EDA技術(shù)零基礎(chǔ)入門課程大綱

時間：2024-08-29 13:12:49 EDA技術(shù)培訓(xùn)

　　EDA技術(shù)的出現(xiàn)，極大地提高了電路設(shè)計(jì)的效率和可操性，減輕了設(shè)計(jì)者的勞動強(qiáng)度。以下是小編整理的關(guān)于EDA技術(shù)零基礎(chǔ)入門課程大綱，希望大家認(rèn)真閱讀!

　　1.前言

　　能利用電子電路設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的仿真試驗(yàn)、設(shè)計(jì)電子電路原理圖、設(shè)計(jì)電子電路印刷電路板，是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生必須掌握的職業(yè)技能。Altium Designer軟件是集電子電路原理圖設(shè)計(jì)、印刷電路板設(shè)計(jì)和對電子電路功能進(jìn)行仿真、分析為一體的電子電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，教好Altium Designer軟件應(yīng)用這門課程，為學(xué)生以后選擇相關(guān)的電子行業(yè)工作崗位、進(jìn)行電子產(chǎn)品的自主開發(fā)都是一個有力的支撐。

　　1.1課程性質(zhì)

　　《EDA技術(shù)》是利用電子電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件(Altium Designer)進(jìn)行電子電路原理圖設(shè)計(jì)、印刷電路板設(shè)計(jì)和對電子電路功能進(jìn)行仿真、分析。EDA技術(shù)對于應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生是一門十分重要的專業(yè)技術(shù)，《EDA技術(shù)》課程是電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的專業(yè)核心課程。

　　1.2課程基本理念

　　(1)以培養(yǎng)和提高學(xué)生職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)為宗旨，根據(jù)課程的實(shí)用性、實(shí)踐性、規(guī)范性、開放性和綜合性特點(diǎn)進(jìn)行課程開發(fā)和課程設(shè)計(jì)。

　　(2)靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法，促進(jìn)知識與技能、過程與方法、理論與實(shí)際的融合，提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力，分析問題和解決問題的能力以及實(shí)踐能力,使學(xué)生獲得全面的發(fā)展。

　　(3)構(gòu)建面向課程的評價體系,依據(jù)教學(xué)目標(biāo)對學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)工作過程進(jìn)行價值判斷，以促進(jìn)學(xué)生職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)的提高、教師專業(yè)素質(zhì)的提高和教學(xué)方法的改進(jìn)。

　　1.3標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)思路

　　(1)根據(jù)本課程的實(shí)用性、實(shí)踐性、規(guī)范性、開放性和綜合性的特點(diǎn)進(jìn)行課程開發(fā)，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。為每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供機(jī)會。關(guān)注學(xué)生的個性差異，使每個學(xué)生的潛能都得到發(fā)展。

　　(2)以軟件的操作方法、應(yīng)用技巧為主線;以實(shí)際工程項(xiàng)目為載體;以適合行業(yè)、企業(yè)的職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo);進(jìn)行基于工作過程的技能訓(xùn)練課程開發(fā)。構(gòu)建以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)為目標(biāo)的模塊化、項(xiàng)目式課程結(jié)構(gòu)和以崗位工作過程相一致的理實(shí)一體化教學(xué)模式。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電路設(shè)計(jì)的積極性，提高學(xué)生電路設(shè)計(jì)的能力。

　　(3)在新的評價觀念指導(dǎo)下，構(gòu)建發(fā)展性、多元化的評價體系。注重設(shè)計(jì)過程的形成性評價與設(shè)計(jì)成果的終結(jié)性評價相結(jié)合，學(xué)校的學(xué)習(xí)性評價和企業(yè)的價值性評價相結(jié)合，以促進(jìn)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的提高、教師專業(yè)素質(zhì)的提高和教學(xué)方法的改進(jìn)。

　　(4)通過以項(xiàng)目為載體的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，讓學(xué)生經(jīng)歷電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。鼓勵在自主性學(xué)習(xí)中合理運(yùn)用電子設(shè)計(jì)技術(shù)。

　　(5)大力提倡自主性學(xué)習(xí)，創(chuàng)造多種途徑促進(jìn)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)。如加強(qiáng)各類課外科研活動;讓學(xué)生參加有關(guān)的電子設(shè)計(jì)競賽;進(jìn)行EDA技術(shù)的課程設(shè)計(jì)、《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)》課程學(xué)習(xí)中以及畢業(yè)設(shè)計(jì)中大量應(yīng)用EDA技術(shù)。為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展和終身學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

　　2.課程目標(biāo)

　　2.1 課程總目標(biāo)：

　　通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握Altium Designer軟件的操作技能，掌握印刷電路板的設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)方法，達(dá)到國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。為將來勝任電子行業(yè)相關(guān)崗位的專業(yè)技術(shù)工作，具備突出的工程實(shí)踐能力奠定良好的基礎(chǔ)。

　　2.2 具體目標(biāo)

　　2.2.1 知識目標(biāo)

　　(1)掌握計(jì)算機(jī)windows系統(tǒng)操作的基本知識

　　(2)掌握基本電子技術(shù)、電路設(shè)計(jì)及印刷電路板的基本知識

　　(3)掌握基本原理圖、PCB圖的生成及繪制的基本方法和知識

　　2.2.2 素質(zhì)目標(biāo)

　　(1)培訓(xùn)學(xué)生的溝通能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神

　　(2)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力

　　2.2.3 能力目標(biāo)

　　(1)具有基本的操作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的能力

　　(2)具有高質(zhì)量設(shè)計(jì)電子電路原理圖的能力和設(shè)計(jì)符合電子工程要求的印刷電路板的能力

　　(3)具有設(shè)計(jì)原理圖元件和電子元件封裝的能力

　　2.2.4情感與價值觀：

　　(1)通過自我展示體驗(yàn)成功，培養(yǎng)學(xué)生的成就感;

　　(2)通過自主學(xué)習(xí)，小組討論培養(yǎng)集體榮譽(yù)感;

　　(3)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造美、鑒賞美的能力。

　　3.課程內(nèi)容和要求

　　根據(jù)專業(yè)課程目標(biāo)和涵蓋的工作任務(wù)要求，確定課程內(nèi)容和要求，說明學(xué)生應(yīng)獲得的知識、技能與態(tài)度。

　　(1)Altium Designer系統(tǒng)及參數(shù)設(shè)置

　　主要介紹Altium Designer軟件的功能、組成、運(yùn)行環(huán)境、安裝方法，重點(diǎn)介紹Altium Designer系統(tǒng)的配置方法。

　　(2)原理圖編輯器的設(shè)置

　　主要介紹原理圖編輯器的General、Graphical Editing、Mouse Wheel Configuration、Compiler、 Autofocus、Grids、Break Wire、Default Units、 Default Primitives 、Orcad(tm)等選項(xiàng)卡的設(shè)置。

　　(3)原理圖編輯器的顯示控制

　　主要介紹原理圖編輯器的【View】菜單簡介、原理圖編輯器顯示調(diào)節(jié)命令、原理圖編輯器縮放顯示控制命令、原理圖編輯器工具欄、“workspace Panels”工面板、【Desktop Layout】桌面布局控制命令、其他顯示控制命令、“windows”設(shè)置窗口顯示的內(nèi)容。

　　(4)原理圖編輯器工作面板

　　主要介紹3.3.1 面板顯示模式面板的顯示控制、剪貼板(Clipboard)面板、收藏夾(Favorites)面板、文件(File)夾面板、庫(libraries)面板、項(xiàng)目(Project)面板、存儲器管理(Storage manager)、面板、設(shè)計(jì)片段(Snippets)面板、導(dǎo)航器(Navigator)面板、編譯對象調(diào)試器(Compiled Object Debugger)面板、圖紙(Sheet) 面板、原理圖列表(SCH List) 面板、原理圖檢查器(SCH Inspector) 面板、原理圖過濾器(SCH Filter)面板、幫助(Help)面板、知識中心(Knowledge Center)面板、快捷鍵提示(Shortcuts)面板的作用與操作。

　　(5)原理圖組成對象的放置

　　主要介紹 Altium Designer 元器件庫、元器件庫的加載與卸載、元器件的查找、放置元件與元件屬性設(shè)置、元件屬性設(shè)置對話框、設(shè)置屬性區(qū)各參數(shù)、設(shè)置圖形區(qū)各參數(shù)、編輯元件引腳、設(shè)置參數(shù)列表(Parameters For*)區(qū)域各參數(shù)、設(shè)置參數(shù)列表(Models For*)區(qū)域各參數(shù)、放置導(dǎo)線和導(dǎo)線的調(diào)整、放置總線入口和設(shè)置總線入口屬性、放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號和設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號屬性、放置總線和設(shè)置總線屬性、放置節(jié)點(diǎn)和設(shè)置節(jié)點(diǎn)屬性、放置電源端子和設(shè)置電源端子屬性、放置指示符和設(shè)置指示符屬性、放置注釋文字和設(shè)置注釋文字屬性、放置直線和設(shè)置直線屬性、放置多邊形和設(shè)置多邊形屬性、放置橢圓圓弧和設(shè)置橢圓圓弧屬性。

　　(6)編輯電路原理圖

　　主要介紹選取對象、選取對象命令【Select】、剪切對象、智能粘貼命令【Smart Paste】、刪除對象、移動和排齊對象、剪切導(dǎo)線、平移圖紙和光標(biāo)跳轉(zhuǎn)、文本編輯命令、選擇存儲器、全局編輯、原理圖元件的全局編輯、字符的全局編輯等電路原理圖編輯方法。

　　(7)原理圖編輯器的高級設(shè)計(jì)功能

　　主要介紹生成項(xiàng)目元件庫、設(shè)計(jì)模板管理、參數(shù)管理器、元件封裝管理器、為項(xiàng)目中的圖紙編號、從原理圖庫更新原理圖元件、設(shè)計(jì)對象的轉(zhuǎn)換等高級編輯功能。

　　(8)原理圖結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)

　　主要介紹平坦式原理圖設(shè)計(jì)、頁末鏈接器的操作和應(yīng)用、平坦式原理圖設(shè)計(jì)方法、輸入/輸出端口索引的應(yīng)用、帶組合封裝元件的原理圖設(shè)計(jì)、層次原理圖的設(shè)計(jì)、輸入輸出端口的操作和應(yīng)用、電路方塊圖的操作和應(yīng)用、電路方塊圖進(jìn)出點(diǎn)的操作和應(yīng)用、層次原理圖自上而下的設(shè)計(jì)方式、層次原理圖自下而上的設(shè)計(jì)方式、功能線束、功能線束連接器的操作、功能線束進(jìn)出點(diǎn)的操作、信號線束的操作、功能束線相關(guān)元件的操作、軟件默認(rèn)的功能線束、設(shè)備圖表符等原理圖設(shè)計(jì)方法。

　　(9)原理圖元件的設(shè)計(jì)

　　主要介紹原理圖元件編輯環(huán)境原理圖元件設(shè)計(jì)、直接設(shè)計(jì)、編輯設(shè)計(jì)、多子件原理圖元件設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)原理圖元件屬性等內(nèi)容。

　　(10)原理圖設(shè)計(jì)的輸出和導(dǎo)入

　　主要介紹材料清單報表(BOM)材料清單、簡易材料清單、層次設(shè)計(jì)報表、輸出作業(yè)文件管理器、設(shè)計(jì)項(xiàng)目打包器、智能PDF生成器、外部設(shè)計(jì)導(dǎo)入向?qū)У葍?nèi)容。

　　(11)PCB編輯器系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

　　主要介紹常規(guī)參數(shù)(PCB Editor-General)設(shè)置、顯示參數(shù)(PCB Editor-Display)設(shè)置、板觀察器顯示參數(shù)(PCB Editor-Board Insight Display)設(shè)置、板觀察器模式參數(shù)(PCB Editor-Board Insight Modes)設(shè)置、交互式布線參數(shù)(PCB Editor-Interactive Routing)設(shè)置、顯示/隱藏參數(shù)(PCB Editor-Show/Hide)設(shè)置、字體參數(shù)(PCB Editor-True Type Fonts)設(shè)置、鼠標(biāo)滾輪參數(shù)(PCB Editor-Mouse Wheel configuration)設(shè)置、默認(rèn)參數(shù)(PCB Editor-Defaults)設(shè)置、報告參數(shù)(PCB Editor-Reports)設(shè)置等內(nèi)容。

　　(12)PCB板層設(shè)置

　　主要介紹印刷電路板的結(jié)構(gòu)、PCB形狀設(shè)置、PCB層集合管理器、啟動層集合管理器、添加信號層(Signal Layer)、添加內(nèi)電層 (Internal Plane)、鉆孔對管理器、阻抗計(jì)算公式編輯器、放置電路板層集合圖注、層定義及顯示和顏色屬性、設(shè)置層定義及顯示和顏色屬性、層定義、系統(tǒng)工作層顏色屬性、PCB層集合管理器(Layer Sets Manager)等內(nèi)容。

　　(13)PCB設(shè)計(jì)規(guī)則

　　主要介紹電氣規(guī)則(Electrical)布線規(guī)則(Routing)、表面式封裝設(shè)計(jì)規(guī)則(SMT)、屏蔽設(shè)計(jì)規(guī)則(Mask)、內(nèi)電層設(shè)計(jì)規(guī)則(Plane)、測試點(diǎn)設(shè)計(jì)規(guī)則(Testpoint)、制造設(shè)計(jì)規(guī)則(Manufacturing)、

　　高頻電路設(shè)計(jì)規(guī)則(High Speed)、元件布局規(guī)則(Placement)、信號完整性分析設(shè)計(jì)規(guī)則(Signal Integrity)、規(guī)則向?qū)?Rule Wizard)的設(shè)計(jì)規(guī)則。

　　(14)PCB常用對象的放置及屬性設(shè)置

　　主要介紹放置輔助對象及屬性設(shè)置、放置直線Line)及屬性設(shè)置、放置字符串(String)及屬性設(shè)置、放置焊盤(Pad)及屬性設(shè)置、放置過孔(Via)及屬性設(shè)置、放置元件(Component)及屬性設(shè)置、放置坐標(biāo)(coordinate)及屬性設(shè)置、放置尺寸(Dimension)及屬性設(shè)置、直線尺寸標(biāo)注(Linear)、其他尺寸標(biāo)注圖示、放置敷銅(Polygon Pour)、放置禁止布線對象等內(nèi)容。

　　(15)編輯PCB文件

　　主要介紹選擇性粘貼命令、選擇對象、布線切割器命令、移動對象命令、對齊對象命令、孔徑編輯器、原點(diǎn)設(shè)置、跳轉(zhuǎn)功能、電路板三維顯示、板觀察器、飛線顯示等內(nèi)容。

　　(16)PCB布局布線

　　主要介紹導(dǎo)入原理圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、元件布局、自動布線、交互式布線、交互式差分對布線、智能交互式布線、實(shí)時阻抗布線、多線軌布線、等長布線、交互式調(diào)整布線長度等內(nèi)容。

　　(17)PCB編輯器高級設(shè)計(jì)工具

　　主要介紹網(wǎng)表管理、網(wǎng)表管理器、清理網(wǎng)絡(luò)布線、配置物理連接網(wǎng)絡(luò)、布局布線空間、對象分類管理器、設(shè)計(jì)規(guī)則檢查器、元件體管理器、選擇元件體形狀、添加元件體到封裝、設(shè)置元件體參數(shù)、元件體的批處理設(shè)置、撤銷布線、重新標(biāo)注元件、從PCB庫更新封裝、交互定位、交互選擇、轉(zhuǎn)換工具、補(bǔ)淚滴和刪除淚滴、屏蔽導(dǎo)線、距離測量、報告輸出板卡信息報表、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)報表等設(shè)計(jì)工具。

　　(18)元件封裝設(shè)計(jì)

　　主要介紹元件封裝的組成、元件封裝設(shè)計(jì)、直接設(shè)計(jì)元件封裝、編輯其它元件封裝得到新的元件封裝、利用封裝向?qū)Й@得元件封裝。

　　4.課程實(shí)施

　　4.1教學(xué)內(nèi)容：

　　課程教學(xué)中將課程的教學(xué)內(nèi)容從傳統(tǒng)的軟件操作技能訓(xùn)練過渡到電路板設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。按照電子產(chǎn)品電路板實(shí)際設(shè)計(jì)過程的要求選擇實(shí)際電子產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域的典型電路為學(xué)習(xí)載體，將完成設(shè)計(jì)任務(wù)需要的知識和技能進(jìn)行分解、歸納、綜合為三個層面：操作方法、應(yīng)用技巧、行業(yè)規(guī)則和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn);將操作方法、應(yīng)用技巧、行業(yè)規(guī)則和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)融合到學(xué)習(xí)中，使學(xué)生在學(xué)習(xí)和借鑒實(shí)際案例和仿真實(shí)際工作過程中開展學(xué)習(xí)，結(jié)合工程要求和工藝規(guī)范進(jìn)行印刷電路板設(shè)計(jì)的技能訓(xùn)練。在熟練掌握《EDA技術(shù)》的相關(guān)理論支撐和各項(xiàng)操作技能的基礎(chǔ)上，以電子信息技術(shù)領(lǐng)域典型的產(chǎn)品和技術(shù)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)和生產(chǎn)的無縫對接，并培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)意識。

　　課程教學(xué)采用模塊化-項(xiàng)目式教學(xué)方案

　　【具體見附錄：《EDA技術(shù)》教學(xué)計(jì)案(模塊式-項(xiàng)目化)】

　　4.2教學(xué)方法：

　　教學(xué)中宜采用模塊化-項(xiàng)目式教學(xué)模式和與崗位工作過程相一致的理實(shí)一體化訓(xùn)練模式。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電路設(shè)計(jì)的積極性，提高學(xué)生電路設(shè)計(jì)的能力。教學(xué)中應(yīng)采用多元化教學(xué)方法，多元化的教學(xué)方法尊重學(xué)生的個性和創(chuàng)造性，可極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，產(chǎn)生了良好的效果。可以靈活采用下列教學(xué)方法：

　　(1)交互式教學(xué)法：為調(diào)動學(xué)生獨(dú)立思考的積極性，理論課教學(xué)中教師或?qū)W生提出問題，師生之間、學(xué)生之間互動討論，調(diào)動學(xué)生的積極參與性;在設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中，教師引導(dǎo)學(xué)生討論方案、方法等。

　　(2)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法：教師給出設(shè)計(jì)項(xiàng)目及其目標(biāo)，學(xué)生根據(jù)任務(wù)目標(biāo)完成項(xiàng)目的各個環(huán)節(jié)，如資料查找、項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)、原理圖與PCB設(shè)計(jì)等。這種方法使學(xué)生任務(wù)目標(biāo)明確，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，有利于培養(yǎng)其獨(dú)力工作能力。

　　(3)研究式教學(xué)法：采用研究的觀點(diǎn)、研究的思路、研究的方法講授課程內(nèi)容，設(shè)置研究性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和作業(yè)。

　　(4)開放式自主實(shí)踐教學(xué)法：開放實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，達(dá)到自主學(xué)習(xí)的目的。

　　另外，在提高教學(xué)質(zhì)量的手段上還可以通過課外科研活動、讓學(xué)生參加有關(guān)的電子設(shè)計(jì)競賽、進(jìn)行EDA技術(shù)的課程設(shè)計(jì)、后續(xù)相關(guān)課程學(xué)習(xí)中以及畢業(yè)設(shè)計(jì)中大量應(yīng)用EDA技術(shù)。為學(xué)生的學(xué)習(xí)和應(yīng)用EDA技術(shù)，促進(jìn)電子設(shè)計(jì)水平的提高提供更多的機(jī)會。

　　4.3教學(xué)評價

　　采用發(fā)展性、多元化的評價體系。注重設(shè)計(jì)過程的形成性評價與設(shè)計(jì)成果的終結(jié)性評價相結(jié)合，引進(jìn)企業(yè)和質(zhì)量評價機(jī)制，以促進(jìn)學(xué)生的質(zhì)量意識，培養(yǎng)一絲不茍的敬業(yè)精神。

　　在新的評價觀念指導(dǎo)下，構(gòu)建發(fā)展性、多元化的評價體系，靈活應(yīng)用下列評價方式：

　　(1)設(shè)計(jì)過程的形成性評價方式

　　(2) 設(shè)計(jì)成果的終結(jié)性評價方式

　　(3) 學(xué)校的學(xué)習(xí)性評價方式

　　(4) 企業(yè)的價值性評價方式

　　(5)企業(yè)的產(chǎn)品價值(質(zhì)量)評價方式(獎勵品、優(yōu)等品、合格品、不合格品)

　　4.4.教材選用

　　4.4.1現(xiàn)成教材選用：

　　一、教材：

　　Altium Designer 15.0電路仿真.設(shè)計(jì).驗(yàn)證與工藝實(shí)現(xiàn)權(quán)威指南

　　——何濱清華大學(xué)出版社 2015

　　二、參考教材：