库文件创建中存在的问题与策略
   来源:现代电子技术     2021年01月14日 12:08

摘 要: 学生在学习创建原理图库、印制电路板封装库和集成元件库三个库文件的过程中,存在理不清原理图库文件与其中元件的关系、理不清印刷电路板封装库文件与其中封装的关系、不知怎样给原理图元件符号追加封装、不知怎样创建集成元件库及怎样调用等问题。针对这些问题,采用任务驱动、教学做一体化教学的解决方案,使学生在反复练习中构建知识、获得技能,达成教学培养目标。实践表明,该方案达到了预期效果。

关键词: Protel DXP 2004; 原理图库; PCB封装库; 集成元件库; 任务驱动

中图分类号: TN710?34; TP311 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2014)10?0147?03

Abstract: In order to solve the problems in creation process of three library files for students to learn the principle of gallery PCB encapsulation library and integrated component library, because the relation of schematic library files with their elements, and printed circuit board package library files with their packages is not clear, and the students don't know how to add packages for schematic element symbols, don't know how to create integrated element library and how to call them, some solutions are proposed in this paper. The task driver teaching and integration teaching are adopted to solve these problems and achieve the teaching goals of enabling the students to construct knowledgeand acquire skills by practice more.

Keywords: Protel DXP 2004; schematic library; PCB encapsulation library; integrated component library; task driver

0 引 言

Protel DXP 2004教学中发现,学生在学习原理图库、印刷电路板封装库和集成元件库三个库文件创建中的创建多个元件或封装内容时,存在理不清原理图库文件与其中的元件的关系、理不清PCB封装库文件与其中封装的关系、不知怎样给原理图元件符号追加封装,不知怎样创建集成元件库及怎样调用等问题。

针对这些,采用“任务驱动”、“教学做”一体化教学方法,以“声光控开关电路PCB图形设计”项目中麦克风、4011、光敏电阻的元件符号和封装设计为例,说明有关问题,边讲边练,在反复练习中归纳总结、构建知识、获得技能。

1 创建原理图库文件

1.1 创建带有“+”符号的元件麦克风 “MIC”

首先创建原理图库文件,它的更名是通过执行【保存】或【另存为】,并更名为“MY. SchLib”。

其次创建原理图元件符号文件,在刚打开库文件的同时,也打开了元件符号编辑器界面,单击【SCH Library】面板标签,元件符号命名通过执行【工具】/【重新命名元件】,命名为“MIC”, 按要求和步骤创建元件麦克风 “MIC”符号。在设置引脚时,带X的一端放在外侧,并且处在栅格相交点上,有利于元件的正确连线[1],两引脚名称和标识虽都为“不可视”,但一定要输入。在引脚1旁放置“+”号,起提醒作用,软件自带符号没有极性,给许多初学者安装带来了麻烦 [2]。

最后编辑元件属性,单击“元件区”的“编辑”按钮或执行【工具】/【元件属性】,将默认标识符设为“MK?”,“?”是为自动编号提供方便,将注释设为“MIC”。

1.2 创建多组件元件“4011”

在刚创建MY. Schlib库文件中,增设“4011”元件符号。为方便管理,一个库文件可以“装” N个元件,方法是单击 “元件区” 的“追加”按钮或执行【工具】/【新元件】,打开一个新的作图区,保存并更名为“4011”。

“4011”元件符号为多组件元件,其内部含4只功能相同的二输入与非门组件Part A至Part D,绘制原理图时分别调用,但它们在 PCB中封装在一起[3]。设计第一组件Part A元件符号,执行【工具Tools】/【新元件New Component】,但设计第二单元、第N单元是执行【工具】/ 【NewPart创建部件】,此时元件区的元件标记符号前立刻出现“+” 号,展开+号,有Part A、Part B等等,“NewPart”是创建元件中的一个子部件 [1,4] 。电源和接地引脚放在任一组件符号旁都可,名称和标识符输入完成,设置为“隐藏”。 按照要求,完成“光敏电阻GMDZ”元件符号的创建,即在MY. Schlib库中有“MIC、4011、GMDZ”三个元件。

2 创建元件封装库文件

2.1 创建麦克风封装“MK”

手工创建方法,创建PCB库文件,库文件命名是通过执行【保存】或【另存为】实现,保存并更名为“MY. PCBLIB”;在刚打开库文件的同时,也打开了元件封装编辑器的界面,元件封装命名是执行【工具】/ 【元件属性】,并更名为“MK”。按要求,创建麦克风封装“MK”,不忘将序号为“1”的焊盘设置为参考点。

2.2 创建光敏电阻封装“GR”

在刚创建PCB封装库文件中,增设光敏电阻的封装。在MK名称上单击右键,出现下拉菜单,选择“新建空元件”,或执行【工具】/【新元件】,都会打开一个空白的作图区,命名为“GR” 并保存。一个PCB 库文件可“装”N个封装,完成“光敏电阻GR”封装创建,即在MY.PCBlib中有“MK、GR”两个元件封装。

3 给元件符号追加封装

(1) 为自创元件“GMDZ”追加名称为自创“GR”的封装,且元件符号与其封装处在同一项目

在【Projects】面板,选择原理图库文件“MY. SCHLIB”, 并切换到【SCH Library】面板,选中名为“GMDZ”元件,在模型区点击“追加”或在元件区点击“编辑”,再点击“追加”,都会出现“加新的模型”对话框,选择要添加的“Footprint封装”模型,又出现“PCB模型”对话框,点击“浏览”, 立即看到刚创建的 “MY. PCBLIB”及其中的封装模型,选中封装“GR”,三次点击“确认”, 追加封装完成任务。同样方法,为“MIC” 元件追加封装“MK”。

(2) 为自创元件“4011”追加软件自带封装模型“DIP?14”,元件与其封装不在同一项目

出现“库浏览” 对话框前,操作步骤与第一种情况相同,接着在此界面点击“…”按钮,至“可用元件库” 对话框,点击“安装”选项下的“安装” 按钮,至“打开”对话框,在查找范围中,找到所需的封装库文件C:\Program Files\Altium2004\Library\Pcb\Dual ? In? Line Package,选中并点击“打开”,此库文件出现在安装元件库列表中,点击“关闭”回至“库浏览” 对话框,选择“DIP?14”,执行二次 “确定”。

4 创建集成元件库文件

集成库是指将元器件的原理图符号和相关的PCB封装、Spice仿真模型、信号完整性模型等信息集成到一起而形成的库文件,其文件扩展名为“*.InLib”[5?7]。Protel DXP 2004使用了集成库的管理模式,集成库的管理模式给元器件库的加载、网络表的导入及原理图与PCB之间的同步更新带来了方便[8]。尽管为元件追加了封装,但应用环境变了,网络表导入时,会出现元件丢失的错误,因此有必要创建集成元件库。

4.1 创建集成元件库

执行【文件】/【创建】/【项目】/【集成元件库】,创建一个集成元件库项目,在【Projects】面板中出现新建的文件包项目“Integrated_Library1.LibPkg” [6],保存并命名为“集成库. LibPkg”,此文件包目前是空的,必须为该项目添加需要的原理图库和封装库源文件 [9]。

添加原理图库源文件“MY. SCHLIB”, 方法是在“集成库. LibPkg”名称上单击右键,在弹出的菜单中选择【追加已有文件到项目中】,在查找范围对话框,找到要添加的库文件,单击“打开”按钮。同样方法,将PCB封装库源文件“MY.PCBLIB”添加到“集成库.libPkg”。

接下来给元件符号添加封装模型,前面已为元件“MIC” 和“GMDZ” 追加了各自封装。最后是编译集成库,单击【项目管理】/【Compile Integrated Library集成库 .LIBPkg】,编译后的系统将自动激活【Libraries】面板,生成了“.IntLib”格式且与集成元件库项目同名的“集成库.IntLib”文件,如图 1 所示,无论源库文件在什么地方,元件信息被存储在一起,使集成库真正可以随意移动[10]。

4.2 调用集成元件库文件

自创“集成库.IntLib” 库文件,按一般元件库加载方法进行加载。加载关键是知其保存的位置,它保存的位置“隐蔽”。当编译集成库项目结束,系统在用户指定位置自动生成“集成库.IntLib” 库文件,并同时产生一个名为 “Project Outputs for 集成库”的文件夹,而“集成库.IntLib” 库文件“藏”于文件夹中,它才是用户真正所需。

5 结 语

通过具体的任务驱动、教学做一体化练习,学生理解了原理图库文件与其中元件、PCB封装库文件与其中封装的关系,学会在库文件创建第2个或第N个元件或封装的方法,掌握了给元件追加封装的方法,掌握了创建集成元件库库文件及调用的方法。为巩固这些知识和技能,又发布任务,设计收音机的音量电位器和双连电容符号与封装、设计单片机最小系统CPU和下载芯片的元件符号及相应封装,并创建集成库,绘图效率大大提高了,达成教学培养目标。

参考文献

[1] 吴中华.Altium Designer 10使用快速入门[J].电子制作,2012(6):77?78.

[2] 王明秋.论元器件电气符号与封装有无的组合关系[J].价值工程,2013(11):22?23.

[3] 郑晓霞.Protel DXP 2004软件常见问题及对症处理[J].电子测试,2013(12):59?60.

[4] 韩国栋,赵月飞,娄建安,等.Altium Designer Winter 09 电路设计入门与提高[M].北京:化学工业出版社,2010.

[5] 崔玉美.在Protel DXP 2004中自建集成元件库的方法[J].现代电子技术,2011,34(8):130?132.

[6] 王渊峰,戴旭辉.Altium Designer 10电路设计标准教程[M].北京:科学出版社,2013.

[7] 陈立新,肖飞,陈义钦.基于PROTEL 2004的元件集成性分析及其模式调整[J].自动化技术与应用,2010(12):71?76.

[8] 马安良.计算机辅助电路设计 Protel 2004[M].西安:西安电子科技大学出版社,2010.

[9] 张淑慧.创建集成库的方法[J].职业,2009(3):133?134.

[10] 李秀春.如何创建和管理DXP的集成库[J].科技传播,2011(4):192.

[11] 周泽湘.Excel在Protel DXP PCB设计中定位查错研究与实现[J].现代电子技术,2013,36(4):65?67.

[12] 崔玉美.在Protel DXP 2004中自建集成元器件库的方法[J].现代电子技术,2011,34(8):130?132.

2.2 创建光敏电阻封装“GR”

在刚创建PCB封装库文件中,增设光敏电阻的封装。在MK名称上单击右键,出现下拉菜单,选择“新建空元件”,或执行【工具】/【新元件】,都会打开一个空白的作图区,命名为“GR” 并保存。一个PCB 库文件可“装”N个封装,完成“光敏电阻GR”封装创建,即在MY.PCBlib中有“MK、GR”两个元件封装。

3 给元件符号追加封装

(1) 为自创元件“GMDZ”追加名称为自创“GR”的封装,且元件符号与其封装处在同一项目

在【Projects】面板,选择原理图库文件“MY. SCHLIB”, 并切换到【SCH Library】面板,选中名为“GMDZ”元件,在模型区点击“追加”或在元件区点击“编辑”,再点击“追加”,都会出现“加新的模型”对话框,选择要添加的“Footprint封装”模型,又出现“PCB模型”对话框,点击“浏览”, 立即看到刚创建的 “MY. PCBLIB”及其中的封装模型,选中封装“GR”,三次点击“确认”, 追加封装完成任务。同样方法,为“MIC” 元件追加封装“MK”。

(2) 为自创元件“4011”追加软件自带封装模型“DIP?14”,元件与其封装不在同一项目

出现“库浏览” 对话框前,操作步骤与第一种情况相同,接着在此界面点击“…”按钮,至“可用元件库” 对话框,点击“安装”选项下的“安装” 按钮,至“打开”对话框,在查找范围中,找到所需的封装库文件C:\Program Files\Altium2004\Library\Pcb\Dual ? In? Line Package,选中并点击“打开”,此库文件出现在安装元件库列表中,点击“关闭”回至“库浏览” 对话框,选择“DIP?14”,执行二次 “确定”。

4 创建集成元件库文件

集成库是指将元器件的原理图符号和相关的PCB封装、Spice仿真模型、信号完整性模型等信息集成到一起而形成的库文件,其文件扩展名为“*.InLib”[5?7]。Protel DXP 2004使用了集成库的管理模式,集成库的管理模式给元器件库的加载、网络表的导入及原理图与PCB之间的同步更新带来了方便[8]。尽管为元件追加了封装,但应用环境变了,网络表导入时,会出现元件丢失的错误,因此有必要创建集成元件库。

4.1 创建集成元件库

执行【文件】/【创建】/【项目】/【集成元件库】,创建一个集成元件库项目,在【Projects】面板中出现新建的文件包项目“Integrated_Library1.LibPkg” [6],保存并命名为“集成库. LibPkg”,此文件包目前是空的,必须为该项目添加需要的原理图库和封装库源文件 [9]。

添加原理图库源文件“MY. SCHLIB”, 方法是在“集成库. LibPkg”名称上单击右键,在弹出的菜单中选择【追加已有文件到项目中】,在查找范围对话框,找到要添加的库文件,单击“打开”按钮。同样方法,将PCB封装库源文件“MY.PCBLIB”添加到“集成库.libPkg”。

接下来给元件符号添加封装模型,前面已为元件“MIC” 和“GMDZ” 追加了各自封装。最后是编译集成库,单击【项目管理】/【Compile Integrated Library集成库 .LIBPkg】,编译后的系统将自动激活【Libraries】面板,生成了“.IntLib”格式且与集成元件库项目同名的“集成库.IntLib”文件,如图 1 所示,无论源库文件在什么地方,元件信息被存储在一起,使集成库真正可以随意移动[10]。

4.2 调用集成元件库文件

自创“集成库.IntLib” 库文件,按一般元件库加载方法进行加载。加载关键是知其保存的位置,它保存的位置“隐蔽”。当编译集成库项目结束,系统在用户指定位置自动生成“集成库.IntLib” 库文件,并同时产生一个名为 “Project Outputs for 集成库”的文件夹,而“集成库.IntLib” 库文件“藏”于文件夹中,它才是用户真正所需。

5 结 语

通过具体的任务驱动、教学做一体化练习,学生理解了原理图库文件与其中元件、PCB封装库文件与其中封装的关系,学会在库文件创建第2个或第N个元件或封装的方法,掌握了给元件追加封装的方法,掌握了创建集成元件库库文件及调用的方法。为巩固这些知识和技能,又发布任务,设计收音机的音量电位器和双连电容符号与封装、设计单片机最小系统CPU和下载芯片的元件符号及相应封装,并创建集成库,绘图效率大大提高了,达成教学培养目标。

参考文献

[1] 吴中华.Altium Designer 10使用快速入门[J].电子制作,2012(6):77?78.

[2] 王明秋.论元器件电气符号与封装有无的组合关系[J].价值工程,2013(11):22?23.

[3] 郑晓霞.Protel DXP 2004软件常见问题及对症处理[J].电子测试,2013(12):59?60.

[4] 韩国栋,赵月飞,娄建安,等.Altium Designer Winter 09 电路设计入门与提高[M].北京:化学工业出版社,2010.

[5] 崔玉美.在Protel DXP 2004中自建集成元件库的方法[J].现代电子技术,2011,34(8):130?132.

[6] 王渊峰,戴旭辉.Altium Designer 10电路设计标准教程[M].北京:科学出版社,2013.

[7] 陈立新,肖飞,陈义钦.基于PROTEL 2004的元件集成性分析及其模式调整[J].自动化技术与应用,2010(12):71?76.

[8] 马安良.计算机辅助电路设计 Protel 2004[M].西安:西安电子科技大学出版社,2010.

[9] 张淑慧.创建集成库的方法[J].职业,2009(3):133?134.

[10] 李秀春.如何创建和管理DXP的集成库[J].科技传播,2011(4):192.

[11] 周泽湘.Excel在Protel DXP PCB设计中定位查错研究与实现[J].现代电子技术,2013,36(4):65?67.

[12] 崔玉美.在Protel DXP 2004中自建集成元器件库的方法[J].现代电子技术,2011,34(8):130?132.

2.2 创建光敏电阻封装“GR”

在刚创建PCB封装库文件中,增设光敏电阻的封装。在MK名称上单击右键,出现下拉菜单,选择“新建空元件”,或执行【工具】/【新元件】,都会打开一个空白的作图区,命名为“GR” 并保存。一个PCB 库文件可“装”N个封装,完成“光敏电阻GR”封装创建,即在MY.PCBlib中有“MK、GR”两个元件封装。

3 给元件符号追加封装

(1) 为自创元件“GMDZ”追加名称为自创“GR”的封装,且元件符号与其封装处在同一项目

在【Projects】面板,选择原理图库文件“MY. SCHLIB”, 并切换到【SCH Library】面板,选中名为“GMDZ”元件,在模型区点击“追加”或在元件区点击“编辑”,再点击“追加”,都会出现“加新的模型”对话框,选择要添加的“Footprint封装”模型,又出现“PCB模型”对话框,点击“浏览”, 立即看到刚创建的 “MY. PCBLIB”及其中的封装模型,选中封装“GR”,三次点击“确认”, 追加封装完成任务。同样方法,为“MIC” 元件追加封装“MK”。

(2) 为自创元件“4011”追加软件自带封装模型“DIP?14”,元件与其封装不在同一项目

出现“库浏览” 对话框前,操作步骤与第一种情况相同,接着在此界面点击“…”按钮,至“可用元件库” 对话框,点击“安装”选项下的“安装” 按钮,至“打开”对话框,在查找范围中,找到所需的封装库文件C:\Program Files\Altium2004\Library\Pcb\Dual ? In? Line Package,选中并点击“打开”,此库文件出现在安装元件库列表中,点击“关闭”回至“库浏览” 对话框,选择“DIP?14”,执行二次 “确定”。

4 创建集成元件库文件

集成库是指将元器件的原理图符号和相关的PCB封装、Spice仿真模型、信号完整性模型等信息集成到一起而形成的库文件,其文件扩展名为“*.InLib”[5?7]。Protel DXP 2004使用了集成库的管理模式,集成库的管理模式给元器件库的加载、网络表的导入及原理图与PCB之间的同步更新带来了方便[8]。尽管为元件追加了封装,但应用环境变了,网络表导入时,会出现元件丢失的错误,因此有必要创建集成元件库。

4.1 创建集成元件库

执行【文件】/【创建】/【项目】/【集成元件库】,创建一个集成元件库项目,在【Projects】面板中出现新建的文件包项目“Integrated_Library1.LibPkg” [6],保存并命名为“集成库. LibPkg”,此文件包目前是空的,必须为该项目添加需要的原理图库和封装库源文件 [9]。

添加原理图库源文件“MY. SCHLIB”, 方法是在“集成库. LibPkg”名称上单击右键,在弹出的菜单中选择【追加已有文件到项目中】,在查找范围对话框,找到要添加的库文件,单击“打开”按钮。同样方法,将PCB封装库源文件“MY.PCBLIB”添加到“集成库.libPkg”。

接下来给元件符号添加封装模型,前面已为元件“MIC” 和“GMDZ” 追加了各自封装。最后是编译集成库,单击【项目管理】/【Compile Integrated Library集成库 .LIBPkg】,编译后的系统将自动激活【Libraries】面板,生成了“.IntLib”格式且与集成元件库项目同名的“集成库.IntLib”文件,如图 1 所示,无论源库文件在什么地方,元件信息被存储在一起,使集成库真正可以随意移动[10]。

4.2 调用集成元件库文件

自创“集成库.IntLib” 库文件,按一般元件库加载方法进行加载。加载关键是知其保存的位置,它保存的位置“隐蔽”。当编译集成库项目结束,系统在用户指定位置自动生成“集成库.IntLib” 库文件,并同时产生一个名为 “Project Outputs for 集成库”的文件夹,而“集成库.IntLib” 库文件“藏”于文件夹中,它才是用户真正所需。

5 结 语

通过具体的任务驱动、教学做一体化练习,学生理解了原理图库文件与其中元件、PCB封装库文件与其中封装的关系,学会在库文件创建第2个或第N个元件或封装的方法,掌握了给元件追加封装的方法,掌握了创建集成元件库库文件及调用的方法。为巩固这些知识和技能,又发布任务,设计收音机的音量电位器和双连电容符号与封装、设计单片机最小系统CPU和下载芯片的元件符号及相应封装,并创建集成库,绘图效率大大提高了,达成教学培养目标。

参考文献

[1] 吴中华.Altium Designer 10使用快速入门[J].电子制作,2012(6):77?78.

[2] 王明秋.论元器件电气符号与封装有无的组合关系[J].价值工程,2013(11):22?23.

[3] 郑晓霞.Protel DXP 2004软件常见问题及对症处理[J].电子测试,2013(12):59?60.

[4] 韩国栋,赵月飞,娄建安,等.Altium Designer Winter 09 电路设计入门与提高[M].北京:化学工业出版社,2010.

[5] 崔玉美.在Protel DXP 2004中自建集成元件库的方法[J].现代电子技术,2011,34(8):130?132.

[6] 王渊峰,戴旭辉.Altium Designer 10电路设计标准教程[M].北京:科学出版社,2013.

[7] 陈立新,肖飞,陈义钦.基于PROTEL 2004的元件集成性分析及其模式调整[J].自动化技术与应用,2010(12):71?76.

[8] 马安良.计算机辅助电路设计 Protel 2004[M].西安:西安电子科技大学出版社,2010.

[9] 张淑慧.创建集成库的方法[J].职业,2009(3):133?134.

[10] 李秀春.如何创建和管理DXP的集成库[J].科技传播,2011(4):192.

[11] 周泽湘.Excel在Protel DXP PCB设计中定位查错研究与实现[J].现代电子技术,2013,36(4):65?67.

[12] 崔玉美.在Protel DXP 2004中自建集成元器件库的方法[J].现代电子技术,2011,34(8):130?132.

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