protel99se使用教程

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导读

普洛茨克 99 SE（现在通常称为 Altium Designer 99 SE或 Altium Designer 3 简称 AD99SE，这是其最早的商业化版本之一）是业内著名的电路设计软件。虽然现在它已经被更新版本所替代，但掌握它对于理解电子设计自动化 (EDA) 的基础非常有价值。下面将从基础到实践，介绍 Protel99SE 的使用方法：

学习 Protel99SE 前的基础了解

• 软件背景： Protel99SE 是 Mentor Graphics 收购 Cadence 后的作品，是 KiCad（现 Eeschema）和之前的 Protel 2004 等软件的继承者。它基于 ProteoLOGIC 技术，强调协同设计，即原理图、PCB 和三维模型的无缝集成。它是 Altium Designer 系列的起点。
• 主要功能： 主要用于印制电路板（PCB）设计，包括原理图绘制、元件库管理、PCB 布局布线、可制造性检查 (DRC)、输出各种生产文件等，并可以引入三维模型。
• 适用人群： 电子工程师、学生、DIY爱好数师等。

Protel99SE 使用教程：从入门到实践

1. 开始之旅：安装与配置

• 获取软件： 请注意，Protel99SE 并非官方免费软件，且最稳定的 Win32 版本（支持中文）较难从原厂正规途径获取，可能需要从网络合法来源下载并破解。务必遵守当地法律法规，尊重版权。
• 安装步骤：
  1. 解压： 将下载好的安装包解压缩至选择好的安装目录。
  2. 运行安装程序： 点击“Setup.exe”或类似名称的安装文件。
  3. 序号： 按提示输入序列号。如果你拿到的是破解版，需要先进行注册破解，再输入注册码。
  4. 选择组件： 新版 AD99SE 安装时会询问要安装哪些功能模块（NEXXUS, 平台等），根据需要选择，通常全选（如果只是学习，选择核心功能即可）。
  5. 安装目录： 可以更改默认安装路径，或保持默认。
  6. 耐心等待： 安装过程包括配置软件环境。
  7. 完成： 安装完成后，点击“Finish”。
  8. 桌面图标（可选）： 可以选择创建桌面快捷方式。
• 启动软件与界面：
  • 双击桌面快捷方式或从开始菜单启动。
  • 初次启动可能需要配置一些设置，但 Protel99SE 的界面相对经典且易懂。
  • 熟悉主菜单、工具栏、资源管理器（Document & Panel Manager）、状态栏等。
  • 工作区通常包含设计结构面板，可以实时显示设计原理图、PCB文件等。

2. 绘制原理图 (Schematic)

这是电子设计的第一步，将电子元器件及其连接以图形方式描绘出来。

• 创建新项目：
  1. 启动软件后，通常会弹出“欢迎使用…”窗口，里面包含“创建项目向导”。
  2. 点击“New Project”，进入项目创建向导。
  3. 选择项目保存位置，输入项目名称。
  4. 选择项目类型为“PCB Project”或“Schematic PCB Project”（推荐后者）。
  5. 向导下一步。
  6. 默认的原理图工具（SCH）通常已是高亮选中。
  7. 关键！ 检查“目标 PCB 工程”是否指向同一个项目下的 PCB 文件（.DDB 或 .PD）。前面可以修改。确保原理图和PCB关联在同一个项目下。
  8. 点击“Finish”。
• 原理图文档：
  1. 右键选择项目，在弹出菜单中选择“New Document” -> “Schematic”。
  2. 在弹出的“Document & Panel Manager”下，左侧工程树结构第2项“Files”下的项目空白处右键，选择“New Document” -> “Schematic”。
• 绘制原理图的基本步骤：
  • 添加元器件（Footprint）： 右键点击工作区空白处 -> “Add” -> “Component”。输入元器件的参考设计ator（Ref Des，例如R1, C1, U1等），并按提示输入元器件的名字（Value）。或者使用“Browse”查找标准元件库（放在 Libraries 文件夹下）。
    • 注意： protel99se 引入了 Rule Driven Schematics，即规则驱动的原理图，它强制作图规范（如：指定VCC为电源网络，GND为地线，必须带标号连接端口等）。遵循这些规则可以避免后续 PCB 布局布线的许多问题。
  • 放置元器件： 将找到的元器件从对话框拖放到工作区中，或直接点击对话框中元器件图标放置。
  • 编辑元器件属性： 双击元器件，可以修改参考设计ator、封装 (Footprint)、封装类型等关键信息。在“Footprint”选项卡中指定PCB封装，这非常关键！
  • 连接元器件： 通常使用“Wire”(走线) 或 “Bus Entry”(总线入口) 进行连接。
  • 放置电源和地网络标号：
    • 电源网络标号： 右键 -> “Net Label”，放置标注为 “VCC”。通常需要将连接至电源的引脚都挂载在 VCC 网络标号下。
    • 地网络标号： 同样使用右键 -> “Net Label”，放置标注为 “GND”。
    • 网络标号（Net Label） 是原理图连接到PCB中对应网络的关键。所有连接在一起的引脚，其对应的 VCC 或 GND 等网络标号在PCB上就代表同一个网络。
  • 使用端口： 可以在原理图/PCB 上定义端口，并在原理图连接至端口，这样便于高速或复杂接口设计。但这不如规则驱动原理图用法普及。
  • 注释和测试点： 使用“Annotation...”（自动注释，重构参考设计ator）和“Designator...”（重新设置参考设计ator）进行调整。保留用于测试的点（如“Testpoints”），便于后续检测电路或测量。
  • 了解规则： 查看“Design” -> “Rules”或“Constraints”，了解当前设计规则，特别是电源、地线的网络标号要求。

3. 原理图设计与原理图库编辑

• 原理图库： Protel99SE 同样支持原理图画法（SchLibs）。可以在资源管理器中“工程 -> 新建原理图库”，里面可以创建新的元器件、修改现有元器件符号。
• 规则驱动原理图： 这是 Protel99SE 强大的一个地方。设计时应遵循：
  • 电源和地线必须标号： 即电源或者地线脚端必须放上 VCC 或 GND 的网络标号。
  • 跳过空格： 从 / 或 `` 的连接需要放置网络标号。
  • 强制标号规则： 启用“规则” -> “Chips Planner”，可以强制规定某些元件上的电源、地线引脚必须放置标号。
  • 引脚关联： 创建多引脚元件时，可以设置引脚分组。

4. 生成网络表并开始PCB设计

• 编译原理图： 点击菜单栏“Design” -> “Check Project” -> “Project Error Check”，检查语法错误。
• 编译原理图： 设计 -> 编译项目。编译成功会显示没有错误。
• 生成网络表 (Netlist)： 设计 -> 编译工程 -> PCB 文件下右键 -> PCB Project -> Create/Update（或直接设计 -> PCB 文件 -> 编译 PCB 文件）。或者，也可以在 Schematics 窗口“Edit” -> “Update PCB”。
• 创建PCB文件：
  • 在资源管理器左端项目结构，“Files”下面鼠标右键，选择“New Document” -> “PCB”。
  • 设计 -> schematics 文件名 PCB 文件名 -> PCB Document。
• 加载网络表/Eco 工作区： 如果创建新PCB，启动它，一般会自动加载网络表。也可以通过设计 -> PCB 文件名 -> 另一个 Schematics 文件名打开 Eco 工作区，或者点击 PCB 窗口菜单栏的“Design” -> “Associated Schematics”，将原理图映射到PCB。
• 原型设计 (Prototyping - 低频简单PCB)：
  • 菜单栏“Options” -> “PCB Wizard”，这是一个对话式引导，可以帮助你根据设计要求快速生成一个初步布局布线。
  • 但更专业的设计需要手动进行，这时需要仔细设置 PCB 设计规则 (Design Rules)！

5. PCB设计入门

• 设置PCB设计环境：
  • 参数设置： 工具栏选择 -> “PCB Change Defaults” (下拉菜单选择) 或 PCB 图纸标题栏设置“Design” -> “Current Board 命令号” （笔者自己以前确实用的是 PCB 后选择图纸菜单，快捷键 O 是图纸标题栏）。设置设计规则、单位、层选项、网格、丝印层可见性等。
  • 选择板层： 原理图默认很多层，可以选择“Document Properties”中的 Board Layer，减少板层，通常 4 层板是 Solder / Power / GND / Bottom。
• 手动PCB设计步骤：
  • 电路板工作层设置： 工具栏菜单“Design” -> “Board Layers & Parameters”。
  • 布局：
    1. 手动放置： 直接拖动元器件到PCB区域。
    2. 规则驱动布局 (常规不： Preferences 中有选项，是否让AD99自动布局？记得设置“Rules”中的“Placement”规则。
    3. 3D视图： 点击“View” -> “3D PCB”来查看3D模型。
    4. 强制模块分组 (不要缩放)： 使用 Group 功能保持模块朝向不变。
  • 设计规则： 工具栏Menu Bar “Design” -> “Rules”。设置所有约束，如 “Track - Width”（线宽）、“Annulus”（内电层阻焊）如果有多层，至于内电层可设置在规则里“Plane”标签页。
  • 布局布线约束 (Constraints)： 规则，如“Routing” -> “Horizontal/Vertical”或“45度”。
• 捕捉与布线：
  • 网格 (Grid/Cursor): 设计 -> “Board Layers...”调整可见网格类型，用于捕捉。
  • 布线工具: 工具栏按“Tool Bar”下拉菜单选择 Routing 或常规常用布线工具栏。
  • 手动布线： 淘宝按元器件 Pin 点，放置 track 来连接，也可以 Use Meander 线路和差分对 DRAFT 差分有关，这里暂不边看。
  • 默认间距 (Fly-Over)： 在布线时，鼠标滑过连接点可以显示路径长，用于了解走线距离。
• 重要：规则驱动设计
  • 要求导线宽度：铜厚（0.5oz/1oz） -> Rules 中选择“Track - Width”设置。
  • 阻焊层 (Paste/Solder Mask) - 不要覆盖焊盘和部分铜皮，设计规则里“Mask”设置。
  • 负载 (Clearance) 设置，避免过密（你可以调整距离，但高速或电源板可能需要更严）。
• 设计规则检查 (DRC)： 工具栏Menu Bar “Tools” -> “Design Rules Check” (快捷键 D)。每次修改后可以 Run DRC 来检查是否符合规则。

6. 元件库 (Import Component Library)

• 标准元件库： 默认安装后或在 Libraries 文件夹下，protel99se 自身带有很多标准器件库，例如在 Config/Libraries/ 下有 Level 1 等不同内容的元件库。
• 导入/定制元件库： 方法有多种：
  • 规则导向库 (Rule Driven Library)： Altium 2005/PDF 及以后才推广。以前是即插即用。protel99se 的规则导向库 (RDL) 主要用于原理图库，方便生成复杂封装。
  • 即插即用 (PSM)： 可以直接在网上下载元件库文件（通常是 .IntLib 或 .SchLib 格式），然后在“Files” -> “New Document” -> “Library” -> PCBIntLib 或 SchLib ，加载并打开库，点击“Refresh from file”导入。也可以在安装时指定路径导入。
  • **通用做法是放置元件封装库，放在 PCB 和 Schematic 的库目录下以便查找。
  • 官方网站或本地： Altium Designer 99SE 时代比较久远，元件库文件通常需要自行查找处理，尤其是对于现在常用的元器件型号。

7. Protel99SE 快捷键（一些常用）

熟悉快捷键可以大大提高效率。再次“Display” -> “Toolbars” -> “Shortcuts” 打开查找。

• Ctrl+N： New Document (新建文档，如原理图，PCB)
• N： 窗口右键复制粘贴对应右键NewPaste
• 工作区“添加元素”编辑区右键“Add”弹出菜单。
• Ctrl+W： 关闭文档/窗口 (先前的需要调整菜单，现在直接 Ctrl+W 或 Shift+W)
• Alt + 字母键： 很多工具命令都有对应的 Alt + 工具栏字母快捷键，比如 Zooming in(放大)，Panning（滚动），Picking（放置线，键盘发送），整个界面规划。

8. Protel99SE 与 Altium Designer的区别 (AD99 SE， AD2009/AD21)

• 品牌/版本: 其实 AD99 是 15 年old 旧版本了，AD7 到 AD12 是 Protel99SE时代，现在 Altium Designer 24 是最新。
• 界面和速度： AD99 使用已久，界面相对稳定，非常稳定，适用于 32位 WinXP 到 Win10（需破解）。而 AD 的新版本界面更现代，大数据量处理更快。
• 功能 (Feature)： AD 后续版本加入了 3D 打印，Arcut 图层划分，原理图元件自动生成 PCB artborde封装导出导览器 (PCB Mount 器件管理)，集成 RAM 等功能。包括SiP、FPGA导入导出能力已经非常强。
• PCB 设计能力： AD 的高级特性，如完整的差分对、PCB 集成度更高、物理验证更全面是以往 Protel99 不擅长的地方。
• 规则驱动设置： 之前的规则驱动原理图在 AD99 中已经是强大的，而新版本规则更细化、更灵活、 更智能。
• 元件库系统： AD 后续从 Altium Designer 2007 开始，统一了元件库管理，完全预器真正实现了 Rule Driven。
• 优势： 新版本 Altium Designer 对高速、高频、 复杂物理布局等支持更好，单位转换（毫米 vs 英寸）等问题通常不会像低版本时那么痛苦，原理图与 PCB 更一体化。
• 劣势： 免费使用 AD 版本需要订阅，且必须联网激活，不能在国content 免费使用和1 升级，永久版本对于新特性慢了十年，而且对操作系统支持不佳。

总结

Protel99SE (Altium Designer 99 SE) 确实是一套功能强大的电路设计工具，虽然相比起现在的 Altium Designer 有诸多限制，且在中国大陆无法免费或轻易获得，但它依然是一款值得学习的经典软件，提供了工程师入门 PCB 设计的良好平台。从原理图绘制、规则设置到元件管理，再到 SPICE 仿真（也可以仿真，但不如现在ADS完整），它都覆盖了基本的设计流程。

如果你只是为了学习 EDA流程和基本原理，使用 AD99 是不错的选择。不妨按照之前提及的基本步骤，从安装到绘制一个简单原理图并转换成 PCB，体验一下这款经典软件的工作方式。尽管现代设计工具日益精进，但打好基础，理解 AD99 的思想，对于你掌握任何 EDA 工具都非常有帮助

请注意，这是一个文本教程，实际操作请参考软件自带的“帮助” (Help) 文档或网上搜索具体问题。祝你学习顺利！