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文檔簡介
第5章集成元器件庫的創建與管理
5.1原理圖元件庫編輯器
5.2創建原理圖元件
5.3創建PCB元件封裝
5.4PCB封裝管理器
5.5創建集成庫電子線路CADProtel2004
(第3版)》5.1原理圖元件庫編輯器
一、打開原理圖元件庫編輯器
1)執行File\New\PCBProject命令,創建一個PCB項目文檔。
2)執行File\New\SchematicLibrary命令,創建一個原理圖元件庫文檔。就可以進入原理圖元件庫編輯器界面如圖5.1所示。
圖5.1原理圖元件庫編輯器界面
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由圖5.1可見,元件庫編輯器與原理圖設計編輯器界面相似,主要有主選單欄、SchLibStandard標準工具欄、Mode模式工具欄、Utilities實用工具欄,左側是項目文件工作區面板,右面是編輯工作區。不同的是在元件編輯區有一個十字坐標軸,將元件工作區劃分為四個象限,通常在第4象限進行元件的編輯工作。電子線路CADProtel2004
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二、繪圖工具
圖5.2所示為實用工具欄中的繪圖工具。繪圖工具欄上各按鈕的功能見表5.1所示。圖5.2繪圖工具欄
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三、IEEE工具
IEEE工具提供繪制IEEE符號的圖標按鈕,如圖5.3所示,各按鈕的功能如表5.2所示。
圖5.3繪制IEEE符號的圖標按鈕
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(第3版)》電子線路CADProtel2004
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三、元件庫編輯管理器
執行View\WorkspcePanels\SCH\SCHLibrary命令,系統會打開元件庫編輯管理器,如圖5.4所示。
圖5.4元件庫編輯管理器
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(第3版)》元件庫編輯管理器有四個區域:
(1)Components區域的主要功能是查找、選擇及取用元件。
(2)Aliases區域主要用來設置所選中元件的別名。
(3)Pins區域
主要功能是將當前工作中元件引腳的名稱及狀態列于引腳列表中,引腳區域用于顯示引腳信息。
(4)Model區域的功能是指定元件的PCB封裝、信號完整性或仿真模式等。
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(第3版)》5.2創建原理圖元件
一、繪制原理圖元件在創建了新的原理圖元件庫文件的同時,會自動創建一個名稱為Component_1的元件。一般情況下,可以執行選單命令Tools\NewComponent,會彈出新元件命名對話框,如圖5.9所示,
圖5.9新元件命名對話框
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(第3版)》繪制MC1455P1元件步驟如下:
1)執行選單命令
Place\Rectangle或單擊繪圖工具欄上的按鈕,此時鼠標指針旁邊會多出一個大十字符號,將大十字指針中心移動到坐標軸原點處(X:0,Y:0),單擊鼠標左鍵,我們把它定為直角矩形的左上角。若要繪制的矩形大小為7格×8格,可移動鼠標指針到矩形的右下角,再單擊鼠標左鍵,即可完成矩形的繪制。
2)接著執行選單命令P1ace\Pin或單擊繪圖工具欄上的按鈕,來繪制元件的引腳。此時鼠標指針旁邊會多出一個大十字符號及一條短線,這時按下鍵盤上的Tab鍵,就可彈出“引腳屬性”對話框,如圖5.11所示。電子線路CADProtel2004
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圖5.11“引腳屬性”對話框“引腳屬性”對話框的各操作框的意義如下。●
DisplayName編輯框中為引腳名,這里我們修改為“GND”。●
Designator編輯框中為引腳號,這里修改為“1”。電子線路CADProtel2004
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●
ElectricalType下拉列表選項用來設定該引腳的電氣性質。●
Description編輯框可以設置引腳的描述屬性。●
PartNumber編輯框用來設置一個元件可以包含多個子元件。●
Symbols在該操作框中可以分別設置引腳的輸入輸出符號,Inside用來設置引腳在元件內部的表示符號;InsideEdge用來設置引腳在元件內部的邊框上的表示符號;Outside用來設置引腳在元件外部的表示符號;OutsideEdge用來設置引腳在元件外部的邊框上的表示符號。這些符號是標準的IEEE符號。●
LocationX和Y編輯框中為引腳X向位置和Y向位置。●
Orientation是一個下拉列表選擇框,為引腳方向選擇,有0°、90°、180°和270°四種角度。
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●
Length編輯框用來設置引腳的長度,但引腳的最小長度不得不于單個柵格的尺寸。●
Color操作框為引腳設定顏色。●
Hidden復選框為是否隱藏該引腳,選中該復選框則隱藏引腳。●
ShowName復選框為是否顯示引腳名。選中為顯示,否則為不顯示。●
ShowNumber復遠框為是否顯示引腳號。選中為顯示,否則為不顯示。●
Selection復選框用來確定是否選中該引腳。電子線路CADProtel2004
(第3版)》設置好GND引腳后單擊下面的“OK”按鈕,移動鼠標將引腳放置到合適位置后,單擊左鍵確定。注意引腳的外端一定要落到柵格線的交叉處,以保證以后外接連線定位準確。
3)接著用同樣的方法步驟放置編輯其他引腳,繪制好的MC1455P1如圖5.12所示。圖5.12繪制好的MC1455P1
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4)如果該元件是復合封裝的,則可以執行選單命令Tools\NewPart,即可向該元件中添加繪制封裝的另一部分,過程與上面一致,不過電源通常是共有的。
5)保存已繪制好的元件。執行選單命令File\Save,將元件保存到當前元件庫文件中。
6)最后還需要設置一下元件的描述特性和其他屬性參數。在元件庫編輯管理器中選中該元件,然后單擊“Edit”按鈕,系統將彈出如圖5.13所示的“元件屬性”設置對話框。電子線路CADProtel2004
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圖5.13“元件屬性”設置對話框“元件屬性”設置對話框主要設置項目介紹:●
Designator(流水號):元件默認流水號為U?。●
Description(描述):元件的描述為“TimingCircuit”。●Parameterslist(參數表):設置元件參數。●
Modelslist(模式表):設置元件模式,如Footprint封裝等。電子線路CADProtel2004
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(7)元件引腳的整體編輯。當設計者單擊圖5.13所示的對話框中的“EditPins”按鈕時,系統將彈出如圖5.15所示的元件引腳編輯器。此時可以對所有元件引腳編輯器進行系統的編輯。
圖5.15元件引腳編輯器
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8)如果要在現有的元件庫中加入下一個要創建的元件,只要進入元件庫編輯器,選擇現有的元件庫文件,再執行Tools\NewComponent命令,然后就可以按照上面的步驟創建新的元件。如果想在原理圖設計時使用這些新創建的元件,只需將該庫文件裝載到激活的元件庫中,就可以像取用其他元件庫中的元件一樣進行操作。
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(第3版)》二、復制導入元件
為了提高創建元件的效率,設計者可以將Protel2004自帶的元件庫中的元件復制到自己創建的元件庫中,以方便使用。
1)執行選單命令File\Open,彈出“ChooseDocumenttoOpen”對話框,如圖5.16所示。
圖5.16“ChooseDocumenttoOpen”對話框
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2)在對話框窗口內找到“MiscellaneousDevices”文件所在目錄C:\ProgramFiles\Altium\Library,然后選擇“MiscellaneousDevices”文件,雙擊該文件名或單擊對話框下面的按鈕,顯示圖5.17所示的確認對話框。
圖5.17確認對話框單擊“Yes”按鈕,即可調出該元件庫文件。
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3)在“Project”面板上雙擊“MiscellaneousDevices.SchLib”文檔圖標,打開該文件。系統進入元件庫編輯器狀態。
4)單擊工作面板下部的“SCH”標簽,在彈出的下拉選單命令中選擇執行“SCHLibrary”,
即進入到元件庫編輯管理狀態,如圖5.18所示。
圖5.18元件庫編輯管理器電子線路CADProtel2004
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5)在元件庫編輯管理器的窗口中選擇要復制的元件,例如“2N3904”。
6)執行選單命令Tools\CopyComponent,顯示選擇目標庫文件對話框“DestinationLibrary”,此處應選擇自己創建的庫文件“GB.SchLib”,如圖5.19所示。單擊對話框下面的“OK”按鈕,就完成了元件的復制。
圖5.19選擇目標庫文件對話框
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(第3版)》三、原有元件編輯修改如果所需要的元件符號與Protel2004自帶的元件庫中的元件符號大同小異,就可以把元件先復制過來,然后稍加修改創建出所需的新元件。
1)打開“GB.SchLib”元件庫文件,并在“LibraryEditor”工作面板中找到“Diode”元件,如圖5.20所示。
圖5.20復制“Diode”元件電子線路CADProtel2004
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2)執行選單命令Edit\Delete,這時鼠標箭頭上拖帶一個十字狀符號,移動鼠標到二極管的實芯三角形位置,單擊左鍵,即將實心三角形刪除,如圖5.21所示。
圖5.21刪除實芯三角形圖5.22修改好的二極管符號
3)執行選單命令Place\Line,或單擊繪圖工具按鈕按鈕,此時鼠標指針旁邊會多出一個大十字符號,利用畫直線工具移動鼠標可以繪制空心三角形,修改好的二極管符號如圖5.22所示。
4)執行選單命令File\Save,保存修改后的庫文件。電子線路CADProtel2004
(第3版)》四、給元件添加一個別名
對于一個功能、封裝及引腳排列完全一致的元件,卻有著不同的名稱。創建一個元件符號,其余定義成別名即可。給元件添加別名的操作步驟如下:
1)在元件編輯管理器的中部有一個Aliases編輯窗口,如圖5.23所示。
圖5.23Aliases編輯窗口圖5.24添加新元件別名對話框電子線路CADProtel2004
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2)單擊Aliases編輯窗口下面的按鈕,就彈出添加新元件別名對話框“NewComponentAlias”,如圖5.24所示。
3)在圖5.24的輸入欄內輸入元件的別名后,單擊按鈕確定。電子線路CADProtel2004
(第3版)》五、元件報表在元件編輯管理器面板中選擇一個元件,然后執行選單命令Report\Component,系統會自動創建當前元件的報表,如圖5.25是“Diode”元件的報表。
圖5.25“Diode”元件的報表
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六、產生元件規則檢查報表執行選單命令Report\ComponentRuleCheck,會彈出如圖5.26所示的元件規則檢查設置對話框。
圖5.26元件規則檢查設置對話框對話框中的各選項含義如下:
1.Duplicate區域Duplicate區域用于設置是否檢查重復項目,其中有兩項,即ComponentNames和Pins選項。
2.Missing區域Missing區域用于設置是否檢查缺失的項目。電子線路CADProtel2004
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設置完畢,單擊按鈕,系統會自動產生元件規則檢查報表,如圖5.27所示。圖5.27元件規則檢查報表元件規則檢查報表的擴展名為.ERR,元件規則檢查報表的功能是檢查元件庫中的元件是否有錯,并將有錯的元件羅列出來,而且指明錯誤的原因。電子線路CADProtel2004
(第3版)》七、產生元件庫報表
元件庫報表的功能是羅列當前元件庫中的所有元件的名稱。執行選單命令Report\Library,系統即可產生元件庫報表。圖5.28所示為“MiscellaneousDevices.SchLib”元件庫報表。
圖5.28“MiscellaneousDevices.SchLib”元件庫報表
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(第3版)》5.3創建PCB元件封裝
Protel2004提供了PCB元件封裝庫編輯器,用它可以創建任意形狀的元件封裝。當然元件封裝的創建也可以借助現有的元件封裝,通過簡單的修改來得到。創建元件封裝有兩種方法:手工創建法和向導創建法。電子線路CADProtel2004
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一、啟動PCB元件封裝庫編輯器
1)執行選單命令File\New\PCBLibrary,新建一個元件封裝庫文件,在項目管理器中自動出現文件名為“PCBLib1.PCBLib”的元件庫文件,如圖5.29所示。
圖5.29創建元件封裝庫文件電子線路CADProtel2004
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2)修改新建的元件封裝庫文件名。
3)啟動元件封裝庫編輯器。用鼠標左鍵單擊編輯平面下部的PCB\PCBLibrary標簽,打開元件封裝庫管理器,圖5.30所示為啟動的元件封裝庫編輯器。
圖5.30元件封裝庫編輯器
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二、手工創建元件封裝
手工創建元件封裝就是利用系統提供的各種工具,按照實際的尺寸繪制出元件封裝。下面以創建DIP-8為例,介紹如何創建元件封裝。
1.元件封裝庫編輯環境設置
(1)柵格設置在元件封裝編輯區中,單擊鼠標右鍵,在彈出的選單中執行LibraryOptions…命令,系統彈出如圖5.32所示的對話框。也可以執行選單命令Tools\LibraryOptions…,或單擊快捷鍵T、O。通常將可見柵格1(Grid1)設置為50mil,可見柵格2(Grid2)設置為100mil。電子線路CADProtel2004
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圖5.32“BoardOptions”對話框電子線路CADProtel2004
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(2)板層設置
在元件封裝編輯區中,單擊鼠標右鍵,系統彈出右鍵選單。選擇其中的
Options\BoardLayersandColors…命令。執行命令后,啟動板層和顏色設置對話框,如圖5.33所示。在對話框中可以設置需要的板層及顏色。
圖5.33板層和顏色設置對話框
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(3)系統參數設置執行選單命令Tools\Preferences…,或者使用快捷鍵T、P,可以啟動圖5.34所示的系統參數設置對話框。
圖5.34參數設置對話框
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2.創建元件封裝在繪制前必須保證頂層絲印層(TopOverlay)為當前層。
(1)放置焊盤執行選單命令Place\Pad,或者單擊放置工具欄的按鈕,或者單擊快捷鍵P、P,即可啟動該命令。啟動命令后,光標變成十字形狀,并拖著一個浮動的焊盤,如圖5.35所示。此時按Tab鍵,彈出如圖5.36所示的焊盤屬性對話框。也可以用鼠標左鍵雙擊焊盤,彈出該對話框。在屬性對話框中,“Layer”選項中要選擇“MultiLayer”。其他選項內容前面已經介紹過。電子線路CADProtel2004
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圖5.35放置焊盤
圖5.36焊盤屬性設置
在創建元件封裝時,組件之間的相對距離及其形狀非常重要,所以組件屬性設置對話框中的“LocationX/Y”、“Shape”等項常需要輸入精確的數值。習慣上1號焊盤布置在(0,0)位置,形狀為方形,其它組件根據實際的尺寸布置它的相對位置,同時焊盤直徑和孔徑都要精確設置。電子線路CADProtel2004
(第3版)》本例中,焊盤的水平距離為100mil,垂直距離為300mil。圖5.37為放置的焊盤位置。
圖5.37放置的焊盤位置圖5.38繪制的DIP-8元件封裝
(2)繪制外形輪廓選擇頂層絲印層,使用放置導線工具和繪制圓弧工具繪制元件封裝的外形輪廓。如圖5.38所示為繪制的DIP-8元件封裝。電子線路CADProtel2004
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(3)設置元件封裝參考點執行選單命令Edit\SetReference,在子選單中,有三個選項,Pin1表示以1號焊盤為參考點,Center表示以元件封裝中心為參考點,Location表示以設計者指定一個位置為參考點。本例以1號焊盤為參考點。
(4)重命名與存盤在創建元件封裝時,系統自動給出默認的元件封裝名稱“PCBCOMPONENT-1”,并在元件管理器中顯示出來。執行選單命令Tools\ComponentProperties命令后,出現如圖5.39所示的對話框,在“Name”中輸入元件封裝名稱,單擊按鈕關閉對話框。本例元件封裝名稱為DIP-8。電子線路CADProtel2004
(第3版)》最后,執行存盤命令將新創建的元件封裝及元件庫保存。如圖5.40所示,完成手工元件封裝的編輯。圖5.39重命名元件封裝
圖5.40保存新創建的元件封裝
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三、利用向導創建元件封裝
1)執行選單命令Tools\NewComponent,或者在PCB元件庫管理器面板的Component區域單擊右鍵,在彈出的右鍵選單中,選擇ComponentWizard…命令,就可以啟動如圖5.41所示的向導。圖5.41啟動元件封裝向導
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2)單擊按鈕,系統彈出如圖5.42所示的選擇元件封裝種類對話框。
圖5.42選擇元件封裝種類對話框在對話框中列出了12種元件封裝,讀者可以從中選擇需要的一種形式。
同時可以在對話框中選擇度量單位,即Imperial(英制)(mil)和Metric(公制)(mm)。系統默認設置為英制。電子線路CADProtel2004
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3)單擊按鈕,進入焊盤尺寸設置對話框。方法是在尺寸標注文字上單擊鼠標左鍵,文字進入編輯狀態,鍵入數值即可修改。本例作了修改。如圖5.43所示。
圖5.43焊盤尺寸設置對話框電子線路CADProtel2004
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4)單擊按鈕,進入焊盤間距設置對話框,如圖5.44所示。將光標直接移到要修改的尺寸上,單擊鼠標左鍵即可對尺寸進行修改。例子中將雙排間的距離設置為300mil。圖5.44焊盤間距設置對話框電子線路CADProtel2004
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5)單擊按鈕,進入如圖5.45所示的元件封裝輪廓線條粗細設置對話框。
圖5.45輪廓線條粗細設置對話框電子線路CADProtel2004
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6)單擊按鈕,進入如圖5.46所示的焊盤數量設置對話框。通過右邊的微調器調整設置焊盤數量。本例將其設置為8。圖5.46焊盤數量設置對話框電子線路CADProtel2004
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7)單擊按鈕,進入如圖5.47所示的元件封裝名稱設置對話框。直接在編輯框中鍵入名稱即可。本例中創建的元件封裝名稱為DIP-8。圖5.47元件封裝名稱設置對話框電子線路CADProtel2004
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8)單擊按鈕,系統彈出如圖5.48所示的對話框,表示元件封裝設置完成。用鼠標左鍵單擊按鈕,完成新元件封裝的創建。如圖5.49所示為完成新元件封裝創建后的PCBLib。圖5.48元件封裝設置完成圖5.49完成新元件封裝創建后的顯示電子線路CADProtel2004
(第3版)》5.4PCB封裝庫管理器
一、PCB元件庫管理器面板
啟動元件封裝編輯器后,用鼠標左鍵單擊面板Panels中的“PCBLibrary”標簽,或者執行選單命令View\WorkspacePanels\PCB\PCBLibrary,系統自動彈出一個浮動的PCB元件庫管理器面板,如圖5.50所示。
圖5.50PCB元件庫管理器面板
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1.過濾框(Mask)
我們可以通過此框過濾當前PCB元件封裝庫中的元件,所有滿足過濾條件的元件封裝將在下面的元件封裝列表框中顯示出來。在過濾條件中允許使用通配符“*”。
2.按鈕元件庫封裝管理器中有三個按鈕:應用隱藏按鈕,在允許隱藏時將未選取的組件隱藏;清除隱藏按鈕,將被隱藏的未選取組件重新顯示出來;還有放大按鈕,鼠標單擊該按鈕后,光標變成放大鏡形狀,將其移到編輯工作區時,放大了的內容在管理器的視窗中顯示出來。電子線路CADProtel2004
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3.復選框元件庫封裝管理器中有四個復選框:
1)Mask:設置是否隱藏未選取的元件封裝組件。
2)Select:設置是否選取被點取的元件封裝組件。
3)Zoom:設置是否放大被點取的元件封裝組件。
4)ClearExisting:設置當選取一個組件時是否清除其它組件的選取狀態。電子線路CADProtel2004
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4.Components區域該區域顯示當前元件庫中所有符合過濾條件的元件封裝,包括元件封裝名稱、焊盤數量等。將鼠標放在該區域中并單擊右鍵,系統彈出如圖5.51所示的選單。圖5.51Components區域右鍵選單
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(第3版)》選單中的命令介紹如下:
1)NewBlankComponent:啟動創建新的元件封裝命令。
2)ComponentWizard:啟動創建元件封裝向導。
3)ComponentProperties…:啟動元件封裝屬性對話框。
4)Place…:啟動放置元件封裝命令,將選取的元件封裝放置到打開的PCB中去。
5)UpdatePCBWith:用選取的元件封裝更新PCB。
6)UpdatePCBWithAll:用所有的元件封裝更新PCB。電子線路CADProtel2004
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7)Report:對所選取的元件封裝產生報告文件,如圖5.52所示為DIP-8的報告文件。
圖5.52DIP-8的報告文件
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5.ComponentPrimitives區域該區域顯示在Components區域所選取元件封裝的組件,包括組件的類型、名稱、位置、大小和所在的板層等。用鼠標左鍵雙擊組件,系統彈出其屬性對話框,在此可以對組件的屬性進行編輯。單擊鼠標右鍵,彈出如圖5.53所示的右鍵選單。可以對該區域要顯示的項目進行設置。圖5.53ComponentPrimitives區域右鍵選單
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6.元件封裝預覽區域該區域中的方形框具有放大鏡的功能,在方形框中按下鼠標左鍵移動,并將組件放大后在編輯區中顯示,被選取的組件也會在此顯示出來。電子線路CADProtel2004
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二、元件封裝管理器的應用
1.快速查找元件封裝通過元件封裝過濾框可以快速查找元件封裝。方法是:在過濾框中輸入元件封裝中的字母,其后加上通配符“*”,按回車鍵,則在“Components”區域顯示當前被激活元件庫中所有以所輸入字母開頭的元件封裝。如果只輸入通配符“*”,則在“Components”區域顯示所有的元件封裝。
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2.元件封裝的復制
1)首先將“MicellaneousDevicePCB.PCBLib”元件庫文件打開,并找到元件封裝“DIP-12/SW”,如圖5.54所示。
圖5.54選擇復制元件封裝
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(第3版)》
2)用鼠標右鍵單擊元件封裝“DIP-12/SW”,在彈出的右鍵選單中選擇命令Copy。
3)單擊“MyPCBLib.PCBLib”標簽,使該庫為當前元件封裝庫。
4)此時“Components”區域顯示該庫中元件封裝,用鼠標右鍵單擊該區域的空白處,在彈出右鍵選單中選擇Paste命令,即可完成復制DIP-12/SW的操作。如圖5.55所示。
圖5.55完成元件封裝復制電子線路CADProtel2004
(第3版)》5.5創建集成庫
一、準備基本元件庫文件
1)啟動Protel2004,執行選單命令File\Open,在彈出的打開文檔對話框中選擇Protel99SE系統的“IntelDatabooks.ddb”,如圖5.56所示。
圖5.56選擇Protel99SE系統的“IntelDatabooks.ddb”電子線路CADProtel2004
(第3版)》單擊按鈕,就會出現如圖5.57所示的確認對話框。
2)單擊確認對話框中的按鈕,系統將自動創建一個同名的項目組文檔和項目文檔,并將“IntelDatabooks.ddb”數據庫文檔的內容全部導出到自動創建的IntelDatabooks.Libpkg項目文檔,如圖5.58所示。
圖5.57確認對話框圖5.58IntelDatabooks.Libpkg項目文檔電子線路CADProtel2004
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3)在“Projects”面板內雙擊“IntelEmbeddedI(1992).1ib”文檔圖標,打開該文檔。執行選單命令File\Saveas…,將該文檔另存為“Microcontroller.schlib”文件,放在自己指定的文件夾內,如E:\WTC。執行選單命令Project\CloseProject,顯示確認對話框,如圖5.59所示,單擊按鈕,關閉項目文檔“IntelDatabooks.Libpkg”,并放棄對該項目文檔的修改。電子線路CADProtel2004
(第3版)》
4)按照步驟1)和步驟2)的所介紹的方法打開Protel99SE系統的“GeneralIC.ddb”,如圖5.60所示。
5)在Project面板內雙擊“GeneralIC.lib”文檔圖標,打開該文檔。圖5.59確認對話框
圖5.60由“GeneralIC.ddb”導出的PCB封裝庫文件電子線路CADProtel2004
(第3版)》執行選單命令File\Saveas…,將該文檔另存為“GeneralIC.PCBlib”文件,放在自己指定的文件夾內,放在自己指定的文件夾內,如E:\WTC。執行選單命令Project\CloseProject,按照步驟3)的處理辦法關閉GeneralIC.Libpkg項目文檔,并放棄對該項目文檔的修改。電子線路CADProtel2004
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二、創建集成庫項目文檔
1)執行選單命令File\New\CoreProject,創建一個項目組文檔。執行選單命令File\SaveProjectAs,將該項目組文檔保存在指定目錄下(如E:\WTC),并命名為“集成庫.PRJCOR”。
2)執行選單命令File\New\IntegratedLibrary,創建一個集成庫項目文檔。執行選單命令File\SaveProjectAs,將該項目組文檔保存在指定目錄下(如E:\WTC),并命名為
“Microcontroller
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