南京计算机AD软件培训课程 2024-10-26 15:12:09

  一、学习目标

  软件操作技能掌握

  学生应能够熟练掌握 Altium Designer 软件的安装、配置和基本操作方法。熟悉软件的界面布局和各个功能模块的入口，能够快速找到并使用所需的工具和命令。

  精通原理图绘制功能，包括元器件的放置、连接、编辑和标注等操作。能够准确绘制各种复杂的电路原理图，合理使用原理图符号和导线，确保原理图的清晰、准确和可读性。

  熟练掌握 PCB 布局布线技巧，能够根据电路原理图进行合理的元器件布局，优化布线路径，设置合适的布线规则，以满足 PCB 的电气性能、机械性能和生产工艺要求。掌握多层 PCB 的设计方法和技巧，能够处理高速电路和高密度布线的设计问题。

  学会使用 AD 软件中的库管理器，能够创建、编辑和管理自己的元器件库。了解如何导入和导出标准元器件库，以及如何在设计中搜索和使用所需的元器件。掌握元器件封装的创建和编辑方法，确保元器件的封装与实际器件相匹配。

  电子设计能力培养

  具备独立进行电子电路设计的能力，能够根据项目需求进行系统分析和方案设计。理解电路的工作原理和性能指标，能够选择合适的元器件进行电路搭建，并运用 AD 软件进行电路仿真和分析，验证设计的正确性和可行性。

  掌握电子设计的规范和标准，能够在 AD 软件中进行正确的参数设置和标注。了解电磁兼容性(EMC)和信号完整性(SI)的基本原理，能够在设计过程中采取相应的措施进行优化，减少电磁干扰和信号失真，提高电路的稳定性和可靠性。

  学会电子产品的可制造性设计(DFM)和可测试性设计(DFT)方法，能够在 AD 软件中考虑 PCB 的生产工艺和测试要求，进行合理的设计布局和引脚分配，以降低生产成本和提高生产效率。

  问题解决与创新能力提升

  培养学生分析和解决实际问题的能力，能够在使用 AD 软件进行电子设计过程中遇到的各种问题时，运用所学的知识和技能进行问题分析、定位和解决。具备独立思考和创新思维，能够在电子设计中提出创新性的解决方案，优化电路设计和 PCB 布局，提高产品的性能和竞争力。

  鼓励学生积极探索新技术和新应用，关注电子设计行业的最新发展动态和趋势。能够将新技术和理念融入到 AD 软件的使用中，如物联网技术、人工智能硬件设计等，实现电子设计的创新和升级。

  通过项目实践和案例分析，培养学生的工程思维和实践能力，使其能够从实际工程应用的角度出发，综合考虑电子设计的各个方面因素，如功能实现、性能优化、成本控制、生产工艺等，设计出符合实际需求的高质量电子产品。 

  二、课程对象

  计算机AD软件课程主要面向电子工程、计算机科学与技术、自动化等相关专业的学生，以及对EDA软件有兴趣的专业人士或爱好者。学员应具备一定的电子基础知识、计算机操作能力和一定的英文阅读能力(因为部分专业术语和菜单选项可能以英文呈现)。 

  三、为什么学习计算机AD软件课程

  学习计算机AD软件课程的原因主要有以下几点：

  市场需求：随着电子技术的快速发展，EDA软件在电子电路设计中的应用越来越广泛，市场对具备EDA软件应用技能的人才需求不断增加。

  技能提升：通过学习EDA软件课程，可以显著提升学员在电子电路设计领域的专业技能和实践能力。

  职业发展：掌握EDA软件应用技能有助于学员在未来的职业发展中选择更多元化的岗位，如硬件工程师、电子设计师等。

  创新思维：EDA软件的应用需要学员具备创新思维和解决问题的能力，通过课程学习可以培养学员的创新意识和实践能力。 

  四、课程详情

  AD 软件基础操作

  AD 软件概述：介绍 Altium Designer 软件的发展历程、功能特点、应用领域以及在电子设计行业中的地位和优势。让学生对 AD 软件有一个初步的认识，了解其在电子设计流程中的重要作用。

  软件安装与配置：详细讲解 AD 软件的安装步骤和注意事项，包括软件版本的选择、系统要求的满足等。同时，介绍软件的基本配置方法，如界面设置、快捷键设置、工作环境参数设置等，让学生根据自己的习惯和需求进行个性化配置，提高软件的使用效率。

  软件界面与基本操作：深入介绍 AD 软件的界面布局，包括菜单栏、工具栏、状态栏、工作区、导航栏等各个部分的功能和使用方法。让学生熟悉软件的基本操作，如文件的新建、打开、保存、关闭，项目的创建、添加、删除，视图的缩放、平移、刷新等操作，为后续的学习打下坚实的基础。 

  原理图绘制

  原理图编辑器基础：学习原理图编辑器的界面组成和基本操作，包括工具栏、菜单栏、绘图工具、编辑工具等的使用方法。了解原理图图纸的设置，如纸张大小、方向、标题栏、网格设置等，以及如何在原理图中添加注释和文本信息。

  元器件库的使用：掌握 AD 软件中元器件库的管理和使用方法，包括如何搜索、添加、删除元器件库，以及如何在库中查找所需的元器件。学习元器件的放置、旋转、镜像、移动等操作，以及如何对元器件进行属性编辑和标注，确保原理图中元器件的信息准确无误。

  原理图绘制技巧：深入学习原理图绘制的技巧和方法，如导线的绘制、连接、分支，总线的使用，网络标号的添加，端口的设置等。了解如何合理布局原理图，使电路图清晰、易读、易于理解和维护。同时，学习如何使用原理图模板和原理图符号，提高原理图绘制的效率和规范性。

  原理图电气检查与编译：介绍原理图电气检查的重要性和方法，学会使用 AD 软件中的电气规则检查(ERC)工具，检查原理图中是否存在电气连接错误、元器件属性错误等问题。掌握原理图编译的方法和步骤，生成原理图的网络表文件，为后续的 PCB 布局布线做好准备。

  PCB 布局布线

  PCB 编辑器基础：学习 PCB 编辑器的界面组成和基本操作，包括工具栏、菜单栏、层管理器、设计规则检查器等的使用方法。了解 PCB 板层的结构和设置，如信号层、电源层、地层的定义和分配，以及如何设置 PCB 的尺寸、形状、边框等参数。

  PCB 布局规划：掌握 PCB 布局的基本原则和方法，包括元器件的放置顺序、位置优化、散热考虑、电磁兼容性布局等。学习如何根据电路原理图和实际需求，合理规划 PCB 的布局，使元器件之间的连线最短、信号传输路径最优，同时兼顾 PCB 的机械性能和可制造性。

  PCB 布线策略：深入学习 PCB 布线的规则和技巧，包括线宽线距的设置、布线层的选择、布线拓扑结构的设计、差分对布线、等长布线等。了解如何在布线过程中控制信号的延迟、串扰和反射，以信号完整性。同时，学习如何进行电源和地线的布线，以降低电源噪声和提高系统的稳定性。

  PCB 设计规则设置与检查：介绍 PCB 设计规则的设置方法和重要性，包括电气规则、布线规则、制造规则、信号完整性规则等的设置。学会使用 AD 软件中的设计规则检查(DRC)工具，检查 PCB 设计是否符合设定的规则要求，及时发现并解决设计中的问题，确保 PCB 的质量和可靠性。

  PCB 后期处理与输出：学习 PCB 设计完成后的后期处理工作，如丝印层的添加、标注的调整、敷铜的设置等。掌握 PCB 输出文件的生成方法，包括 Gerber 文件、钻孔文件、装配文件等的输出，以便将 PCB 设计文件交付给生产厂家进行加工制作。

  AD 软件高级应用

  多层 PCB 设计：深入探讨多层 PCB 的设计方法和技巧，包括多层板的叠层结构设计、层间信号传输、电源分配系统设计等。了解如何在多层 PCB 中实现高速信号传输和高密度布线，以及如何处理层间的电磁兼容性问题。

  高速电路设计：介绍高速电路设计的特点和要求，学习如何在 AD 软件中进行高速电路的信号完整性分析和仿真，如传输线分析、反射分析、串扰分析等。掌握高速电路设计中的一些关键技术和措施，如阻抗匹配、终端处理、时钟树设计等，以确保高速电路的性能和可靠性。

  原理图与 PCB 的协同设计：学习如何在 AD 软件中实现原理图与 PCB 的协同设计和同步更新，提高设计效率和准确性。了解如何在原理图中进行设计变更后，快速同步到 PCB 中，以及如何在 PCB 布局布线过程中，根据实际情况反馈到原理图中进行调整和优化。

  元器件封装创建与管理：掌握元器件封装的创建和编辑方法，包括标准封装的创建、自定义封装的设计、封装库的管理等。学习如何根据实际元器件的尺寸和形状，创建准确的封装模型，并将其添加到元器件库中供设计使用。同时，了解如何对封装库进行维护和更新，确保封装库的完整性和准确性。

  AD 软件的脚本编程与自动化设计：介绍 AD 软件的脚本编程功能和自动化设计方法，学习如何使用脚本语言(如 Python)对 AD 软件进行二次开发和自动化操作，如批量处理元器件、自动生成报表、自动化布局布线等。通过脚本编程和自动化设计，可以提高设计效率，减少重复性工作，实现更加智能化的电子设计。

  项目实践

  项目选题与需求分析：学生根据自己的兴趣和实际应用场景，选择一个电子设计项目进行实践。在项目开始前，进行详细的需求分析，明确项目的功能要求、性能指标、尺寸限制、成本预算等内容，制定项目的总体设计方案和技术路线。