Altium Designer 19 原理圖與PCB設(shè)計速成實訓(xùn)教程 教案 實訓(xùn)十四 PCB設(shè)計-自動布局與布線-練習(xí)1-3

第頁《AltiumDesigner19原理圖與PCB設(shè)計速成實訓(xùn)教程》教案第講/共頁20年月日課題實訓(xùn)十四PCB設(shè)計——自動布局與布線目的與要求(1)掌握PCB板層的設(shè)置方法與電路板尺寸大小的確定方法。(2)進行原理圖編譯檢查以及錯誤信息的解讀與處理。(3)掌握網(wǎng)絡(luò)表的加載方法，熟悉工程變更指令對話框的含義，以及錯誤信息的含義和修改方法。理解飛線的含義。(4)掌握自動布局與自動布線規(guī)則的含義與設(shè)置方法。(5)掌握自動布局方法，學(xué)會手工調(diào)整布局。(6)掌握“Situs布線策略”對話框的含義，學(xué)會自動布線與撤銷布線的方法。(7)掌握元件注釋的修改與正確顯示的全局編輯的方法。(8)學(xué)會添加電源/地等輸入端與輸出端信號的焊盤，并與有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的連接方法。(9)掌握在電路板上添加文字注釋的方法。(10)掌握電路板的裁剪方法與PCB的3D預(yù)覽。重點原理圖編譯檢查以及錯誤信息的解讀與處理；網(wǎng)絡(luò)表的加載方法，工程變更指令對話框的含義，以及錯誤信息的含義和修改；自動布局與自動布線規(guī)則的含義與設(shè)置；自動布線與撤銷布線難點原理圖編譯檢查以及錯誤信息的解讀與處理；網(wǎng)絡(luò)表的加載方法，工程變更指令對話框的含義，以及錯誤信息的含義和修改；自動布局與自動布線規(guī)則的含義與設(shè)置；自動布線與撤銷布線教具多媒體電腦復(fù)習(xí)提問新知識點考查布置作業(yè)課后回憶備注教員教研室主任批閱系部審查意見本次教學(xué)所涉及到的圖、表等材料在此處繪制或粘貼圖14-1計數(shù)譯碼電路圖14-21電源線寬度設(shè)置窗口圖14-28添加文字標注的效果教案設(shè)計實訓(xùn)十四PCB設(shè)計——自動布局與布線實訓(xùn)目的(1)掌握PCB板層的設(shè)置方法與電路板尺寸大小的確定方法。(2)進行原理圖編譯檢查以及錯誤信息的解讀與處理。(3)掌握網(wǎng)絡(luò)表的加載方法，熟悉工程變更指令對話框的含義，以及錯誤信息的含義和修改方法。理解飛線的含義。(4)掌握自動布局與自動布線規(guī)則的含義與設(shè)置方法。(5)掌握自動布局方法，學(xué)會手工調(diào)整布局。(6)掌握“Situs布線策略”對話框的含義，學(xué)會自動布線與撤銷布線的方法。(7)掌握元件注釋的修改與正確顯示的全局編輯的方法。(8)學(xué)會添加電源/地等輸入端與輸出端信號的焊盤，并與有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的連接方法。(9)掌握在電路板上添加文字注釋的方法。(10)掌握電路板的裁剪方法與PCB的3D預(yù)覽。實訓(xùn)設(shè)備AltiumDesigner19軟件、PC機。練習(xí)一計數(shù)譯碼電路的PCB設(shè)計實訓(xùn)內(nèi)容繪制如圖14-1所示的計數(shù)譯碼電路，圖中電路元件JP1、JP2取自MiscellaneousConnectors.IntLib元件庫中；SN74LS160A、SN74LS247取自TIDatabooks.IntLib元件庫中；其余元件都取自MiscellaneousDevices.IntLib元器件庫中。繪制完原理圖后進行原理圖編譯，生成網(wǎng)絡(luò)表。建立雙層電路板，在禁止布線層繪制一個長2700milx寬1600mil大小的一個矩形框，在機械層繪制物理邊界2800milx寬1700mil矩形框。導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表，然后進行布局與布線。布局、布線前，使用布局、布線規(guī)則，設(shè)置電源VCC、地線GND網(wǎng)絡(luò)的線寬為30mil，整板的線寬為10mil，然后布線。進行元件標號及注釋字符調(diào)整，并在JP1焊盤旁添加文字標注“VCC”、“GND”、“CLK”，在電路板適當?shù)胤椒胖梦淖帧熬毩?xí)14-1計數(shù)譯碼電路PCB設(shè)計”。操作提示(1)創(chuàng)建工程項目，添加電路圖文件，畫電路原理圖。(2)進行原理圖編譯檢查。執(zhí)行菜單命令“工程”→“CompilePCBProject…”。(3)生成網(wǎng)絡(luò)表。執(zhí)行菜單命令“設(shè)計”→“文件的網(wǎng)絡(luò)表”，選中“Protel”格式。(4)添加PCB文件。在原理圖文件所在的項目中添加一個PCB文件，保證兩個文件處于同一個項目中！保存原理圖文件和PCB文件的同名。(5)規(guī)劃印制電路板。（6）導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表文件。執(zhí)行菜單命令“設(shè)計”→“ImportChangeFrom計數(shù)譯碼電路的PCB設(shè)計.PrjPcb”，打開“工程變更指令”對話框，如圖14-2所示，對話框中包括原理圖中所有元件和網(wǎng)絡(luò)的名稱、數(shù)量等內(nèi)容。圖14-2“工程變更指令”對話框(7)單擊圖14-2中的【驗證變更】【執(zhí)行變更】命令，查看驗證變更、執(zhí)行變更后的狀態(tài)，如圖14-3所示，如果“狀態(tài)”欄中的“檢驗”“完成”各項均顯示正確符號，則表明在導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表時沒有錯誤，即可繼續(xù)下一步。否則查看錯誤信息，返回原理圖進行修改，直到?jīng)]有任何錯誤為止。圖14-3“驗證變更”、“執(zhí)行變更”結(jié)果對話框(8)單擊圖14-3對話框中的【關(guān)閉】按鈕，退出“工程變更指令”對話框。所裝入的網(wǎng)絡(luò)與元器件封裝放置在PCB文檔的邊界之外的“Room”中，并且以飛線的形式顯示著網(wǎng)絡(luò)和元器件封裝之間的連接關(guān)系。(9)移動“Room”，元器件將隨“Room”一起移動，放到編輯區(qū)域中心。(10)查看并修改元件注釋。在原理圖中雙擊需要修改的元件（如R1），彈出元件屬性對話框，在“Comment”后面輸入阻值大小。再次生成網(wǎng)絡(luò)表，再執(zhí)行主菜單“設(shè)計”→“ImportChangeFrom計數(shù)譯碼電路的PCB設(shè)計.PrjPcb”，打開“工程變更指令”對話框，可以看到所有變更的元件。(12)單擊【驗證變更】、【執(zhí)行變更】按鈕，如果“狀態(tài)”欄中的“檢驗”“完成”各項均顯示正確符號，單擊【關(guān)閉】按鈕，則完成元件注釋的變更。(13)修改元件注釋顯示字體。如電阻元件的單位“Ω”符號顯示的是亂碼，可以采用全局編輯的方法進行統(tǒng)一修改。在“FontType”選項區(qū)選中“TrueType”即可。注意：其他符號的顯示也可采用相同的方法。設(shè)置自動布局規(guī)則。執(zhí)行菜單命令“設(shè)計”→“規(guī)則”，打開“PCB規(guī)則及約束編輯器”對話框，如圖14-14所示。單擊圖中“Placement”前面的，可以展開它的六項子規(guī)則，子規(guī)則前面有標記的表示已激活；沒有標記的表示未被激活，未激活的選項使用時可以通過添加新規(guī)則來完成。(15)自動布局。執(zhí)行菜單命令“工具”→“器件擺放”，可選擇三種擺放類型之一進行布局。選擇按“按照Room排列”布局。將Room空間移到電路板規(guī)劃區(qū)域。拖動Room邊框調(diào)整其大小，與電路板電氣邊界重合。執(zhí)行菜單命令“工具”→“器件擺放”→“按照Room排列”，移動光標到Room空間區(qū)，單擊鼠標左鍵，即可進行自動布局。(16)手工調(diào)整元件布局與元件標號和注釋。調(diào)整時隨時修改柵格尺寸，以使調(diào)整更加方便。(17)設(shè)置布線規(guī)則。執(zhí)行菜單命令“設(shè)計”→“規(guī)則”，在彈出“PCB規(guī)則及約束編輯器”對話框中單擊選項，彈出Routing（布線）規(guī)則，這里主要對布線寬度進行設(shè)置，其他選項采用系統(tǒng)默認設(shè)置。(18)單擊圖14-19中圖標，彈出如圖14-20所示布線寬度規(guī)則對話框。圖14-14PCB規(guī)則及約束編輯器（布局規(guī)則）圖14-20Width（布線寬度）規(guī)則(19)設(shè)置地線網(wǎng)絡(luò)GND線寬為30mil。右鍵單擊圖標，添加新規(guī)則，在WhereTheObjectmatches(適用范圍)選中“Net”(網(wǎng)絡(luò))，在右側(cè)下拉列表中選擇“GND”；在線寬窗口內(nèi)修改“”最小線寬、“”首選線寬、“”最大線寬均為30mil。(20)設(shè)置電源網(wǎng)絡(luò)VCC線寬：同GND線寬的設(shè)置，區(qū)別是在“Net”下拉列表中選擇VCC。設(shè)置完成，單擊圖標，即可發(fā)現(xiàn)右側(cè)線寬狀態(tài)窗口內(nèi)多了電源線寬度信息行，如圖14-22所示。圖14-22增加了電源寬度后的線寬信息(21)單擊【確定】按鈕，完成設(shè)置。(22)執(zhí)行菜單命令“布線”→“自動布線”，彈出布線下拉菜單。(23)選擇“全部”，打開“Situs布線策略”對話框，采用系統(tǒng)默認設(shè)置。(24)單擊【RouteAll】按鈕，對整個電路板進行自動布線。(25)布線完成后彈出布線信息對話框，顯示布線情況。(26)關(guān)閉該布線信息對話框。如果走線不合理或出現(xiàn)未連接，可進行手工調(diào)整。(27)標注文字。將當前工作層切換為TopOverlayer（頂層絲印層），按要求放置文字標注。圖14-28所示為添加文字標注及調(diào)整后的效果。練習(xí)二電源、地線網(wǎng)絡(luò)的布線層設(shè)置實訓(xùn)內(nèi)容設(shè)置地線網(wǎng)絡(luò)（GND）的布線層為底層，電源網(wǎng)絡(luò)（VCC）的布線層為頂層，然后對練習(xí)一所示的電路進行布線。操作提示(1)取消布線。執(zhí)行菜單命令“布線”→“取消布線”。(2)設(shè)置地線網(wǎng)絡(luò)GND布線層：執(zhí)行菜單命令“設(shè)計”→“規(guī)則”，彈出“PCB規(guī)則及約束編輯器”對話框，選中選項。(3)單擊，添加新規(guī)則，在右側(cè)“WhereTheObjectmatches”選中“Net”，在右側(cè)下拉列表中選擇“GND”；在下面的“允許布線”中選中。(4)設(shè)置電源網(wǎng)絡(luò)VCC布線層。同地線網(wǎng)絡(luò)GND布線層設(shè)置，區(qū)別是在“Net”下拉框選擇“VCC”，在“允許布線”中選中。(5)設(shè)置完成，單擊圖標，即可發(fā)現(xiàn)右側(cè)布線層狀態(tài)窗口內(nèi)多了電源VCC和GND布線層信息行。如圖14-32所示。(6)單擊【確定】按鈕，完成設(shè)置。圖14-32添加了VCC、GND布線層規(guī)則(7)執(zhí)行菜單命令“布線”→“自動布線”→“全部”，打開“Situs布線策略”對話框，采用系統(tǒng)默認設(shè)置。(8)單擊【RouteAll】按鈕，對整個電路板進行自動布線。從布線結(jié)果可以看出，電源VCC網(wǎng)絡(luò)在頂層走線，地網(wǎng)絡(luò)GND在底層走線。練習(xí)三網(wǎng)絡(luò)布線層設(shè)置實訓(xùn)內(nèi)容設(shè)置布線層為底層，對練習(xí)一的電路進行自動布線。操作提示(1)取消布線。執(zhí)行菜單命令“布線”→“取消布線”。(2)刪除練習(xí)二設(shè)置的布線規(guī)則。執(zhí)行菜單命令“設(shè)計”→“