实验六——双机串行通信电路与PCB设计

中国石油大学（北京）

实

验

报

告

实验课程：单片机原理及应用

实验名称：实验六——双机串行通信电路与PCB设计总学时：48 教师：林立成绩：

实验日期：2012 年11 月22 日

一、实验目的

掌握串口通信工作原理及程序开发方法，熟悉ARES软件PCB设计过程。

二、实验内容

1、按照第7章实例2绘制电路原理图，学习双机工程文件建立方法，验证实例6的通信功能；

2、按照图1和表1改画电路接线图，添加接线端子，并定义电源端口；

3、采用ARES软件完成电路接线图的PCB设计，并形成光绘（Gerber）输出文件，其中BCD数码管需按照图2所示尺寸进行PCB自定义封装；

4、完成实验报告。

三、实验要求

提交的实验报告中应包括：电路原理图和接线图，串口方式1工作原理阐述，双机通信仿真效果图，PCB设计图（3D排版图、光绘文件分层图）及实验小结。

提交实验报告的电子邮件主题及存盘文件名格式如，2005041220马晓明实验六。

1、电路原理图和接线图

图1为双机串行通信电路原理图；图2为PCB设计电路原理图；图3为双机串行通信接线图；图4为PCB设计电路接线图。其中左机的RXD，TXD端口分别与右机的TXD，RXD端口相连，两机按共地考虑。由于该电路具有左右两边对称性，因而可改画出如图4所示的单边电路连接线图。

图1 双机串行通信电路原理图

图2 PCB设计电路原理图

图3 双机串行通信接线图

图4 PCB设计电路接线图2、串口方式1工作原理阐述

串口控制寄存器，SCON（98H）

方式1主要用于点对点（两机）通信 接线关系:

接线关系

:

利用RS-232C进行电平转换——(1:-5~-15V, 0:+5~ +15V)

3、双机通信仿真效果图

图5为双机通信仿真效果图：

图5 双机通信仿真效果图

4、PCB设计图（3D排版图、光绘文件分层图）

图6为PCB设计图；图10为3D排版图；

图7、图8、图9分别为PCB光绘文件top、bottom、silk图

图6为PCB设计图图7 PCB光绘文件top图

图8 PCB 光绘文件bottom 图 图9 PCB 光绘文件silk 图

图10 3D 文件排版图

5、实验小结

这次试验我们学会了运用PCB 设计图，自己设计了BCD 数码管并进行了进行PCB 封装。同时又自己动手制作了PCB 设计图并采用手工布局与自动布局相结合、自动布线与手工修线相结合的办法进行PCB 设计练习。也学习了采用3D 视图预览的方法随时了解当前设计效果，并及时修改不妥之处。最后用位图输出得到3D PCB 视图，Gerber 中的Top Copper ，Bottom Copper 和Top Silk 三张视图。

其次我们对串口方式寄存器有了了解，更深一步的认识到了串口方式一的工作原理，且对接线关系:主机TXD 、RXD 分别与外设RXD 、TXD 相接；两机共地也有了了解。当然我们对ISIS 软件有了更全面的认识，熟悉ARES 软件PCB 设计过程，掌握串口通信工作原理及程序开发方法。

pcb板电路原理图分模块解析

PCB板电路原理图分模块解析 前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉，形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始，怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强的规律性，不管多复杂的电路，经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理，再复杂的电路,经过分析就可发现，它也是由少数几个单元电路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路，再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。 按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从２20 伏市电变换成直流电，应该先把 220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分,见图１。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 ( 1 )半波整流 半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。在交流电正半周时 VD 导通，负半周时ＶD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电

实验四 简单电路的PCB设计

实验四简单电路的PCB设计 一、实验目的 (1)熟练掌握项目工程文件、原理图文件、PCB文件、原理图元件库和封装库的建立； (2)熟练掌握电路原理图的绘制； (3)熟悉PCB的运行环境，了解PCB板的编辑环境及参数设置； (4)熟练掌握PCB的设计流程； (3)熟悉PCB中元件的布局、电路板的布线等设置。 二、实验原理 电路设计的一般流程如下： (1)电路图的设计：根据给定的功能和特性指标要求，通过各种方式，确定采用的拓扑结构及各个元件的参数值。 (2)新建PCB项目工程文件(.PrjPcb)和原理图文件(.SchDoc)，并保存。 (3)打开原理图编辑窗口，修改原理图工作环境参数的设置(如图纸尺寸、栅格、标题栏等)； (4)绘制电路原理图： A：在库工作面板点击“库”按键装载常用元件库：Miscellaneous Devices.IntLib和Miscellaneous Connectors.IntLib。如果已知某元件在哪个库也可按此方法装载此库。 B：如果已知某元件名称，则在库工作面板点击“搜索”按键，按元件名称进行搜索。 C：如果在所有的库中找不到想要的元件，或者所有库中的元件不符合设计电路的要求，则可以按要求创建需要的元件。创建原理图元件库(.SchLib)，在其元件库编辑界面绘制元件符号，然后在SCH Library面板为其添加封装。如果系统库中没有合适的封装，则创建元器件封装库(.PcbLib)为其绘制符合要求的封装。 D：找到电路图中所有元器件放到原理图编辑窗口，然后将所有元器件进行合理布局。

E：绘制电源、接地、导线、总线、总线端口和网络标签等其他电路元素。 F：对绘制好的电路原理图中所有元器件的属性参数进行设置。 (5)检查绘制好的电路原理图： A：执行“设计/工程的网络表/Protel”命令生成网络表文件，通过此文件查看元器件的名称、封装、注释和电路中各网络节点的连接状态。 B：执行“工具/封装管理器”命令启动封装管理器检查电路中所有元器件的封装。 C：执行“工程/Compile Pcb Project *** .PriPcb”命令，或者在项目管理器中的项目名称处点右键执行“Compile Pcb Project *** .PriPcb”命令编辑该项目文件。通过编辑项目检查设计文件中的原理图和电气规则的错误，如果有错误则会自动弹出Messages窗口，并将错误显示在此窗口中。 如果通过以上三项检查电路有错，则根据错误信息对电路原理图进行修改。可直接到原理图编辑窗口修改错误，也可通过Navigator(导航)面板修改错误。 (6)创建PCB文件： 在绘制PCB前，应对PCB板的设计有一个初步的规划，如采用板材的物理尺寸、各元件的封装形式及其安装位置，以及采用几层电路板等。这项工作极其重要，直接影响最终电路板的优劣成败。 A：手工创建PCB文件：执行“文件/新建/PCB”，然后在禁止布线层绘制PCB板的电气边界即一个闭合的禁止布线区(一定要做)，可在机械层绘制PCB 板的物理边界(可做可不做)。 B：向导创建PCB文件：在右下角面板切换标签system中打开files面板，从模板新建文件中单击PCB Board Wizard，根据向导界面的提示创建PCB文件。 创建文件后并保存。 注意：原理图文件(.SchDoc)、PCB文件(.PcbDoc)、原理图元器件库(.SchLib)和元器件封装库(.PcbLib)都应该放在PCB项目工程(.PrjPcb)里。 (7)PCB板的编辑环境及参数设置： A：执行“工具/优先选项”命令打开“喜好”对话框。在此对话框左侧的树形列表内，PCB Editor文件夹内有13个子选项，通过这些选项，用户可以对PCB 设计模块进行系统的设置。 B：执行“设计/层叠管理”命令打开“层叠管理器”对话框。在此对话框设置PCB板的层数，修改层的名字，添加阻焊层、信号层、平面层等。

PCB板设计步骤

1.5 PCB 板的设计步骤 （1 ）方案分析 决定电路原理图如何设计，同时也影响到 PCB 板如何规划。根据设计要求进行方案比较、选择，元 器件的选择等，开发项目中最重要的环节。 （2 ）电路仿真 在设计电路原理图之前，有时会会对某一部分电路设计并不十分确定，因此需要通过电路方针来验 证。还可以用于确定电路中某些重要器件参数。 （3 ）设计原理图元件 PROTEL DXP 提供了丰富的原理图元件库，但不可能包括所有元件，必要时需动手设计原理图元件，建立 自己的元件库。 （4）绘制原理图 找到所有需要的原理元件后，开始原理图绘制。根据电路复杂程度决定是否需要使用层次原理图。完成原 理图后，用ERC （电气法则检查）工具查错。找到岀错原因并修改原理图电路，重新查错到没有原则性错误为 止。 5 ）设计元件圭寸装 和原理图元件一样， PROTEL DXF 也不可能提供所有元件的封装。需要时自行设计并建立新的元件封装库。 6）设计PCB 板 确认原理图没有错误之后，开始 PCB 板的绘制。首先绘岀 PCB 板的轮廓，确定工艺要求（如使用几层板 等）。然后将原理图传输到 PCB 板中，在网络表、设计规则和原理图的引导下布局和布线。利用设计规则查 错。是电路设计的另一个关键环节，它将决定该产品的实用性能，需要考虑的因素很多，不同的电路有不同 要求 （7 ）文档整理 对原理图、PCB 图及器件清单等文件予以保存，以便以后维护和修改 DXP 的元器件库有原理图元件库、 PCB 元件库和集成元件库，扩展名分别为 DXP 仍然可以打开并使用 Protel 以往版本的元件库文件。 在创建一个新的原理图文件后 ，DXP 默认为该文件装载两个集成元器件库: Miscellaneous Connectors.IntLib 。因为这两个集成元器件库中包含有最常用的元器件。 注意： Protel DXP 中，默认的工作组的文件名后缀为 .PrjGrp ，默认的项目文件名后缀为 .PrjPCB 。如 果新建的是 FPGA 设计项目建立的项目文件称后缀为 .PrjFpg 。 也可以将某个文件夹下的所有元件库一次性都添加进来， 方法是：采用类似于 Windows 的操作，先选中该文 件夹下的第一个元件库文件后，按住 Shift 键再选中元件库里的最后一个文件，这样就能选中该文件夹下的所 有文件，最后点打开按钮，即可完成添加元件库操作。 3.1原理图的设计方法和步骤 下面就以下图 所示的简单 555定时器电路图为例，介绍电路原理图的设计方法和步骤。 3.1.1创建一个新项目 电路设计主要包括原理图设计和 PCB 设计。首先创建一个新项目，然后在项目中添加原理图文件和 PCB 文件，创建一个新项目方法： ?单击设计管理窗口底部的 File 按钮，弹岀一个面板。 ? New 子面板中单击 Blank Project （ PCB ）选项，将弹岀 Projects 工作面板。 ?建立了一个新的项目后，执行菜单命令 File/Save Project As ，将新项目重命名为 "myProject1 . PrjPCB ”保存该项目到合适位置 3.1.2创建一张新的原理图图纸 ?执行菜单命令 New / Schematic 创建一张新的原理图文件。 ?可以看到 Sheetl.SchDoc 的原理图文件，同时原理图文件夹自动添加到项目中。 ?执行菜单命令 File/Save As ，将新原理 SchLib 、PcbLib 、IntLib 。但 Miscellaneous Devices 」ntLib 禾

单片机双机之间的串行通信设计

专业方向课程设计报告 题目：单片机双机之间的串行通信设计

单片机双机之间的串行通信设计 一．设计要求： 两片单片机利用串行口进行串行通信：串行通信的波特率可从键盘进行设定，可选的波特率为1200、2400、4800和9600bit/s。 二、方案论证： 方案一：以两片51单片机作为通信部件，以4*4矩阵键盘作为数据输入接口，通过16个不同键值输入不同的信息，按照51单片机的方式3进行串口通信，从机采用中断

方式接收信息并按照通信协议改变波特率或者用I/O口输出、CD4511译码、数码管显示相关数据，整个系统的软件部分采用C语言编写。 方案二：整个系统的硬件设计与方案一样，但是通信方式采用方式一进行通信，主从机之间的访问采用查询方式，数据输出直接由单片机的译码程序输出译码数据，同时软件编写采用汇编语言。 两种方式从设计上来说各有特色，而且两种方式都应该是可行的。方案一中按照方式三通信可以输出九位数据而方式一只能输出八位数据，但就本题的要求来说方式一就可以了。主从机之间的交流采用中断方式是一种高效且保护单片机的选择，但是相比之下本人对查询方式的理解更好一些。数码管的显示若采用CD4511译码则直接输出数据就可以了，但是这样会增加硬件陈本，而且单片机的资源大部分都还闲置着，所以直接编写一段译码程序是比较好的做法。另外在软件编写上,采用C语言在后续设计中对硬件的考虑稍少一些，换言之采用汇编可以使自己对整个通信过程及单片机的部分结构有更清晰地认识所以综合考虑采用方案二。 三、理论设计： 采用AltiumDesigner绘制的原理图（整图）

本系统主要包括五个基本模块：单片机最小系统（包括晶振电路、电源、复位电路及相关设置电路）、4*4矩阵键盘、功能控制电路、数据显示电路、波特率更改指示电路。 本设计的基本思路是通过控制口选择将要实现的功能，然后矩阵键盘输入数据，单片机对数据进行处理（加校验码、设置功能标志位），然后与从机握手，一切就绪之后后就开始发送数据，然后从机对接收数据校验，回发校验结果，主机根据校验结果进行下一步动作，或者重发，或者进入下一 数据的发送过程，然后按照此过程不段循环，直到结束。 晶振电路提供脉冲，加上复位电路，将 EA接入高电电平选择片内程序存储器。 这是一个单片机能够工作的最低设置。

双机间的串口双向通信(DOC)

单片机原理与应用课程设计任务书

单片机原理与应用学年设计说明书 学院名称：计算机与信息工程学院 班级名称： 学生姓名： 学号：2012211369 题目：双机间的串口双向通信 指导教师 姓名： 起止日期：2014.12.29至2015.1.4

一、绪论 随着电子技术的飞速发展，单片机也步如一个新的时代，越来越多的功能各异的单片机为我们的设计提供了许多新的方法与思路。 对于一些场合，比如：复杂的后台运算及通信与高实时性前台控制系统、软件资源消耗大的系统、功能强大的低消耗系统、加密系统等等。如果合理使用多种不同类型的单片机组合设计，可以得到极高灵活性与性能价格比，因此，多种异型单片机系统设计渐渐成为一种新的思路，单片机技术作为计算机技术的一个重要分支,由于单片机体积小,系统运行可靠,数据采集方便灵活,成本低廉等优点,在通信中发挥着越来越重要的作用。 但在一些相对复杂的单片机应用系统中,仅仅一个单片机资源是不够的,往往需要两个或多个单片机系统协同工作。这就对单片机通信提出了更高要求。 单片机之间的通信可以分为两大类：并行通信和串行通信。串行通信传输线少，长距离传输时成本低，且可以利用数据采集方便灵活，成本低廉等优点，在通信中发挥着越来越重要的作用。所以本系统采用串行通信来实现单片机之间可靠的，有效的数据交换。 二、相关知识 2.1 双机通信介绍 两台机器的通信方式可分为单工通信、半双工通信、双工通信，他们的通信原理及通信方式为： 单工通信：是指消息只能单方向传输的工作方式。单工通信信道是单向信道，发送端和接收端的身份是固定的，发送端只能发送信息，不能接收信息；接收端只能接收信息，不能发送信息，数据信号仅从一端传送到另一端，即信息流是单方向的。通信双方采用单工通信属于点到点的通信。根据收发频率的异同，单工通信可分为同频通信和异频通信。 半双工通信：这种通信方式可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替地进行。也就是说，通信信道的每一段都可以是发送端，也可以是接端。但同一时刻里，信息只能有一个传输方向。如

双机串行通信的设计与实现

双机串行通信的设计与实现 一、设计要求 1.单机自发自收串行通信。接收键入字符，从8251A的发送端发送，与同一个8251A的接收端接收，然后在屏幕上显示出来。 2.双机串行通信，在一台PC机键入字符，从8251A的发送端发送给另一台PC机，另一台PC机的8251A的接收端接收，然后在屏幕上显示出来。 二、所用设备 IBM-PC机两台（串行通信接口8251A两片，串行发送器MC1488和串行接收器MC1489各两片，定时器/计数器8253，终端控制器8259等），串口线一根 串行直连电缆用于两台台电脑通过串行口直接相连，电缆两 端的插头都是9 针的母插头： 三、硬件方案 1.设计思想 计算机传输数据有并行和串行两种模式。在并行数据传输方式中，使用8条或更多的导线来传送数据，虽然并行传送方式的速度很快，但由于信号的衰减或失真等原因，并行传输的距离不能太长，在串行通信方式中，通信接口每次由CPU得到8位的数据，然后串行的通过一条线路，每次发送一位将该数据放送出去。 串行通信采用两种方式：同步方式和异步方式。同步传输数据时，一次传送一个字节，而异步传输数据是一次传送一个数据块。 串口是计算机上一种非常通用设备串行通信的协议。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）

的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配： RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。 IBM PC及其兼容机提供了一种有较强的硬件依赖性，但却比较灵活的串行口I/O的方法，即通过INT 14调用ROM BIOS串行通信口的例行程序。该例行程序。该例行程序包括将串行口初始化为指定的字节结构和传输速率，检查控制器的状态，读写字符等功能。 14号中断的功能总结如下： 串行口服务(Serial Port Service——INT 14H) 00H —初始化通信口03H —读取通信口状态 01H —向通信口输出字符04H —扩充初始化通信口 02H —从通信口读入字符 (1)、功能00H：初始化通信口 入口参数：AH＝00H DX＝初始化通信口号(0＝COM1，1＝COM2，……) AL＝初始化参数，参数的说明如下：波特率奇偶位停止位字的位数76543210

PCB电路板原理图的设计步骤

PCB电路板原理图的设计步骤 PCB从单层发展到双面、多层和挠性，并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展，不断缩小体积、减少成本、提高性能，使得印刷板在未来设备的发展工程中，仍然保持着强大的生命力。那 么PCB是如何设计的呢？看完以下七大步骤就懂啦！ 1、前期准备 包括准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH 元件库和PCB元件封装库。PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库，再建立原理图SCH元件库PCB元件封装库要求较高，它直接影响PCB的安装；原理图SCH元件库要求相对宽松，但要注意定义好管脚属性和与PCB元件封装库的对应关系。 2、PCB结构设计 根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB设计环境下绘制PCB

板框，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。充分考虑和确定布线区域和非布线区域（如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域）。 3、PCB布局设计 布局设计即是在PCB板框内按照设计要求摆放器件。在原理图工具中生成网络表（Design→Create Netlist），之后在PCB软件中导入网络表（Design →Import Netlist）。网络表导入成功后会存在于软件后台，通过Placement操作可以将所有器件调出、各管脚之间有飞线提示连接，这时就可以对器件进行布局设计了。 PCB布局设计是PCB整个设计流程中的重要工序，越复杂的PCB板，布局的好坏越能直接影响到后期布线的实现难易程度。布局设计依靠电路板设计师的电路基础功底与设计经验丰富程度，对电路板设计师属于较高的要求。初级电路板设计师经验尚浅、适合小模块布局设计或整板难度较低的PCB布局设计任务。 4、PCB布线设计

双机串行通信的设计与实现样本

综合实验报告 实验题目：双机串行通信设计与实现 学生班级：电子 学生姓名： 学生学号： 指引教师： 实验时间： .9.12-.9.17

题目：双机串行通信设计与实现 班级：电子14-2 姓名：陈俊臣 摘要 串行通信是单片机一种重要应用。本次课程设计就是要运用单片机来完毕一种系 统实现双片单片机串行通信。通信成果实用数码管进行显示数码管采用查表方式显示。两个单片机之间采用RS232进行双机通信。在通信过程中使用通信合同进行通信。 双机通信实质就是解决两单片机串行通信问题。针对于89C51单片机全双工异步串行通信口，咱们采用单片机直接交叉互连串行通信方式。考虑到本设计应用于短距离传播、两单片机具备相似数据格式及电平且为使设计简朴，咱们最后决定本系统采用方式一单片机直接交叉连接串行通信方式，上位机发送数据由串行口TXD端输出，直接由下位机串行口数据接受端RXD接受。本设计硬件电路分为数码管显示模块、单片机工作基本复位电路以及晶振模块。编程采用C语言加以实现。通信成果使用数码管进行显示，数码管采用查表方式显示，两个单片机之间采用RS-232进行双向通信。

目录 1 引言------------------------------------------------------- 2 设计原理及规定--------------------------------------------- 2.1设计规定和原理-------------------------------------------- 2.2串行通信概述与分类----------------------------------- 2.3串行通信和并行通信区别------------------------------- 2.4 MCS-51串行接口基本特点----------------------------- 3器件简介 3.1器件简朴概述----------------------------------------- 3.2 器件重要功能特性-------------------------------------- 3.3 芯片引脚简介---------------------------------------- 4系统设计 4.1设计规定-------------------------------------------- 4.2设计方案-------------------------------------------- 4.3硬件设计-------------------------------------------- 4.4软件设计------------------------------------------- 4 电路仿真图---------------------------------------------------- 5心得------------------------------------------------------------

原理图和PCB的设计规范

一.PCB设计规范 1、元器件封装设计 元件封装的选用应与元件实物外形轮廓，引脚间距，通孔直径等相符合。元件外框丝印统一标准。 插装元件管脚与通孔公差相配合（通孔直径大于元件管脚直径8-20mil），考虑公差可适当增加。建立元件封装时应将孔径单位换算为英制（mil），并使孔径满足序列化要求。插装元件的孔径形成序列化，40mil以上按5mil递加，即40mil,45mil,50mil……，40mil以下按4mil递减，即36mil,32mil,28mil……。 2、PCB外形要求 1）PCB板边角需设计成(R=1.0-2.0MM)的圆角。 2）金手指的设计要求，除了插入边按要求设计成倒角以外，插板两侧边也应设计成（1-1.5）X45度的倒角或(R1-1.5)的圆角，以利于插入。 1.布局 布局是PCB设计中很关键的环节，布局的好坏会直接影响到产品的布通率，性能的好坏，设计的时间以及产品的外观。在布局阶段，要求项目组相关人员要紧密配合，仔细斟酌，积极沟通协调，找到最佳方案。 器件转入PCB后一般都集中在原点处，为布局方便，按合适的间距先把 所有的元器件散开。 2）综合考虑PCB的性能和加工效率选择合适的贴装工艺。贴装工艺的优先顺序为： 元件面单面贴装→元件面贴→插混装（元件面插装，焊接面贴装一次波峰成形）； 元件面双面贴装→元件面插贴混装→焊接面贴装。 1.布局应遵循的基本原则 1.遵照“先固后移，先大后小，先难后易”的布局原则，即有固定位 置，重要的单元电路，核心元器件应当优先布局。

2.布局中应该参考原理图，根据重要（关键）信号流向安排主要元器 件的布局。 3.布局应尽量满足以下要求：总的连线尽可能短，关键信号线最短， 过孔尽可能少；高电压，大电流信号与低电压，小电流弱信号完全分开； 模拟与数字信号分开。 4.在满足电器性能的前提下按照均匀分布，重心平衡，美观整齐的标 准优化布局。 5.如有特殊布局要求，应和相关部门沟通后确定。 2.布局应满足的生产工艺和装配要求 为满足生产工艺要求，提高生产效率和产品的可测试性，保持良好的可维护性，在布局时应尽量满足以下要求： 元器件安全间距（如果器件的焊盘超出器件外框，则间距指的是焊盘之 间的间距）。 1.小的分立器件之间的间距一般为0.5mm，最小为0.3mm，相邻器件 的高度相差较大时，应尽可能加大间距到0.5mm以上。如和IC （BGA），连接器，接插件，钽电容之间等。 2.IC、连接器、接插件和周围器件的间距最好保持在1.0mm以上， 最少为0.5mm，并注意限高区和禁止摆放区的器件布局。 3.安装孔的禁布区内无元器件。如下表所示 4.高压部分，金属壳体器件和金属件的布局应在空间上保证与其它 器件的距离满足安规要求。

电路原理图与电路板设计实验报告

电路原理图与电路板设计实验报告 学院： 班级： 专业： ： 学号：

指导老师： 河南工业大学实验报告专业班级 学号 同组者姓名完成日期 成绩评定 实验题目：(一)原理图设计环境画原理图实验 实验目的： 1.熟练PROTEL99se的原理图编辑环境。 2.掌握常用管理器，菜单的使用，电气规则检查。 3.掌握元器件的调用，属性含义。 实验内容： 教材： 1.1,1.2,1.3,1.4环境熟悉 2.1,2.2工具条对象，器件调用 2.3,2.4菜单使用，元件属性修改 4.2练习1---练习8 实验仪器：PROTEL99se软件

实验步骤： (1)放置元件：就是在元件库中找元件，然后用元件管 理器的Place按钮将元件放在原理图中。 放置元件时需要使用如下所示快捷键： 空格键：每单击一次空格键使元件逆时针旋转90度。 TAB键：当元件浮动时，单击TAB键就可以显示属性编辑窗口。 X键：元件水平镜像。 Y键：元件垂直镜像。 （2）连接导线。使用划线工具连接导线。 （3）放置电源，地线和网络标记。放置电源和地线标记前要显示电源地线工具箱。 （4）自动元件编号：使用菜单Tool/Annotate对元件自动编号。 （5）编辑元件属性。单击元件，在弹出的属性窗口中输入元件的属性，注意一定要输入元件封装。（6）电气规则检查。使用Tool/ERC菜单，对画好的原理图进行电气规则检查，检查完毕后，出现报 表信息，就可以进行下一步。

（7）原件图元件列表。使用Edit/Export to Spread菜单，按照向导提示进行操作。 （8）建立网络表。使用菜单Design/Netlist。 实验截图：

PCB电路板设计的一般规范步骤

PCB设计步骤 一、电路版设计的先期工作 1、利用原理图设计工具绘制原理图，并且生成对应的网络表。当然，有些特殊情况下，如电路版比较简单，已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计，直接进入PCB设计系统，在PCB设计系统中，可以直接取用零件封装，人工生成网络表。 2、手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上，没任何物理连接的可定义到地或保护地等。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致，特别是二、三极管等。 二、画出自己定义的非标准器件的封装库 建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的PCB库专用设计文件。 三、设置PCB设计环境和绘制印刷电路的版框含中间的镂空等 1、进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型，版层参数，布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值，而且这些参数经过设置之后，符合个人的习惯，以后无须再去修改。 2、规划电路版，主要是确定电路版的边框，包括电路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于3mm的螺丝可用6.5~8mm的外径和3.2~3.5mm内径的焊盘对于标准板可从其它板或PCB izard中调入。 注意：在绘制电路版地边框前，一定要将当前层设置成Keep Out层，即禁止布线层。 四、打开所有要用到的PCB库文件后，调入网络表文件和修改零件封装 这一步是非常重要的一个环节，网络表是PCB自动布线的灵魂，也是原理图设计与印象电路版设计的接口，只有将网络表装入后，才能进行电路版的布线。 在原理图设计的过程中，ERC检查不会涉及到零件的封装问题。因此，原理图设计时，零件的封装可能被遗忘，在引进网络表时可以根据设计情况来修改或补充零件的封装。 当然，可以直接在PCB内人工生成网络表，并且指定零件封装。 五、布置零件封装的位置，也称零件布局 Protel99可以进行自动布局,也可以进行手动布局。如果进行自动布局，运行"Tools"下面的"Auto Place",用这个命令，你需要有足够的耐心。布线的关键是布局，多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元件，按住鼠标左键不放，拖住这个元件到达目的地，放开左键，将该元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动

双机间的串口双向通信2.0

单片机应用课程设计任务书

单片机应用课程设计说明书 学院名称：计算机与信息工程学院 班级名称：网工124 学生姓名：卞可虎 学号：2012211369 题目：双机间的串口双向通信设计指导教师：于红利 起止日期：2014.12.29至2015.1.4

目录 一、绪论 (1) 二、相关知识 (6) 2.1 双机通信介绍 (6) 2.2单片机AT89C51介绍 (6) 2.3 串行通信简介 (8) 2.3.1串行通信的特点 (8) 2.3.2串行通信技术标准 (9) 三、总体设计 (10) 3.1 设计需求 (10) 四、硬件设计 (10) 4.1 系统硬件电路设计 (10) 4.1.1整体电路设计 (10) 4.1.2 控制电路设计 (11) 4.1.3 复位电路 (11) 4.1.4 显示电路 (12) 五、软件设计 (12) 5.1发送端程序流程 (12) 5.2接收端程序流程 (13) 5.3按键程序 (14) 5.4串口通信程序 (15) 5.5数码管显示程序 (16)

六、Proteus软件仿真 (16) 七、结束语 (19) 参考文献 (20) 指导教师评语 (21) 成绩评定 (21) 附录：源程序 (22) 一、绪论 电子技术的飞速发展，单片机也步如一个新的时代，越来越多的功能各异的单片机为我们的设计提供了许多新的方法与思路。单片机之间的通信可以分为两大类：并行通信和串行通信。串行通信传输线少，长距离传输时成本低，且可以利用数据采集方便灵活，成本低廉等优点，在通信中发挥着越来越重要的作用。所以本系统采用串行通信来实现单片机之间可靠的，有效的数据交换。 对于一些类似复杂的后台运算及通信与高实时性前台控制系统、软件资源消耗大的系统、功能强大的低消耗系统、加密系统等等。如果合理使用多种不同类型的单片机组合设计，可以得到极高灵活性与性能价格比，因此，多种异型单片机系统设计渐渐成为一种新的思路，单片机技术作为计算机技术的一个重要分支,由于单片机体积小,系统运行可靠,数据采集方便灵活,成本低廉等优点,在通信中发挥着越来越重要的作用。但在一些相对复杂的单片机应用系统中,仅仅一个单片机资源是不够的,往往需要两个或多个单片机系统协同工作。这就对单片机通

pcb课程设计实验报告

课程设计实验报告 课题一：负反馈放大器PCB设计 课题二：LED指示灯闪烁电路PCB设计 学校：兰州交通大学 学院：电子与信息工程学院班级：电子1002班 姓名： 学号： 指导老师：汪再兴 2013年6月26日

绪论 Altium Designer是将所有设计工具集成于一身的板级设计系统，电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。Altium Designer运行在优化的设计平台上，并且具备当今所有先进的设计特点，能够处理各种复杂的PCB设计过程。通过设计原理图、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的融合，Altium Designer提供了全面的设计解决方案。 Altium Designer的强大功能大大提高了电路板设计、制作的效率，它的“方便、易学、实用、快速”的特点，以及其友好的Windows 风格界面，使其成为广大电子线路设计者首选的计算机辅助电路板设计软件。 ＰＣＢ：印制电路板，又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者，印刷电路板，简称印制板，英文简称PCB，绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔（如元件孔、紧固孔、金属化孔等），用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷电路板”。 一般所说的 PCB版有单面板（Single layer PCB）、双面板（Double Layer PCB）、四层板、多层板等。

课题一：负反馈放大器PCB设计 一．实习目的 （1）熟悉Altium Designer软件的使用方法和操作技巧； （2）了解PCB印刷电路板的设计流程，掌握PCB设计的一般设计方法； （3）锻炼理论与实践相结合的能力； （4）提高实际动手操作能力；学习团队合作，相互学习的方法。 二、设计内容 (1）要求用Alitum 软Designer软件画出电路原理图； (2）按照所画原理图自动生成PCB版图； （3）会建造自己的元件和库。 三．设计原理 Altium.Designer设计原理 （1）首先启动Altium Designer软件； （2）在file中Project点击PCB Project中新建项目文件，并将其设置合适的保存位置； （3）在Project面板的PCB Projec右击并选择Schematic，建立原理图； （4）然后就可以按照原理图绘制原理图了； （5）原理图画好后，检查有无错误； （6）建立PCB板； （7）PCB板建立好后在Project面板的PCB Projec右击并点击

pcb 原理图 练习

PCB板设计练习 要求： 一、三端稳压电源PCB板设计 1、创建工程文件和创建原理图文件， 工程文件名命名为：三端稳压电源PCB板设计.PrjPCB , 原理图文件名为：三端稳压电源电路.SchDOC。 2、创建一个PCB文件，命名为：三端稳压电源PCB板.PcbDOC，根据下图所示电路，设计相应的PCB板。 3、三端稳压电源PCB板设计参考：

二、跑马灯PCB板设计 1、创建工程文件和创建原理图文件， 工程文件名命名为：跑马灯PCB板设计.PrjPCB , 原理图文件名为：跑马灯电路.SchDOC。 2、创建一个PCB文件，命名为：跑马灯PCB板.PcbDOC，根据下图所示电路，设计相应的PCB板。

3、跑马灯PCB板设计参考： 三、打铃电路PCB板设计 1、创建工程文件和创建原理图文件， 工程文件名命名为：打铃电路PCB板设计.PrjPCB ,

原理图文件名为：打铃电路.SchDOC。 2、创建一个PCB文件，命名为：打铃电路PCB板.PcbDOC，根据下图所示电路，设计相应的PCB板。 3、打铃电路PCB板设计参考：

四、转换电路PCB板设计（双面板） 1、创建工程文件和创建原理图文件， 工程文件名命名为：转换电路PCB板设计.PrjPCB , 原理图文件名为：转换电路.SchDOC。 2、创建一个PCB文件，命名为：转换电路PCB板.PcbDOC，根据下图所示电路，设计相应的PCB板。

3、转换电路PCB板设计参考： 五、显示电路PCB板设计（双面板） 1、创建工程文件和创建原理图文件， 工程文件名命名为：显示电路PCB板设计.PrjPCB ,

实验五-电路板Layout 设计

杭州电子科技大学 《通信天线实验》 课程实验报告 实验四: 电路板Layout 设计 学院通信工程学院 班级通信工程三班 学号 姓名 指导教师魏一振 年月日

实验名称：分布参数滤波器 1.实验目的 掌握制作MWO 电路板图的方法。微波电路的设计与仿真的最终目的是制 板。有做过电路板的同学都知道，一般都要经过画原理图，仿真，画PCB 板图这几个流程，设计微波电路同样如此实验要求： 2.实验内容 1. 创建新项目； 2. 导入层处理文件； 3. 在Options > Layout Options中设置数据库单元和默认网格大小，在Grid Spacing栏输入".1mil"，Database unit size栏输入".01mil"； 4. 导入单元库packages.gds； 5. 导入数据文件N76038a.s2p； 6. 在电路图中放置数据文件：右击项目浏览窗口中的Circuit Schematics，选择New Schematic。显示创建新的电路对话框，输入"qs layout"并点击OK； 7. 在工具栏上点击SUB 按钮添加子电路.，选择N76038a 并设置接地类型Explicit ground node,完成接地点设置单击位于Subcircuits的滚动条，之后在电路图中放置文件； 8. 改变元件符号为FET@system.syf； 9. 根据实验电路图连接好电路原理图，如下： 10. 指定电路图中的ARTWORK单元： 双击电路窗口中的N76038a子电路元件显示元件选项对话框，单击Layout键，在Library Name选择packages ，列表中选择Alpha_212_3，然后单击OK确定； 11. 查看板图，选择Schematic > View Layout，显示层窗口，可以将所有模型移动到合适的位置，单击Snap Together； 12. 锚定层单元； 13. 创建一个ARTWORK单元，单击Layout键使之成为活动的层管理器，右击Packages 选择New Layout Cell，创建新的层单元，绘制电容的模型，并添加好方向箭头，做好后如

pcb电路板原理图的设计步骤

PCB从单层发展到双面、多层和挠性，并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展，不断缩小体积、减少成本、提高性能，使得印刷板在未来设备的发展工程中，仍然保持着强大的生命力。那么PCB是如何设计的呢？看完以下七大步骤就懂啦！ 1、前期准备 包括准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH 元件库和PCB元件封装库。PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库，再建立原理图SCH元件库PCB元件封装库要求较高，它直接影响PCB的安装；原理图SCH元件库要求相对宽松，但要注意定义好管脚属性和与PCB元件封装库的对应关系。 2、PCB结构设计 根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB设计环境下绘制PCB 板框，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。充分考虑和确定布线区域和非布线区域（如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域）。 3、PCB布局设计 布局设计即是在PCB板框内按照设计要求摆放器件。在原理图工具中生成

网络表（Design→Create Netlist），之后在PCB软件中导入网络表（Design →Import Netlist）。网络表导入成功后会存在于软件后台，通过Placement操作可以将所有器件调出、各管脚之间有飞线提示连接，这时就可以对器件进行布局设计了。 PCB布局设计是PCB整个设计流程中的重要工序，越复杂的PCB板，布局的好坏越能直接影响到后期布线的实现难易程度。布局设计依靠电路板设计师的电路基础功底与设计经验丰富程度，对电路板设计师属于较高的要求。初级电路板设计师经验尚浅、适合小模块布局设计或整板难度较低的PCB布局设计任务。 4、PCB布线设计 PCB布线设计是整个PCB设计中工作量大的工序，直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中，布线一般有三种境界：首先是布通，这是PCB 设计的基本的入门要求；其次是电气性能的满足，这是衡量一块PCB板是否合格的标准，在线路布通之后，认真调整布线、使其能达到好的电气性能；再次是整齐美观，杂乱无章的布线、即使电气性能过关也会给后期改板优化及测试与维修带来极大不便，布线要求整齐划一，不能纵横交错毫无章法。

PCB板设计与制作——实验报告要点

一、实验目的及要求 1、学习AutoCAD的使用； 2、绘制电路图形 3、掌握AutoCAD图的输出和保存操作 二、实验内容 1、AutoCAD基本操作实验 2、AutoCAD图层、文字和标注操作实验 3、基于AutoCAD电路图绘制 4、AutoCAD图的输出与保存操作实验 三、实验原理 CAD(全称Computer Aided Designs)即是”计算机辅助设计”。Auto CAD是1982年问世，由美国Autodesk公司开发的计算机辅助设计制图软件，具有强大的图形绘制，编辑功能。CAD目前已广泛应用于机械、建筑、电子、航天、造船、石油化工、土木工程、冶金、地质、气象、纺织、轻工、商业等领域。 电子信息工程专业学生要求学会AutoCAD设计软件的使用，掌握基本图形的绘制和电子电路图的设计，培养学生的创新与自学能力。要求通过软件的安装、电路图形的绘制、图形标注、文字标注、电路原理图的设计等，学会AutoCAD的基本操作及应用。 四、仪器设备 PC、Autocad软件等 五、实验步骤 1. AutoCAD基本操作实验 （1）画圆、圆弧、直线、多边形、矩形、椭圆； （2）熟悉移动、复制、旋转、平移、偏移复制等操作。 2. AutoCAD图层、文字和标注操作实验 （1）建立多个图层，并设置图层的属性； （2）输入文字，并修改文字属性； （3）给不同的图形标注尺寸。 3. 基于AutoCAD电路图绘制 利用Autocad设计中心中的电器元件库，绘制电路图。

4. AutoCAD图的输出与保存操作实验 （1）绘制某个电路图； （2）将电路图以JPG格式输出； （3）将Autocad图插入到word中，并进行修改。 六、实验记录 (1):输入起点0,0 输入缩写L，空格，然后输入0,0，空格，直线的起点就到了零点零处。（x,y） (2):画出规定长度的直线 输入缩写L，空格，点先第一个点，然后选择方向，再输入长度，空格。

PCB印制电路板的设计是以电路原理图为根据

PCB印制电路板的设计是以电路原理图为根据 名目 PCB设计简介 具体方法 PCB设计差不多概念 PCB设计要紧的流程 PCB设计简介 具体方法 PCB设计差不多概念 PCB设计要紧的流程 展开 编辑本段PCB设计简介 在高速设计中，可控阻抗板和线路的特性阻抗是最重要和最普遍的问题之一。第一了解一下传输线的定义：传输线由两个具有一定长度的导体组成，一个导体用来发送信号，另一个用来接收信号（切记“回路”取代“地”的概念）。在一个多层板中，每一条线路差不多上传输线的组成部分，邻近的参考平面可作为第二条线路或回路。一条线路成为“性能良好”传输线的关键是使它的特性阻抗在整个线路中保持恒定。 线路板成为“可控阻抗板”的关键是使所有线路的特性阻抗满足一个规定值，通常在25欧姆和70欧姆之间。在多层线路板中，传输线性能良好的关键是使它的特性阻抗在整条线路中保持恒定。 然而，怎么说什么是特性阻抗？明白得特性阻抗最简单的方法是看信号在传输中碰到了什么。当沿着一条具有同样横截面传输线移动时，这类似图1所示的微波传输。假定把1伏特的电压阶梯波加到这条传输线中，如把1伏特的电池连接到传输线的前端（它位于发送线路和回路之间），一旦连接，那个电压波信号沿着该线以光速传播，它的速度通常约为6英寸/纳秒。因此，那个信号确实是发送线路和回路之间的电压差，它能够从发送线路的任何一点和回路的相临点来衡量。图2是该电压信号的传输示意图。 Zen的方法是先“产生信号”，然后沿着这条传输线以6英寸/纳秒的速度传播。第一个0.01纳秒前进了0.06英寸，这时发送线路有余外的正电荷，而回路有余外的负电荷，正是这两种电荷差坚持着这两个导体之间的1伏电压差，而这两个导体又组成了一个电容器。