元件及封裝形式?？梢岳迷庉嫵绦蛐陆?，以做出合乎我們要求的新元件。它具備優(yōu)越的混合信號(hào)l路仿真和精確的信號(hào)完整性分析功能，其良好的兼容性與可靠性被越來(lái)越多的電子線路設(shè)計(jì)人員所認(rèn)同。 PROTEL99的使用方法Protel 99是 Protel 98的改進(jìn)版本，也是目前 Protel電路繪圖軟件的最新版本。 Protel 99繼承了Protel 98的所有優(yōu)點(diǎn)，新增的功能使整個(gè)電路設(shè)計(jì)更加快捷、方便。Protel 99和 Protel98除了文件管理方式不同以外，其菜單、功能對(duì)話框基本相同。對(duì)于熟悉Protel 98的讀者，只要掌握Protel 99的文件管理方式，就可在很短的時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)使用Protel 99。從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，Protel 98的文件管理方式和 Protel ，對(duì)于掌握Protel ，有條件的話，最好還是先熟悉一下Protel 98的操作，然后再?gòu)腜rotel 98過(guò)渡到 Protel 99，這樣學(xué)習(xí)Protel 99會(huì)容易一些。由于 Protel 99和 Protel 98在實(shí)際繪圖方面的許多操作是相同的，在此介紹Protel 99的文件管理方式和基本操作要領(lǐng)，使掌握Protel 1和Protel98的讀者，能夠較容易地過(guò)渡到Protel 99。Protel 99的文件管理方式 Protel 99之前的Protel軟件，繪制原理圖和印版圖，是由不同的軟件來(lái)完成。而Protel 99則是個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，Protel 99的各種文件是建立在后綴名為ddb的數(shù)據(jù)庫(kù)文件中的。我們可以新建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，在這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件中新建自己所有的原理圖、印版圖和庫(kù)文件；也可以新建不同的數(shù)據(jù)庫(kù)文件，在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)文件中新建自己不同的原理圖、印版圖和庫(kù)文件。但是必須注意，原理圖文件和印版圖文件必須新建在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件中的文件夾里，這樣才能更方便地應(yīng)用Protel 99的最大特點(diǎn)——原理圖和印版圖同步設(shè)計(jì)。下面就具體講一下新建數(shù)據(jù)庫(kù)文件、原理圖文件、印版圖文件和庫(kù)文件以及添加庫(kù)文件的方法。1. 新建數(shù)據(jù)庫(kù)文件、原理圖文件 首先啟動(dòng) Protel 99，進(jìn)入還沒(méi)有打開(kāi)任何文件的界面，您會(huì)發(fā)現(xiàn)Protel 99的主菜單有中文注釋，這對(duì)英文不是很好的讀者是很有利的。然后執(zhí)行菜單命令File/New，彈出新建數(shù)據(jù)庫(kù)文件對(duì)話框，這個(gè)對(duì)話框中Location頁(yè)面的Database File Name(數(shù)據(jù)庫(kù)文件名)對(duì)應(yīng)的名稱是“”()，點(diǎn)“Browse...”按鈕，又彈出文件保存路徑對(duì)話框，將這個(gè)對(duì)話框的文件名欄目中的MyDesign改為中文名：“我的電路設(shè)計(jì)”，然后選擇路徑，點(diǎn)“保存”按鈕，這樣，新建數(shù)據(jù)庫(kù)文件對(duì)話框中的“Database File Name”對(duì)應(yīng)的名稱已經(jīng)改為“我的電路設(shè)計(jì)．ddb”，并且還能在Database to cation欄目里看到自己選擇的路徑，這時(shí)候，只需按“OK”按鈕，就新建并且打開(kāi)了一個(gè)名為“我的電路設(shè)計(jì)．ddb”的數(shù)據(jù)庫(kù)文件?？梢钥吹皆凇拔业碾娐吩O(shè)計(jì)．ddb”文件夾下面有三個(gè)圖標(biāo)，分別為 Design Team(設(shè)計(jì)組)、Recycle Bin(回收站)、Documents(文件夾)。雙擊“Document”，打開(kāi)Document文件夾，看到這個(gè)文件夾下面空空如也。執(zhí)行菜單命令File/New，在彈出的新建文件類型對(duì)話框中的Document頁(yè)面里點(diǎn)Schematic Document圖標(biāo)，然后點(diǎn)“OK”鍵，就新建了一個(gè)名為“sheet1”的原理圖文件圖標(biāo)。為了和 Protel 99之前的 Protel軟件的文件名兼容，也為了查看文件的方便，將“Sheet1” 改名為“”，雙擊“sheet ”的原理圖文件圖標(biāo)。如果左邊未出現(xiàn)設(shè)計(jì)管理器，則執(zhí)行菜單命令View/Design manager，就出現(xiàn)了設(shè)計(jì)管理器。這個(gè)設(shè)計(jì)管理器是一個(gè)多功能管理器，分Explorer和 Browse sch兩個(gè)頁(yè)面。點(diǎn)“Explorer”頁(yè)面出現(xiàn)的是項(xiàng)目管理器，點(diǎn)“Browse sch”頁(yè)面出現(xiàn)的是原理圖管理器。如果點(diǎn)Browse sch頁(yè)面的Browse區(qū)塊中的下拉箭頭，選擇“Libraries”，則出現(xiàn)的才是元件庫(kù)管理器。 2．添加庫(kù)文件(原理圖) 點(diǎn)元件庫(kù)管理器的“Add/Remove”按鈕，彈出“Change Library File List”對(duì)話框，這時(shí)您就可以添加庫(kù)文件了。需要注意的是：Protel 99的庫(kù)文件同樣是存在于數(shù)據(jù)庫(kù)文件中，Protel 99添加庫(kù)文件實(shí)際上就是添加數(shù)據(jù)庫(kù)文件，而每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件中都包括若干個(gè)庫(kù)文件。如果要添加 Protel 99原理圖庫(kù)文件，“Change Library File List”對(duì)話框中的文件類型必須是(*.ddb)，在搜尋區(qū)塊里找到路徑為 Design Explorer\Library\Ddb\Miscellaneous ，將其選中，點(diǎn)“Add”按鈕，就可以看到選中的文件已經(jīng)到了文件選擇欄里，再點(diǎn)“OK”按鈕，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件就添加到元件庫(kù)管理器中，選擇某個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，其相應(yīng)的元器件就列在庫(kù)管理器下面的分離器件庫(kù)中，這時(shí)您就可以選擇需要的元器件進(jìn)行放置和繪圖了，具體繪制原理圖的操作和Protel 98繪制原理圖的操作基本相同。Protel 99也可以直接添加低版本的Protel庫(kù)文件，只需將“Change Library File List”對(duì)話框中的文件類型設(shè)定為(*.lib)，然后在搜尋區(qū)塊里找到要添加的庫(kù)文件，然后添加進(jìn)來(lái)即可。 3. 新建印版圖文件 點(diǎn)Document文件夾，回到Document文件夾之下，執(zhí)行菜單命令File/New，又彈出了新建文件類型對(duì)話框，在新建文件類型對(duì)話框中的Document頁(yè)面里點(diǎn)PCB Document圖標(biāo)，然后點(diǎn)OK按鈕，這時(shí)就新建了一個(gè)名為“PCB1”的印版圖文件圖標(biāo)，將“PCB1”改名為“”，雙擊“”圖標(biāo)。從圖2可以看到，新建的原理圖文件和印版圖文件是以圖標(biāo)形式出現(xiàn)的，用鼠標(biāo)雙擊不同的圖標(biāo)，就可以打開(kāi)不同的文件，打開(kāi)文件的文件名就在作圖區(qū)的上方，這就使整個(gè)作圖區(qū)成為一個(gè)多頁(yè)面的區(qū)塊，頁(yè)面名稱就是打開(kāi)的文件名稱。點(diǎn)不同的頁(yè)面文件名稱，就可以轉(zhuǎn)換顯示不同的文件。如果要關(guān)閉打開(kāi)的文件，只需用鼠標(biāo)箭頭指向頁(yè)面文件名，執(zhí)行鼠標(biāo)右鍵/Close就可以關(guān)閉該文件。 (印版圖)Protel 99印版圖添加庫(kù)文件的方法和原理圖添加庫(kù)文件的方法相同，Protel 99印版圖分離元件庫(kù)所在的數(shù)據(jù)庫(kù)路徑為：Design Explorer\Library\Pcb\Generic Footprints\。新建原理圖文件、印版圖庫(kù)文件的方法和新建原理圖、印版圖的方法基本相同。這里介紹的是在新建的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件中建立自己所有的原理圖、印版圖和庫(kù)文件的方法，那么，在“我的電路設(shè)計(jì)．ddb”數(shù)據(jù)庫(kù)文件下只需執(zhí)行菜單命令File/New，就可以新建不同的文件類型，最好是在“我的電路設(shè)計(jì)．ddb”數(shù)據(jù)庫(kù)文件下先新建幾個(gè)文件夾，將這些文件夾改名為多個(gè)電路名稱、一個(gè)原理圖庫(kù)名稱和一個(gè)印版圖庫(kù)名稱，然后在電路名稱文件夾中新建一個(gè)原理圖文件和一個(gè)印版圖文件，在原理圖庫(kù)名稱文件夾和印版圖庫(kù)名稱文件夾中根據(jù)自己的需要，新建一個(gè)或者多個(gè)原理圖庫(kù)文件和印版圖庫(kù)文件，如果一個(gè)電路由多個(gè)單元組成，那就可以在電路名稱文件夾中再新建多個(gè)文件夾，把這些文件夾當(dāng)成單元電路名稱文件夾，又在這些單元電路名稱文件夾中新建一個(gè)原理圖文件和一個(gè)印版圖文件。這里要注意的是：新建各種類型的文件，路徑一定要清晰，不能搞亂，否則，繪制的圖太多的話，自己都難以查找，并且要堅(jiān)持最下面的一個(gè)文件夾里只新建一個(gè)原理圖文件和一個(gè)印版圖文件的原則，這樣操作原理圖和印版圖的同步設(shè)計(jì)，相對(duì)要簡(jiǎn)單一些。如果要添加自己的原理圖庫(kù)文件和印版圖庫(kù)文件，只需在繪制原理圖和印版圖中，按照Protel 99添加庫(kù)文件的方法，把“我的電路設(shè)計(jì)．ddb”數(shù)據(jù)庫(kù)文件添加到元件庫(kù)管理器中就可以了，在繪制原理圖中添加的是原理圖庫(kù)，在繪制印版圖中添加的是印版圖庫(kù)，決不會(huì)發(fā)生錯(cuò)位，數(shù)據(jù)庫(kù)文件中即使有原理圖和印版圖等文件，并影響庫(kù)文件的添加[8]。 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)MSP430F149單片機(jī)本身具有非常豐富的片內(nèi)資源，因此，最小系統(tǒng)無(wú)需配置過(guò)多的外圍接口芯片就可滿足本課題的要求，從而變得十分的簡(jiǎn)單?；谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)要求，MSP430F149單片機(jī)最小系統(tǒng)由以下功能模塊組成：(1)時(shí)鐘電路MSP430F149的時(shí)鐘可以自由選擇，它包括一個(gè)內(nèi)部DCO時(shí)鐘和另外兩個(gè)外部時(shí)鐘，內(nèi)部時(shí)鐘最高可達(dá)到1042KHZ。外部可以接兩個(gè)時(shí)鐘，一個(gè)可接鐘表晶振或標(biāo)準(zhǔn)晶振，另一個(gè)接最高時(shí)鐘頻率為8MHZ的晶振，8M是單片機(jī)的最高工作頻率,對(duì)于晶振的選擇，對(duì)基礎(chǔ)時(shí)鐘的控制，只需要對(duì)相應(yīng)的控制寄存器寫入相應(yīng)的控制位就可以產(chǎn)生需要的時(shí)鐘，還可以從相應(yīng)的端口測(cè)得時(shí)鐘頻率。其主要芯片為DS1302。DS1302 是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力[9]。圖 DS1302的引腳圖DS1302的引腳排列，其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源。RST是復(fù)位/片選線，通過(guò)把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)。SCLK為時(shí)鐘輸入端。圖 時(shí)鐘電路(2)復(fù)位電路為了使系統(tǒng)在各種復(fù)雜情況下穩(wěn)定可靠的工作，并且應(yīng)對(duì)適應(yīng)緊急情況的發(fā)生，必須使單片機(jī)在上電后能夠充分復(fù)位，保證正確的完成硬件初始化。復(fù)位電路需要保證系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。為可靠起見(jiàn)，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防電源開(kāi)關(guān)或電源插頭：“分一合”過(guò)程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。復(fù)位電路可以采用RC復(fù)位電路，也可以采用復(fù)位芯片的復(fù)位電路。RC復(fù)位電路具有經(jīng)濟(jì)性，也滿足該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，因此本設(shè)計(jì)中采用RC復(fù)位電路。在MSP430單片機(jī)中有一個(gè)RST/復(fù)位管腳，它與不可屏蔽中斷功