第2章 初识Protel DXP 2004

Protel DXP 2004为电子电路设计自动化带来了极大的方便，并提高了电路设计的效率和正确性。在利用Protel DXP 2004进行电子电路设计之前，设计者首先要熟悉它的工作环境和基本的设计方法。为此，本章首先介绍了电路设计的基本概念；然后介绍了Protel DXP 2004主窗口的各个部分组成、功能及使用方法；最后介绍了Protel DXP 2004的文件管理系统。上述内容均为Protel DXP 2004基础知识，设计者只有熟练地掌握主窗口中各个部分的功能及使用方法，才能快速地进行电路原理图和PCB的设计。

本章重点

了解电路板设计的基本概念

熟悉Protel DXP 2004的界面分布

掌握进入原理图设计编辑器和印刷电路板编辑器的方法

学习Protel DXP 2004的文件管理系统

2.1 电路板设计的概念

电路板的设计是指一个电子产品从功能分析、设计思路、可行性验证到电路原理图设计、印刷电路板制作、调试测试一直到最后产品成形的全过程。整个电路设计过程可以分为以下4个主要步骤。

1.电路原理图（Schematic）的设计

电路原理图是由一系列电路元器件符号、连接导线及相关的说明符号组成的具有一定意义的技术文件。

原理图的设计主要是利用Protel DXP 2004的原理图设计编辑器（SCH）进行的。一般来说，原理图设计的主要工作包括：根据所要设计的原理图的要求设置图纸的大小和版面，规划原理图的总体布局，从元件库中取出所需的元件放置在图纸上并在必要时修改元件的属性，重新调整各元器件的位置，进行布局走线来连接电路，最后保存文档并打印输出图样。

2.生成网格表

标准的Protel网格表是一个简单的ASCII码文本文件，主要包括原理图中各元件的数据（如元件类型、封装信息等）及元件之间网络连接的数据。设计者可以利用一般的文本编辑程序对已存在的网格表进行各种操作。

网格表是电路板自动布线的灵魂，只有装入网格表后，系统才可能完成对电路板的自动布线。绘制原理图的主要目的就是为了将设计电路转换成一个有效的网格表，以供后续处理程序（例如PCB或仿真程序）使用。因此，网格表也是原理图（Schematic）设计与印刷电路板（PCB）设计之间的桥梁。网格表可以从原理图中获得，也可以从印刷电路板中提取。

3.印刷电路板（PCB）的设计

印刷电路板是以一定的制作工艺在绝缘度很高的基材表面覆盖一层良好的导电材料（通常为铜膜）为基础；然后根据电路的具体设计要求，腐蚀掉铜板上不需要的部分形成导线，并加工有焊盘和过孔而制成的。根据电路板的结构不同，大致可以分为单面板、双面板和多面板3种。

在印刷电路板的设计过程中，借助Protel DXP 2004提供的强大的PCB编辑功能实现了印刷电路板的板面设计，可以完成高难度的布线工作。印制电路板（PCB）是电子产品中电路元件和器件的支撑件，它提供电路元件和器件之间的电气连接。PCB设计的好坏对电子产品的抗干扰能力和可靠性影响很大。

4.生成印刷电路板报表并打印印刷电路板图

在印刷电路板设计完成后，为进行印刷电路板的加工及技术文件的交流与存档，还需要生成印刷电路板的有关报表并打印印刷电路板图。电路板报表的作用在于为用户提供一个电路板的详细文档资料，包括电路板的尺寸、电路板上的焊盘、过孔的数量及电路板上的元件标号等。

5.生成钻孔文件（NC Drill）和光绘（Gerber）文件

在进行PCB加工制造之前，还需要生成NC钻孔文件和光绘文件。钻孔文件用于提供制作电路板时所需的钻孔资料，该资料可直接用于数控钻孔机。

2.2 Protel DXP 2004的工作环境

为了方便用户使用，Protel DXP 2004提供了一个集成化的工作环境，可以对所有与电路设计相关的操作进行集中管理。

2.2.1 启动Protel DXP 2004

单击Windows桌面左下方的【开始】→【所有程序】菜单项，选择其中的【DXP 2004 SP2】命令；或者直接单击【开始】菜单中的【DXP 2004 SP2】快捷方式即可启动Protel DXP 2004。如果使用的是Windows XP操作系统，也可以直接双击图标启动程序。在程序启动以后，系统首先显示软件的启动界面，如图2-1所示。

2.2.2 Protel DXP 2004界面介绍

系统启动完成后，就进入了Protel DXP 2004的界面主窗口，如图2-2所示。

作为标准的Windows应用程序，Protel DXP 2004提供了一个友好的主界面（DXP主页）。它以图形界面的风格提供了各种便捷的操作。主窗口中包含了以下要素。

1.系统菜单

设计者可以通过系统菜单进行相关系统参数的设置，信息的查询，自动改变其他菜单和工具栏的设置等操作。Protel DXP 2004的系统菜单通过主窗口中左上角的图标激活，激活后的系统菜单如图2-3所示。

相关菜单选按钮的功能介绍如下。

● “用户自定义”选项：对用户自定义信息的设置。

● “优先设定”选项：设置系统启动时的参数，包括是否打开上次编辑的最后一个项目、屏幕的显示方式、默认的文件路径等。

● “系统信息”选项：设置系统的信息。

● “运行进程”选项：显示正在运行的进程。

● “使用许可管理”选项：对使用许可管理进行设置。

● “执行脚本”选项：设置执行脚本。

2.主菜单

Protel DXP 2004 默认的主菜单有6 个菜单项，如图2-4所示。这些菜单选按钮的功能和大多数Windows应用程序相同，提供了Protel DXP 2004的基本操作。熟悉Windows操作环境的用户可以很方便地通过主菜单上的各菜单图标，来激活相应的菜单项。

● 【文件】菜单：主要用于项目和文件的创建、打开、保存及退出等功能。通过主菜单上的图标即可激活，如图2-4所示。

● 【编辑】菜单：主要完成对当前的对象进行剪切、复制、粘贴及查找、替换等功能。

● 【查看】菜单：主要用于工具栏、工作面板、状态栏、桌面布局及命令行等的管理，并控制各种可视窗口面板的打开和关闭。

● 【收藏】菜单：主要包括【Add to Favorite】和【Organize Favorite】两个命令，用于按照喜欢的方式完成文件的存储。

● 【项目管理】菜单：主要用于对项目进行编译、分析、版本控制及删除项目文件等。

● 【视窗】菜单：主要用于在多窗口操作时对多个窗口的管理。

● 【帮助】菜单：主要用于提供Protel DXP 2004操作的各种帮助信息。

3.工具栏

在Windows应用软件中，工具栏的作用就是给用户提供一种快捷、方便的命令启动方式。在主窗口中，工具栏的所有功能都对应菜单选按钮中的快捷方式并且在不同的编辑环境可以打开不同的工具栏。主窗口下的工具栏如图2-2所示。单击工具栏中的图标就可以启动相应的操作命令。

4.工作面板

Protel DXP 2004的工作面板（Panel）位于主窗口的左侧，如图2-4所示。工作面板主要用于为设计者提供系统操作的向导。

Protel DXP 2004启动后，系统会自动激活默认的文件夹（Files）面板，为设计者新建和打开各种文件和项目提供了方便。如果有打开的项目文件，系统也会自动激活项目（Projects）面板以便能够迅速进行当前项目的编辑操作。当然，设计者也可以通过工作面板下方的面板标签打开其他的工作面板。

5.工作区

工作区是设计者编辑各种文档的区域。在设计者没有打开任何编辑器的情况下，工作区以快速启动图标的方式列出了最常用的任务。主要分为三类：选择任务（Pick a task），打开项目或文件（Open a project or document）和快速启动帮助功能（Get help），具体形式如图2-5所示。通过工作区右侧的或按钮可以查看或关闭所有的任务类。

6.面板标签

面板标签为快速打开工作面板提供了简单的操作方式，Protel DXP 2004在主窗口的不同地方设置了对应于不同工作面板的面板标签。例如，主窗口左下方的通用工作面板标签；右上方的元器件库面板标签以及右下方的面板标签列等。设计者可以单击需要的工作面板标签以激活操作所需要的工作面板。

2.3 各种编辑器的使用方法

通过系统主窗口的菜单命令或快捷方式，设计者可以快速进入电路原理图设计、印刷电路板设计及其他设计的操作环境以完成不同的设计要求。下面主要介绍原理图编辑器和印刷电路板编辑器的进入方法。

2.3.1 进入原理图编辑器

与一般的Windows软件文件操作方式类似，可以有两种方式进入原理图编辑器：建立新的原理图文件的方式，打开已存在的原理图文件的方式。

1.新建原理图文件

在主窗口中选择【文件】→【创建】→【原理图】命令；也可以直接单击工具栏中的图标。

在工作面板中弹出的快捷菜单中选择【新建】命令，选择相应的选项，就可以进入原理图编辑环境，如图2-6所示。

2.打开已有的原理图文件

选择【文件】→【打开】命令或者直接单击工具栏上的图标，可以打开一个项目中的原理图文件，此时系统界面也会显示原理图编辑环境，如图2-6所示。

2.3.2 Protel DXP 2004原理图编辑器

如图2-6所示表达了Protel DXP 2004原理图编辑器的基本结构，主要包括以下几个方面。

1.主菜单

负责文件管理，原理图设计相关命令及编辑。

2.工具栏

提供了与菜单相对应的按钮操作，以加快设计过程。更进一步来讲，工具栏部分可以进一步细分为主工具栏、格式（颜色和字体）工具栏、原理图设计工具栏、实用工具栏和导航工具栏，以及混合信号仿真工具栏几个部分。

● 主工具栏：负责提供文件管理、打印等功能，如图2-7所示。

● 格式（颜色和字体）工具栏：负责设置颜色和字体，如图2-8所示。

● 原理图设计工具栏：负责完成布线、总线、网络标号、地线、层次电路设计等工作，如图2-9所示。

● 实用工具栏：提供测试点设置等功能，如图2-10所示。

● 导航工具栏：完成设计文件访问导航功能，如图2-11所示。

● 混合信号仿真工具栏：完成电路仿真功能，如图2-12所示。

所有这些工具栏都可以选择【查看】→【工具栏】命令来打开或关闭，如图2-13所示。

3.工作窗口

Protel DXP 2004原理图编辑器的工作窗口如图2-6所示。工作窗口提供了原理图设计和编辑的工作平台，原理图设计的编辑和修改等全部操作都可以在这个窗口中实现。

4.工作面板

工作面板位于原理图编辑器界面的左侧。利用工具面板的图形化菜单窗口，设计者可以方便地打开、访问、浏览和编辑电路的设计。设计者可以根据不同的工作环境来选用不同的工作面板。系统默认的工作面板是“Projects”面板，可以单击不同的面板标签来激活对应的面板使其在面板窗口中显示。例如，单击“”面板标签时，面板窗口中会出现如图2-14所示的“Files”工作面板。

2.3.3 进入印刷电路板PCB编辑器

使用Protel DXP 2004电路设计软件进行印刷电路板的设计之前，首先要进入印刷电路板编辑环境并在其中创建一个空白的PCB文件。与电路原理图编辑器类似，印刷电路板编辑器也包括菜单栏、工具栏、工作面板和工作窗口。

可以有两种方式进入印刷电路板PCB编辑器：建立新的PCB文件的方式，打开已存在的PCB文件的方式。

新建PCB文件

（1）在主窗口中选择【文件】→【创建】→【PCB文件】命令；也可以直接单击工具栏中的图标。

（2）在工作面板弹出的快捷菜单中选择【新建】命令，选择相应的选项，就可以进入印刷电路板编辑环境，如图2-15所示。

打开已有的PCB文件

（1）选择【文件】→【打开】命令或者直接单击工具栏上的图标。

（2）打开一个项目中的PCB文件，此时系统界面也会显示印刷电路板编辑环境，如图2-15所示。

2.3.4 Protel DXP 2004印刷电路板编辑器

如图2-15所示表达了Protel DXP 2004印刷电路板编辑器的基本结构，主要包括以下几个方面。

1.主菜单

主菜单主要负责PCB文件的管理，印刷电路板设计相关命令的操作及编辑功能，如图2-16所示。

2.工具栏

提供了与菜单相对应的图标操作，以加快设计进程。更进一步来讲，工具栏部分可以进一步细分为主工具栏、过滤器工具栏、实用工具栏、导航工具栏和配线工具栏几个部分。

● 主工具栏：负责提供缩放、选取对象及文件的保存、打开和打印等功能，如图2-17所示。

● 过滤器工具栏：主要提供选择网络和文件的功能，如图2-18所示。

● 实用工具栏：提供绘图、元件布局调整、尺寸标注及栅格设置等功能，如图2-19所示。

● 导航工具栏：完成设计文件访问的导航功能，如图2-20所示。

● 配线工具栏：主要用来放置印刷电路板上的各种元素，包括焊盘、过孔、圆弧、字符串等，如图2-21所示。

所有这些工具栏都可以选择【查看】→【工具栏】命令来打开或关闭，如图2-22所示。

3.工作窗口

Protel DXP 2004印刷电路板编辑器的工作窗口如图2-15中所示。工作窗口提供了印刷电路板设计和编辑的工作平台，印刷电路板设计的编辑和修改等全部操作都可以在这个窗口中实现。

4.工作面板

工作面板位于印刷电路板编辑器界面的左侧。利用工具面板的图形化菜单窗口，设计者可以方便地打开、访问、浏览和编辑PCB的设计。设计者可以根据不同的工作环境来选用不同的工作面板。系统默认的工作面板是“Projects”面板，可以单击不同的面板标签来激活对应的面板使其在面板窗口中显示。

2.4 Protel DXP 2004的文件管理

Protel DXP 2004文件管理主要负责完成设计文件的创建、保存及关闭文件等功能。Protel DXP 2004采用目前流行的软件工程中的工程管理的方式组织文件。它把任何一个电路图设计都看做一个项目工程，其中包含了指向各个文档文件的链接和一些必要的工程管理信息，而所有的其他设计文件都放在项目工程文件所在的文件夹中，便于集中管理和维护。

2.4.1 Protel DXP 2004的文件管理类型

Protel DXP 2004包含了多个设计文件。Protel DXP 2004为不同的文件类型规定了不同的后缀名，常见的文件类型如表2-1所示。

2.4.2 文件创建

文件创建操作主要用于创建各种设计文件。

文件的创建

（1）在Protel DXP 2004主窗口中选择【文件】→【创建】命令，就可以从创建子菜单中选择要建立的目标文件的类型，包括原理图、PCB、FPGA、VHDL及相关的库（Library）文件等，如图2-23所示。也可以从桌面的操作面板上选择建立的文件对象。

（2）选择要创建的文件的类型后，就可以打开相应的文件编辑窗口进行文件的创建工作。

2.4.3 文件保存

当设计者新建一个设计项目时，该项目文件的默认文件名为***Project1.Prj***，其中“***”表示创建的项目类型，不同项目的字符串不同。项目创建完成后，就要执行文件保存操作来实现项目文件的保存。

文件的保存

（1）执行【文件】→【保存项目】命令后，系统将弹出“Save [PCB_Project1.PrjPCB] as”对话框，如图2-24所示。

（2）在“保存在”下拉列表中设置文件要保存的路径，然后在“文件名”文本框中输入保存项目的名称。

（3）单击按钮，就可以实现对新建的空白项目按照设置的项目名称和路径进行保存。

2.4.4 文件打开

文件打开操作就是打开已经存在的设计项目库或其他文件。

文件的打开

（1）执行【文件】→【打开】命令后，系统将弹出“打开”对话框，如图2-25所示。

（2）用户根据需要从项目或文件列表中选择要打开的设计文件或项目文件。

（3）单击按钮就可以打开各种设计文件或项目文件了。

2.4.5 文件关闭

文件关闭即关闭当前已经打开的设计文件或项目文件。

文件关闭的操作步骤

（1）将鼠标放在工作面板中要关闭的项目文件上，单击鼠标右键，系统将弹出一个文件操作快捷菜单，如图2-26所示。

（2）执行快捷菜单中的【关闭项目】命令就可以关闭此项目文件了。

2.4.6 导入文件

导入文件的功能是将其他文件导入到当前的设计数据库，成为当前设计数据库的一个文件。

导入一个新文件

（1）选择【项目管理】菜单后，执行其中的【追加新文件到项目中】菜单项。例如，若要在项目中追加一个新的原理图文件，则选择【Schematic】命令，如图2-28所示。

（2）选择【Schematic】命令后，在新建的空白项目中，并没有原理图文件等任何项目文件，因此首先要绘制原理图，然后再将原理图文件追加到该项目中。

导入一个已有文件

（1）如果要追加已有的文件到项目中，则可以在如图2-28所示弹出的快捷菜单中执行【追加已有文件到项目中】命令，系统将弹出“Choose Document to Add to Project”对话框，如图2-29所示。

（2）从系统列出的文件列表中选择要导入的文件，或者直接在“文件名”文本框中输入要导入的文件名。

（3）单击按钮，就可以将选中的文件导入到设计者自己的项目文件中。

Protel DXP 2004可以导入的文件对象包括：AutoCAD的DWG文件和DXF文件以及PCAD文件。

2.5 本章小结

本章主要介绍了Protel DXP 2004电路设计的一些基本知识。首先介绍了Protel DXP 2004电路设计的基本概念及主窗口各个组成部分的功能和使用方法；然后重点介绍了Protel DXP 2004原理图编辑器和印刷电路板编辑器的各种操作；最后介绍了Protel DXP 2004的文件管理系统，为快速进行电路原理图设计和PCB设计奠定了基础。

2.6 思考与练习

1.Protel DXP 2004电路设计的过程包括哪几个步骤？

2.上机练习Protel DXP 2004的启动过程，并熟悉它的工作环境。

3.上机练习Protel DXP 2004原理图编辑器和印刷电路板编辑器的进入操作，并熟悉编辑环境中各种菜单命令的使用。

4.上机练习Protel DXP 2004的各种文件操作。