电路软件设计实习报告

电路软件设计实习报告

学 号： 20１027012 姓 名： 张化迪 班 级: 信息101 指导教师：

日期:

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一、 实习目的与要求

掌握一种电路原理图与电路板的绘制方法是电类工程师的必备条件。本实习可使用软件工具Protel99SE(或Ａlｔium Ｄｅsigｎer或ＰＯWEＲＬOＧIＣ、PADS）.本实习的教学任务是通过实际操作练习,使学生掌握利用电路设计软件绘制各种电路板原理图的方法，SCＨ部分应掌握： ＰRＯTEL99系统界面和基本操作；元件封装的设计； 原理图设计的基本操作;系统工作环境的设置等基本应用.学会绘制的技巧和了解设计各种实际应用电路的方法，同时可以进行PCB设计。

二、

实习内容

1、绘制具有一定复杂度的电路原理图.

结合以前所学课程(例如模拟电路、数字电路、单片机、电子设计自动化、通信原理等）设计一个系统，要求:

1）所给出的原理图设计应有系统的理论完整性，此系统理论上可以完成2—3种以上可以描述的硬件功能,不同型号的大于8脚的芯片器件（例如89c５1等)数量不少于３个，如液晶、键盘、下载接口、扩展接口等非芯片接口不计入芯片数量。本设计给出一些可以选择的原理图（PDF格式），也可以自己来设计满足要求的原理图.

２)根据自己设计的系统，设计芯片的原理图封装，按照设计绘制正确的原理图。

3）根据设计的原理图设计PＣB图（可选）

三、实习报告的内容要求与作业

(1）根据实习的要求和内容，自行用Ｐrotel设计完成原理图设计。提交实习报告一份，其中报告中一般包括： 1） 实习目的 2） 实习内容

3） 根据实习内容自行设计系统的基本硬件功能描述 4） 原理图中典型元件原理图库设计方法 5） 原理图

6） 实习的心得体会，包括对设计成果作出评价，可以包含部分实习中问题解决方法的介

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（2）设计原理图附图

四、U盘电路设计及各部分功能描述

1、 Ｕ盘的结构

Ｕ盘基本上由五部分组成:ＵSＢ端口、主控芯片、FLASH（闪存）芯片、PCB底板、外壳封装. 其中USB端口负责连接电脑，是数据输入或输出的通道；主控芯片负责各部件的协调管理和下达各项动作指令，并使计算机将U盘识别为“可移动磁盘”,是U盘的“大脑”；FＬAＳH芯片与电脑中内存条的原理基本相同,是保存数据的实体，其特点是断电后数据不会丢失，能长期保存;ＰCB底板是负责提供相应处理数据平台，且将各部件连接在一起。

2、U盘的工作原理

当Ｕ盘连接到电脑主机的USB接口中,电脑USB接口的5V电压通过Ｕ盘的ＵSＢ接口的供电针脚为U盘供电电路提供供电，产生VCＣ电压.接着ＵSB接口电路中的USB插座的数据输入针脚为高电平，而数据输出引脚为低电平:当电脑主板的ＵSB模块检测到数据线上的一高一低电平信号后，就认为UＳB设备连接好，向ＵSB设备发出准备好信号。接着Ｕ盘的主控芯片调取存储器中的基本信息及文件信息,通过ＵSB接口发送给电脑主机的UＳB总线，电脑主机接收数据后，就会提示发现新硬件,并开始安装U盘的驱动程序。驱动程序安装完成之后，接着用户就看见U盘存储器中的文件了.

当用户向U盘中存储数据文件时,主控芯片首先检测其写保护端口的电平信号。若写保护端口为高电平信号，则主控芯片接着向闪存芯片发送一个读写信号，接着闪存将数据存入其中.若写保护端口为低电平信号,则主控芯片向闪存芯片发送一个写保护信号，闪存将拒绝数据的存储。

3、U盘系统中的基本电路 （１)滤波稳压供电电路模块

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注:磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力.磁珠是用来吸收超高频信号，象一些RＦ电路，PLＬ,振荡电路，含超高频存储器电路（DＤRSDＲAM，RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠。 磁珠有很高的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。

图3

VCC是从主机的USB插座提供VＣＣ,由于电压有一些不稳定,所以通过左边的滤波稳压得到真正的VCC(5V），同样从主控芯片VCCＩO输出的是３。3V电压经过稳压滤波得到稳定的VCＣ3.３。

当U盘插入主机时,主机便可检测出UＳB-ＤＰ引脚是高电平，ＵSB-DM低电平,这就表示有设备在USＢ总线，进而执行读取U盘信息的操作。

（2)主控芯片电路模块

该U盘采用的芯片是AU9３80,该款芯片能够自动提供稳压电源3。3V，支持多达４ 个NＡＮD 闪存芯片与写保护功能,另外外加晶振是12MHｚ。其中2１引脚可检测flash芯片的状态.

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（3）Ｆlasｈ 芯片模块

该U盘采用的芯片型号为K9F５60８。这是一款3２M８位数据宽度的存储芯片。供电电压来源于ＶＣＣ2FM。其中7引脚向主控芯片提供了该模块的状态,若为低电平，则该芯片模块正处于读写的忙状态.反之该引脚则为高电平.其模块原理图为:

（4)晶振电路和LEＤ工作灯模块：

电路外加晶振12ＭHz，主控芯片内部有锁相环PLL,将其倍频.

五、原理图中典型元件原理图库设计方法

Step１：在原理图所在的设计数据库文件夹下新建一个原理图库文件，取名为ｍyliｂｒaｒｙ。名字可任取。

Step２:打开原理图库文件,默认状态下此库文件里已经存在一个名为cｏmpｏnent_1的元件。点击Tools下的Renaｍe Cｏmｐoｎent,更改元件名字为＊＊*＊。名字可随意取，即可

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以是英文也可以是中文，尽量做到见名知意。 Step３：选择绘图工具框中的绘制矩形工具绘制元件的边框（即绘制元件的符号或外形)。注意边框所在位置需在原点附近。

Step4：双击矩形方框进行边框属性设置。Bordｅｒ Widｔh选择Small，Borｄer Ｃoｌor选择合适的颜色。去掉Draw Solid旁的钩。修改好以后确定，然后拖动边框到合适的大小。 ﻭ Ｓｔep5：左键点击绘图工具栏里的绘制管脚图标，按下Tab键进入管脚属性编 辑对话框。１管脚名字为ｃoｍ，其他管脚名隐藏，管脚编号为1~９。

Ｓｔep6：依次放置９个管脚，在放置管脚时,管脚的一端有一个小黑点,旋转管脚使小黑点朝外。注意此小黑点为电气结点，电流通过电气结点进出。也就是说元件之间的连接实际上就是这些电气结点的连接，因此电气结点必须朝外.实际上在制作元件时只需要将元件的管脚放置好就行了，因为在连接元件时实际就是这些管脚的连接。画边框只是为了方便制图者能见图知意，比如芯片元件就只需要画一个矩形边框就行，而电容元件我们就画二条平行的直线

Setp7：用上述方法绘制8个电阻形状的矩形框,放置在上面画好的边框里面.

Stｅp８:点击画图工具栏里的画线工具,将画好的电阻和管脚连接好。 ﻭ Step９:修改元件描述。点击左边原理图库文件浏览框里的Dｅｓcｒiptiｏｎ，在Defａuｌt Ｄesiｇnａtor里填上“R？”,此即为元件的默认名字。一般电阻以R开头,电容以C开头,芯片以U开头。在Fooｔpriｎt1里填上SＩP9，此为元件的封装。关于封装在此不做介绍，但是在制作元件时将元件的封装预先填好会在以后由原理图生成ＰＣB图时带来极大的方便。 Step10：保存后退出编辑。

Stｅｐ１1：当所有的元件制作完成后，保存并关掉元件库文件。

六、心得体会

Prｏｔｅl软件在电路软件设计中得到广泛的应用。通过这次软件实习，才发现自己在应用该软件时经常出现新手常犯的错误。

首先，原理图库建立是自己不注意把画好的原件放在十字中央,导致在放置元件操作时经常出现原件不随鼠标走的状况，并且刚开始做的时候并未对做的元件命名，导致后期标识的麻烦.

其次,原理图库建立是未注意电器结点朝外,引脚不能随意放置，因为电流必须通过电器结点进出的。

第三,原理图库未注意布局,导致画面空间不够,在调整布线麻烦的情况下，无奈选择重新布局。

虽然实验中出现了很多问题,但还是通过老师的指导和自己对软件和自己选择的课题的认知,圆满的完成了自己选择的U盘电路图,并彻底的研究弄懂了U盘的工作过程和原理电路。

总体来说，自己对本次实验非常满意，特别是当自己绘制的电路仿真设计图出现在自己的眼前。在设计的时候，也查阅了U盘的原理图以及很多资料,并对自己绘制的U盘原理有了很深的理解。

此次实验，不仅在实践与理论之间有一个很好的融合，同时也加强了我的动手设计绘图能力.为期一周的课程实验设计，使我收获颇丰。

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七、原理图

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指导教师评语： 成绩： 指导教师签字： --