STC单片机下载电路板开发报告

PCB板设计报告基于Cadence平台的STC单片机下载电路板开发姓名： 班级：学号：指导老师:*大学前言Cadence Design Systems Inc.是全球最大的电子设计技术(Electronic Design Technologies)、程序方案服务和设计服务供应商。其解决方案旨在提升和监控半导体、计算机系统、网络工程和电信设备、消费电子产品以及其它各类型电子产品的设计。产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计，功能验证，IC综合及布局布线，模拟、混合信号及射频IC设计，全定制集成电路设计，IC物理验证，PCB设计和硬件仿真建模等。 其总部位于美国加州圣何塞（San Jose），在全球各地设有销售办事处、设计及研发中心。Cadence公司的电子设计自动化（Electronic Design Automation）产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计，功能验证，IC综合及布局布线，模拟、混合信号及射频IC设计，全定制集成电路设计，IC物理验证，PCB设计和硬件仿真建模等。同时，Cadence公司还提供设计方法学服务，帮助客户优化其设计流程；提供设计外包服务，协助客户进入新的市场领域。自1991年以来，该公司已连续在国际EDA市场中销售业绩稳居第一。全球知名半导体与电子系统公司均将Cadence软件作为其全球设计的标准。Cadence Allegro系统互连平台能够跨集成电路、封装和PCB协同设计高性能互连。应用平台的协同设计方法，工程师可以迅速优化I/O缓冲器之间和跨集成电路、封装和PCB的系统互联。该方法能避免硬件返工并降低硬件成本和缩短设计周期。约束驱动的Allegro流程包括高级功能用于设计捕捉、信号完整性和物理实现。由于它还得到Cadence Encounter与Virtuoso平台的支持，Allegro协同设计方法使得高效的设计链协同成为现实。本项目就是基于Cadence平台完成。第一章 Cadence的原理图设计1.1 Design Entry CIS软件概述Cadence软件系统有两套电路原理图的设计工具，一套是Design Entry HDL，另一套就是我们马上要开始学习的Design Entry CIS。其中Design Entry HDL是Cadence公司原本的原理图设计软件，可以用于芯片电路和板级电路的设计，其长处在于可以把芯片的电路原理图和板级电路原理图结合在一起，进行综合设计；而Design Entry CIS主要用于常规的板级电路设计，Design Entry CIS原本是OrCAD公司的产品，OrCAD公司后来被Cadence公司收购，于是Design Entry CIS也就成了Cadence公司的另一套电路原理图设计软件。Design Entry CIS原理图设计软件的特点是直观、易学、易用，在业界有很高的知名度，利用Design Entry CIS原理图设计软件可以进行简单的（只有单张图纸构成的）电路原理图设计，也可以进行（由多张图纸拼接而成的）平坦式电路原理图设计，还可以进行（多张图纸按一定层次关系构成的）层次式电路原理图设计。我们将围绕一块非常简单的STC系列单片机下载电路板，简单电路原理图的设计，同时在此过程中，还将用到USB转UART串行口、STC系列单片机下载电路等方面的知识。1.2 初识Design Entry CIS一.启动Design Entry CIS我们在电脑上点击“开始所有程序Cadence SPB 16.2Design Entry CIS”，如下图所示：图1-1 启动Design Entry CIS这时将弹出如下对话框：图1-2 选择工作内容在这里我们选择“OrCAD Capture CIS”一项，点击“OK”按钮后，就实际启动了Design Entry CIS，出现如下界面：图1-3 OrCAD Capture CIS软件界面与大多数软件一样，OrCAD Capture CIS软件也是以项目方式管理我们的设计文件的。在OrCAD Capture CIS软件中，一个项目可以包含若干个设计，每个设计对应一个PCB板，所以一个项目通常对应一个由多块电路板构成的产品；而每个设计可以由若干张原理图构成。对于我们要完成的“STC系列单片机下载器”而言，它是非常简单的产品，该产品只包含一块电路板，所以该项目中只有一个设计；又因为该电路板上的电路也非常简单，使用一张图纸就可以清楚地描述了，所以该设计只有一张原理图。我们将首先要新建一个项目：在窗体上点击“FileNewProject”出现如下对话框：图1-4 新建项目在“Name”中输入项目名称，“Location”中输入项目文件的存放位置（最好给每一个项目建立一个文件夹，把项目中的所有文件都放入该文件夹），在“Create a New Project Using”栏目中，选择“Schematic”（因为我们要进行电路原理图的设计）。完成上述工作后，点击“OK”，则建立了一个工程，并默认创建了一个的原理图，我们可以在这个原理图上进行我们的电路设计。这时，窗体出现如下状态：图1-5 OrCAD Capture CIS原理图设计界面在图1-5的左侧是项目窗体，点击“.Interfaxe_lv.dsn”(这是我们的设计名称)后，在SCHEMATIC1文件夹下已经建立了一个名为“PAGE1”的原理图文件。如下图所示：图2-6 OrCAD Capture CIS的项目窗口如果希望改变默认的原理图文件名称，可以用鼠标的右键点击项目窗体中的“PAGE1”栏目，在弹出的菜单中选择“Rename”一项，然后输入希望的名称。二.进行Design Entry CIS的基本设置*初次学习Cadence时，这部分内容可以跳过，直接学习后面的内容，等到掌握了绘制原理图的基本技能后，再回过头来学习如何进行Design Entry CIS的设置。在启动了OrCAD Capture CIS原理图设计软件后，通常要进行一些基本的设置工作。这些设置主要是原理图图纸大小的设置、栅格点的设置、图纸上各种元素颜色的设置、标题栏的设置等等。我们首先点击“OptionsPreferences”菜单项，这时弹出如下对话框：图1-7参数选择对话框的颜色设置选项页如图1-7所示，Preferences对话框由多个选项页构成，其中“Colors/Print”是设置图纸上的颜色和打印的颜色；“Grid Display”是设置栅格点；“Miscellaneous”是混杂选项。1. 颜色设置首先我们进行颜色的设置，在此仅就几个常用的栏目讲解一下，而不进行逐一讲述。Alias：网络名的颜色；Background：图纸底色；Bus：总线颜色；DRC Marker：DRC校验标志颜色；Grid：栅格的颜色；Hierarchical Block：层次块的颜色；Junction：连接点的颜色；Part Body：元件的颜色；Pin：引脚的颜色；Power：电源符号的颜色；Wire：导线的颜色。如果我们要改变某一种图纸元素的颜色，可以点击对应的颜色框，这时会弹出如下的颜色对话框：图1-8 颜色对话框在颜色对话框中可以选择对应的颜色，从而改变原来图纸上相应元素的颜色设置。如果我们希望使用默认的颜色设置，可以点击“Use Defaults”按键，就可以把所有颜色设置该回到最初始状态。2. 栅格设置下面我们选择“Grid Display”选项页，进行栅格点的设置，如下图所示：图1-9参数选择对话框的设置栅格选项页如图所示，该选项页又分成两部分：左半部用于原理图的栅格设置，右半部用于制作原理图元件的设置。“Visible”选项用于选择是否显示栅格。“Grid Style”选项用于选择点状栅格或线状栅格。“Grid spacing”选项用于选择栅格点的密度（该数值表示两个最近的引脚之间的栅格数）。“Pointer snap to grid”：选项用于选择对齐到栅格。