Altium Designer总结.doc

Protel-Altium Designer 经过对Protel的学习，让我了解到了protel在电子方面的诸多优点。使我认识到了学习这门课程给我们带来的各种好处。虽然在学习时遇到了不少的困难，但在老师和同学的帮助下，种种困难都迎刃而解，让我更加的体会到了学习的乐趣。Protel软件在电路板设计方面给用户带来了许多的方便之处，是一项精密的技术软件。他对设计者的知识要求也很高，是上层知识分子工作的得力助手。尤其是对设计者的英语水平要求较高，因为在操作环境中，它是全英的，若英语水平太低，则无法熟练地操作好它。也就是说要学好Protel，还需要较好的英语基础！以下为Altium Designer系统的简介：l 多工程控制模块包括3个要素：电路板和包含了组合逻辑电路、处理器以及面向处理器的嵌入式应用程序的FPGA设计。在Altium Designer中，用户所创造的每一个设计都是一个工程。每一类工程将由它所执行的功能来决定。在创建过程中，用户可以把它们存储在同一个设计工作空间中，以便能同时看到是所有的设计文档以及同时对不同的工程进行操作。工程设计的所有文档必须保存在版本控制系统中。Altium Designer使这个过程变得很容易。控制面板上不仅显示了各个文档名，还包括了这些文档的状态。同时，用户也可以使用物理差异检测工具来寻找不同版本的PCB设计差异。l 绘制原理图Altium Designer提供了方框图的绘制以及工程层次间的连接。顶层的原理图看起来就跟用户自己画的方框图一样，每个框图都用一个指向独立原理图或者一组原理图的“图表符”来表示。信号通过连接线或总线在图纸符号中传输，然后通过图表符间的连线传到其他子图纸的端口。画出顶层原理图后，用户可以为每个图表符设计完整的功能电路。同步功能使用户能够很容易地保持设计层次的完整性和准确性。l 元件库Altium的库研发中心提供了超过60 000种元器件，而且允许将集成元件库链接到外部元件控制系统中，使设计者能够准确、直接地监督元件库的更新和设计文档的改变。l 网络连线Altium Designer提供了网络标识符，该功能使用户可以用简洁明了的方法来连接元器件。还提供了用于定位和连接的网格等，可以帮助用户快速放置元器件和连接好原理图。当Altium Designer编译工程的时候，会将各个层次连接为一个整体。原理图子图将会在导航面板上显示出来，包括用户在设计中使用的元件和网络。所以工程师不用再花时间去仔细检测网络表一确定设计的连通性。用户可以从顶层原理图中直接跳到每个网络的相应部分进行查看。使用FPGA的另外一个优点是可以简化电路板层的布线。Altium Designer的PCB编辑器提供手动和自动引脚交换功能，然后把引脚分配情况返回到FPGA设计中。这意味着设计者可以在PCB工程中使用任意的IO引脚，并再设计后期再解决这个问题。l 验证设计在Altium Designer中编译工程的另外一个目的是进行电气检测。用户可 以根据需要进行参数设置。 编译中所显示的信息不仅仅是描述性的，也是交互的。双击某个信息，将会链接到相应面板上出错的位置，使设计者快速地识别并解决错误。重编译可以使设计者知道之前的错误是否已经修正以及是否有新的错误出现。l PCB准备完成原理图设计之后，需要对电路板布局。在用户创建一个空白PCB文件 之前大部分PCB与原理图之间的关联就通过集成库自动完成了。假如不使用集成库，设计者必须花时间检查原理图中每个元件相应的封装是否正确。在执行电路板更新时，所有的引脚、封装、焊盘之间的匹配信息将在消息面板上标注出来。l 把设计导入到PCB编辑器PCB编辑器和原理图编辑器的库面板包含了相同的集成库。设计中的每一 个电气焊盘通过连接线至少与一个网络点连接，这种From-To连接方式有助于元件布局。l 设计规则花时间去精心制定一套完整的设计规则总是有意义的。当用户违反规则的时候，不仅在线的DRC会提醒用户，Altium Designer也会在第一时间阻止用户的不规范行为。所以规则可以作为用户布板和走线时的约束。自动布线系统也会根据用户制定的规则来决定如何走线。设计的过程总是在原理图和PCB之间反复进行，并且设计规则在这个过程中不断地增加。l 布局元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响，是应该特别注意的地方。一般来说应该有以下一些原则：（一）放置顺序先放置与结构有关的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件之类，这些器件放置好后用软件的功能将其锁定，使之以后不会被误移动。再放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC等。最后放置小器件。（二）注意散热元件布局还要特别注意散热问题。对于大功率电路，应该将那些发热元件如功率管、变压器等尽量靠边分散布局放置，便于热量散发，不要集中在一个地方，也不要高电容太近以免使电解液过早老化。l 优化FPGA的引脚分配在布线之前，必须确保FPGA端口被映射到相应芯片的I/O口上。在布线过程中，这个映射是可以更改的，设计者可以不断完善FPGA引脚分配而使布线变的方便。l 布线布线一般有手工布线和自动布线。布线的规则如下：（一） 线长铜膜线应尽可能短，在高频电路中更应该如此。铜膜线的不拐弯处应为圆角或斜角，而直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能。当双面板布线时，两面的导线应该相互垂直、斜交或弯曲走线，避免相互平行，以减少寄生电容。 （二）线宽铜膜线的宽度应以能满足电气特性要求而又便于生产为准则，它的最小值取决于流过它的电流，但是一般不宜小于 0.2mm。只要板面积足够大，铜膜线宽度和间距最好选择 0.3mm。一般情况下，11.5mm 的线宽，允许流过 2A 的电流。例如地线和电源线最好选用大于 1mm 的线宽。在集成电路座焊盘之间走两根线时，焊盘直径为 50mil，线宽和线间距都是 10mil，当焊盘之间走一根线时，焊盘直径为 64mil，线宽和线间距都为 12mil。注意公制和英制之间的转换，100mil=2.54mm。 （三）线间距相邻铜膜线之间的间距应该满足电气安全要求，同时为了便于生产，间距应该越宽越好。最小间距至少能够承受所加电压的峰值。在布线密度低的情况下，间距应该尽可能的大。（四）屏蔽与接地铜膜线的公共地线应该尽可能放在电路板的边缘部分。在电路板上应该尽可能多地保留铜箔做地线，这样可以使屏蔽能力增强。另外地线的形状最好作成环路或网格状。多层电路板由于采用内层做电源和地线专用层，因而可以起到更好的屏蔽作用效果。l CAM输出当布局通过设计规则的验证后就可以创建用于加工和装配电路板的文档了。所有的CAM输出都保存在用户的硬盘上，这样用户就可以通过电子邮件把这些文档发送给电路板加工商。l 开发嵌入式软件Altium Designer在嵌入式设计部分，增强了JTAG器件的实时显示功能，增强型基于FPGA的逻辑分析仪，可以支持32位或64位的信号输入。除了现有的多种处理器内核外，还增强了对更多的32位微处理器的支持，可以使嵌入式软件设计在软处理器，FPGA内部嵌入的硬处理器，分立处理器之间无缝的迁移。使用了Wishbone开放总线连接器允许在FPGA上实现的逻辑模块可以透明的连接到各种处理器上。AltiumDesigner6.0支持XilinxMicroBlaze，TSK3000等32位软处理器，PowerPC405硬核，并且支持AMCC405和SharpBlueStreakARM7系列分立的处理器。对每一种处理器都提供完备的开发调试工具。 l 总结在Altium Designer环境中，可以进行原理图的绘制、执行、测试和调试。同时，Altium Designer不仅提供了设计输入的环境，还提供了配套的FPGA开发板,是一个完整的开发环境。Altium Designer 6.0 是两年之内的第六次更新，极大地增强了对高密板设计的支持，可用于高速数字信号设计，提供大量新功能和改进，改善了对复杂多层板卡的管理和导航，可将器件放置在PCB板的正反两面，处理高密度封装技术，如高密度引脚数量的球型网格阵列 (BGAs)。 Altium Designer 6.0中的Board Insight 系统把设计师的鼠标变成了交互式的数据挖掘工具。 Board Insight 集成了“警示”显示功能，可毫不费力地浏览和编辑设计中叠放的对象。工程师可以专注于其目前的编辑任务，也可以完全进入目标区域内的任何其他对象，这增加了在密集、多层设计环境中的编辑速度。l 操作体会由于操作环境是全英的，导致在实验过程中遇到的麻烦较多！比如：老师 让我们新建一个原理图，我们在操作时却不知道“原理图”这个单词是怎样拼的，于是又找啊找，找啊找，找了半天还不一定找得到！导致时间匆匆而去 尤其是在第一次实验时，老师让我们画电路元件等图形，在这个过程中要用到许多的特殊工具，这些工具被分别放在了不同的位置。每次都是找工具花的时间较多。 有了第一次，第二次就容易多了。至少不会像上次一样为了找工具就花去了一大半的时间。此次实验也比较好玩，即绘制一块电路板。当pcb板出现在屏幕上时，心中难免会有丝丝的成就感仿佛自己就是一个名副其实的工程师！ 要制作一块完整的pcb板，这还仅仅只是第一步。若要在这方面有所成就，还需要付出更大更多的努力才