Teaching Materials 教學資料

完成本課程可以

1. 具備基本焊接能力。

2. 能依功能需求設計數位電路。

3. 能依電路設計草稿圖繪製電路原理圖。

4. 能依電路原理圖完成PCB元件佈置圖及佈線圖。

5. 能依據元件布置圖及布線圖完成萬用板元件布置及使用裸銅線及跳線完成電路製作。

6. 能使用邏輯元件或硬體描述語言，依據功能需求，完成CPLD/FPGA電路規劃與設計。

Preparation for the Certification  (數位電子乙級技術士技能檢定術科準備工作)

• 下載術科試題與元件庫(勞動部技能檢定「術科」參考資料 - 11700 -數位電子)

數位電子乙級技術士術科試題

KiCad Library (下載並安放於桌面，含試題所需之符號庫與封裝庫)

• 檢定使用軟體下載連結(軟體官方網站)

繪圖軟體：KidCad下載

CPLD電路設計：Intel® Quartus® II Web Edition Design Software Version 13.0sp1 for Windows  

• 術科實作範例

Layout works (Layout實作範例)  [2023/7/10   Test01    Test02]

VHDL projects (VHDL實作範例)

 Textbook and Reference Materials (教材與參考資料)

• 乙級數位電子術科解析(使用Verilog)(2024最新版)  作(編/譯)者：張元庭  出版日期：2024/7/30

參考教材：

• Layout (數位電子學術科解析 林澄雄) (僅供龍華科大教學參考)

• VHDL (數位電子學術科解析 林澄雄) (僅供龍華科大教學參考)

• VHDL語言入門教學 (YiHwa Lai  2003/08/15 )

KiCad_Library Installation (安裝符號庫與封裝庫)

• 將KiCad_Library.zip或KiCad_Library.7z(KiCad_Library壓縮檔)下載至桌面後；

• "解壓縮至此"生成KiCad_Library資料夾；

• 內含符號庫(symbol library)檔案New_Library.kicad_sym，以及封裝庫(footprint library)資料夾New_Library.pretty。

開啟新專案

註1：KiCad提供的內建符號庫與封裝庫選擇"預設"全部載入，會出現在"全域性庫"，VCC與GND也在其中。

註2：任何輸入請切換致英文以免當機，若發生當機請按ctrl+alt+del出現"工作管理員"，將KiCAD工作項結束。

開啟"KiCad" ->(1) 選擇"檔案"->新建工程(New Project)  (2) 選擇"偏好設定" 

"管理符號庫" -> 開啟"符號庫"頁面，"庫的範圍"選"工程專用庫" -> 點選下方"+"，新增一項符號庫 -> 

輸入"別名"為"New_Library"、"路徑庫"選"...\Desktop\KidCad_Library\New_Library.kicad_sym"

或 "管理符號庫" -> 開啟"符號庫"頁面，"庫的範圍"選"工程專用庫" -> 點選下方"資料夾"->選擇New_Library.kidcad_sym檔->自動新增符號庫 -> 

"別名"為"New_Library"、"路徑庫"選"...\Desktop\KidCad_Library\New_Library.kicad_sym"

"管理封裝庫" -> 開啟"封裝庫"頁面，"庫的範圍" -> 選"工程專用庫" -> 點選下方"+"，新增一項封裝庫 ->

輸入"別名"為"New_Library"、"路徑庫"選"...\Desktop\KidCad_Library\New_Library.pretty"

或 "管理封裝庫" -> 開啟"封裝庫"頁面，"庫的範圍" -> 選"工程專用庫" -> 點選下方"資料夾"下拉選單，選擇放置kidcad_mod檔案的資料夾New_Library.pretty，自動完成新增一項封裝庫 

"別名"為"New_Library"、"路徑庫"選"...\Desktop\KidCad_Library\New_Library.pretty"

新試題研習範例(2023/7/10)

• Schematic Diagram已完成，需完成PCB Layout    下載KiCad專案

• 剩修改Schematic連線，及更新PCB Layout               下載KiCad專案

繪製母版元件布置圖與接線圖教學

教學連結：以KiCad繪製母版Schematic圖與Layout圖

範例：QI (試題一) Layout (佈線) - 四位數顯示裝置

試題一四位數顯示裝置範例1 

試題一範例1：PCB Layout output輸出  (1) Schematic Diagram (原理圖)    (2)   Layout Foreside (元件面)  (3)   Layout Backside (銅箔面)

試題一  四位數顯示裝置範例2 (112上學期課程參考使用)

試題一範例2：PCB Layout output輸出  (1) Schematic Diagram (原理圖)    (2)   Layout Foreside (元件面)  (3)   Layout Backside (銅箔面)

範例：QII (試題二) Layout (佈線) - 鍵盤輸入顯示裝置

試題二鍵盤輸入顯示裝置範例1

試題二PCB Layout output輸出  (1)  Schematic Diagram (原理圖)  (2)  Layout Foreside (元件面)  (3)  Layout Backside (銅箔面)

試題二鍵盤輸入顯示裝置範例2  (112上學期課程參考使用)

Layout輸出(1) Schematic Diagram原理圖  (2)  Componenet Foreside 元件面  (3) Layout Backside 佈線面

常見KiCad Layout錯誤

1. 元件焊墊未對到格點(即萬用板焊墊)：擺放元件時，焊墊未對準0.1 inch格點。

2. 格點間走線：萬用板焊接點間距0.1 inch，中間無焊接點。

3. 走線未以水平或垂直佈置，轉角未採90或135度。

4. 線距未保持0.1 inch(含以上)：如相鄰兩格點平線，同時轉135度時，此平行線距小於0.1 inch。

5. 元件焊墊未對到格點(即萬用板焊墊)

6. 接地線位置錯置

7. 接地線未走樹枝狀

8. 焊接面圖列印未依規範設定，正確方式請參考教學網

裸銅線焊接

硬體描述語言, HDL

Digital circuit design using hardware description language (使用硬體描述語言進行數位電路設計)

VHDL or Verilog?

可程式邏輯設計

教學：VHDL 設計使用Quartus II v13.0 Web Edition

範例：QI (試題一) 可程式晶片電路設計 - 四位數顯示裝置

VHDL code and pin assignment (VHDL程式與對應接腳)

範例：QII (試題二)  可程式晶片電路設計 - 鍵盤輸入顯示裝置

VHDL code and pin assignment (VHDL程式與對應接腳)

JTag Driver

Altera USB Blaster Driver Installation Instructions

Usb blaster q16.1

USB Blaster 下載電纜

USB Blaster ALTERA CPLD/FPGA 編程器/下載線/下載器 REV.C 高速完美版

Daughter Board (子板)

Mother Board (母板)

QI (試題一) final product and test (完成品與測試) - 四位數顯示裝置

QII (試題二) final product and test (完成品與測試) - 鍵盤輸入顯示裝置

電路程式下載與功能顯示

Supplements (補充教材)

Software Donwnload links 軟體下載連結

intel-quartus-ii-web-edition-design-software-version-13-0sp1-for-windows

KidCAD

About KiCAD

KiCAD Documentation

PCB Layout using KiCAD

How does solder mask layer work?

KiCAD當機解法

當機問題

win10装了Kicad6.0，打开后鼠标点击或者敲键盘都会导致死机。

Kicad6.02 PCB编辑过程中频繁程序死机。电脑没有死机，PCB编辑窗口死掉。

當機解法

微软拼音开启兼容性设置