前〓〓言
印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气相互连接的载体,广泛存在于电子产品中。PCB是所有电子元器件、微型集成电路芯片、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)芯片、机电部件以及嵌入式软件的载体。PCB行业应用领域至今几乎涉及所有的电子产品,主要包括通信、航天航空、工控医疗、消费电子、汽车电子等行业。在当前云技术、5G、大数据、人工智能、共享经济、工业4.0、物联网等加速演变的大环境下,作为“电子产品之母”的PCB行业将成为整个电子产业链中承上启下的基础力量。PCB设计和应用越来越复杂,需要更复杂的电子自动化设计软件来支持。计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)起到了很大的作用,设计者使用计算机来完成电子线路的设计过程,包括电路原理图编辑、电路功能仿真、工作环境模拟、印制板设计(自动布局、自动布线)与检测等。

Altium Designer是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统,主要运行在Windows操作系统,该软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术完美融合,为设计者提供了全新的设计解决方案,使设计者可以轻松进行设计,熟练使用这一软件使电路设计的质量和效率大大提高,当前最新版本是Altium Designer 22。

本书围绕"高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人"开展教学,满足职业教育背景下应用型人才培养。本书可作为高职高专院校电子信息类、电气类、自动控制类、机电类等专业和相关培训机构的电子线路CAD课程教材,也可作为从事电路设计工作的技术人员和电子技术爱好者的实用参考书。

“培养什么样的人”——培养身具“大国工匠”精神的高素质人才: 部分章节中增加实例实现教学内容的讲解,以便加强教学效果,同时利用综合实例内容进行课堂同步演练,提高学生的动手能力。培养学生面对新一轮科技革命和产业变革的正确道德认知、价值标准和职业精神,引导他们树立服务国家战略的理念情怀和促进人类和谐的人文精神。

“如何培养人”——培养创新实践能力突出的“高技能”人才: 通过对电路设计工具软件的专业讲授,剖析国内电路设计软件的异同,注重引导学生攻坚克难,自主创新的意识。

“为谁培养人”——培养“爱党报国”和“服务人民”的社会主义人才: 扩展学生对电路板产业发展的全局眼光,认识到电路板产业对国家技术安全、信息安全、行业应用等方面的意义。将“爱国精神”等融入课堂,让学生树立“为中华崛起而读书”的爱国情怀。


全书共分8章,各章节内容编排如下: 

第1章Altium Designer 20概述及安装,主要介绍Altium Designer 20软件的发展历程、特点、安装、基本操作、界面功能等内容。

第2章原理图的设计,主要介绍如何进行原理图环境参数设计并设计原理图。

第3章层次原理图的设计,主要介绍层次原理图的设计和层次原理图之间的切换。

第4章电路板设计及后期处理,主要介绍印制电路板设计的基本概念、编辑环境,学习PCB绘图工具栏,对元器件进行布局和布线,完成设计规则检查等具体操作。

第5章创建元件库及元件封装,详细介绍元件库与元件封装的制作。

第6章高速电路设计功能,介绍高速电路设计技巧。

第7章电路仿真技术,介绍Altium Designer 20软件的电路仿真功能。

第8章综合案例——单片机实验系统,主要以ATmega32U4型号的单片机实验系统的设计为例介绍整个工程项目的设计过程。

本书获吉林工程技术师范学院教材建设基金资助,由吉林工程技术师范学院张明宇副教授、中山大学单云霄副教授、深圳信息职业技术学院顾礼助理研究员编著。舒兰市职业高级中学杜铭珊老师、长春工业技术学校李欣悦老师、吉林工程技术师范学院电子信息工程专业刘圣剑、陈宏坤、乔语航、王玉鑫、刘国媛、魏萌萌等同学也参与了教材的案例设计与文字校对等工作。

感谢选用本书进行学习。

由于编者水平有限,书中难免有错误或疏漏之处,敬请读者批评指正。