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1、Altium Designer 6.9,引子,设计思想与实物,Protel DXP 概述,Altium Designer 6.9是Altium公司新一代的桌面板级设计系统。Protel DXP提供一套完全集成的设计，这些工具让你很容易地将你的设计从概念形成最终的板设计。我们使用的版本为 Altium Designer 6.9Protel DXP是Altium Designer的早期版本,介绍几个常用电路板软件,Cadence是一款美国的电子设计软件，软件集成了电路设计，IC设计，以及仿真等功能。适用于高端电路的设计。,PADS又名PowerPCB，是MentorGraphics公司的电路板设计
2、软件。集成了电路设计和机械加工接口。适用于中端及机箱集成化设计。,Altium Designer安装,请同学们自行安装,把DXP转化成中文,刚装好的DXP是英文的，我们需要把它转化成中文1.选择DXP选项卡中的Preferences选项,在DXP System-General中选择Use Localzed resources,把DXP转化成中文,重新启动DXP，就变成中文版的了,完整的工程实例,原理图原理图库PCBPCB库,创建一个新项目,在文件-创建菜单中选择项目-PCB项目,再在同样的地方选择创建新原理图文件，我们就可以开始编辑原理图了下图展示了当几个文件和编辑器同时打开并且窗口进行平铺时
3、的界面。,开始一个原理图设计,在工程中新建一个原理图在你开始绘制电路图之前首先要做的是设置正确的文档选项。完成以下步骤：从菜单选择设计-文档选项，文档选项对话框打开。在此我们需要修改的是将图纸大小设置为标准A4格式。,添加元件,点击“元件库”标签显示库工作区面板。在下拉框中选取Miscellaneous Devices库，这里存放着许多常用的元器件，像电容、电阻和二极管等等。可以按上下键切换选择元件，在下面可以看元件图和封装图的预览点击Place按钮可以放置元件,安装元件库,点击元件库，在这里可以安装一些常用的元件库或封装库，安装LibraryPcbDual-In-Line Package.P
4、cbLib,查找元件,如果在常用元件库中找不到想要元件，可以点击查找按钮，然后在文本框中输入元件名字，范围选择路径中的库，路径选择你的安装目录，如下图。,放置元件之后，双击元件会出现元件属性对话框，如下图。我们一般需要注意的是写标识符，选择是否镜像，输入元件参数和选择PCB封装,放置导线,按空格键可以旋转元件放置元件之后，接下来就是把它们连接起来。注意右上的工具条（如右中图），第一个按钮是放置导线，点击它，光标将变为十字形状。将光标放在R1的上端。当你放对位置时，一个红色的连接标记（大的星形标记）会出现在光标处。这表示光标在元件的一个电气连接点上。左击固定第一个导线点。移动光标你会看见一根导线
5、从光标处延伸到固定点。将光标移到R1的右边C3的左端，左击在该点固定导线。在第一个和第二个固定点之间的导线就放好了。,原理图的两个重要元素,元件NET注意：电气连接的概念电气连接点,放置总线和网络标签,第二个按钮是放置总线，利用它可以把总线形的数据线连起来点击按钮，将光标移动到要连接的线的上方，同样的会出现红色标记，将所有要连的数据线连入。点击放置网络标签按钮，再点击要标记的导线，然后就可以输入标签。将连入总线的每一根数据线写好标签，总线就连好了,其它按钮,其它很有用的按钮还有地、电源、放置元件、放置端口、忽略检查等等，鼠标悬停在上面可以得到按钮的信息所有悬空的引脚最好接上”忽略ERC检查“标
6、志,原理图小例子,现在我们来画一个原理图的小例子这是由2个电阻、一个电容、一个开关组成的按键复位电路,原理图小例子,点击右边标签栏中的元件库（或者点击下面的System选项卡选取元件库）在Miscellaneous Devices库中选择电阻(Res2)、电容(Cap2)、开关(SW-PB)放置在原理图上合适的位置。放置电源和地双击各个元件，把电容、电阻、电源的值标上，隐藏注释。,原理图小例子,点击导线按钮，连接好相应的线点击放置端口按钮，端口名字写上RST双击端口，在I/O类型里面选择Output(输出)连接端口和R2左端,编译原理图文件,编译一个原理图文件就是在设计文档中检查原理图和电气规
7、则错误点击项目管理Compile Document（编译文档）可以进行编译编译完成之后，可以在SystemMessage中查看Warning(警告)和Error（错误）信息，如果没有Error（错误）信息，那么恭喜你，你已经完成了第一个原理图文件的设计,原理图库,编辑原理图元件库,许多时候，在现有的库中找不到我们所需要的元件，这时候，就需要自己新建一个元件点击文件创建库原理图库,通过元件资料来创建元件,这里新建一个LM2576电源芯片为例在网上下载LM2576的芯片资料，也就是其PDF。推荐直接在google里面搜索LM2576 filetype:pdf根据芯片资料我们可以看到这个元件的引脚信
8、息根据这些信息创建元件原理图封装,放置元件形状,在放置菜单中选取矩形在编辑区点击一次以确定矩形左上角，再点击一次确定右下角，左上角最好对准黑色十字的中央,放置引脚,选择放置菜单中的放置引脚即可以放置引脚,编辑引脚属性,双击引脚，就会弹出引脚属性对话框在对话框中输入引脚的显示名称和标识符，正确选择引脚类型（输入脚、输出脚、输入/输出脚、电源脚等等）,编辑原理图元件库,将所有脚都写上标识并且设好输入输出，元件就编辑完成了。在工具菜单下可以选择新元件、删除元件、重命名元件等功能。,一个完整电路原理图的绘制,现在，我们利用刚才编辑好的AT89C55WD（如果不想自己编辑，可以使用兼容型号P89C54X
9、2BN代替）来设计一个数据采集和显示系统。该系统由AT89C55WD单片机、MAX118模数转换器和数码管组成，单片机控制MAX118将模拟信号转换成数字信号，再用数码管显示出来,放置单片机,查找并放置AT89C55WD（或P89C54X2BN）和MAX118EPI。,复位电路,复位电路就用我们之前画的按键复位电路找到开关SW-PB和相应的电容电阻添加,晶振部分,晶振部分由一个无源晶振和两个电容组成选中晶振（XTAL），摆放好电容和地，把两端连到单片机的18、19号口上,数码管,在元件库中找到数码管Dpy Red-CA，添加总线连接其到单片机的P0口上，把1、6号角相连并分别连接到P1.0、P
10、1.1、P1.2（1、2、3号引脚）上作为片选将每个引脚对应的总线引脚标出（D0D7）,模数转换器部分,在Miscellaneous Connectors.IntLib（常用连接器件中找到MHDR1X2（2口连接器）作为信号的输入部分将数据线连入总线将A0、A1、A2和单片机的P2.0、P2.1、P2.2相连作为选通地址,模数转换器部分,把WR连到单片机的WR，CS连到P2.7，RD连到单片机的RD，INT连到INT0（P3.2），右图中是利用网络标签来完成这种连接的别忘了电源部分，将芯片的电源和地连上系统的电源和地,单片机,同样的，把单片机的电源和地都接上将单片机的引脚写上相应的网络标签把E
11、A接高电平最后，把所有不用的引脚置上悬空标记,自动注释,如果觉得给大量的元件添加不重复的标号比较麻烦，可以使用注释工具自动给原理图内的元件添加标号选择工具菜单的注释选项,注释对话框,在弹出的注释对话框中，选择注释顺序和起始索引值后点击重置按钮，可以见到建议标识符是问号，这时点击更新变化表按钮，系统就编排好了,复位更新变化表,更新变化,点击“使变化生效”按钮，可以看到“检查”一栏都打上了勾,更新变化,这时点击“执行变化”按钮，可以看到“完成”一栏都打上了勾，这时候，标识符已经自动添加完毕,编译原理图文件,仔细检查原理图文件，如果无误的话就可以编译了，如果编译信息里面没有Error（错误），那么原
12、理图就画好了,总体效果图,查找相似对象,有点时候，我们希望对同一种类的元件进行同样的操作，比如，将所有电阻值全部改成1K右键点击电阻，选择查找相似对象，在Description栏中选Same（表示选中电阻），在选择匹配上打勾点击确认,修改所有对象,这时候，所有的电阻已经被选中了在Inspector对话框的Value中输入1K,修改成功,按下回车键，这时候可以看到所有电阻都已经修改了值按“清除当前过滤器”或者ShiftC可以清除选择的元件,PCB封装制作,编辑PCB封装库,每一个PCB图上的元件都对应了一个PCB元件的封装，在Protel DXP中，我们可以新建PCB封装库点击文件创建库PCB库
13、,PCB封装向导1,点击工具新元件，启用PCB封装向导点击下一步，在这里可以选择元件封装的类型我们选择双列直插Dual in-line Package（DIP）,PCB封装向导2,接下来，输入焊盘尺寸和焊盘相对位置输入元件参数的值，本例中使用默认值,PCB封装向导3,接下来，输入轮廓宽度和焊盘个数，本例中选10个,PCB封装向导4,接下来，输入封装名称，封装就建好了可以看出，这种方法非常方便，推荐在建立一般封装时都使用这种方法,手工创建元件封装,在封装库文件编辑工作环境下放置焊盘操作和在印刷电路板编辑工作环境下相同。需要强调的是，元件封装库编辑中，放置焊盘的位置非常关键，间距必须严格符合实际元
14、件，并且习惯把第一个焊盘的位置放在原点,修改封装,有的时候，选用的元件封装并不是我们想要的，这时候，可以双击元件修改元件属性看到元件属性对话框的右下角，查看是否有类型为Footprint的项，如果有，则编辑，否则追加一项。,修改封装,在库名中选中Dual-In-Line Package.PcbLib（请先安装此库），在名称中输入DIP-40如果系统找到了这个封装，会在下面的预览中见到它把单片机设置为DIP-40，把MAX118设置为DIP-28/D38.7,修改封装,添加PCB文件,在开始PCB设计之前，需要把PCB文件添加到项目中来。点击Project面板，在已有的项目上点击右键，就可以追加
15、新文件或者已有文件到项目中来了,将原理图信息发送到目标PCB,在将原理图信息转换到新的空白PCB之前，确认与原理图和PCB关联的所有库均可用。之前的例子中用到了默认库和Dual-In-Line Package.PcbLib库，请确保其已经安装。只要原理图中的任何错误均已修复，那么使用设计菜单中的Update PCB命令就能将原理图信息转换到目标PCB。,更新变化表,依次点击使变化生效和执行变化，若“完成”项显示错误，请查看Message并修改。,查看元件,点开PCB文件，这时候就可以看到所有的元件了，如果找不到元件，可以按热键v，t（查看文件）,捕获网格设置,在开始定位元件之前，我们需要确认捕
16、获网格设置正确。放置在PCB工作区的所有对象均排列在捕获网格上。点击设计菜单PCB板选择项,设定捕获网格,我们使用标准英制元件，其最小引脚间距为100mil。我们将这个捕获网格设定为100mil的一个平均分数，50或25mil，这样所有的元件引脚在放置时均将落在栅格点 我们使用的导线宽度和间距分别是12mil和13mil（PCB向导默认值），所以把捕获网格设定为25mil,板层和颜色,如果你查看PCB工作区的底部，你会看见一系列层标签。PCB编辑器是一个多层环境，你所做的大多数编辑工作都将在一个特殊层上。点击设计菜单下的PCB板层和颜色可以显示、添加、删除、重命名、及设置层的颜色。,PCB板的
17、层,在PCB编辑器中有三种类型的层：电气层-包括32个信号层和16个平面层。机械层-有16个用途的机械层，用来定义板轮廓、放置厚度，包括制造说明、或其它设计需要的机械说明。这些层在打印和底片文件的产生时都是可选择的。特殊层-包括顶层和底层丝印层、阻焊和助焊层、钻孔层、禁止布线层（用于定义电气边界）、多层（用于多层焊盘和过孔）、连接层、DRC错误层、栅格层和孔层。,比较简单的系统使用单面板或双面板布线就可以了。如果设计更复杂些，你可以在板层堆栈管理器（设计板层堆栈管理器）中添加更多的层,板层堆栈管理器,设定导线宽度,在许多时候，我们希望拓宽电源线和地线的宽度。这时候，要为电源线网络和地线网络添加
18、一个新的宽度约束规则 点击设计菜单下的“规则”,添加电源线约束,右键点击Routing/Width，新建规则并命名。选择网络，选取对象+5V将Minimum、Preferred 和 Maximum宽度栏改为25mil,定义禁止布线层,禁止布线层（Keep-Out Layer）一般代表着板的电气边界，设定了禁止布线层也就决定了板的形状。点击Keep-Out Layer的层标签，然后在再选择放置菜单下的直线命令，就可以绘制禁止布线层了。,自动布局,定义好了禁止布线层以后，就可以再选择工具菜单放置元件自动布局命令自动布局有两种方式，分组布局适合于小于100个元件的情况，统计布局适合元件多的情况，这里
19、选择分组布局,自动布局结果,手动布局,一般来说，自动布局的结果不能让人完全满意，需要进行手动的修改完善用鼠标可以拖拽元件移动，按空格可以旋转元件按住Shift键可以选择多个元件，右键菜单中的排列可以对元件进行左对齐等多种操作。布局时注意查看飞线（虚线）的走向,手动布局结果,自动布线,在自动布线菜单里可以选择自动布线完成的范围全部对象是对所有对象进行布线网络是对特定网络（比如地网络）进行布线元件是把特定元件的连接线布好在选择的元件之间连接是连接好几个特定元件之间的线,布线策略,在这里，我们选择全部对象，在弹出的布线策略对话框中选择Route All，自动布线就开始了,布线信息,布线完成之后，会弹
20、出布线信息窗口，注意观察最后两项，查看完成率是否100和0错误，如果不是请查找错误对象，修改布局重新布线或者把飞线连上,自动布线完成,取消布线,如果对布的线不满意，可以点击工具菜单下的取消布线菜单项全部对象是取消全部布线，网络是取消特定网络的布线,手动布线,手动布线要使用布线工具条中的功能第一项为交互式布线，点击可以进行布线操作第二项为放置焊盘第三项为放置过孔倒数第三项为放置覆铜平面,交互式布线,点击交互式布线，鼠标变成十字形状把鼠标移动到引脚上，鼠标形状变成十字加一个圆的形状，这时可以点击鼠标左键这时一部分引脚变暗，仍然亮的部位为所要连接的网络将鼠标移动到另外一个位置，单击左键，可以见到两点
21、之间已经连了一条线,交互式布线,PCB板上走线最好不要用直角，而用45度角继续移动鼠标，当线平滑的时候说明线为45度角在选定位置点击鼠标在要连接的引脚上点击鼠标，一条导线就连好了,一些技巧,布线的时候按*可以在不同的层间布线（自动添加过孔）按ShiftS可以查看单层视图,放置焊盘,点击放置焊盘按钮可以放置在PCB板上放置焊盘双击焊盘可以调节焊盘属性，其中可调节焊盘的大小等选定焊盘连接到的网络,放置过孔,点击放置过孔按钮可以放置在PCB板上放置过孔双击过孔可以调节过孔属性，其中可调节过孔的大小等（注意不要设的太小）选定过孔连接到的网络、起始层和结束层,设计规则检查,连完所有网络之后，现在我们要运
22、行设计规则检查（Design Rule Check）（DRC）点击工具设计规则检查,设计规则检查器,在Rules To Check中可以设置检查项目和是否在线检查,信息提示,如果检查出错，会弹出错误信息窗口，PCB图中也会变成绿色，可以根据这些信息改正问题。,设定设计规则,设计规则检查是依据一些设计规则来检查的，比较重要的除了前面提到的线宽规则，还有安全间距规则设置单击菜单设计规则，在Design Rules/Clearance中新建规则,设定安全间距,在PCB约束和规则编辑器中，选择要设定安全间距的两个元素（方法同设定宽度），在下方的最小间隙处填入要设定的值,覆铜,覆铜操作一般是在完成布局、
23、布线操作以后进行进行的操作。该操作是将印刷电路板中没有铜膜走线、焊盘和过孔的空白区域布满铜膜（一般是接地），从而大大提高印刷电路板的抗干扰、抗噪声能力点击覆铜按钮，进入覆铜参数设置,覆铜,设置好覆铜的形状，连接到的网络以后，就可以开始覆铜了在PCB板上选取要覆铜的空间，当选取成为一个封闭空间时，系统就开始覆铜了，这时可以看到整个板子都是导线的颜色了,补泪滴,补泪滴就是在铜膜走线与焊盘交接的地方加宽铜膜走线。主要作用是避免在钻孔时接触面断裂点击工具泪滴焊盘，确认后就可以看到效果了,输出报告,如果设计规则检查没有错误的话，那么恭喜，你已经完成了PCB板的全部设计这时候就可以输出报告信息了点击报告菜
24、单下的PCB板信息，,PCB信息,一般选项卡列出了PCB板中常见的电气信息元件选项卡列出了该印刷电路板文件中所有的元件信息,输出元件清单,点击报告菜单下的Bill of Materials可以查看元件清单，也可以打印或者输出到Excel,生成底片文件,每一个底片文件对应物理板的一个层元件丝印、顶层信号层、底层信号层、阻焊层等等。点击文件输出制造文件Gerber Files，输入PCB制造商提供的常数后点确认就可以生成了,总结流程,这是一个比较简单的从原理图设计到PCB设计的流程：（创建原理图元件库元件）查找并摆放元件给元件标号连接导线和总线（组合多个原理图）编译原理图元件并查错,总结流程,选择合适的PCB封装，如果没有就新建Update原理图文件到PCB文件设置Keep-Out（禁止布线区）范围（自动布局）手动布局（自动布线）手动布线设计规则检查（覆铜、补泪滴）,
