AltiumDesigner公共培训课程(S09版)

1、Altium Designer 公共培训课程-加速您的与众不同许阳Field Application EngineerAltium C2Introduce Altium “打破创新和技术进步的障碍，为每一位工程师提供易打破创新和技术进步的障碍，为每一位工程师提供易于使用的工具，帮助他们创造、发明和提供促进社会进步于使用的工具，帮助他们创造、发明和提供促进社会进步的产品。的产品。”- Altium有限公司的创始人和首席执行官Nick Martin 1985199119942001Protel 公司成立首个基于windowsEDA工具首个电子设计一体化平台更名为Altium公司公司理念：面向主流工

2、程师，简便易用，价位合理。公司理念：面向主流工程师，简便易用，价位合理。Altium中国办事处成立20043A Mainstream EDA Tool该信息来自网络Protel不仅仅是工具，更是一项技能4ALTIUMALTIUM创新电子开发平台创新电子开发平台SchematicCaptureProgramDevices Design MGMTMCADPCB DesignDesign for MFGCAMLib MgmtDocMgmtDesignVerification公司系统公司系统机械机械 CAD- 数据库信息挖掘数据库信息挖掘- 设计数据的版本控制设计数据的版本控制- PLM系统集成系统集

3、成 Single Data ModelStep- 实时实时3D模型安全间距检测模型安全间距检测- 集成外壳设计模型集成外壳设计模型u 理想的解决方案：理想的解决方案： 统一的设计模型数据管理，减少人为设计风险- 多设计部门间的协同设计，缩短方案研发周期 - 5ALTIUMALTIUM创新电子开发平台创新电子开发平台6主要内容 主要内容主要内容 一、一、原理图设计及设计协同原理图设计及设计协同 二、二、3D PCB 迅速建模数字样机迅速建模数字样机 三、三、设计复用设计复用与管理与管理 四、高效的布线功能四、高效的布线功能 五、五、基于基于FPGA的软设计及设计同步的软设计及设计同步 7集成库

4、Integrated LibrarySch. LibIBIS modelPSPICE model3D modelPCB FootprintIntegrated LibPCB Footprint8Search in Libraryp 直观的查找方式直观的查找方式p 器件查找过滤器器件查找过滤器 p 最多可以支持最多可以支持10个过滤字段个过滤字段9供应商查找供应商查找p 供应商查找供应商查找p Digikeyp Farnellp Newarkp 可直接打开可直接打开Datasheet 10在项目中链接相关文档11在项目中链接相关文档12原理图设计回顾 Schematic Editor原理图编辑n

5、查找器件n全局编辑Inspectorn智能粘贴 Smart Paste nShiftdragnCrldragnInsert 13智能粘贴 Smart Pastep 扩展了扩展了Ctrl+V的功能的功能 Ctrl+Shift+Vp 粘贴为各种线路元素粘贴为各种线路元素p 节省大型设计时间节省大型设计时间Ctrl+Shift+V14定义PCB规则15区域设置网络类区域设置网络类使用覆盖体定义区域在这个区域上添加任何类型的指示高亮覆盖体影响的所有网络选择覆盖体影响的所有网络16PCB Layout将设计导入PCB中 紧密的原理图和PCB布线集成，更新方便，节约时间 控制原理图和布线工程师之间的协作1

6、7原理图导入PCB利用设计同步器设计同步器来进行从原理图或者网表文件到PCB的设计转换。以下三种方法使用设计同步器导入设计到PCB： 1、原理图环境下Design Update PCB 2、PCB环境下Design import changes 3、Project Show Differences （可以项目与项目，文档与文档，文档与项目之间进行比较，和设计同步） 18Exercise A练习1: 练习在原理图中添加相关文档。练习2: 练习全局修改，智能粘贴，以及Shiftdrag， Crldrag ，Insert等功能的应用。练习3: 练习不同的方法将原理图设计导入到PCB。练习4: 练习修

7、改PCB的管脚网络，然后更新到原理图文档。练习5: 使用Blanket定义Net Class,为该Class定义布线规则,并同步到PCB中,检验规则的有效性练习6: 如有网络条件，尝试在线查找元件及供应商功能；19主要内容 主要内容主要内容 一、一、原理图设计及设计协同原理图设计及设计协同 二、二、3D PCB 迅速建模数字样机迅速建模数字样机 三、三、设计复用设计复用与管理与管理 四、高效的布线功能四、高效的布线功能 五、五、基于基于FPGA的软设计及设计同步的软设计及设计同步 20ECADECAD与与MCADMCAD集成集成全面支持STEP格式 允许用户导入STEP数据并在设计中使用器件模

8、型。 由于绝大多数MCAD工具都支持STEP，从而可使用种类更丰富的器件模型。 在3D图像和未来STEP导出中使用更加精确的模型。 STEP格式是一种非常强大的机械CAD设计标准，从而成为不同工具间一种通用的数据转换格式。 Altium Designer 具备了与MCAD系统集成的能力。 21ECADECAD与与MCADMCAD集成集成STEP格式实例22由机械模型生成PCB版框由机械模型生成PCB版框Design Board shape Define from 3D body2323Copyright 2008 Altium LimitedPCB3D 3D模式中的单层显示模式中的单层显示 在

9、3D模式下支持单层模式显示，更加便于发现问题24Altium Designer中创建元件体 复杂器件3D模型，建议按照ECAD与MCAD协作的方式获得精准的3D模型。 简单形体3D模型，可在Altium Designer中创建。 3D元件体也可以组合成复杂的元件体。25创建元件体生成器件库并加到项目中，打开生成的器件库切换到机械层，Place place 3D body为电阻0805封装添加元件体26编辑元件体绘制的元件体已有长和宽的值双击元件体定义：1，overall height定义其高度，2，Body projection设置器件的3D体放在正面还是反面3，Standoff height

10、设置器件3D的悬空高度4，Layer设置3D器件体在哪个机械层5，3D color设置3D体颜色27显示3D元件体执行toolsupdate PCB with all footprint，把当前PCB器件库信息更新到当前的PCB按L进入层面颜色管理，勾上show simple 3D bodies，查看元件体3D效果28移动并组合成复杂元件体旋转、移动、组合成复杂元件体293D PCB 构建数字样机全面支持STEP（STandard Exchange Protocol）格式，与MCAD工具无缝联接3D 安全间距实时监测，设计初期解决装配问题依据外壳的 STEP模型生成PCB板外框，减少中间步骤更

11、加准确配合自动生成板剪切和孔3D 实时可视化，PCB设计变得有乐趣应用器件体生成复杂的器件3D模型，解决了器件建模的问题支持圆柱体或者球体器件STEP 格式输出，把ECAD结果无缝传递给MCAD30Exercise B练习1: 熟悉3D空间操作练习2: 练习导入导出step格式模型练习3: 练习3D安全间距检测练习4: 练习在PCB库中创建元件体（例如为电阻添加元件体），并更新到PCB。31主要内容 主要内容主要内容 一、一、原理图设计及设计协同原理图设计及设计协同 二、二、3D PCB 迅速建模数字样机迅速建模数字样机 三、三、设计复用设计复用与管理与管理 四、高效的布线功能四、高效的布线功

12、能 五、五、基于基于FPGA的软设计及设计同步的软设计及设计同步 32从99SE到Altium Designer导入导入99 SE的设计的设计DDB文件文件选择菜单选择菜单 File Importer Wizard 命令命令33从99SE到Altium Designer 导入示例：导入示例：Workspace工作区PCB工程库封装包34从99SE到Altium Designer 输出输出99SE格式文件格式文件 原理图与PCB设计支持V4格式（99 SE） Schematic binary4.0 （*.sch） PCB4.0 Binary File （*.pcb） 非99SE兼容数据 新增的原

13、理图设计对象，包括节点、编译掩蔽、参数集对像以及跨图纸接口 新增的PCB设计对象，包括区域，实心敷铜（旧版本的敷铜风格可被转换）板形轮廓、尺寸以及复杂的焊盘堆栈 新增的设计规则 内电层分割定义 35设计片段 Snippets 选中一部分电路，或PCB，或代码code，然后点击右键，创建snippets。 在工作区右下角system点击，选中snippets，可打开片段。双击需要的片段，就可以使用片段了。36设计图表符 Device Sheets37设计图表符 Device sheet n在原理图放置，快捷键PI打开device sheet 库。n按上下层次关系图标，点击device sheet

14、，在项目树下出现子原理图。这种情况下，device sheet 是只读的。n如果想要改动，则在项目中添加进来。38多层次、多通道设计p 实现了真正的多层次、多通道原理图输入实现了真正的多层次、多通道原理图输入 p 广泛的交互式编辑、出错查询和可视化功能广泛的交互式编辑、出错查询和可视化功能 多层次多通道39Output job功能Output job功能可批量输出各类数据，界面清爽，设置简单，且可复用；40智能PDF输出 Smart PDF41BOM输出Altium Designer 的的BOM表输出，不仅可以包括元器件的电气属性，而且还表输出，不仅可以包括元器件的电气属性，而且还可以包括元器

15、件在可以包括元器件在PCB板上的位置信息以及板上的位置信息以及DataBase中的其他信息，如采购中的其他信息，如采购信息和库存信息等；信息和库存信息等；Altium Designer支持多种文件格式的支持多种文件格式的BOM表的输出，如表的输出，如CSV (Comma Delimited) (*.csv) 、Microsoft Excel Worksheet (*.xls)、Tab Delimited Text (*.txt) 、Web Page (*.htm; *.html)和和 XML Spreadsheet (*.xml)等；等；Altium Designer 支持用户订制输出支持用户

16、订制输出Excel格式的格式的BOM表，既可以为不同部表，既可以为不同部门输出不同的门输出不同的BOM表，又可以实现表，又可以实现BOM表数据回送到表数据回送到ERP系统或者系统或者PDM系系统来实现信息集成。统来实现信息集成。变量设置BOM查看模板选择文件类型分组显示42装配变量 Assembly Variant设置装配变量43装配变量 Assembly Variant在原理图或PCB界面下查看和编辑装配变量真实显示图形和参数的不同44Exercise C练习1: 定义装配变量练习2: 定义Output job输出Gerber, Smart PDF, BOM.练习3: 使用装配变量生成不同的

17、BOM45主要内容 主要内容主要内容 一、一、原理图设计及设计协同原理图设计及设计协同 二、二、3D PCB 迅速建模数字样机迅速建模数字样机 三、三、设计复用设计复用与管理与管理 四、高效的布线功能四、高效的布线功能 五、五、基于基于FPGA的软设计及设计同步的软设计及设计同步 4646Copyright 2008 Altium LimitedPCB布线及编辑方面新功能智能交互式布线模式差分对布线功能增强交互式布线和多路布线的增强 管脚/差分对管脚交换功能增强BGA封装扇出逃逸式布线网络等长调节阻抗布线功能通用PCB编辑方面的增强实时的DFM(Design For Manufacture)规

18、则检测47PCB布线智能交互式布线智能交互布线模式更灵活的布线操作过孔推挤自动完成4848Copyright 2008 Altium LimitedPCB布线差分对布线差分对布线挤推功能差分对布线换层操作增强， 可以更好的跨越障碍，不会出现停顿，终止等现象。4949Copyright 2008 Altium LimitedPCB布线交互式多路布线交互式布线器与更加灵活，与已有的线轨结合更加整齐，在冲突点布线选项更多，删除堆叠线轨更加方便 ，对过孔的挤推更加灵活。 5050Copyright 2008 Altium LimitedPCB布线管脚/差分对管脚交换在布线时交换单个管脚51PCB布线

19、BGA封装扇出逃逸式布线52PCB布线差分对交互式长度调整交互式长度调整 已经扩展到差分对长度匹配长度匹配规则已经提升到多差分信号的时序检查而不只是单一差分对正负极走线的时序检查53PCB布线阻抗布线功能 Altium Designer 提供了实时的阻抗布线功能，用户还可以根据实际测试结果修正阻抗计算公式。 54布局应用Rooms元器件不再杂乱全自动原件归类强大的复用功能团队协作55对选择器件进行重新定位使用Reposition Selected Components功能让布局时元器件的放置容易了许多56PCB翻转快捷键：VB57敷铜管理器58PCB编辑通用PCB方面的增强全过孔堆栈焊盘中的孔

20、偏移59孔尺寸管理器60强大的PCB编辑工具PCBPCB选择工具选择工具 接触多边形选择接触多边形选择 接触线选择接触线选择PCB走线切割工具走线切割工具 切断一条或多条走线切断一条或多条走线 当前层或全部层当前层或全部层 按网格切割按网格切割 自动选择切割线的一边自动选择切割线的一边PCB高速、高密布线功能增强61PCB编辑PCB设计规则检查Altium Designer将多数下游DFM检查直接转移到PCB编辑器对所有铜元素的铜厚度 /宽度检查锐角布线检查增强的断网检查及显示62PCB编辑PCB设计规则检查 实时加工制造规则检查 增加了焊盘和过孔间距检测规则 最小助焊条检查 网络锐角约束规则

21、检查 丝印超过元件焊盘 丝印到丝印的间距63布线小技巧可以改变重要网络的网络连线的颜色：双击PCB面板上的网络名来更改.可以控制网络连线的显示和隐藏：按N快捷键弹出显示控制菜单按数字小键盘上的 *键可以在布线时切换到下一层.按 ctrl+g 快捷键显示并编辑当前的snap栅格.对于2层板，通常建议1层垂直布线1层水平布线.布线时按空格键可以使得布线起始端按照45度角走线.按shift+spacebar 改变转角模式.在点击布好的网路时按 ctrl+Click 可以高亮该网络.在空白地方再次ctrl+Click 可以取消高亮.使用Mask Level 按钮控制颜色对比度.对某网络布线时，按shi

22、ft+r 快捷键可以在遇到障碍时循环改变布线模式.64Exercise D练习1: 总线布线练习2: 差分对布线练习3: 长度调整练习4: BGA扇出，阻抗布线练习5: 对选择器件进行重新定位练习6: PCB编辑功能练习7: DFM规则检查65主要内容 主要内容主要内容 一、一、原理图设计及设计协同原理图设计及设计协同 二、二、3D PCB 迅速建模数字样机迅速建模数字样机 三、三、设计复用设计复用与管理与管理 四、高效的布线功能四、高效的布线功能 五、五、基于基于FPGA的软设计的软设计66传统传统FPGAFPGA设计流程设计流程: : 设计输入（设计输入（FPGAFPGA厂商专用工具厂商专

23、用工具+ +语言语言/ /原理图原理图+IP CORE+IP CORE） 编译仿真（编译仿真（FPGAFPGA厂商工具厂商工具+ +仿真工具）仿真工具） 板级调试（测试板制作板级调试（测试板制作+ +逻辑分析仪）逻辑分析仪） 发现问题，循环发现问题，循环问题所在问题所在：（：（1 1）设计可移植性问题；设计可移植性问题； （2 2）语言的不足及）语言的不足及IP COREIP CORE的费用昂贵；的费用昂贵； （3 3）系统仿真的可靠性及速度瓶颈；）系统仿真的可靠性及速度瓶颈； （4 4）需要制作专用测试板；）需要制作专用测试板； （5 5）外接测试仪器的局限性；）外接测试仪器的局限性； （6

24、 6）测试板的重复制作导致开发周期延长；）测试板的重复制作导致开发周期延长；传统FPGA设计中的问题67Nanoboard 3000 Nanoboard 3000 系列系列3 3个供选型号个供选型号 NanoBoard 3000XN 包含一个 XC3S1400AN-4FGG676C用户FPGA NanoBoard 3000AL 包含一个EP3C40F780C8N用户FPGA NanoBoard 3000LC 包含一个LFE2-35SE-5FN672C用户FPGA 68Device Software Frame在Altium Designer 6.3中引入，允许设计有改变目标处理器的自由处理器抽

25、象层（处理器抽象层（Processor Abstraction Layer）底层外设接口（底层外设接口（Low level Peripheral Interface）软件平台软件平台（Software platform）This code interface never changesThis interface is managed by Altium Designer Automatically69即插即用软件平台构建器如今软件平台构架器简化了与软件构架之间的设计接口如今软件平台构架器简化了与软件构架之间的设计接口设计者不需要真正地了解其内部发生的一切设计者不需要真正地了解其内部发生的一切APPLICATION CODESoftware Platform Builder fileHARDWARE70软件堆栈概述软件平台采用堆栈式构建模式软件平台采用堆栈式构建模式APPLICATION CODESOFTWARE PLATFORMHARDWAREThe data / ctrl addressesThe state of the strobe flagState of the PS/2 busPut / get d