印制電路板的自動布局與自動布線1.pptVIP

1,10.1 根據(jù)原理圖創(chuàng)建網(wǎng)絡表 10.2 電路板的規(guī)劃 10.2.1 確定電路板的工作層 10.2.2 在機械層確定電路板的物理邊界 10.2.3 在禁止布線層確定電路板的電氣邊界 10.2.4 使用向?qū)呻娐钒?10.3 PCB元件庫 10.3.1 PCB元件庫與SCH元件庫的區(qū)別 10.3.2 裝載PCB元件庫,2,10. 4 裝入網(wǎng)絡表和元件 10.4.1 直接裝入網(wǎng)絡表文件 10.4.2 利用同步器裝入網(wǎng)絡表和元件 10. 5 元件的自動布局 10.5.1 設置自動布局的有關(guān)參數(shù) 10.5.2 設置布局設計規(guī)則 10.5.3 手工定位元件 10.5.4 自動布局 10.5.5 網(wǎng)絡密度分析,3,10.5.6 手工調(diào)整元件布局 10. 6 自動布線 10.6.1 規(guī)則的適用范圍 10.6.2 設置自動布線規(guī)則 10.6.3 保護預布線 10.6.4 運行自動布線 10.6.5 生成測試點（Testpoint） 10.6.6 DRC校驗 10.7 手工調(diào)整布線,4,10.7.1 調(diào)整布線 10.7.2 添加電源/地的輸入端與信號的輸出端 10.7.3 電源線/接地線的加寬 10.7.4 文字標注的調(diào)整與添加 10.7.5 放置螺絲孔 10.7.6 單層顯示 10.8 PCB的3D預覽功能 10.9 創(chuàng)建項目元件封裝庫,5,6,10.1 根據(jù)原理圖創(chuàng)建網(wǎng)絡表 本章以圖10.1所示電路為例，介紹印刷電路板自動布局和自動布線的方法。,圖10.1 電路原理圖,7,10.2 電路板的規(guī)劃 10.2.1 確定電路板的工作層 因為采用雙層板，一般應具有如下的工作層： 頂層（TopLayer）：放置元件并布線。 底層（BottomLayer）：布線并進行焊接。 頂層絲印層（TopOverlay）：放置元件的輪廓、標注及一些說明文字。 多層（MultiLayer）：用于顯示焊盤和過孔。,新建一個設計數(shù)據(jù)庫，命名為 scb.ddb。在其Document文件夾下，建立名稱為scb.sch的電路原理圖文件，繪制圖10.1所示電路原理圖。在原理圖編輯器下，選擇菜單命令Design|Create Netlist，用來生成網(wǎng)絡表文件，網(wǎng)絡表文件的默認名稱為。,8,機械層4（Mechanical 4）：用于確定電路板的物理邊界,也就是電路板的邊框。 禁止布線層（KeepOutLayer）：用于確定電路板的電氣邊界。,10.2.2 在機械層確定電路板的物理邊界 創(chuàng)建機械層 執(zhí)行菜單命令Design|Mechanical Layers，在彈出的對話框中，選取Mechanical 4（機械層4），層的名稱采用默認值，并選取Visible（可見）和Display In Single Layer Mode（單層顯示時在各層顯示）兩個復選框。創(chuàng)建機械層后，在PCB文件工作窗口的下方出現(xiàn)Mechanical4標簽。 確定電路板的物理邊界 電路板的物理尺寸為長1800mil，高1500mil。在機械層4繪制電路板的物理邊界。,9,物理邊界四個頂點的坐標值為：（0，0）、（1800，0）、（1800，1500）和（0，1500）。繪制好的電路板物理邊界如圖10.3所示。,圖10.3 繪制電路板的物理邊界,10,10.2.3 在禁止布線層確定電路板的電氣邊界 電路板的電氣邊界，是指在電路板上設置的元件布局和布線的范圍。 電氣邊界一般定義在禁止布線層上。 電路板的電氣邊界可以稍大于物理邊界，如電氣邊界距離物理邊界50mil。 把當前層切換為Keep Out Layer，繪制電氣邊界。,圖10.4 繪制電路板的電氣邊界,11,10.2.4 使用向?qū)呻娐钒?執(zhí)行File|New命令，在彈出的對話框中選擇Wizards選項卡，如圖10.5所示。,圖10.5 新建PCB文件的Wizards選項卡,12, 選擇Print Circuit Board Wizard（印刷電路板向?qū)В﹫D標，單擊OK按鈕，將彈出如圖10.6所示的對話框。,圖10.6 電路板向?qū)?13, 單擊Next按鈕，將彈出如圖10.7所示的選擇預定義標準板對話框。在列表框中可以選擇系統(tǒng)已經(jīng)預先定義好的板卡類型。如選擇Custom Made Board，則設計作者自行定義電路板的尺寸等參數(shù)。,圖10.7 選擇電路板模板,14, 選擇Custom Made Board項，單擊Next按鈕，系統(tǒng)彈出設定電路板相關(guān)參數(shù)的對話框，如圖10.8（a）所示。,圖10.8（a） 自定義電路板的參數(shù)設置,15,設置完成后，系統(tǒng)將彈出幾個有關(guān)電路板尺寸參數(shù)設置的對話框，對所定義的電路板的形狀、尺寸加以確認或修改，如圖10.8（b）和10.8（c）所示。,圖10.8（b）對電路板的邊框尺寸進行設置,圖10.8（c）對電路板的四個角的開口尺寸進行設置,16,如果在圖10.8中的Title Block項被選中，系統(tǒng)將彈出如圖10.9所示的對話框。,圖10.9 輸入標題塊中的有關(guān)信息,17, 單擊Next按鈕，將彈出如圖10.10所示對話框，可設置信號層的數(shù)量和類型，以及電源/接地層的數(shù)目。各項含義如下：,圖10.10 設置信號層的層數(shù)及類型等參數(shù),Two Layer-Plated Through Hole：兩個信號層，過孔電鍍。 Two Layer-Non Plated：兩個信號層，過孔不電鍍。 Four Layer：4層板。 Six Layer：6層板。 Eight Layer：8層板。 Specify the number of Power/Ground plates that will be used in addition to the layers above：選取內(nèi)部電源/接地層的數(shù)目，包括Two（兩個內(nèi)部層）、Four（四個內(nèi)部層）和None（無內(nèi)層）。,18, 單擊Next按鈕，將彈出如圖10.11所示的對話框，可設置過孔的類型（穿透式過孔、盲過孔和隱藏過孔）。對于雙層板，只能使用穿透式過孔。,圖10.11 設置過孔類型,19, 單擊Next按鈕，將彈出如圖10.12（a）所示的對話框，可設置將要使用的布線技術(shù)；針腳式元件和表面粘貼式元件哪一個較多。如選擇表面粘貼式元件（Surface-mount components），還要設置元件是否在電路板的兩面放置，如圖10.12（a）所示；如選擇針腳式元件（Through-hole components），還要設置在兩個焊盤之間穿過導線的數(shù)目，如圖10.12（b）所示，有One Track、Two Track和Three Track三個選項。,圖10.12（a）選擇表面粘貼式元件時的設置,圖10.12（b）選擇針腳式元件時的設置,20, 單擊Next按鈕，將彈出如圖10.13所示的對話框，可設置最小的導線寬度、最小的過孔尺寸和相鄰走線的最小間距。這些參數(shù)都會作為自動布線的參考數(shù)據(jù)。設置參數(shù)如下：,圖10.13 設置最小的尺寸限制,Minimum Track Size：設置最小的導線尺寸。 Minimum Via Width：設置最小的過孔外徑直徑。 Minimum Via HoleSize：設置過孔的內(nèi)徑直徑。 Minimum Clearance：設置相鄰走線的最小間距。,21, 單擊Next按鈕，彈出是否作為模板保存的對話框，如圖10.14所示。如果選擇此項，再輸入模板名稱和模板的文字描述。,圖10.14 保存為模板文件,22, 單擊Next按鈕，彈出完成對話框，單擊Finish按鈕結(jié)束生成電路板的過程，如圖10.15所示，該電路板已經(jīng)規(guī)劃完完畢。,圖10.15 利用向?qū)傻腜CB,23,10.3 PCB元件庫 10.3.1 PCB元件庫與SCH元件庫的區(qū)別 1概念上的區(qū)別 在SCH元件庫中的元件是對應實際元件的電氣符號，在原理圖中采用，可以稱之為SCH元件；而PCB元件庫中的元件是實際元件的封裝，在電路板圖中采用，可以稱之為PCB元件。 在Protel 99 SE中，SCH元件和PCB元件分屬于兩個不同軟件功能的元件庫。 2元件引腳編號的區(qū)別, 二極管元件：其SCH元件與PCB元件的引腳編號是不同的，如圖10.16所示。,圖10.16 二極管的SCH元件與PCB元件,24, 三極管元件：以NPN型三極管為例，如圖10.17所示。,在圖10.17中，可以看出三極管的SCH元件與PCB元件的引腳編號是相同的，但它們的引腳對應極的名稱卻存在差異。,25, 電位器元件：如圖10.18所示。 從圖中可以看出，電位器的SCH元件的中間抽頭的引腳編號為3，與其PCB元件之間有差異。,(a) (b) 圖10.18 電位器的SCH元件和PCB元件,10.3.2 裝載PCB元件庫 這里，我們加載系統(tǒng)下的LibraryPcbGeneric FootprintAdvpcb.ddbPCB Footprint.lib元件封裝庫。,26,10. 4 裝入網(wǎng)絡表和元件 10.4.1 直接裝入網(wǎng)絡表文件 在PCB編輯器中，執(zhí)行菜單命令Design|Load Nets，將彈出如圖10.19所示的Load/Forward Annotate Netlist對話框。,圖10.19 裝入網(wǎng)絡表對話框,Delete Components not in netlist選項：如選中則系統(tǒng)將會在加載網(wǎng)絡表之后，與當前電路板中存在的元件作比較，將網(wǎng)絡表中沒有的元件而在當前電路板中存在的元件刪除掉； Update footprint選項：如選中則會自動用網(wǎng)絡表內(nèi)存在的元件封裝替換當前電路板上的相同元件的封裝。 這兩個選項，適合于原理圖修改后的網(wǎng)絡表重新裝入。,27, 在Netlist File文本框中輸入加載的網(wǎng)絡表文件名。單擊Browse按鈕，將彈出如圖10.20所示的選擇網(wǎng)絡表文件對話框。 在正確選取sch.Net文件后，單擊OK按鈕，系統(tǒng)開始自動生成網(wǎng)絡宏（Netlist Macros），并將其在裝入網(wǎng)絡表的對話框中列出，如圖10.21所示。,圖10.20 選擇網(wǎng)絡表文件對話框,圖10.21生成的無錯誤的網(wǎng)絡表宏信息,28, 如果在生成網(wǎng)絡宏時出錯，列表框中Error列會顯示出現(xiàn)的錯誤信息，如圖10.23所示。常見的錯誤是在原理圖中沒有設定元件的封裝，或者封裝不匹配，此時應該返回到原理圖編輯器中，修改錯誤，并重新生成網(wǎng)絡表，然后再切換到PCB文件中進行操作。,圖10.23 有錯誤的網(wǎng)絡表宏信息,29, 最后，單擊圖10.21中底部的Execute按鈕，完成網(wǎng)絡表和元件的裝入。效果如圖10.24所示，裝入的元件重疊在電路板的電氣邊界內(nèi)，元件與連線都用綠色表示。,圖10.24 裝入網(wǎng)絡表和元件后的PCB圖,30,10.4.2 利用同步器裝入網(wǎng)絡表和元件 新建一個PCB文件Scb2.pcb，并按原尺寸繪制物理邊界和電氣邊界。 打開原理圖文件，執(zhí)行菜單命令Design|Update PCB（更新PCB），彈出如圖10.25所示的同步器選擇目標文件對話框。在所列出的的PCB文件中，選取Scb2.pcb ，單擊Apply按鈕。,圖10.25 同步器選擇目標文件對話框,31, 系統(tǒng)彈出如圖10.26所示的同步器參數(shù)設置對話框。主要參數(shù)的含義如下：,圖10.26 同步器參數(shù)設置對話框,Connectivity欄：用于設置原理圖與PCB圖之間的連接類型。 Components欄：用于設置對原理圖中的元件進行哪些修改。 Preview Change按鈕：用于查看原理圖中進行了哪些修改。單擊該按鈕，彈出網(wǎng)絡宏的列表框，與圖10.21類似。如果出現(xiàn)宏錯誤，同樣也要對原理圖進行修改。,32, 單擊Execute按鈕，裝入網(wǎng)絡表及元件。打開scb2.pcb文件，效果與第一種方法一樣。,同理，在PCB編輯器下，對電路板圖進行了修改，然后執(zhí)行菜單命令Design|Update Schematic，再打開對應的原理圖文件，你會發(fā)現(xiàn)與該電路板圖對應的原理圖已經(jīng)進行了更新。,10. 5 元件的自動布局 10.5.1 設置自動布局的有關(guān)參數(shù) 元件布局的柵格 執(zhí)行菜單命令Design|Options，在彈出的Document Options對話框Options選項卡中，分別對捕獲柵格在X和Y方向的間距進行設置。這里，我們采用默認值20mil。,33,2. Snap to Center參數(shù) 執(zhí)行菜單命令Tools|Preferences，在彈出的Preferences對話框中的Options選項卡，使Snap to Center選項有效，其作用是當按下鼠標左鍵選取某個元件時，光標跳到元件的1腳；當用鼠標左鍵選取某段線拖動時，光標跳到線段的端點。這里，我們選取該項。 3. 字符串臨界值參數(shù) 執(zhí)行菜單命令Tools|Preferences，在彈出的Preferences對話框中，單擊Display選項卡，在Draft thresholds選項區(qū)域的String文本框中輸入構(gòu)成字符串像素的臨界值。該項的作用是當將電路板圖縮小至一定比例時，字符串將變?yōu)榭招木匦慰?，具體內(nèi)容將不可見。將此臨界值設置為較小數(shù)值時，字符串內(nèi)容將仍可見。這里。我們設置String值為4pixels。,34,10.5.2 設置布局設計規(guī)則 在PCB編輯器下，執(zhí)行菜單命令Design|Ruler，將彈出如圖10.27所示的Design Ruler（設計規(guī)則）對話框。單擊Placement選項卡，可對元件布局設計規(guī)則進行設置，它只適合于Cluster Placer自動布局方式。,圖10.27 Design Ruler對話框中的Placement選項卡,35,Component Clearance Constraint（元件間距臨界值）規(guī)則 用于設置元件之間的最小間距，如圖10.27所示。在默認狀態(tài)下，設計規(guī)則列表中已經(jīng)存在一條設計規(guī)則，單擊右下角的Properties（屬性）按鈕，彈出如圖10.28所示的Component Clearance設置對話框。在Gap（間隙）文本框輸入元件間距設定值，默認值為10mil。,圖10.28 Component Clearance設置對話框,36,2. Component Orientations Ruler（元件放置角度）規(guī)則 用于設置布置元件時的放置角度。在圖10.27中的規(guī)則類別框中選取Component Orientations Ruler項，單擊右下角的Add按鈕，彈出如圖10.29所示的元件放置方向?qū)υ捒颉?圖10.29 元件放置方向?qū)υ捒?37,3. Net to Ignore（網(wǎng)絡忽略）規(guī)則 用于設置在利用Cluster Placer方式進行自動布局時，應該忽略哪些網(wǎng)絡走線造成的影響，這樣可以提高自動布局的速度與質(zhì)量。,圖10.30 Net to Ignore對話框,38,4. Permitted Layer Ruler（允許元件放置層）規(guī)則 用于設置允許元件放置的電路板層。在圖10.27中的規(guī)則類別框中選取Permitted Layer Ruler項，單擊Add按鈕，彈出如圖10.31所示的Permitted Layer Ruler對話框。在左邊的Filter kind下拉列表框選擇用于該規(guī)則的適用范圍，右邊欄中的Top Layer和Bottom Layer復選框用于設置是否允許在頂層和底層放置元件。這里，我們設置所有的元件都放在頂層。,圖10.31 Permitted Layer Ruler對話框,39,5. Room Definition（定義房間）規(guī)則 用于設置定義房間的規(guī)則。在圖10.27中的規(guī)則類別框中選取Room Definition項，單擊Add按鈕，彈出如圖10.32所示的Room Definition對話框。在Ruler Attribute選項區(qū)設置房間的范圍，在x1，y1文本框中指定房間的頂點坐標，在x2， y2文本框中指定房間的頂點對角點的坐標。在下邊的第一個下拉列表框設置適用的層，默認為頂層。第二個下拉框中有兩個選項，Keep Objects Inside（將對象限制在房間的內(nèi)部）和Keep Objects Outside（將對象限制在房間的外部）。,圖10.32 Room Definition對話框,40,10.5.3 手工定位元件 就是在自動布局之前，先把一些元件的位置固定下來，在自動布局時，不再對這些元件進行布局，這就是手工定位元件，也稱元件的預布局。 執(zhí)行菜單命令Edit|Move|Component，選擇需要定位的元件， 將其移動到預定位置，在元件的屬性對話框中，選取Locked復選框，使該元件被鎖定，不參與自動布局。 10.5.4 自動布局, 在自動布局之前，執(zhí)行菜單命令Edit|Origin|Reset，恢復原點為絕對原點。 執(zhí)行菜單命令Tools|Auto Placement|Auto Placer。 執(zhí)行命令后，系統(tǒng)彈出如圖10.36所示的自動布局對話框。對話框中顯示了兩種自動布局方式，每種方式所使用的計算和優(yōu)化元件位置的方法不同，介紹如下：,41,圖10.36 自動布局對話框,Cluster Placer：群集式布局方式。根據(jù)元件的連通性將元件分組，然后使其按照一定的幾何位置布局。在10.5.2節(jié)介紹的自動布局的規(guī)則就是為該方式設置的。這種布局方式適合于元件數(shù)量較少（小于100）的電路板設計。 Quick Component Placement復選框：選取它，布局速度較快，但不能得到最佳布局效果。,42,Statistical Placer：統(tǒng)計式布局方式。使用統(tǒng)計算法，遵循連線最短原則來布局元件，無需另外設置布局規(guī)則。這種布局方式最適合元件數(shù)目超過100的電路板設計。如選擇此布局方式，將彈出如圖10.37所示的對話框。,Group Components復選框：將當前網(wǎng)絡中連接密切的元件合為一組，布局時作為一個整體來考慮。建議如果電路板上沒有足夠的面積，就不要選取該項 Rotate Components復選框：根據(jù)布局的需要將元件旋轉(zhuǎn)。 Power Nets文本框：在該文本框輸入的網(wǎng)絡名將不被列入布局策略的考慮范圍，這樣可以縮短自動布局的時間，電源網(wǎng)絡就屬于此種網(wǎng)絡。在此輸入電源網(wǎng)絡名稱。,43,Ground Nets文本框：其含義同Power Nets文本框。在此輸入接地網(wǎng)絡名稱。 Grid Size：設置自動布局時的柵格間距。默認為20mil。,圖10.37 全局元件布局器,44,注意，采用統(tǒng)計式布局方式，它不是直接在PCB 文件上運行，而是打開一個如圖10.38所示的臨時布局窗口（生成一個Place1.Plc的文件）。 當出現(xiàn)一個標有Auto-Place is Finished的信息框時，單擊OK按鈕，將出現(xiàn)如圖10.39所示的 Design Explorer對話框，提示是否將自動布局的結(jié)果更新到PCB文件中。單擊Yes按鈕，更新后系統(tǒng)返回到PCB文件窗口。,圖10.38 統(tǒng)計式布局的臨時布局窗口,圖10.39 Design Explorer對話框,45,對于本章的例子，因為元件較少，故選擇群集式元件布局方式。自動布局后的效果如圖10.40所示。,圖10.40 自動布局后的效果圖,46,10.5.5 網(wǎng)絡密度分析 執(zhí)行菜單命令Tools|Density Map（密度圖），系統(tǒng)將對電路板的網(wǎng)絡密度進行分析。圖10.41是對系統(tǒng)中給出的例子PCB Benchmark 94 Board.pcb進行網(wǎng)絡密度分析的結(jié)果。按下END鍵，可清除密度分析圖。,綠色代表低密度， 黃色代表中密度， 紅色代表高密度。,圖10.41網(wǎng)絡密度分析圖,47,10.5.6 手工調(diào)整元件布局,經(jīng)過手工對布局的調(diào)整，整個電路板的布局效果如圖10.46所示。,圖10.46 經(jīng)過調(diào)整之后的布局效果,48,10. 6 自動布線 從圖10.46可以看出，各元件焊盤之間已經(jīng)存在連線（Connection），但這種線，俗稱叫飛線。 飛線只是在邏輯上表示各元件焊盤間的電氣連接關(guān)系， 利用主菜單的View|Connections下的Show（顯示）/Hide（隱藏）命令可顯示/隱藏全部或部分飛線。 布線是根據(jù)飛線指示的電氣連接關(guān)系來放置銅膜導線。 10.6.1 規(guī)則的適用范圍 1整個電路板（Whole Board）,圖10.47 規(guī)則的適用范圍為整個電路板,49,2. 工作層（Layer） 用鼠標左健單擊圖10.47中的Filter Kind（過濾類型）下拉框中下拉按鈕，在彈出的選擇菜單中，選取Layer，則Rule Scope選項區(qū)域的內(nèi)容發(fā)生變化，如圖10.48（a）所示。在Layer下拉列表中選擇規(guī)則適合的層。單擊And（與）按鈕，對話框變?yōu)槿鐖D10.48（b）所示，兩個對象之間為“與” 關(guān)系。,(a) (b) 圖10.48 規(guī)則的適用范圍為指定的層,50,3網(wǎng)絡（Net） 選擇此項后，規(guī)則的適用范圍為指定的網(wǎng)絡，如圖10.49所示。在Net 下拉列表中選擇適合網(wǎng)絡名。,圖10.49 規(guī)則的適用范圍為指定的網(wǎng)絡,10.6.2 設置自動布線規(guī)則 執(zhí)行菜單命令Design|Rules，將彈出如圖10.54所示的Design Rules（設計規(guī)則）對話框。,51,選擇Routing選項卡：,圖 10.54 設置布線參數(shù)（Routing）,52,設置安全間距（Clearance Constraint） 安全間距用于設置同一個工作層上的導線、焊盤、過孔等電氣對象之間的最小間距。如圖10.55所示的Clearance Constraint 設置對話框中，設置內(nèi)容包括兩部分：,圖10.55 設置安全間距對話框,Rule Scope（規(guī)則的適用范圍）：一般情況下，指定該規(guī)則適用于整個電路板（Whole Board）。 Rule Attributes（規(guī)則屬性）：用來設置最小間距的數(shù)值（如10mil）及其所適用的網(wǎng)絡，包括Different Nets Only（僅不同網(wǎng)絡）、Same Net Only（僅同一網(wǎng)絡）和Any Net（任何網(wǎng)絡）。,本章例子采用的安全間距為10mil，該規(guī)則適用整個電路板。,53,2. 設置布線的拐角模式（Routing Corners） 該項規(guī)則主要用于設置布線時拐角的形狀及拐角走線垂直距離的最小和最大值。,圖10.56 布線拐角模式設置對話框,本章例子采用該默認規(guī)則。,54,3. 設置布線工作層（Routing Layers） 該項規(guī)則用于設置布線的工作層及在該層上的布線方向。 雙層板：頂層與底層的布線方向必須互相垂直。 單層板：可以設置頂層為Not Used，底層的布線方向為Any。 本章例子采用雙層板布線，頂層為水平方向布線，底層為垂直方向布線。,圖10.57 布線工作層設置對話框,55,4. 設置布線優(yōu)先級（Routing Priority） 該項規(guī)則用于設置各布線網(wǎng)絡的優(yōu)先級（布線的先后順序）。 一般采用默認值。,圖10.58 布線優(yōu)先級設置對話框,56,5. 設置布線的拓撲結(jié)構(gòu)（Routing Topology） 該項規(guī)則用來設置布線的拓撲結(jié)構(gòu)。 拓撲結(jié)構(gòu)是指以焊盤為點，以連接各焊盤的導線為線，則點和線構(gòu)成的幾何圖形。一般采用默認值。,圖10.59 布線拓撲結(jié)構(gòu)設置對話框,57,6. 設置過孔類型（Routing Via Style） 該項規(guī)則用于設置過孔的外徑（Diameter）和內(nèi)徑（Hole Size）的尺寸。 本章例子采用默認值。,圖10.60 過孔類型設置對話框,58,7. 設置布線寬度（Width Constraint） 該項用于設置布線時的導線寬度。 本章例子采用默認值。,圖10.61 布線寬度設置對話框,59,10.6.3 保護預布線 雙擊該預布線，彈出導線（Track）屬性設置對話框。 選取Locked復選框，鎖定該段導線。,10.6.4 運行自動布線 單擊主菜單Auto Route，下一級子菜單中的命令可設置自動布線的方法和啟?？刂?。,60,全局布線（All）（本章例子采用默認設置） 執(zhí)行菜單命令Auto Route|All，可對整個電路板進行自動布線。 執(zhí)行命令后，系統(tǒng)彈出如圖10.64所示的自動布線設置對話框。,圖10.64 自動布線設置對話框,Evenly Space Tracks：選取該復選框，則當集成電路的焊盤間僅有一條走線通過時，該走線將由焊盤間距的中間通過。 Add Testpoints：選取該復選框，將為電路板的每條網(wǎng)絡線都加入一個測試點。 Lock All Pre-route：選取該項，在自動布線時，可以保留所有的預布線。, 設置完畢后，單擊Route All按鈕，系統(tǒng)開始對電路板進行自動布線。,61,布線結(jié)束后，彈出一個自動布線信息對話框，如圖10.65所示，顯示布線情況，包括布通率、完成布線的條數(shù)、沒有完成的布線條數(shù)和花費的布線時間。,圖10.65 布線信息對話框,62,采用全局布線后的布線效果如圖10.66所示。,圖10.66 對電路板全局布線的效果圖,63,2. 對選定網(wǎng)絡進行布線（Net） 執(zhí)行菜單命令Auto Route|Net，光標變成十字形。移動光標到某網(wǎng)絡的其中一條飛線上，單擊鼠標左鍵，對這條飛線所在的網(wǎng)絡進行布線。效果如圖10.67所示。,圖10.67 對選定網(wǎng)絡進行布線的效果圖,64,3. 對選定飛線進行布線（Connection） 執(zhí)行菜單命令Auto Route|Connection，光標變成十字形，移動光標到要布線的飛線上，單擊鼠標左鍵，僅對該飛線進行布線，而不是對該飛線所在的網(wǎng)絡布線。布線效果如圖10.68所示。,圖10.68 對選取飛線進行布線的效果,65,4. 對選定元件進行布線（Component） 執(zhí)行菜單命令Auto Route|Component，光標變成十字形，移動光標要布線的元件（如U12）上，單擊鼠標左鍵，可以看到與U12有關(guān)的導線已經(jīng)布完。效果如圖10.69所示。,圖10.69 對選取元件進行布線的效果,66,5. 對選定區(qū)域進行布線（Area） 執(zhí)行菜單命令Auto Route|Area，光標變成十字形，按住鼠標左鍵，拖動出一個矩形區(qū)域，如該區(qū)域包括U12和SW1兩個元件，單擊鼠標左鍵，系統(tǒng)自動對這個區(qū)域進行布線。從圖10.70可以看出，U12和SW1兩個元件完成了全部布線操作。,圖 10.70 對指定區(qū)域進行布線的效果,67,6. 其他布線命令 Stop：停止自動布線過程。 Reset：對電路重新布線。 Pause：暫停自動布線過程。 Restart：重新開始自動布線過程。與Pause命令相配合。,10.6.5 生成測試點（Testpoint） 測試點是為了便于儀器探針測試而在電路板上特別制成的銅膜區(qū)域。 一般合適的焊盤和過孔都可作測試點 。 生成測試點的方法： 第一種方法：用鼠標左鍵雙擊要作為測試點的焊盤或過孔，在彈出的屬性對話框中，在Testpoint項選取Top或Bottom或兩個都選取，生成測試點，同時Locked項被選取，說明此焊盤或過孔被鎖定。以焊盤為例，在底層將此焊盤設為測試點，如圖10.74所示。,68,圖10.74 將焊盤設為測試點,第二種方法：執(zhí)行菜單命令 Tools|Find and Set Testpoint，系統(tǒng)自動的在電路板中找出最合適的焊盤和過孔作為測試點，并彈出一個信息框，如圖10.75所示，在確認后，生成測試點。執(zhí)行菜單命令Tools|Clear All Testpoints，則清除所有的測試點。,圖10.75 發(fā)現(xiàn)測試點信息框,69,第三種方法：在自動布線中生成測試點。在使用Auto Route|All 命令自動布線時，彈出自動布線設置對話框（見圖10.64），在圖中的Manufacturing Passes選項區(qū)域中，選取Add Testpoints復選框，則在自動布線時，會自動生成測試點。,10.6.6 DRC校驗 執(zhí)行菜單命令Tools|Design Rule Check，系統(tǒng)彈出如圖10.76所示的Design Rule Check（設計規(guī)則檢查）對話框。 單擊Run DRC按鈕，就可以啟動DRC運行。,圖10.76 設計規(guī)則檢查對話框,70,10.7 手工調(diào)整布線 10.7.1 調(diào)整布線 對自動布線的結(jié)果如果不太滿意，可以拆除以前的布線。系統(tǒng)提供4條拆除布線的命令，分別是 Tools|Un-Route|All（拆除所有布線）、 Tools|Un-Route|Net（拆除指定網(wǎng)絡的布線）、 Tools|Un-Route|Connection（拆除指定連線的布線） 、 Tools|Un-Route|Component（拆除指定元件的布線）。 拆除布線后，根據(jù)要求再重新布線。 10.7.2 添加電源/地的輸入端與信號的輸出端 1在電路板上放置焊盤，并將它們和相應的網(wǎng)絡連接起來 在PCB圖中合適的位置，放置三個焊盤 。,71, 分別查看所放置焊盤的屬性。在焊盤屬性對話框中，單擊Advanced選項卡，彈出如圖10.78的對話框，在Net下拉框中選擇焊盤所在的網(wǎng)絡。 如電源焊盤，屬于VCC網(wǎng)絡；地線焊盤，屬于GND網(wǎng)絡；信號輸出焊盤屬于NetSW1_16網(wǎng)絡。設置完三個焊盤的網(wǎng)絡屬性后，你會發(fā)現(xiàn)這三個焊盤通過飛線與相應的網(wǎng)絡連接，如圖10.79的左邊所示。,圖10.78 設置焊盤的網(wǎng)絡屬,圖10.79 設置焊盤屬性后的飛線,72,2在電路板上放置一個接插元件，并將它連接到網(wǎng)絡上 在PCB圖中合適的位置，放置一個有三個焊盤的接插元件，元件封裝為SIP3，元件標號為I/O。 然后將該元件的焊盤連入網(wǎng)絡。I/O-1引腳接入GND網(wǎng)絡，I/O-2引腳接入VCC網(wǎng)絡，I/O-3引腳接入NetSW1_16網(wǎng)絡。這里，我們采用系統(tǒng)提供的網(wǎng)絡表管理器，操作過程如下：,執(zhí)行菜單命令Design|Netlist Manager，系統(tǒng)彈出Netlist Manager 對話框，如圖10.80所示。,73,圖 10.80 網(wǎng)絡表管理器,74,在網(wǎng)絡列表框中，選取GND網(wǎng)絡后，單擊Edit按鈕，將彈出如圖10.81所示的Edit Net對話框。選取I/O-1引腳，單擊 按鈕，將I/O-1引腳發(fā)送到Pins in net列表框中，完成了將I/O-1引腳接入GND網(wǎng)絡的操作。同理，將I/O-2引腳接入VCC網(wǎng)絡，將I/O-3引腳接入到NetSW1_16網(wǎng)絡。完成后，如圖10.82所示，元件I/O連入了網(wǎng)絡，并用飛線顯示連接關(guān)系。,圖10.81 網(wǎng)絡編輯對話框,圖10.82 增加一個元件后的飛線,75,10.7.3 電源線/接地線的加寬 在自動布線時加寬 在自動布線的規(guī)則中，選擇Width Constraint（布線寬度），單擊Add按鈕，在彈出如圖10.61所示的布線寬度對話框中，在Filter Kind下拉框，用鼠標左鍵單擊下拉按鈕，在彈出的列表中選擇Net。在其下方的Net下拉框中選擇要加寬的導線所在網(wǎng)絡名，如VCC或GND。 在圖10.61中右邊的Rule Attributes選項中區(qū)域中，設置布線的最小、最大和和首選值，其中首選值在布線時采用。最后，單擊OK按鈕。設置后的布線寬度規(guī)則如圖10.83所示。,圖10.83 設置后的VCC和GND網(wǎng)絡的布線寬度規(guī)則,76, 執(zhí)行Auto Route|All命令，運行自動布線。布線效果如圖 10.84所示。,圖10.84 電源線/接地線加寬的效果,77,2. 采用全局編輯功能加寬導線 以將VCC和GND網(wǎng)絡的導線線寬增加為30mil為例。 將光標移到要加寬的導線上（如電源線），雙擊鼠標左鍵，將彈出Track屬性設置對話框。 在Track屬性設置對話框中，單擊右下方的Global按鈕，在原對話框基礎上，可以看到拓展后的對話框增加了三個選項區(qū)域，如圖10.85所示。,圖10.85 全局編輯下的Track屬性設置對話框,78, 在全局編輯對話框中進行設置：在Width文本框輸入30mil；在Attributes To Match By選項區(qū)域中的Net下拉列表框中選取Same ；在Copy Attributes選項區(qū)域的Width復選框被選中。設置結(jié)果的含義是：對所選取的導線，如果是屬于與選取導線在同一網(wǎng)絡內(nèi)的所有導線，要改變其寬度，變?yōu)?0mil。最后，單擊OK按鈕。 系統(tǒng)彈出如圖10.86所示的Confirm對話框，確認是否將更新的結(jié)果送入到PCB文件中。,圖10.86 Confirm對話框, 單擊 Yes按鈕，符合設置條件的導線寬度被改變。VCC網(wǎng)絡的導線被加寬后的效果如圖10.87所示。,79,圖10.87 VCC網(wǎng)絡導線被加寬后的效果,80,10.7.4 文字標注的調(diào)整與添加 1. 文字標注的調(diào)整 移動文字標注的位置：將光標移到要調(diào)整的文字標注上，按住鼠標左鍵拖動。 文字標注的內(nèi)容、角度、大小和字體的調(diào)整：雙擊文字標注，在彈出的屬性對話框中進行修改。,2. 添加文字標注 對新添加的三個焊盤的分別用VCC、GND和OUT加以標注。, 將當前工作層切換為TopOverlay（頂層絲印層）。 執(zhí)行菜單命令Place|String，光標變成十字形，按下Tab鍵，在彈出的字符串屬性對話框中，對字符串的內(nèi)容、大小等參數(shù)進行設置。 設置完畢后，移動光標到合適的位置，單擊鼠標左鍵，放置一個文字標注。,81,10.7.5 放置螺絲孔 執(zhí)行放置焊盤操作。 設置焊盤的屬性：在焊盤的屬性對話框中，單擊Properties選項卡，選擇圓形焊盤，并設置X-Size、Y-Size和Hole-Size文本框中的數(shù)據(jù)相同，目的是取消焊盤的孔口銅箔。孔的尺寸要與螺絲的直徑相符。在Advanced選項卡中，使Plated復選框無效，目的是取消通孔壁上的電鍍。 單擊OK按鈕，制作了一個螺絲孔。,圖10.88 進行文字標注調(diào)整和放置螺絲孔后的電路板,82,10.7.6 單層顯示 執(zhí)行菜單命令Tools|Preferences，彈出對話框如圖9.18所示，在Display options欄中，選取Single Layer Mode（單層顯示模式）復選框，再查看PCB圖，切換工作層，則系統(tǒng)僅把當前工作層的畫面顯示出來。,（a）當前層為頂層的顯示畫面,（b）當前層為底層的顯示畫面,（c）當前層為頂層絲印層的顯示畫面,（d）當前層為多層的顯示畫面,83,10.8 PCB的3D預覽功能 生成PCB的三維視圖和3D預覽文件的操作過程 執(zhí)行菜單命令View|Board in 3D，或用鼠標左鍵單擊主工具 欄的按鈕。 過一會兒，在工作窗口生成了印刷電路板的三維視圖，同 時生成3D預覽文件，如圖10.90所示。預覽文件名為3D Scb.pcb。,圖10.90 生成的3D效果圖和預覽文件,84,對PCB的三維視圖的有關(guān)操作 使用主工具欄的的放大按鈕或按下PageUp鍵，可放大三維視圖； 使用主工具欄的縮小按鈕或按下PageDown鍵，可縮小三維視圖； 按下END鍵，可刷新屏幕顯示； 在工作窗口按住鼠標右鍵，光標變成手形，可在屏幕上任意移動三維視圖，以觀察不同的部位。 PCB3D瀏覽器的使用 （1）網(wǎng)絡的高亮顯示 在Browse Nets列表框中，選擇想要高亮顯示的網(wǎng)絡，然后單擊下面的Highlight按鈕。,85,圖10.91 PCB3D瀏覽器,（2）三維視圖顯示模式 在Display欄有四個選項，包括Component（元件）、Silkscreen（絲?。opper（銅膜導線）和Text（文字）四個顯示對象。選取某項后，則在三維視圖上僅顯示該對象的內(nèi)容。 （3）選取Wire Frame復選框，將用空心線段來描述3D視圖。 （4）旋轉(zhuǎn)三維視圖 將光標放在瀏覽器下方的小窗口內(nèi)，光標變成帶箭頭的十字形，用鼠標左鍵按住光標并旋轉(zhuǎn)，則三維視圖也隨之旋轉(zhuǎn)，可從各個角度觀察印刷電路板。,86,10.9 創(chuàng)建項目元件封裝庫 打開所要生成項目元件封裝庫的PCB文件，如scb.pcb。 執(zhí)行菜單命