湖南人文科技学院：信息学院电子信息科学与技术专业《PCB设计与实践》课程教学大纲.doc_大学文库

《PCB设计与实践》教学大纲课程性质专业必修课课程编号 xx882007课程名称PCB设计与实践适用专业电子信息科学与技术、电子信息工程、通信工程先修课程电路、模拟电子技术、数字电子技术总学时 40其中理论8学时，实践32学时学分数2.5 一、课程简介在信息学院的电子通信类大平台通识课程教学中，电子信息科学与技术（以下简称为电科)、电子信息工程（以下简称为电信）、通信工程（以下简称为通信）三专业中设置了《PCB设计与实践》的课程。总课时为40课时。该课程旨在使学生能独立或团队完成电子原理图的设计及PCB板的制作。能实现此功能的软件众多，但目前最常用的也是最普递的软件是使用Altium公司的Protel DXP 2004或Altium Designer6.9、10等。目前在教学中采用的是Protel DXP2004或A1 tium Designer10,是目前网络上功能最强大、最专业的PCB线路板设计软件之一，它将电路原理图设计、PCB板图设计、电路仿真和PLD设计等多个实用工具组合起来构成EDA工作平台，是第一个将EDA软件设计成基于Windows的普及型产品。由于它的功能强大，使用筒单，所以用户量很大，而且使用方法并不是大难。这款软件可以实现的功能非常多，具有丰富的设计功能，能进行原理图的设计、印制电路板的设计、PCB板的设计等，新增加了自动布线功能、引入了集成库的概念、支持更完美的3D功能，功能非常优秀。Altium Designer6.9、10 等的操作与Protel DXP2004几乎无区别。在教学中，讲解和上机练习主要包括印刷电路板的组成与制作流程，元器件封装电路原理图的绘制，原理图库文件的管理，层次式原理图设计，PCB板的布局与布线、设计规则，PCB库文件的管理等内容。在教学中，理论及操作讲解、上机练习、期末考核总用时40课时，其中8课时主要用于教师的操作讲授，32课时用于学生的原理图绘制、原理图元件绘制、元件封装设计、PCB板的设计与制作等实践练习。通过学习，学生要能独立地掌握完成PCB板的设计和制作的全部流程，并做出合格的PCB板

1 《PCB 设计与实践》教学大纲课程性质专业必修课课程编号 xx882007 课程名称 PCB 设计与实践适用专业电子信息科学与技术、电子信息工程、通信工程先修课程电路、模拟电子技术、数字电子技术总学时 40 其中理论 8 学时，实践 32 学时学分数 2.5 一、课程简介在信息学院的电子通信类大平台通识课程教学中，电子信息科学与技术（以下简称为电科）、电子信息工程（以下简称为电信）、通信工程（以下简称为通信）三专业中设置了《PCB 设计与实践》的课程。总课时为 40 课时。该课程旨在使学生能独立或团队完成电子原理图的设计及 PCB 板的制作。能实现此功能的软件众多，但目前最常用的也是最普遍的软件是使用 Altium 公司的 Protel DXP 2004 或 Altium Designer 6.9、10 等。目前在教学中采用的是 Protel DXP 2004 或 Altium Designer 10，是目前网络上功能最强大、最专业的 PCB 线路板设计软件之一，它将电路原理图设计、PCB 板图设计、电路仿真和 PLD 设计等多个实用工具组合起来构成 EDA 工作平台，是第一个将 EDA 软件设计成基于 Windows 的普及型产品。由于它的功能强大，使用简单，所以用户量很大, 而且使用方法并不是太难。这款软件可以实现的功能非常多，具有丰富的设计功能，能进行原理图的设计、印制电路板的设计、PCB 板的设计等，新增加了自动布线功能、引入了集成库的概念、支持更完美的 3D 功能，功能非常优秀。Altium Designer 6.9、10 等的操作与 Protel DXP 2004 几乎无区别。在教学中，讲解和上机练习主要包括印刷电路板的组成与制作流程，元器件封装，电路原理图的绘制，原理图库文件的管理，层次式原理图设计，PCB 板的布局与布线、设计规则，PCB 库文件的管理等内容。在教学中，理论及操作讲解、上机练习、期末考核总用时 40 课时，其中 8 课时主要用于教师的操作讲授，32 课时用于学生的原理图绘制、原理图元件绘制、元件封装设计、PCB 板的设计与制作等实践练习。通过学习，学生要能独立地掌握完成 PCB 板的设计和制作的全部流程，并做出合格的 PCB 板

通过本课程的学习，为参加电子竞赛、校企合作教有、毕业实习、毕业设计、就业等提供坚实的支撑。二、课程教学目标实施《PCB设计与实践》的教学，旨在掌握电路原理图的绘制、电路PCB板的设计」原理图元件的设计、元件封装的设计、PCB板的输出和制作等五个方面的内容。通过基础篇（包含概述、快速入门两章）的学习，学生要知道这个软件干什么用，如何入门，教学中通过一个简单电路，使学生知道项目、原理图文件、元件库、绘制原理图、新建和保存PCB文件、加载网络表（加载元件）、元件布局、自动布线等的操作。通过实践篇（项目1~项目8）的学习，学生要掌握标题栏的绘制、放置导线、总线、分支线及网络名称、VCC与GD、信号端口等概念，要学会使用元件布局、设计规则、自动布线、手动布线、布线层、追加和调整封装、修饰电路板等操作，要学会自己绘制原理图元件、元件封装的流程和要领。通过提高篇（项目9（高级电路练习1）、高级电路练习2、高级电路练习3)的学习，学生要掌握层次电路图的设计，学会组织一个团队如何通过分工合作共同完成设计制作PCB板的过程。在学习的过程中，要学会制造文件的生成与输出，热转印、腐蚀等工序，实际做出能实际使用的电路板（鉴于学校的现实条件，推荐学习单层板的制作，双层板的制作以设计为主，实际加工由专业工厂完成)。三、课程教学基本要求根据课程的性质和实现的目标，教学的基本条件是通过有安装相应专业软件的计算机房来实施教学的，在2课时的教学中，教师一般通过有投影装置，演示教学的内容，学生边听边看边操作，跟上教师操作的过程，完成相应的操作练习。学校应在机房预装 Protel DXP2004或A1 tium Designer6.9/10的软件（最好是网络版，方便学生使用），有关实验室配置相关制板设备。四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配序号教学模块知识点学时 Protel DXP了解：Protel DXP2004的历史变迁、组成与特点、2课时基 2004概述启动界面及界面筒介（约15分钟）。教师在讲授础篇) Protel DXP理解：项目的概念和重要作用、元件库及使用、绘过程中，通过

2 通过本课程的学习，为参加电子竞赛、校企合作教育、毕业实习、毕业设计、就业等提供坚实的支撑。二、课程教学目标实施《PCB 设计与实践》的教学，旨在掌握电路原理图的绘制、电路 PCB 板的设计、原理图元件的设计、元件封装的设计、PCB 板的输出和制作等五个方面的内容。通过基础篇（包含概述、快速入门两章）的学习，学生要知道这个软件干什么用，如何入门，教学中通过一个简单电路，使学生知道项目、原理图文件、元件库、绘制原理图、新建和保存 PCB 文件、加载网络表（加载元件）、元件布局、自动布线等的操作。通过实践篇（项目 1～项目 8）的学习，学生要掌握标题栏的绘制、放置导线、总线、分支线及网络名称、VCC 与 GND、信号端口等概念，要学会使用元件布局、设计规则、自动布线、手动布线、布线层、追加和调整封装、修饰电路板等操作，要学会自己绘制原理图元件、元件封装的流程和要领。通过提高篇（项目 9（高级电路练习 1）、高级电路练习 2、高级电路练习 3）的学习，学生要掌握层次电路图的设计，学会组织一个团队如何通过分工合作共同完成设计制作 PCB 板的过程。在学习的过程中，要学会制造文件的生成与输出，热转印、腐蚀等工序，实际做出能实际使用的电路板（鉴于学校的现实条件，推荐学习单层板的制作，双层板的制作以设计为主，实际加工由专业工厂完成）。三、课程教学基本要求根据课程的性质和实现的目标，教学的基本条件是通过有安装相应专业软件的计算机房来实施教学的，在 2 课时的教学中，教师一般通过有投影装置，演示教学的内容，学生边听边看边操作，跟上教师操作的过程，完成相应的操作练习。学校应在机房预装 Protel DXP 2004 或 Altium Designer 6.9/10 的软件（最好是网络版，方便学生使用），有关实验室配置相关制板设备。四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配序号教学模块知识点学时 1 （基础篇） Protel DXP 2004 概述、 Protel DXP 了解：Protel DXP 2004 的历史变迁、组成与特点、启动界面及界面简介（约 15 分钟）。理解：项目的概念和重要作用、元件库及使用、绘 2 课时教师在讲授过程中，通过

2004快速入制及调整原理图、新建和保存P0B文件、加载元件、牧投彩演示时，元件的筒单布局、自动布线等。（约30分钟）要求学生聚掌握：项目的概念、元件库的概念等。着老师边听边看边操作。项目1一了解：文件夹的创建和文件的保存。 4课时 (实控二极管发光理解：认识工作区界面、system工作面板、绘制原教师在训践篇) 电路板设计理图、文字填写、放置元件、导线、总线、分支线」持过粗中。请过投影演示网络名称、元件的移动和拖动、生成网络表等。（约时，要求学生 40分钟) 着老师边掌握：PCB板文件的创建和保存、CB环境设置、听边操作。尺寸、加载网络表（加载元件）、元件布局、自动其中安布线、手动布线的方法。制作原理图元件、元件封排2课时，让学生完成项装范例一。（约45分钟）目1的全部文要求：项目1教学中，学生要边听边操作，全部完件的操作并成后，提交项目1的文件夹（含各必要的电子文档，保留文件内且各电子文档被项目文件管理)。学生独立完成项目1约需2课时。 3 项目2一了解：Protel DXP2004项目完成的流程。 4课时 (实 “四选一”串速解：常用元件库元件的调用、元件属性窗口下标教师在践篇) 行口选择控制识符的含义、库参考的含义，查找元件中巳有集成讲授过程中】电路板设计通过授影演电路的方法，网络标签和端口的含义，建立和加载示时，要求等网络表的含义。（约40分钟）生跟着老师掌握：PCB板制作中的网络表文件的建立，加栽网边听边操作。络表的方法，PCB设计区域的设定，元件布局、自其中安动布线、手动布线的方法，设计规则中如何加宽电排2课时，让学生完成项源线、地线的方法，覆铜的方法。制作原理图元件目2的全部文元件封装范例二。（约45分钟）件的操作并要求：项目2教学中，学生要边听边操作，全部完保留文件内客。成后，提交项目2的文件夹（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理)。项目3一一四了解：Protel DXP2004中DXP(X)系统菜单的内2课时 (实路程控延时开容。学生跟着老师边听

3 2004 快速入门制及调整原理图、新建和保存 PCB 文件、加载元件、元件的简单布局、自动布线等。（约 30 分钟）掌握：项目的概念、元件库的概念等。投影演示时，要求学生跟着老师边听边看边操作。 2 （实践篇）项目 1——程控二极管发光电路板设计了解：文件夹的创建和文件的保存。理解：认识工作区界面、system 工作面板、绘制原理图、文字填写、放置元件、导线、总线、分支线、网络名称、元件的移动和拖动、生成网络表等。（约 40 分钟）掌握：PCB 板文件的创建和保存、PCB 环境设置、尺寸、加载网络表（加载元件）、元件布局、自动布线、手动布线的方法。制作原理图元件、元件封装范例一。（约 45 分钟）要求：项目 1 教学中，学生要边听边操作，全部完成后，提交项目 1 的文件夹（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理）。学生独立完成项目 1 约需 2 课时。 4 课时教师在讲授过程中，通过投影演示时，要求学生跟着老师边听边操作。其中安排 2 课时，让学生完成项目 1的全部文件的操作并保留文件内容。 3 （实践篇）项目 2 — — “四选一”串行口选择控制电路板设计了解：Protel DXP 2004 项目完成的流程。理解：常用元件库元件的调用、元件属性窗口下标识符的含义、库参考的含义，查找元件中巳有集成电路的方法，网络标签和端口的含义，建立和加载网络表的含义。（约 40 分钟）掌握：PCB 板制作中的网络表文件的建立，加载网络表的方法，PCB 设计区域的设定，元件布局、自动布线、手动布线的方法，设计规则中如何加宽电源线、地线的方法，覆铜的方法。制作原理图元件、元件封装范例二。（约 45 分钟）要求：项目 2 教学中，学生要边听边操作，全部完成后，提交项目 2 的文件夹（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理）。 4 课时教师在讲授过程中，通过投影演示时，要求学生跟着老师边听边操作。其中安排 2 课时，让学生完成项目 2的全部文件的操作并保留文件内容。 4 （实项目 3——四路程控延时开了解：Protel DXP 2004 中 DXP（X）系统菜单的内容。 2 课时学生跟着老师边听

践篇)关电路板设计理解：端口的含义，快捷菜单对文件的操作，页面边看边完成设定，分层打印或打印预览。（约20分钟）操作掌握：间接法制作原理图元件、元件封装范例三 (约20分钟) 要求：项目3教学中，学生要边听边操作，学生应在2课时内完成项目3的文件内容（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理)。 5 项目4一一四了解：Prote1DXP2004中PCB层的颜色。 2课时 (实位动态显示数理解：层的含义，元件封装的选择、编辑和追加的学生跟践篇) 字表电路板设方法，元件引脚的编辑与修改方法，焊查与过孔的着老师边听使用及不同作用，换层布线的应用。（约0分钟）边看边完成计操作。掌握：制作原理图元件、元件封装范例四，特别是向导法制作元件封装。（约20分钟）要求：项目4教学中，学生要边听边操作，学生应在2课时内完成项目4的文件内容（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理)。 6 项目5一四了解：Prote1DXP2004中桌面布局的作用。 2课时 (实通道光电开关理解：菜单项目管理的含义和作用，加载网络表的学生践篇) 检测申路板设错误信息分析。（约15分钟）着老师边听掌握：制作电解电容封装及更换其的方法。（约15 边看边完成计操作。分钟) 要求：项目5教学中，学生要边听边操作，学生应在2课时内完成项目5的文件内容（含各必要的申子文档，且各电子文档被项目文件管理)。项目6一一脉了解：Prote1DXP2004中快捷菜单的作用。 2课时 (实冲计数器电路理解：元件封装更换的方法，项目网络表与文档网学生翻践篇) 板设计络表的区别及应用。（约15分钟）着老师边听掌握：制作修改封装的方法，完成项目6的文件的边看边完成操作操作。（约15分钟）要求：项目6教学中，学生要边听边操作，学生应在2课时内完成项目6的文件内容（含各必要的电

4 践篇）关电路板设计理解：端口的含义，快捷菜单对文件的操作，页面设定，分层打印或打印预览。（约 20 分钟）掌握：间接法制作原理图元件、元件封装范例三。（约 20 分钟）要求：项目 3 教学中，学生要边听边操作，学生应在 2 课时内完成项目 3 的文件内容（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理）。边看边完成操作。 5 （实践篇）项目 4——四位动态显示数字表电路板设计了解：Protel DXP 2004 中 PCB 层的颜色。理解：层的含义，元件封装的选择、编辑和追加的方法，元件引脚的编辑与修改方法，焊盘与过孔的使用及不同作用，换层布线的应用。（约 20 分钟）掌握：制作原理图元件、元件封装范例四，特别是向导法制作元件封装。（约 20 分钟）要求：项目 4 教学中，学生要边听边操作，学生应在 2 课时内完成项目 4 的文件内容（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理）。 2 课时学生跟着老师边听边看边完成操作。 6 （实践篇）项目 5——四通道光电开关检测电路板设计了解：Protel DXP 2004 中桌面布局的作用。理解：菜单项目管理的含义和作用，加载网络表的错误信息分析。（约 15 分钟）掌握：制作电解电容封装及更换其的方法。（约 15 分钟）要求：项目 5 教学中，学生要边听边操作，学生应在 2 课时内完成项目 5 的文件内容（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理）。 2 课时学生跟着老师边听边看边完成操作。 7 （实践篇）项目 6——脉冲计数器电路板设计了解：Protel DXP 2004 中快捷菜单的作用。理解：元件封装更换的方法，项目网络表与文档网络表的区别及应用。（约 15 分钟）掌握：制作修改封装的方法，完成项目 6 的文件的操作。（约 15 分钟）要求：项目 6 教学中，学生要边听边操作，学生应在 2 课时内完成项目 6 的文件内容（含各必要的电 2 课时学生跟着老师边听边看边完成操作

子文档，且各电子文档被项目文件管理)。项7 了解：Protel DXP2004中将Prote199sE文件转4课时 (实 TA8217D双吉化为ProtelDXP2004格式的操作方法。数师在进践道音频功放电理解：本项目通过制作TA8217P双联电位器的元件授过想中，通过投影演示路板设计和封装，学会如何元件的三视图制作新元件及封装时，要求学生的方法。（约30分钟）最着老师边掌握：完成项目7的原理图文件和PCB板的设计制所边操作。作的操作。（约15分钟）其中安垂2误时，让要求：项目7教学中，学生要边听边操作，学生应学生完成项在4课时内完成项目7的文件内容（含各必要的电目7的全部义子文档，且各电子文档被项目文件管理)。学生要件的操作并提交本项目的结果文件夹。保留文件内容。 ⊙ 项目8- 单了解：单片机实验板。 2课时 (实片机实验电路理解：徽动按键开关等的制作方法。（约15分钟）学生展践篇) 板设计掌握：完成项目8的原理图文件和PB板的设计制着老师边听作的操作。（约30分钟）边看边完成操作。要求：项目8教学中，学生要边听边操作，学生应在2课时内完成项目8的文件内容（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理)。 10 项目9一一层了解：模板的作用。 4课时 (提次电路板设计理解：模板文件的制作及应用方法，层次原理图的教师在高篇) 一高级电含义及应用。（约20分钟）讲授过程中通过投影演路1 掌握：利用层次电路图进行团队分工合作，完成项示时，要求学目9的原理图文件和PCB板的设计制作的操作。（约生器着老师 45分钟) 边所边操作要求：项目9教学中，学生要边听边操作，学生应其中安 2误时，让在4课时内完成项目9的文件内容（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理)。学生提学生完成项目9的全都文交本项目文件夹及文件内容件的操作并保留文件内

5 子文档，且各电子文档被项目文件管理）。 8 （实践篇）项目 7 — — TA8217P 双声道音频功放电路板设计了解：Protel DXP 2004 中将 Protel 99SE 文件转化为 Protel DXP 2004 格式的操作方法。理解：本项目通过制作 TA8217P 双联电位器的元件和封装，学会如何元件的三视图制作新元件及封装的方法。（约３０分钟）掌握：完成项目 7 的原理图文件和 PCB 板的设计制作的操作。（约 15 分钟）要求：项目７教学中，学生要边听边操作，学生应在４课时内完成项目 7 的文件内容（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理）。学生要提交本项目的结果文件夹。 4 课时教师在讲授过程中，通过投影演示时，要求学生跟着老师边听边操作。其中安排 2 课时，让学生完成项目 7的全部文件的操作并保留文件内容。 9 （实践篇）项目 8——单片机实验电路板设计了解：单片机实验板。理解：微动按键开关等的制作方法。（约 15 分钟）掌握：完成项目 8 的原理图文件和 PCB 板的设计制作的操作。（约 30 分钟）要求：项目 8 教学中，学生要边听边操作，学生应在 2 课时内完成项目 8 的文件内容（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理）。 2 课时学生跟着老师边听边看边完成操作。 1 0 （提高篇）项目 9——层次电路板设计 1 ——高级电路 1 了解：模板的作用。理解：模板文件的制作及应用方法，层次原理图的含义及应用。（约 20 分钟）掌握：利用层次电路图进行团队分工合作，完成项目 9 的原理图文件和PCB 板的设计制作的操作。（约 45 分钟）要求：项目 9 教学中，学生要边听边操作，学生应在 4 课时内完成项目 9 的文件内容（含各必要的电子文档，且各电子文档被项目文件管理）。学生提交本项目文件夹及文件内容 4 课时教师在讲授过程中，通过投影演示时，要求学生跟着老师边听边操作。其中安排 2 课时，让学生完成项目 9的全部文件的操作并保留文件内容