单片机学习基础理论知识

一、理论知识答案

1. 简述元器件封装的定义

答：指的是将元器件安装到电路板上时，在电路板上所显示的外形和焊点的位置关系。

2. 简述单面板、双面板和多层板各自都有哪些特点

单面板：仅一个面上有导电图形的电路板，只有一个面需要进行光绘等制造工艺处理，根据用户的具体设计要求，需要处理的可能是顶层或底层，制造成本相对低一些，所有走线必须放在一个面上，因此，布线比较困难，只适用比较简单的电路设计。

双面板：两面都有导电图形的电路板，两个面上都进行布线，分为顶层和底层，顶层和底层间的电器主要通过过孔连接，中间为绝缘层，双面都可以走线，所以布线难度降低，使用广泛。

多层板：由三层或三层以上的导电图形层与其间的绝缘材料层相隔离，层压后结合而成的电路板，其各层间的导电图形按要求互连，目前常用四层板，包括顶层、低层、内电层1和内电层2，对于多层板层数的选择，同样既要考虑可靠性，又要考虑制造和安装的工艺性。随着电子技术的飞速发展，芯片的集成度越来越高，多层板应用也越来越广泛。

3. 简述自动布局、手工布局和交互式布局各自的优缺点

自动布局：可以更加快速的完成元器件的布局工作，但是并不能完全符合设计需要，往往还要对元器件进行手工调整。

手工布局：元器件的自动布局并不能完全符合设计需要，往往还要对元器件布局进行手工调整，手工调整元器件布局的操作主要包括对元器件进行移动、旋转，可以使排列整齐美观，易于查找，大小适中。但是，完成元器件的布局工作非常繁琐。

交互式布局：是首先对所有元器件进行筛选，找出关键元器件，并对这类元器件进行布局，然后锁定这些元器件，是手工布局和自动布局相结合的方法。

4. 电路板布线的一般原则是什么，手工调整的作用是什么

原则：（1）引脚间的连线应尽量短。（2）连线尽量不要从IC片的引脚间穿过。（3）连线简洁，同一连线不要重复连接以免影响美观。

作用：在元器件自动布局完成之后，可能某些元器件的位置不是十分理想，设计者可以根据设计需要，采用手工的方法对其进行调整，使排列尽量整齐美观，易于查找，大小适中，以能清晰查看为准。

5总结电路板设计的方法和步骤

答：

方法：

1.创建一个PCB文件，并为文件命名为“***.PCB”

2.设置电路板的工作层面

（1）选择电路板的类型

（2）打开常用的工作层面，并设定工作层面的显示参数。

3.设置PCB编辑器的环境参数

4.规划电路板

（1）将电路板的工作层面切换到KeepOutLayer层，绘制电路板的电气边界

（2）放置安装孔

5.载入网络表和元器件封装（在PCB编辑器中载入元器件封装和网络表）

6.元器件布局与电路板布线

（1）对整个电路图进行分析，找出关键元器件。

（2）根据电路板设计要求设置元器件布局的设计规则

（3）根据电路板设计要求设置电路板布线的设计规则

（4）对关键元器件及其外围电路进行布局

（5）对电路进行布线

（6）根据原器件之间的网络连接关系对其他元器件进行布局

（7）调整电路板的电气边界

（8）生成3D效果图，观察装配时元器件之间是否相互干涉，如果有，则进行调整。

（9）对剩下的电路板进行布线

（10）修改多边形填充的布线规则，使地线覆铜与具有相同网络（GND）的图件直接相连

（11）为地线网络“GND”覆铜

（12）进行DRC设计校验，并根据检验报告修改电路板上的错误，然后输出元器件明细表。

步骤：

（1） 原理图设计

（2） 原理图符号设计

（3） PCB设计

（4） 元气件封装设计

（5） 送交至板商