附件3《基于嘉立创EDA的创意PCB电路设计》教学大纲课程基本信息课程名称基于嘉立创EDA的创意PCB电路设计课程全部徐苏开课学院负责人学分/学时2/32理论实验32课内学时32其他学时学时适用专业全校学生课程关联全国大学生电子设计竞赛（A类）学科竞赛蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛（B类）课程名称：基于嘉立创EDA的创意PCB电路设计课程目标：一是掌握电路设计能力。让学生学会使用嘉立创EDA软件进行原理图绘制，包括正确放置电子元件、设置元件参数、连接线路，确保电路原理正确，能设计出具有特定功能的电路，如电源电路、放大电路等。二是提升PCB设计水平。目标是使学生能够熟练进行PCB布局，合理安排元件位置，考虑布线规则进行布线，像设置线宽、间距等参数，还要兼顾电磁兼容性和信号完整性，制作出符合实际生产要求的高质量PCB版图。三是学会使用软件功能。包括掌握嘉立创EDA的元件库管理，能够查找、添加和创建新元件：熟悉设计规则检查（DRC）功能，及时发现并纠正设计错误。课程简介四是培养实践和创新能力。通过实际的项目案例，如设计一个小型电子产品或者对现有电路进行优化改进，让学生将理论知识和实际操作结合，激发创新思维，能够独立设计出满足特定需求的电子电路和PCB。课程内容：一、软件基础操作·界面介绍：熟悉嘉立创EDA的工作界面，包括菜单栏、工具栏、原理图编辑区、PCB编辑区等各个功能区域的位置和作用。·项目创建与管理：学会创建新的电路设计项目，设置项目参数，如单位、图纸大小等，同时能够对已有项目进行保存、打开和备份。二、原理图设计
附件 3 一、课程基本信 《基于嘉立创EDA的创意PCB电路设计》教学大纲 息 课程名称 开课学 基于嘉立创 EDA 的创意 PCB 电路设计 院 全部 课程 负责人 徐苏 学分/学时 2/32 课内学时 32 理论 学时 实验 学时 32 其他 适用专业 全校学生 课程关联 学科竞赛 全国大学生电子设计竞赛（A 类） 蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛（B 类） 课程简介 课程名称：基于嘉立创 EDA 的创意 PCB 电路设计 课程目标： 一是掌握电路设计能力。让学生学会使用嘉立创 EDA 软件进行原理图 绘制，包括正确放置电子元件、设置元件参数、连接线路，确保电路原理正 确，能设计出具有特定功能的电路，如电源电路、放大电路等。 二是提升 PCB 设计水平。目标是使学生能够熟练进行 PCB 布局，合理 安排元件位置，考虑布线规则进行布线，像设置线宽、间距等参数，还要兼 顾电磁兼容性和信号完整性，制作出符合实际生产要求的高质量 PCB 版图。 三是学会使用软件功能。包括掌握嘉立创 EDA 的元件库管理，能够查 找、添加和创建新元件；熟悉设计规则检查（DRC）功能，及时发现并纠正 设计错误。 四是培养实践和创新能力。通过实际的项目案例，如设计一个小型电子 产品或者对现有电路进行优化改进，让学生将理论知识和实际操作结合，激 发创新思维，能够独立设计出满足特定需求的电子电路和 PCB。 课程内容： 一、软件基础操作 • 界面介绍：熟悉嘉立创 EDA 的工作界面，包括菜单栏、工具栏、原理图 编辑区、PCB 编辑区等各个功能区域的位置和作用。 • 项目创建与管理：学会创建新的电路设计项目，设置项目参数，如单位、 图纸大小等，同时能够对已有项目进行保存、打开和备份。 二、原理图设计
·元件库使用：了解元件库的分类和搜索方法，掌握如何在元件库中选取合适的电子元件放置到原理图中，包括电阻、电容、芯片等常见元件。·原理图绘制技巧：学会连接线路，设置线路的属性，如颜色、线宽等：掌握添加电源和接地符号、放置端口和网络标签的方法，确保电路连接的正确性和清晰性。：层次化原理图设计：对于复杂的电路系统，学习如何通过层次化设计方法，将电路分解为多个子模块进行设计，再将各个子模块组合起来，提高原理图设计的效率和可读性。三、PCB设计·布局规划：在将原理图转换为PCB后，首先要学习PCB布局的基本原则，如按照功能模块分区、考虑元件的尺寸和外形、放置关键元件的位置等，以确保元件布局合理。：布线规则与技巧：了解PCB布线的基本规则，如最小线宽、最小间距、过孔尺寸等参数设置：掌握不同类型信号（如电源信号、数字信号、模拟信号）的布线策略，以及如何处理布线过程中的冲突和交叉。：敷铜与泪滴设置：学习在PCB设计中进行敷铜操作，以增强电磁兼容性：掌握泪滴的添加方法，用于加强焊点与导线之间的连接，提高PCB的可靠性。四、设计规则检查与制造文件生成·设计规则检查（DRC）：学会使用DRC功能，对原理图和PCB设计进行检查，查看是否存在违反设计规则的情况，如短路、开路、间距不足等，并能够根据检查结果进行修改。·生成制造文件：掌握如何生成用于电路板制造的文件，了解这些文件的格式和用途，确保设计能够顺利进行生产。五、实际案例与实践操作：简单电路设计案例：通过实际设计一些简单的电路，如LED闪烁电路、音频放大电路等，将前面所学的知识进行综合运用，熟悉从原理图设计到PCB制作的完整流程。·复杂项自实践：选取一些相对复杂的电子设备项自，如小型无人机飞控板、智能手环主板等，进行实践操作，培养解决实际问题的能力和创新思维。二、课程目标一是掌握电路设计能力。让学生学会使用嘉立创EDA软件进行原理图绘制，包括正确放置电子元件、设置元件参数、连接线路，确保电路原理正确，能设计出具有特定功能的电路，如电源电路、放大电路等
• 元件库使用：了解元件库的分类和搜索方法，掌握如何在元件库中选取合 适的电子元件放置到原理图中，包括电阻、电容、芯片等常见元件。 • 原理图绘制技巧：学会连接线路，设置线路的属性，如颜色、线宽等；掌 握添加电源和接地符号、放置端口和网络标签的方法，确保电路连接的正确 性和清晰性。 • 层次化原理图设计：对于复杂的电路系统，学习如何通过层次化设计方法， 将电路分解为多个子模块进行设计，再将各个子模块组合起来，提高原理图 设计的效率和可读性。 三、PCB 设计 • 布局规划：在将原理图转换为 PCB 后，首先要学习 PCB 布局的基本原则， 如按照功能模块分区、考虑元件的尺寸和外形、放置关键元件的位置等，以 确保元件布局合理。 • 布线规则与技巧：了解 PCB 布线的基本规则，如最小线宽、最小间距、过 孔尺寸等参数设置；掌握不同类型信号（如电源信号、数字信号、模拟信号） 的布线策略，以及如何处理布线过程中的冲突和交叉。 • 敷铜与泪滴设置：学习在 PCB 设计中进行敷铜操作，以增强电磁兼容性； 掌握泪滴的添加方法，用于加强焊点与导线之间的连接，提高 PCB 的可靠性。 四、设计规则检查与制造文件生成 • 设计规则检查（DRC）：学会使用 DRC 功能，对原理图和 PCB 设计进行 检查，查看是否存在违反设计规则的情况，如短路、开路、间距不足等，并 能够根据检查结果进行修改。 • 生成制造文件：掌握如何生成用于电路板制造的文件，了解这些文件的格 式和用途，确保设计能够顺利进行生产。 五、实际案例与实践操作 • 简单电路设计案例：通过实际设计一些简单的电路，如 LED 闪烁电路、 音频放大电路等，将前面所学的知识进行综合运用，熟悉从原理图设计到 PCB 制作的完整流程。 • 复杂项目实践：选取一些相对复杂的电子设备项目，如小型无人机飞控板、 智能手环主板等，进行实践操作，培养解决实际问题的能力和创新思维。 二、课程目标 一是掌握电路设计能力。让学生学会使用嘉立创 EDA 软件进行原理图绘制，包括正确 放置电子元件、设置元件参数、连接线路，确保电路原理正确，能设计出具有特定功能的电 路，如电源电路、放大电路等
二是提升PCB设计水平。目标是使学生能够熟练进行PCB布局，合理安排元件位置，考虑布线规则进行布线，像设置线宽、间距等参数，还要兼顾电磁兼容性和信号完整性，制作出符合实际生产要求的高质量PCB版图。三是学会使用软件功能。包括掌握嘉立创EDA的元件库管理，能够查找、添加和创建新元件；熟悉设计规则检查（DRC）功能，及时发现并纠正设计错误。四是培养实践和创新能力。通过实际的项目案例，如设计一个小型电子产品或者对现有电路进行优化改进，让学生将理论知识和实际操作结合，激发创新思维，能够独立设计出满足特定需求的电子电路和PCB。三、实验内容与基本要求（一）实验项目一览实验实验每组备序号学时实验项目名称类型人数注要求4学时1必做2验证性软件基本操作实验4学时2必做2验证性简单原理图设计实验4学时必做23层次化原理图设计实验验证性4学时24必做PCB布局基础实验综合性4学时5必做2综合性PCB布线实验4学时综合性设计规则检查与制造文6必做2件生成实验创意设计综合实验8学时27必做设计研究（二）实验内容及要求实验一、软件基本操作实验实验要求：1、学生能够独立打开嘉立创EDA软件，熟悉各个菜单和工具的功能。2、成功创建一个新的电路设计项目，设置合适的项目参数，如A4图纸、公制单位。3、能够在项目中简单放置和删除几个常见的电子元件，如电阻、电容。实验二、简单原理图设计实验实验要求：1、根据给定的简单电路功能描述（如设计一个能使LED亮灭的电路），在元件库中准
二是提升 PCB 设计水平。目标是使学生能够熟练进行 PCB 布局，合理安排元件位置， 考虑布线规则进行布线，像设置线宽、间距等参数，还要兼顾电磁兼容性和信号完整性，制 作出符合实际生产要求的高质量 PCB 版图。 三是学会使用软件功能。包括掌握嘉立创 EDA 的元件库管理，能够查找、添加和创建 新元件；熟悉设计规则检查（DRC）功能，及时发现并纠正设计错误。 四是培养实践和创新能力。通过实际的项目案例，如设计一个小型电子产品或者对现有 电路进行优化改进，让学生将理论知识和实际操作结合，激发创新思维，能够独立设计出满 足特定需求的电子电路和 PCB。 三、实验内容与基本要求 （一）实验项目一览 序号 实验项目名称 学时 实验 类型 实验 要求 每组 人数 备 注 1 软件基本操作实验 4 学时 验证性 必做 2 2 简单原理图设计实验 4 学时 验证性 必做 2 3 层次化原理图设计实验 4 学时 验证性 必做 2 4 PCB 布局基础实验 4 学时 综合性 必做 2 5 PCB 布线实验 4 学时 综合性 必做 2 6 设计规则检查与制造文 件生成实验 4 学时 综合性 必做 2 7 创意设计综合实验 8 学时 设计研究 必做 2 （二）实验内容及要求 实验一、软件基本操作实验 实验要求： 1、 学生能够独立打开嘉立创 EDA 软件，熟悉各个菜单和工具的功能。 2、成功创建一个新的电路设计项目，设置合适的项目参数，如 A4 图纸、公制单位。 3、能够在项目中简单放置和删除几个常见的电子元件，如电阻、电容。 实验二、简单原理图设计实验 实验要求： 1、根据给定的简单电路功能描述（如设计一个能使 LED 亮灭的电路），在元件库中准
确选取所需元件，包括合适的电源、限流电阻、LED等。2、正确绘制原理图，连接线路整齐、规范，添加必要的电源和接地符号，合理设置元件参数（如电阻阻值）。3、利用网络标签清晰地标注关键信号线路，确保电路原理的可理解性。实验三、层次化原理图设计实验实验内容：对于一个复杂程度适中的电路系统（如一个简单的数字时钟电路），能够分解为至少两个功能子模块进行设计。实验四、PCB布局基础实验实验内容：1、将前面设计好的简单原理图转换为PCB文件。2、按照功能分区原则，对PCB上的元件进行初步布局，例如将电源部分元件放置在一起，信号处理部分元件合理分布。3、考虑元件外形和尺寸，避免元件之间相互碰撞，保证布局的合理性和紧凑性。实验五、PCB布线实验实验内容：1、依据PCB布线规则，设置合适的线宽（如电源线较宽，信号线较窄）和间距。2、对PCB进行布线，尽量使布线简洁、顺畅，减少过孔数量，不同类型的信号（如模拟和数字）要合理分开。3、处理好布线过程中的交叉问题，如通过使用跳线或合理调整元件位置来避免短路。实验六、设计规则检查与制造文件生成实验实验内容：对完成布线的PCB进行全面的设计规则检查（DRC)，能够正确解读DRC报告中的错误信息，并进行相应的修改。实验七、创意设计综合实验实验内容：1、选择一个相对复杂的电子产品项目（如小型智能温度控制系统）进行设计。2、从原理图设计到PCB布局布线，综合运用前面所学的所有知识和技能，设计出完整的电路板。四、考核方式与评定标准（一）考核方式考勤、作品答辩（二）评分标准本课程主要考察学生综合实验动手能力和创意能力。考核总成绩分为三个方面：
确选取所需元件，包括合适的电源、限流电阻、LED 等。 2、 正确绘制原理图，连接线路整齐、规范，添加必要的电源和接地符号，合理设置元 件参数（如电阻阻值）。 3、 利用网络标签清晰地标注关键信号线路，确保电路原理的可理解性。 实验三、层次化原理图设计实验 实验内容： 对于一个复杂程度适中的电路系统（如一个简单的数字时钟电路），能够分解为至少两 个功能子模块进行设计。 实验四、PCB 布局基础实验 实验内容： 1、将前面设计好的简单原理图转换为 PCB 文件。 2、按照功能分区原则，对 PCB 上的元件进行初步布局，例如将电源部分元件放置在一 起，信号处理部分元件合理分布。 3、考虑元件外形和尺寸，避免元件之间相互碰撞，保证布局的合理性和紧凑性。 实验五、PCB 布线实验 实验内容： 1、依据 PCB 布线规则，设置合适的线宽（如电源线较宽，信号线较窄）和间距。 2、对 PCB 进行布线，尽量使布线简洁、顺畅，减少过孔数量，不同类型的信号（如模 拟和数字）要合理分开。 3、处理好布线过程中的交叉问题，如通过使用跳线或合理调整元件位置来避免短路。 实验六、设计规则检查与制造文件生成实验 实验内容： 对完成布线的 PCB 进行全面的设计规则检查（DRC），能够正确解读 DRC 报告中的错 误信息，并进行相应的修改。 实验七、创意设计综合实验 实验内容： 1、选择一个相对复杂的电子产品项目（如小型智能温度控制系统）进行设计。 2、从原理图设计到 PCB 布局布线，综合运用前面所学的所有知识和技能，设计出完整 的电路板。 四、考核方式与评定标准 （一）考核方式 考勤、作品答辩 （二）评分标准 本课程主要考察学生综合实验动手能力和创意能力。考核总成绩分为三个方面：
1、平时课堂交流成绩：反映学习实验技能的能力和表达能力。2~3次。占40%2、实验报告与论文成绩：反映学生综合分析问题能力和撰写实验报告能力。1次，占20%。3、创意作品成绩：反映学生创意能力和综合实践能力。1次，占40%。五、教材及参考资料1、《PCB设计技术》主编：曾启明、宋荣，高等教育出版社，2.《电路设计与制作实用教程---基于立创EDA》主编：唐浒、韦然，中国工信出版集团课程负责人：审定：时间：
1、平时课堂交流成绩：反映学习实验技能的能力和表达能力。2～3 次。占 40％ 2、实验报告与论文成绩：反映学生综合分析问题能力和撰写实验报告能力。1 次，占 20％。 3、创意作品成绩：反映学生创意能力和综合实践能力。1 次，占 40％。 五、教材及参考资料 1. 《PCB 设计技术》主编：曾启明、宋荣，高等教育出版社， 2. 《电路设计与制作实用教程-基于立创 EDA》主编：唐浒、韦然，中国工信出版集 团 课程负责人： 审 定： 时 间：