Component Zero Orientations for CAD Libraries (IPC 线路版 元件库)

Electronic Component

Zero Orientation For CAD Library Construction

3000 Lakside Drive

Suite 309S

Bannockburn, IL, 60015

Tel: 847-615-7100 Fax: 847-615-7105 https://www.doczj.com/doc/b25307858.html, PCB Libraries, Inc.

701 Lee Street

Des Plaines, IL 60016

Tel: 877-722-4441 Fax: 847.745.0450 https://www.doczj.com/doc/b25307858.html,

CONTENTS

1INTRODUCTION (1)

1.1Scope (1)

1.2Purpose (1)

2CHIP COMPONENTS (3)

2.1Chip Capacitor (3)

2.2Chip Resistor (3)

2.3Chip Inductor (3)

3MOLDED COMPONENTS (4)

3.1Molded Capacitors (4)

3.2Molded Diodes (4)

3.3Molded Inductors (4)

4PRECSION WIRE-WOUND (5)

4.1Precision Wire Wound Components (5)

5MELF COMPONENTS (6)

5.1MELF Diodes (6)

5.2MELF Resistors (6)

6ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITORS (7)

6.1Aluminum Electrolytic Capacitors (7)

7SOT COMPONENTS (8)

7.1SOT23-3 (8)

7.2SOT23-5 (8)

7.3SOT343 (8)

7.4SOT223 (8)

8TO COMPONENTS (9)

8.1TO252 (DPAK) (9)

9SMALL OUTLINE GULLWING COMPONENT (10)

9.1SOIC, SOP & SSOP (10)

9.2TSSOP (10)

10SMALL OUTLINE J-LEAD COMPONENTS (11)

10.1SOIC J-Lead (11)

11QUAD FLAT PACKAGE (12)

11.1Square QFP Pin 1 on Side (12)

11.2Rectangle QFP Pin 1 on Side (12)

12BUMPER QUAD FLAT PACKAGE (13)

12.1Bump QFP Pin 1 on Side (13)

12.2Bump QFP Pin 1 in Center (13)

13CERAMIC FLAT PACKAGE (14)

13.1Ceramic Flat Package (14)

14CERAMIC QUAD FLAT PACKAGE (15)

14.1CQFP (Ceramic Quad Flat Package) (15)

15PLASTIC LEADED CHIP CARRIERS (16)

15.1PLCC Square (16)

15.2PLCC Rectangular (16)

16LEADLESS CHIP CARRIERS (17)

16.1LCC Square (17)

16.2Chip Array (17)

17QUAD FLAT NO-LEAD (18)

17.1QFN Square (18)

17.2QFN Rectangular Vertical (18)

17.3QFN Rectangular Horizontal (18)

18BALL GRID ARRAY (19)

18.1BGA Square (19)

18.2BGA Rectangular (19)

19COMPONENT ZERO ORIENTATIONS (20)

19.1Summary (20)

20APPENDIX A - EIA Survey for Component Orientation (21)

20.1Purpose (21)

20.2Driving factors (21)

20.3Examples of Possible Conflict (22)

20.4Recommendation (24)

20.5Presentation of Results (28)

21APPENDIX B – Internet Search Results (29)

21.1Device Orientation (Catalyst) (29)

21.2Device Orientation (LRC China) (29)

21.3Device Orientation (Diodes, Incorporated) (30)

21.4Device Orientation (Fairchild Semiconductor) (31)

21.5Device Orientation (Linear Technology) (31)

21.6Device Orientation (RF Technologies) (34)

21.7Device Orientation (Microchip Devices) (36)

21.8Device Orientation (ZETEX) (40)

21.9Device Orientation (IDT) (41)

22APPENDIX C – Comment Form (43)

23CREDITS (44)

23.1Contributions (44)

1 INTRODUCTION

1.1 Scope

To establish a consistent technique for the description of electronic component orientation, and their land pattern geometries, that facilitates and encourages a common data capture and transfer methodology amongst and between global trading partners.

1.2 Purpose

IPC, in conjunction with the International Electrotechnical Commission (IEC), have established several standards that are in the process of being coordinated. One of the standards is on the design of land patterns geometries (IPC-7351/IEC 61188-5-1); the other set is on electronic description for data transfer between design and manufacturing (IPC-2581/IEC 61182-2). In order to maintain a consistent method where these two important standards describe the component mechanical outlines, and their respective mounting platforms, a single concept must be developed that takes into account various factors within the global community.

One of these factors is that of establishing a CAD component description and land pattern standard that adopts a fixed Zero Component Orientation so that all CAD images are built with the same rotation for the purpose of assembly machine automation.

The land pattern standards clearly define all the properties necessary for standardization and acceptability of a “One World CAD Library”. The main objective in defining a one world CAD library is to achieve the highest level of “Electronic Product Development Automation”. This encompasses all the processes involved from engineering to PCB layout to fabrication, assembly and test. The data format standards need this type of consistency in order to meet the efficiency that electronic data transfer can bring to the industry.

Many large firms have spent millions of dollars creating and implementing their own unique standards for their own “Electronic Product Development Automation”. These standards are proprietary to each firm and are not openly shared with the rest of the industry. This has resulted in massive duplication of effort costing the industry millions of man hours in waste and creating industry chaos and global non-standardization.

The industry associations responsible for component descriptions and tape and reel orientation have tried valiantly to influence the industry by making good standards that describe the component outlines and how they should be positioned in the delivery system to the equipment on the manufacturing floor (Appendix A). Suppliers of parts have either not adhered to the recommendations or have misunderstood the intent and provided their products in different orientations. (Appendix B).

The Land pattern standards (both IPC-7351 and IEC 61188-5-1) put an end to the “Proprietary Intellectual Property” and introduce a world standard so every electronics firm can benefit from Electronic Product Development Automation. The data format standards (IPC-2581 and IEC 61182-2) are an open database XML software code that is neutral to all the various CAD ASCII formats. For true machine automation to exist, the world desperately needs a neutral CAD database format that all PCB manufacturing machines can read.

The main purpose of creating the land pattern standards is to achieve reliable solder joint formation platforms; the reason for developing the data transfer structure is to improve the efficiency with which engineering intelligence is converted to manufacturing reality. Even if the neutral CAD format can drive all the manufacturing machines, it would be meaningless unless the component description standard for CAD land patterns was implemented with some consistency. Zero Component Orientation has a key role in machine automation.

The obvious choice for global standardization for EE hardware engineering, PCB design layout, manufacturing, assembly and testing processes is to incorporate the standard land pattern conventions. Any other option continues the confusion and additional manual hours of intervention in order to achieve the goals of automation. In addition, the ease of having one system export a file so that another system can accomplish the work may require unnecessary manipulation of the neutral format in order to meet the object of clear, unambiguous software code.

The design of any assembly will continue to permit arrangement and orientation of components at any orientation consistent with design standards. Starting from a commonly understood data capture concept will benefit the entire supply chain.

2 CHIP COMPONENTS

2.1 Chip Capacitor

Pin 1 on Left Side

Component Land Pattern

2.2 Chip Resistor

Pin 1 on Left Side

Component Land Pattern

2.3 Chip Inductor

Pin 1 on Left Side

Component Land Pattern Note: Pin 1 is always the “Positive” pin

3 MOLDED COMPONENTS

3.1 Molded Capacitors

Pin 1 on Left Side

Component Land Pattern

3.2 Molded Diodes

Pin 1 on Left Side (Cathode)

Component Land Pattern

3.3 Molded Inductors

Pin 1 on Left Side

Component Land Pattern Note: Pin 1 is always the “Positive” pin

Component Orientations PRECSION WIRE-WOUND 4 PRECSION WIRE-WOUND

4.1 Precision Wire Wound Components

Component

Pin 1 on Left Side

Land Pattern

Note: Pin 1 is always the “Positive” pin

Component Orientations MELF COMPONENTS

5 MELF COMPONENTS

5.1 MELF Diodes

Pin 1 on Left Side (Cathode)

Pattern Component Land

5.2 MELF Resistors

Pin 1 on Left Side

Pattern Component Land

Note: Pin 1 is always the “Polarity Mark” pin or Cathode

CAPACITORS Component Orientations

ELECTROLYTIC

ALUMINUM

6 ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITORS

6.1 Aluminum Electrolytic Capacitors

Component

Pin 1 on Left Side

Land Pattern

Note: Pin 1 is always the “Positive” pin

7 SOT COMPONENTS

7.1 SOT23-3

Pin 1 on Upper Left

Component Land Pattern 7.2 SOT23-5

Pin 1 on Upper Left

Component Land Pattern 7.3 SOT343

Pin 1 on Upper Left

Component Land Pattern 7.4 SOT223

Pin 1 on Upper Left

Component Land Pattern

8 TO COMPONENTS

8.1 TO252 (DPAK)

Component

Pin 1 on Upper Left

Pattern

Land

9 SMALL OUTLINE GULLWING COMPONENT 9.1 SOIC, SOP & SSOP

Pin 1 on Upper Left

Component Land Pattern

9.2 TSSOP

Component

Pin 1 on Upper Left

Pattern

Land

10 SMALL OUTLINE J-LEAD COMPONENTS 10.1 SOIC J-Lead

Component

Pin 1 on Upper Left

Pattern

Land

11 QUAD FLAT PACKAGE

11.1 Square QFP Pin 1 on Side

Pin 1 on Upper Left

Component Land Pattern

11.2 Rectangle QFP Pin 1 on Side

Pin 1 on Upper Left

Pattern Component Land

12 BUMPER QUAD FLAT PACKAGE

12.1 Bump QFP Pin 1 on Side

Pin 1 on Upper Left

Pattern Component Land

12.2 Bump QFP Pin 1 in Center

Pin 1 on Top Center

Pattern Component Land

13 CERAMIC FLAT PACKAGE

13.1 Ceramic Flat Package

Component

Pin 1 on Upper Left

Pattern Land

14 CERAMIC QUAD FLAT PACKAGE

14.1 CQFP (Ceramic Quad Flat Package)

Component

Pin 1 on Upper Left

Pattern

Land

15 PLASTIC LEADED CHIP CARRIERS

15.1 PLCC Square

Pin 1 on Top Center

Pattern Component Land

15.2 PLCC Rectangular

Pin 1 on Top Center

Pattern Component Land

16 LEADLESS CHIP CARRIERS

16.1 LCC Square

Pin 1 on Top Center

Component Land Pattern

16.2 Chip Array

Pin 1 on Upper Left

Component Land Pattern

MEMS的计算机辅助设计方法与技术综述

MEMS的计算机辅助设计方法与技术综述 霍鹏飞 (中国兵器工业集团第212研究所 西安 710065) 摘 要：MEMS作为一个多能量域耦合、多学科交叉的复杂系统，一个成功MEMS设计必须借助 于计算机辅助设计。本文结合国际MEMS计算机辅助设计的最新成果，对MEMS的设计、建模与 仿真方法及其技术进行了详细的论述。对MEMS器件或系统设计以及MEMS CAD研究具有参考价 值。 关键词: MEMS CAD；建模与仿真；结构化设计 0 引言 微机电系统(MicroElectroMechanical Systems，MEMS)指的是可以批量制作的将微传感器、微执行器以及接口电路和控制电路、通讯接口和电源等集成于一体的微系统。MEMS作为一门多学科交叉的新兴学科，涉及精密机械、微电子材料科学、微细加工、系统与控制等技术和物理、化学、生物学等基础学科，现已成为一个新兴强大的科学领域。世界各国科研机构大力投资MEMS及其相关技术的研究，它正在对世界科技、经济发展和国防建设带来深远的影响和革命性的变革。 随着MEMS制作工艺的长足发展，目前MEMS由具有单一功能的微器件向由微机械结构、接口电路和控制电路等构成复杂功能系统的集成化方向发展，如芯片系统(System on a Chip)、芯片实验室(Lab on a Chip)，因此针对单个微器件的bottom-up设计方法[0-0]已不能满足MEMS发展需求，结构化设计(structured design)[0-0]成为当前MEMS设计的主流方法。结构化设计方法是以超大规模集成电路设计为参照对象来研究MEMS的设计，其主要思想是MEMS设计分阶层，通过在不同设计阶层关注相对独立的设计问题来降低对各阶层设计人员的知识要求；同时因为不同设计阶层都是针对同一MEMS 器件，故结构化方法还强调不同设计阶层之间的数据交换、信息共享。 目前，国内外已出现了一些基于结构化设计方法的MEMS计算机辅助设计(Computer aided design,CAD)软件，如美国Coventor公司的CoventorWare[0]软件，MEMS CAP公司的MEMS Pro软件[0]等，在国内的软件有西北工业大学的MEMSGarden[0]，北京大学的IMEE[0]，但随着MEMS技术的发展，这些设计软件也在进一步研究和发展之中。 美国麻省理工学院(MIT)的S.D. Senturia [0,0] 教授是MEMS CAD的鼻祖，曾多次展望了MEMS CAD 的发展前景和面临的挑战，根据他的观点，MEMS的设计分为四个阶层：工艺级 (process level) 、物理级 (physical level) 、器件级 (device level) 和系统级 (system level) ，如图1所示，这也是当前国际上关于MEMS设计的一种主流分级方法。工艺级设计关注的焦点是MEMS的几何形状的可加工制造性；与工艺级所关注的焦点不同，物理级、器件级和系统级这三个设计阶层是从不同的角度或不同的抽象阶层来研究MEMS的行为特性。物理级是从物理场的角度研究分析器件内的能量与信息转换机理；相对于物理级，器件级是从更高阶层的角度研究MEMS器件内的能量与信息的转换，在该阶层只关注MEMS器件主要的行为特性，即关注主要矛盾，忽略次要因素，以便对器件行为进行快速的设计、评估；而在系统级设计中研究分析由更多微器件(如微传感器、微致动器、接口电路等)构成微系统的整体性能，以寻求相对合理的系统整体设计方案。

计算机辅助设计方案及示例

第6章计算机辅助设计及示例 教学要点 技能要点 计算机辅助设计及示例；平面设计模块、纵断面设计模块、横断面设计模块、挡土墙设计模块、涵洞设计模块、土石方调配模块和图表输出模块；平交口设计、交通岛设计、平交口模型、路脊线、边线和平交口范围；喇叭型立交、主线、被交线、匝道、线位数据图、连接部图、总体布置图和纬地软件。 引例 计算机辅助设计在道路设计领域得到广泛应用，国内外有许多专业应用软件， 如CARD/1、MOSS 、纬地、EICAD 和DICAD 等软件。这些专业软件具有强大 的平纵横三维设计功能，使设计人员从繁杂的计算过程中解放出来，设计时间 短、快，所设计图表清晰，便于设计人员修改。同时由于计算机的快速发展， 高效、动态、实时的道路设计成为可能。6.1 计算机辅助设计 6.1.1计算机辅助设计发展状况 计算机辅助设计

计算机辅助设计CAD教案

教案 学校：苏州市相城中等专业学校 课程：计算机辅助设计----Auto CAD2004 班级：11 工艺美术 任课教师：吴丹 2012~2013学年度第一学期

一、课程性质和任务 （一）课程性质： 1、本课程适合于建筑工程专业 2、本课程属于技能基础课程 3、本课程属于专业必修课 （二）课程任务： 1、《计算机辅助设计----Auto CAD2004》是介绍在工程领域利用计算机技术进行辅助设计的理论与技术的学科，在工程设计等领域的应用日趋广泛，利用计算机的高效、快速、准确的计算和绘图能力，结合设计人员的经验和知识已成为今天完成工程设计的主要手段。 2、通过本门课程的学习，使学生了解计算机辅助工程设计的基本知识，掌握基本理论，具备计算机辅助设计的基本能力和技巧。 二、教学目标选择 （一）知识目标 了解计算机辅助设计产生及发展背景，在各行各业的应用情况，发展趋势等。熟悉操作环境、操作界面、绘图的一般流程，掌握辅助设计绘图的操作方法。 （二）能力（技能）目标 了解绘图的一般操作步骤。掌握基本的绘图命令，了解编辑绘图的一般步骤，掌握基本编辑命令和操作方法。掌握有关图案填充的命令和操作方法。了解文字式样设置、注写和编辑的操作方法。了解块、外部参照的基本概念。掌握块创建、使用和块属性的操作方法。了解尺寸组成、标注步骤等概念。掌握尺寸样式设定、尺寸标注、尺寸编辑、形位公差标注的有关命令和操作方法。掌握显示控制的有关命令和操作方法。熟练掌握有关设计中心、查询和辅助功能的命令和操作方法。掌握图形输出及图形打印管理的有关命令和操作方法。 （三）素质（态度）目标 要求学生对计算机辅助设计的现状和发展趋势有一个较为全面的了解，熟悉较新流行的计算机辅助设计软件，掌握其基本命令和操作方法。能够利用计算机进行本专业简单的设计工作，具备设计绘制建筑工程设计等平面图形的能力。

计算机辅助设计

中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 水运工程制图是港口航道与海岸工程专业基础教学的重要组成部分，是港航专业工程师应该掌握的一项基本技能。目前对工程图纸的要求已经从一般手工绘图转为按国家标准使用计算机软件进行标准化制图。本课程包括计算机辅助设计（CAD）的基本绘图指令、图形的边界和修改、文字注释和尺寸标注、标准制图和出图方法。通过课程教学与机房上机练习，要求学生了解计算机辅助设计（CAD）的发展概况，学会计算机辅助设计软件AutoCAD的基本操作，掌握基本的绘图、修改、编辑、标注工具和打印设置等指令，能够初步掌握使用AutoCAD软件进行工程制图，为从事相关技术工作打下坚实的基础。 2.设计思路： 本课程以工程制图的基本理论和基本方法为基础，以计算机绘图软件AutoCAD为平台，进行大量的上机实践，使同学们掌握在计算机绘图软件中进行标准化出图的方法。课程内容包括两个模块：计算机辅助设计操作示范与讲授教学、计算机绘图的上机练习。 （1）计算机辅助设计示范与讲授教学： - 3 -

理论教学以在机房进行操作示范、讲授为主，辅助以电子教案和多媒体课件，重点进行计算机设计软件基本操作和主要指令的学习、训练和掌握。明确《计算机辅助设计》的内容范围，包括AutoCAD软件的发展概况和操作基础、绘图基本指令、图形的编辑和修改、文字注释和尺寸标注、标准图纸与出图方法。 （2）计算机绘图的上机练习： 上机练习以学生自主练习为主，将理论讲授内容在AutoCAD软件中实现，上机练习期间就AutoCAD软件操作中的问题展开讨论。 3. 课程与其他课程的关系： 先修课程：画法几何及工程制图 本课程与画法几何及工程制图密切相关，计算机辅助设计是画法几何及工程制图在计算机软件上的应用，只有在画法几何及工程制图的基础上，计算机辅助设计的教学才能达到较好的效果。 二、课程目标 本课程的目标是培养学生的计算机绘图能力，达到华盛顿公约规定的国际工程师认证的标准，培养符合国家经济发展需要的工程技术人才。 （1）、知识获取 （Ⅰ）了解计算机辅助设计软件AutoCAD的发展概况，相关软硬件基础要求。 （Ⅱ）掌握AutoCAD 主要版本的基本操作。 （Ⅲ）掌握基本绘图、修改、编辑及尺寸标注等主要指令。 （Ⅳ）掌握水运工程对制图的基本要求和出图方法。 （2）、思维方法培养 （Ⅰ）、培养学生缜密、立体观察问题的思维方法； （Ⅱ）、培养学生综合、系统分析问题的思维方法。 - 3 -

计算机辅助设计CAD教案设计

案教 苏州市相城中等专业学校校：学 ----Auto CAD2004 程：计算机辅助设计课 工艺美术级： 11 班 吴丹任课教师： 第一学期2012~2013学年度一、课程性质和任务 （一）课程性质： 1、本课程适合于建筑工程专业 2、本课程属于技能基础课程 3、本课程属于专业必修课 （二）课程任务： 1、《计算机辅助设计----Auto CAD2004》是介绍在工程领域利用计算机技术进行辅助设计的理论与技术的学科，在工程设计等领域的应用日趋广泛，利用计算机的高效、快速、准确的计算和绘图能力，结合设计人员的经验和知识已成为今天完成工程设计的主要手段。 2、通过本门课程的学习，使学生了解计算机辅助工程设计的基本知识，掌握基本理论，具备计算机辅助设计的基本能力和技巧。 二、教学目标选择 （一）知识目标 了解计算机辅助设计产生及发展背景，在各行各业的应用情况，发展趋势等。熟悉操作环境、操作界面、绘图的一般流程，掌握辅助设计绘图的操作方法。 （二）能力（技能）目标 了解绘图的一般操作步骤。掌握基本的绘图命令，了解编辑绘图的一般步骤，掌握基本编辑命令和操作方法。掌握有关图案填充的命令和操作方法。了解文字式样设 置、 . . . . 注写和编辑的操作方法。了解块、外部参照的基本概念。掌握块创建、使用和块属性的尺寸标注、尺寸编辑、了解尺寸组成、标注步骤等概念。掌握尺寸样式设定、操作方法。形位公差标注的有关命令和操作方法。掌握显示控制的有关命令和操作方法。熟练掌握有关设计中心、查询和辅助功能的命令和操作方法。掌握图形输出及图形打印管理的有关命令和操作方法。（三）素质（态

度）目标要求学生对计算机辅助设计的现状和发展趋势有一个较为全面的了解，熟悉较新流 行的计算机辅助设计软件，掌握其基本命令和操作方法。能够利用计算机进行本专业简单的设计工作，具备设计绘制建筑工程设计等平面图形的能力。 ----绪论教学课题：第一章2 本课题教时数：的基本功能和在设计中的应用教学目的：了解Auto CAD 的方法教学重点、难点：学习CAD 讲授教学方法：教学过程：的基本功能介绍一、Auto CAD AutuCAD计算机绘图技术是当今时代每个工程技术人员不可缺少的应用技术手段。公司开发的专门用于计算机绘图的软件，该软件具有简单易学、准确Autodesk是美国无误的特点，对于从事工程设计的人员，需要在相应专业软件应用的基础上，应用本软件进行一些补充修改以及特殊图形的绘制，使工程设计图纸更加完善全面，对于施工等领域的工程技术人员，可应用本软件进行工程竣工图的绘制。因此，熟练掌握本软件的操作应用，可以大大降低工程技术人员的工作强度，提高工作效率。具有完善的图形绘制功能。(1) (2)有强大的图形编辑功能。 (3)可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。 (4)可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。 (5)支持多种 硬件设备。 (6)支持多种操作平台具有通用性、易用性，适用于各类用户(7)Auto CAD二、启动，双击该图 AutoCAD安装后会在桌面上出现一个快捷方式图标AutoCAD 2004AutoCAD 2004后，直接进入标可以启动AutoCAD 2004，启动工作界面。 的方法三、学习CAD Auto CAD基本命令、熟悉1Auto CAD操作环境，切实掌握、跟随实例上机演练，巩固所学知识2 . . . . 3、结合专业学习Auto CAD实用技巧，提高实际解决问题的能力。 四、欣赏Auto CAD作品 教学课题：第二章第一节----Auto CAD工作界面和基本操作、图形文件管理 本课题教时数：2 教学目的：本课程的作用在于培养学生掌握造型设计的基本知识、基本理论和基本方法 教学重点、难点：熟悉Auto CAD的工作界面及各组成部分的功能，学会如何下达命令及产生错误后怎样处理等。 教学方法：讲授法、演练法、任务驱使法 教学过程： 一、Auto CAD的工作界面布局

简述现代设计方法之计算机辅助设计

简述现代设计方法之计算机辅助设计 内容摘要：随着科学的发展，新材料、新工艺、新技术的不断出现，产品的更新换代周期日益缩短，促使机械设计方法和技术现代化，以适应新产品的加速开发。在这种形势下，传统的机械设计方法已经不能完全适应需要，产生和发展了以动态、优化、计算机化为核心的现代设计方法。我国在20世纪80年代初开始了现代设计方法的研究和推广，经过20年的努力，各种现代设计方法已在机械行业得到普遍的应用。本篇论文，主要介绍现代设计方法之一的计算机辅助设计。 正文： 计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移、复制和旋转等有关的图形数据加工工作。 CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计）诞生于二十世纪60年代，是美国麻省理工学院提出的交互式图形学的研究计划，由于当时硬件设施昂贵，只有美国通用汽车公司和美国波音航空公司使用自行开发的交互式绘图系统。 二十世纪70年代，小型计算机费用下降，美国工业界才开始广泛使用交互式绘图系统。 二十世纪80年代，由于PC机的应用，CAD（计算机辅助设计）得以迅速发展，出现了专门从事CAD系统开发的公司。当时VersaCAD是专业的CAD制作公司，所开发的CAD软件功能强大，但由于其价格昂贵，故得不到普遍应用。而当时的Autodesk（美国电脑软件公司）公司是一个仅有员工数人的小公司，其开发的CAD系统虽然功能有限，但因其可免费拷贝，故在社会得以广泛应用。同时，由于该系统的开放性，该CAD软件升级迅速。 设计者很早就开始使用计算机进行计算。有人认为（伊凡.萨瑟兰郡）Ivan Sutherland 在1963年在麻省理工学院开发的Sketchpad（画板）是一个转折点。SKETCHPAD的突出特性是它允许设计者用图形方式和计算机交互：设计可以用一枝光笔在阴极射线管屏幕上绘制到计算机里。实际上，这就是图形化用户界面的原型，而这种界面是现代CAD不可或缺的特性。 CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中。随着计算机变得更便宜，应用范围也逐渐变广。 CAD的实现技术从那个时候起经过了许多演变。这个领域刚开始的时候主要被用于产生和手绘的图纸相仿的图纸。计算机技术的发展使得计算机在设计活动中得到更有技巧的应用。如今，CAD已经不仅仅用于绘图和显示，它开始进入设计者的专业知识中更“智能”的部分。 随着电脑科技的日益发展，性能的提升和更便宜的价格，许多公司已采用立体的绘图设计。以往，碍于电脑性能的限制，绘图软件只能停留在平面设计，欠缺真实感，而立体绘图则冲破了这一限制，令设计蓝图更实体化，3D图纸绘制也能够表达出2D图纸无法绘制的曲面，能够更充分表达设计师的意图。 中国CAD技术起源于国外CAD平台技术基础上的二次开发，随着中国企业对CAD应用需求的提升，国内众多CAD技术开发商纷纷通过开发基于国外平台软件的二次开发产品让国内企业真正普及了CAD，并逐渐涌现出一批真正优秀的CAD开发商。 在二次开发的基础上，部分顶尖的国内CAD开发商也逐渐探索出适合中国发展和需求模

现代设计方法(第一章 计算机辅助设计)

第一节 CAD系统概述 1.什么是CAD？什么是CAD系统？ CAD是计算机辅助设计的缩写。指人们在计算机软、硬件的辅助下对产品或工程进行设计、绘图、分析计算、修改和编写技术文件以及显示、输出的一种设计方法； CAD系统：一般把应用于CAD作业的计算机（中、小型或微型计算机等）、软件（计算机的操作系统、图形支撑软件和专业应用软件等）以及外围设备（打印机和绘图仪等），总称为CAD系统； 2.CAD技术在机械工业中的主要应用有以下几方面： 1）二维绘图、2）图形及符号库、3）参数化设计、4）三维造型、5）工程分析、6）设计文档和生成报表； 3.与传统设计方法相比较CAD技术的主要特点有哪些？ 1）制图速度快，减少手工绘图时间，提高了工作效率。 2）图样格式统一，质量高，促进设计工作规范化、系列化和标准化。 3）提高分析计算速度、能解决复杂的设计计算问题。 4）易于技术资料的保存和查找，修改设计快，缩短了产品设计周期。 5）设计时可预估产品性能。 4.CAD：计算机与人的分工 计算机：信息存储与检索、分析与计算、图形作图与文字处理； 人：在设计策略、逻辑控制、信息组织及发挥经验和创造性方面； 5.CAD是一门综合性应用新技术，它涉及到以下基础技术： 1）图形处理技术、2）工程分析技术、3）数据管理与数据交换技术、4）文档处理技术、5）软件设计技术、 6.从硬件方面看，CAD系统大致可分为几种类型？每种类型的特点如何？ 1）集中式主机系统。该系统由一台集中大型机（或中型、小型机）与若干图形终端连接而成。优点是有一个集中的数据库统一管理所有数据。缺点是由于所有软件都存在中集中，一旦主机失误，将影响用户的工作。另一方面，当计算量过大时，系统响应变慢，甚至于会出现个别终端等待的现象。 2）分布式工程工作站系统。工程工作站系统本身就是一个独立的单独用户CAD系统。也可以一台主服务器为中心将若干台工程工作站或微机连成网络。这种CAD系统的图形功能强，速度快，内存、外存容量大，是从事CAD课题的首选设备。 3）微型计算机系统。它的计算能力和图形处理功能不如工程工作站，但是价格低、使用方便。 第二节 CAD系统的硬件和软件 7.一个典型CAD系统的硬件一般有哪几部分组成？ 由主机、输入设备、输出设备和存储设备四部分组成。 8.输入设备的作用是什么？常用的输入设备有哪些？ 输入设备：将字符、平面上或空间中点的坐标输入计算机，其基本功能是“定位”和“拾取”。 如：操纵杆、跟踪球、光笔、鼠标器、数字化仪、摸感屏和扫描仪等。 用232接口连接的： 9.输入设备工作原理简介 1）键盘：由键盘控制数据存入磁盘，然后再输入计算机，适合于大批量数据的输入。

计算机辅助设计期末考试复习题

《计算机辅助设计》复习题 1. 什么是计算机辅助设计？ 是近年来在产品设计、工程设计中广泛应用的一种全新的设计方法，这种方法集计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力及最先进的产品设计理论与方法为一体，最大限度地实施着设计工作中的“自动化”，它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。 计算机辅助设计技术与计算机软硬件技术、工程设计技术密不可分，相辅相成。 2. CAD技术的发展主要经历了哪些阶段？将来发展趋势如何？ 准备、酝酿、诞生阶段（1950-1960年）蓬勃发展和初级应用阶段（1960-1970）广泛应用阶段（1970-1980）突飞猛进阶段（1980-1990）日趋成熟阶段（1990－今） 随着CAD技术微机化及计算机网络技术的普及化，网络CAD技术也将进一步深化，从而引发出并行设计等一系列的变化。未来一段时期内，三维图形处理技术将有较大普及。未来的CAD系统将向专家系统与智能CAD系统方向发展。 3. CAD系统环境对硬件有什么特殊要求？ 高速度高精度的数值运算能力和图像处理能力,大容量高速度的存储设备 4. CAD系统软件组成有什么特点为？ CAD系统的软件特点主要集中在计算分析，数据管理及图形处理三个方面。 CAD系统中运用的软件技术有两个特点：成熟性与先进性。它们主要包括以下几个方面： 1、数值计算技术在CAD系统中发挥的淋漓尽致。 2、图形处理技术在CAD系统中得到最好的应用。 3、并行技术及软件集成化技术在CAD系统中广泛采用。 4、人机界面技术在CAD系统中大显神威。 5、面向对象的程序设计方法在CAD系统中越来越受到重视 5. 简述CAD/CAPP/CAM设计加工一体化集成系统。 CAD、CAPP、CAM分别完成产品生产过程中的三个阶段（设计、工艺、制造）的任务。 6. 简述PDM系统的功能作用及与CAD系统的关系。 PDM（Product Date Management 产品数据管理）是近年来发展起来的一项综合管理技术。PDM管理与产品相关的全过程中的信息。,他们之间是相辅相成的关系. 7. AutoCAD软件有哪些基本功能？ AutoCAD软件提供了各种二维和三维类型的基本图素及编辑和操作图素的命令。平面绘图,编辑图像,三维绘图计算分析，图形处理，数据管理功能 8. AutoCAD模板文件的作用是什么？初始化 9. AutoCAD命令有哪些类别？分别起什么作用？ ⑴、实体生成命令；⑵、图形编辑命令；⑶、显示控制命令；⑷、绘图环境设置命令；⑸、块及其属性定义命令；⑹、尺寸标注命令。 10. AutoCAD图形编辑屏幕分为几部分？各部分作用如何？ 11、计算机中点、直线是怎样生成的？ 用显示器的一个像素来表示,,,粗糙离散的像素集合近似的表达直线上的每一点 12、生成直线的逐点比较法和DDA法各有什么特点？ 从直线的起点出发，每向坐标轴方向（横向与纵向）移动一步，就计算出当前点的坐标值，与理论直线进行比较，然后决定下一步的移动方向，直至移到终点结束画线。DDA在直线的当前位置（Xi，Yi）上各加一小增量求得下一位置（Xi+1，Yi+1），依次推进到达终点而形成直线。 13、如何进行圆弧的终点判断？将当前点与终点进行比较，相等时即为结束

计算机辅助设计方案及示例

第6章计算机辅助设计及示例知识要点掌握程度相关知识 基本概念(1＞掌握计算机辅助设计的内涵； (2＞掌握平面、纵断面和横断面设计模块； (3＞掌握挡土墙、涵洞和土石方调配模块。 (1＞了解计算机辅助设计所需软件系 统； (2＞了解计算机辅助设计所需硬件系统 和专业软件。 平交和立交设计示例(1＞掌握平交设计方法及软件应用； (2＞掌握立交设计方法及软件应用； (3＞了解平交设计所需图表； (4＞了解立交设计所需图表。 (1＞专业应用软件操作知识； (2＞平交口设计方法及图表； (3＞立交设计方法及图表。 ■技能要点3 技能要点掌握程度应用方向平交设计示例 (1＞掌握平交口设计方法； (2＞掌握应用软件的使用 (1＞平交口或交通岛设计。 立交设计示例(1＞掌握立交设计方法； (2＞掌握Autocad及应用软件应用； (3＞了解立交设计所需的图表。 (1＞立交设计； (2＞ Autocad及应用软件应用。 《y基本槪念 计算机辅助设计及示例；平面设计模块、纵断面设计模块、横断面设计模块、挡土墙设计模块、涵洞设计模块、土石方调配模块和图表输出模块；平交口设计、交通岛设计、平交口模型、路脊线、边线和平交口范围；喇叭型立交、主线、被交线、匝道、线位数据图、连接部图、总体布置图和纬地软件。 计算机辅助设计在道路设计领域得到广泛应用，国内外有许多专业应用软件， 如CARD/1、MOSS、纬地、EICAD和DICAD 等软件。这些专业软件具有强大的平纵横三维设 计功能，使设计人员从繁杂的计算过程中解放出来，设计时间短、快，所设计图表清晰，便于 设计人员修改。同时由于计算机的快速发展，高效、动态、实时的道路设计成为可能。 6.1计算机辅助设计 6.1.1计算机辅助设计发展状况 计算机辅助设计＜CAD )在工业与工程设计领域得到广泛应用，在道路交通领域也是一样，道路CAD 技术的应用提高了道路设计进度，使设计人员有更多时间对设计图表进行优化、对比，从而提高设计质量，节省工程造价，给工程投资、设计和施工等部门带来了显著的经济和社会效益。上世纪60年代初，计算机 开始在公路设计中应用，当时主要用于繁杂的数值计算和路线优化，上世纪70年代，英国、法国、原联邦 德国、丹麦等一些欧美国家都相继在道路路线优化＜特别是纵断面优化)和辅助设计绘图等方面取得了较成 熟的成果，并在实际生产中得到用到。上世纪80年代?许多工业化国家已形成了具有数据采集、设计、计 算、绘图等完整功能的软件系统，并达到了商业化的水平。目前国外的道路CAD软件已向三维渲染、参数 化设计和工程数据库支持的方向发展，所支持的设计对象也从以前的新建公路向已有道路改建发展。现在国外具有代表性的道路CAD软件有德国的CARD/1系统，英国的MOSS系统和美国的INTERGRAPH BROADS 系统等。 引例

时域分析方法的计算机辅助设计设计

时域分析方法的计算机辅助设计设计

时域分析方法的计算机辅助设计 院系：机电与自动化学院 专业班级：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 指导老师： 年月

时域分析方法的计算机辅助设计Computer aided design method of time domain analysis

目录 摘要..........................................................................................I Abstract....................................................................................II 绪论 (1) 1基于MATLAB的线性系统的时域分析及仿真 (3) 1.1 基础理论概述 (3) 1.1.1 时域分析法的简述 (3) 1.1.2控制系统的动态性能指标 (3) 1.2一阶系统的时间响应及动态性能分析 (4) 1.2.1一阶系统的数学模型及单位阶跃响应 (4) 1.2.2 一阶系统的动态性能分析 (5) 1.2.3系统仿真及结果 (5) 1.3二阶系统的时间响应及动态性能分析 (6) 1.3.1 二阶系统的数学模型及单位阶跃响应 (6) 1.3.2过阻尼二阶系统动态性能指标分析 (7) 1.3.3欠阻尼二阶系统动态性能指标分析 (9) 1.3.4仿真验证 (11) 2 系统的稳定性分析及其稳态误差计算 (18) 2.1 系统稳定性概念 (18) 2.2仿真验证 (19) 2.3稳定误差分析 (20) 2.3.1 误差与稳态误差 (20) 2.3.2 稳态误差的计算 (21) 3二阶系统的Matlab实验设计及仿真 (23) 3.1实验方案及其简要步骤 (23) 3.2实验数学模型 (23) 3.3实验结果 (26)