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文档简介

重庆电子工程职业学院授课方案(教案)课名:教师:陈学平班级:编写时间:课题:项目1AltiumDesigner入门教学目的及要求:◆了解印制电路板的概念◆熟悉印制电路板的设计流程◆了解ALTIUM10的发展历史教学重点:了解ALTIUM10界面。教学难点:体会软件功能课程介绍考核要求新课学习1.1.1AltiumDesigner发展历程Altium公司(前身为ProtelInternational公司)由NickMartin于1985年始创于澳大利亚塔斯马尼亚州的首府霍巴特,致力于开发基于PC的软件,为印制电路板提供辅助的设计。在1991年Altium公司发布了世界上第一个基于Windows的PCB设计系统一AdvancedPCB。1997年,Altium公司发布了专为WindowsNT平台构建的Protel98,这是首次将所有5种核心EDA工具集成于一体的产品,这5种核心EDA工具包括原理图输入、可编程逻辑器件(PLD)设计、仿真、板卡设计和自动布线。随后,在1999年Altium公司又发布了Prote199及其第二个版本Protel99SE,这些版本提供了更高的设计流程自动化程度,进一步集成了各种设计工具,并引进了“设计浏览器”平台。为了更好地反映公司在嵌入式领域、FPGA设计领域及EDA市场有多个品牌的新的市场地位,该公司在2001年8月6日正式将其名称(ProtelInternational公2002年,Altium公司重新设计了设计浏览器(DXP)平台,并发布了第一个在新DXP浏览器平台上使用的产品(ProtelDXP)。ProtelDXP是EDA行业内第一个可以在单个应用程序中完成整个板设计处理的工具。2004年,它又推出了PROTEL2004FPGA双向协同设计功能。2005年年底,Altium公司推出Protel系列的新高端版木AltiumDesigner。2006年5月,Altium公司发布了AltiumDesigner版木。2008年夏季,Altium公司推出AltiumDesignerSummer08。2008年冬季,Altium公司推出了AltiumDesignerWinter09。2009年7月,Altium公司在全球范围内推出址新版木AltiumDesignerSummer09。为适应日新月异的电子设计技术,Altium于2011年在全球范围内推出最新版本AltiumDesigner。他的诞生延续了连续不断的新特性和新技术的应用过程。1.1.2AltiumDesigner1.最新发布的AltiumDesigner10为您带来了一个全新的管理元器件的方法。2.最新亮点●提供了将设计数据管理置于设计流程核心地位的全新桌面平台●提供了新的维度,以供器件数据的搜寻和管理,确保输出到制造厂的设计数据具有准确性和可重复性●为设计环境提供供应链信息的智能链接,确保对元器件的使用有更好的选择●提供了涵盖整个设计与生产生命周期的器件数据管理方案,而结构性的输出流程更是确保了输出信息的完整性AltiumDesigner10系列的增强功能包括:输出OutputJob编辑器、内电层分割加速改善、弹出式的多边形铺铜管理器、AtmelQTouch支持、自定制的笛卡尔直角和极坐标栅格、AldecHDL仿真功能、实现比使用指针更多的GUI增强,以及随着AltiumDesigner10临近发布尔日前,我们将构建其中的更多酷炫功能。而且,其平台稳定性也得到了增强。3.新功能介绍任务实施了解AltiumDesigner前面我们简要介绍了AltiumDesigner的一些特性,读者在网上查阅一下Altium的发展历程,然后,查阅一下Altium的新特性和功能,同时打开AltiumDesigner进行初步操作。通过初步操作,了解该软件的一些初始界面和设计的窗口。我们打开该软件,逐步熟悉。操作如下:(1)启动这个软件。(2)软件启动后,加载完成后,会进入到软件的初始界面。(3)加载完成后,我们将鼠标移动到主菜单中的“file”|“new”上面,会展开三级菜单,如图1-2所示。注意:我们选择“file”|“new”这个菜单,只是举例而已,不是只有这一个菜单。图1-2new下面的三级菜单我们可以看到Altium还有很多功能菜单,我们在本任务中不再一一描述,我们在后续的项目和任务中,再仔细介绍。旁批栏:课题:安装、激活、汉化教学目的及要求:掌握软件的安装、激活、汉化的实现方法教学重点:上机操作软件的安装、激活、汉化的实现方法。教学难点:印制电路板的设计流程。特别是元件库的设计及PCB的制作复习旧课:了解界面学习新课:我们在第1个任务中介绍了的一些特性,同时,初步操作了,但是对于这个软件,自己如何安装,如何汉化,如何激活,大家并不熟悉。该任务是对的安装方法进行介绍,主要介绍该软件的安装、激活、汉化的实现方法,通过本任务的学习,使读者能够在电脑中安装上这个软件,同时,要掌握该软件在Windows各版本下的激活方法。1.2.1A的安装方法如下:(1)找到文件包,然后找到的双击开始安装。(2)弹出AltiumDesignerRelease10安装向导窗口。(3)单击“Next”,出现接受协议窗口,选择“Iaccepttheagreement”。(4)单击“Next”,选择版本号和安装的源文件,我们可以保持默认。(5)单击“Next”,选择安装程序到哪个文件夹,即安装的目标文件,默认是C盘,我们可以选择D盘,其它的路径不变,如图1-6所示。图1-6选择目标路径(6)单击“Next”,出现“ReadytoInstall”准备安装对话框。(7)单击“Next”,出现安装过程对话框,直到安装完成。(8)直到安装完成后,单击“finish”完成安装。1.2.2A软件英文转为中文(1)安装完成后,我们可以启动这个软件。(2)软件启动过程中看到软件的版本号是:。(3)软件启动成功后,发现软件语言是英文的,同时在软件窗口的正中间有一个红色的提示,说明软件还不能使用,没有激活。(4)我们单击主菜单中“DXP”按钮,在出现的快捷菜单中选择“Preferences”。(5)在出现的“Preferences”窗口中,展开“System-General”,在“Localization”区域中勾选“UseLocalizedresources”,同时勾选“Localizedmenus”,如图1-11所示,当勾选后,将会弹出一个提示对话框,提示启动新的设置工作如图1-12所示,单击“OK”按钮,回到图1-11中,再单击“OK”按钮,退出“altiumdesigner10”,再一次重新启动后,软件的工作窗口界面已经成为中文了。图1-11“Preferences”窗口图1-12提示重新启动设置工作图1-13中文软件界面1.2.3A(1)将激活的压缩文件AD10破解进行解压。(2)运行里面的“”,双击即可打开,弹出一个密码学试验研究对话框。(3)单击“打开模板”按钮,选择“”。(4)打开模板文件后的对话框如图1-17所示,我们可以在其中“TransactorName=JYL”这行中更改“=”后面的为自己想输入的名字,这个可以任意输入。(5)单击图1-17中的“生成协议”按钮,出现一个保存协议文件的对话框,可以输入一个任意的名字,如输入:,后缀名为.alf,不要更改。(6)弹出生成协议成功的提示框,如图1-19所示。图1-19弹出生成协议成功的对话框(7)运行前面解压文件中的“”程序,双击即可打开。(8)我们单击“patch”查找Altiumdesigner10软件的主程序文件。图1-20单击Patch查找主程序(9)单击“是”查找Altium10的安装路径中的主程序文件,我们在AltiumdesignerRelease10软件的安装目录中查找,找到后单击打开按钮,出现补丁成功的对话框。(10)重新启动Altium10,单击主菜单DXP下面的“我的帐户”子菜单。(11)出现一个红色的提示窗口,在里面有一行文字,意思是说软件没有激活,是不能使用的。(12)单击图1-25中的“添加单机版License文件”,然后找到文件,就可以完成添加。出现OK状态。任务实施的安装汉化与激活我们在本任务中介绍了的安装、汉化、激活方法,下面进行实际操作。1.任务实施环境需求:(1)一台WINDOWS操作系统计算机,配置为主流的电脑配置(2)的安装软件2.任务实施的步骤1)的安装2)软件的汉化3)的激活使用旁批栏:课题:的操作教学目的及要求:熟悉ALTIUM10操作教学重点:熟悉ALTIUM10操作。教学难点:ALTIUM10操作一、复习二、新课学习任务的操作任务分析我们在任务2中介绍了的安装,本任务将介绍软件的编辑器界面环境和系统菜单简介。相关知识1.3.1启动启动非常简单。安装完毕系统会将应用程序的快捷方式图标在开始菜单中自动生成。执行菜单命令“开始”|“所有程序”|“”|“”,将会启动主程序窗口。的工作面板和窗口与Protel软件以前的版本有较大的不同,对其管理有一特别的操作方法,而且熟练地掌握工作面板和窗口管理能够极大地提髙电路设计的效率。1.3.2AltiumDesigner编辑器界面启动AltiumDesigner10后,将进入它的集成操作环境,即AltiumDesigner的主界面,主界面由以下几部分组成:标题栏、菜单栏、工具栏、文件夹面板、任务选择区面板和面板控制栏等。1.3.3系统的菜单简介在图1-28上部所示为系统的主菜单栏,具体如图1-31所示。在该栏中,可以完成关于的所有操作。图1-31系统主菜单栏1.[DXP]子菜单该菜单的子选项如图1-32所示,在该菜单中可完成对的通用配置。2.[文件]子菜单该菜单的子选项如图1-33所示,在该菜单中可完成对所支持类型的文件的新建、打开、修改、保存,以及相应的工程文件的新建、打开、修改、保存等操作。该菜单是设计者最常用的菜单之一。3.[视图】子菜单该菜单的子选项如图1-33所示,在该菜单中可对的工作栏等进行选择,以决定主页面中是否显示相应界面.4.【工程】子菜单该菜单的子选项如图1-34所示,在该菜单中,可对相应的工程文件进行编译、展示两个工程文件的不同之处、将自由文件添加进工程、将文件从工程中移除、对相应的工程进行设置等操作,是中最常用的菜单之一。5.[窗口]子菜单该菜单的子选项如图1-35所示,在该菜单中,可对窗口展示方式进行设置。任务实施中的菜单操作我们在相关知识中介绍了中的窗口界面和菜单操作,在任务实施中,我们要进行上机操作完成以下内容。1.主界面2.熟悉各个主菜单和子菜单中的命令和功能。旁批栏:课题:的文件类型操作教学目的及要求:操作文件类型教学重点:创建各种文件操作教学难点:创建各种文件操作2.1.1A的文件类型在软件中,原理图文件、PCB文件、原理挥文件、PCB库文件、元器件封装库文件、集成元器件库文件以及网络图表文件等,都可以成为工程项目文件的源文件。在印制电路板的设计过程中,一般应先建立一个设计工程项目文件,该文件的扩展名为".Prj***"(其中***是由所建工程项自的类型决定的。2.1.2A的文件结构软件的文件组织结构可以表述成如图2-1所示的结构。图的文件结构从图2-1可见,多个源文件可以隶于同一个设计工程项自文件。2.1.3A工程及相关文件的创建1.工程文件支持工程级别的文件管理。在一个工程文件中包含有设计中生成的一切文件,如原理图文件、网络报表文件、PCB文件以及其它报表文件等,它们一起构成一个数据库,完成整个的设计。如图2-2所示。图2-2工程文件2.自由文档不从工程中新建,而直接从“文件”“新建”菜单中建立的文件称为自由文档,如图2-3所示。图2-3中我们标示出的自由文档,也是临时文件。图2-3自由文档3.文件保存在中存盘时,系统会单独地保存所有设计中生成的文件,同时也会保存工程文件。但是需要说明的是,文件存盘时,工程文件不像Protel99SE那样,所有设计时生成的文件都会保存在工程文件中,而是每个生成文件都有自己的独立文件。注意:虽然支持单个文件,但是正规的电子设计,还是需要建立一个工程文件来管理所有设计中生成的文件。任务实施我们前面介绍了文件结构和文件类型,下面我们进行实际的文件操作。2.1.4任务实施1PCB工程的创建与保存(1)运行软件,进入到工作主窗口界面,执行【文件】|【新的】|【工程】|【PCB工程】菜单命令。(2)执行命令之后,软件就会创建一个空的PCB工程,并使用默认文件名为,从Projects工作面板中,可以看到这个空工程,如图2-5所示。图2-5新建的空PCB工程(3)执行【文件】|【保存工程】菜单命令,弹出保存工程项目文件路径和文件名的对话框,如2-6所示。(4)在弹出的保存文件对话框中选择合适的路径和文件名。若把工程项目文件改名为,可以着到左侧的Projects工作面板中,当前工程的名字已经换成了,如图2-7所示。2.1.5任务实施2文件的创建与保存添加原理图文件、PCB文件为例步骤如下。(1)执行【文件】|【新的】|【原理图】菜单命令,软件会在当前工程项目中添加一个空的默认文件名为的原理图文件,并在工作区窗口中打开,如图2-8所示。(2)执行【文件】|【新的】|【PCB文件】菜单命令,软件会在当前工程项目中添加一个空的默认文作名为的PCB文件,并在工作区窗口中打开,如图2-9所示。(3)保存。分别执行【文件】菜单中保存命令,保存新建的原理图文件和PCB文件。2.1.5任务实施3打开和切换文件1.打开双击如图2-11所示的工程面板中的文件名,就可以打开该文件。目前它们都是空文件。2.切换单击编辑区中相应的文件名,即可切换当前正在编辑的文件。单击编辑区相应的文件名可切换当前正在编辑的文件2.1.6任务实施41.删除文件2.添加文件添加新文件:在项目面板中的项目上单击鼠标右键,然后执行“给工程添加新的”菜单命令,将需要新设计的文件添加到当前工程项目中。添加已有文件:在项目面板中的项目上单击鼠标右键,然后执行“添加现有的文件到工程”菜单命令,从弹出的对活框中选择一个需要的文件,添加到当前工程项目中。另外,Projects工程面板中所显示的自由文件,可通过鼠标拖动到项目文件中,从而将其加人到工程项目中。旁批栏:课题:PCB工程及文件操作实例教学目的及要求:工程文件的操作教学重点:工程文件的操作。教学难点:工程文件的操作任务2PCB工程及文件操作实例任务分析我们本任务主要是要完成工程文件的创建保存及其它操作,通过操作进一步熟悉文件系统结构。相关知识我们在前一个任务中已经介绍了相关操作知识,本处从略。任务实施2.2.1任务实施1CB工程及文件操作实例根据如下要求进行相关操作。在F盘的根目录下建立一个名为“信号灯指示电路”的文件夹。所有文件均保存在“信号灯指示电路”文件夹下。新建名为“信号灯指示电路”的工程文件;新建一个名为“信号灯指示电路“的原理图文件;新建一个名为“信号灯指示电路”的PCB文件。旁批栏:课题:原理图组件放置与编辑教学目的及要求:掌握库的加载和删除,元件的放置,复制,粘贴教学重点:库的加载和删除,元件的放置,复制,粘贴。教学难点:库的加载和删除,元件的放置,复制,粘贴任务1原理图组件放置与编辑任务分析本任务我们是要认识原理图和PCB的常用组件,然后掌握这些组件的放置方法和编辑方法。相关知识3.1.1了解AltiumDesigner10组件在实际电路设计中,最重要的就是认识元器件的原理图符号和封装符号。1.组件的原理图符号例如,图2-1所示即为电阻的两种原理图符号。(a)国内符号(b)国外符号图3-1电阻的原理图符号2.组件的封装符号组件的封装符号主要在设计印制电路板时使用,其目的是为组件在印制电路板上预留适当的焊盘,使组件可以焊接固定并和其它组件建立电气连接关系。图3-2为几种电容器的封装符号。(a)瓷片电容(b)电解电容图3-2几种电容器的封装符号3.常用组件及其封装一览表3.1.2原理图组件的放置与编辑利用ProtelDXP设计电路图所用的绝大多数常用组件都在其自带的组件库中,要使用这些组件,必须先将其所在的组件库加载到系统。然后我们才能将这些组件放置到原理图的设计区域中。具体操作步骤我们见任务实施部分。3.1.3任务实施1组件库的加载与移除1.要求掌握常用的组件库加载方法。本任务要求加载三个组件库。①MiscellaneousDevices:包含电容、电阻、二极管、三极管、变压器等常用电子组件。②MiscellaneousConnectors:包含单排插头、双排插头、RS-232接口等电气连接组件。③PhilipsMicrocontroller8-Bit:包含Philip公司生产的各种类型8位单片机。2.操作(1)创建工作环境组件库的加载必须在一定的工作环境中才能进行,这个环境需要建立一个项目并创建相应的电路原理图文档。①新建项目。选择菜单命令【文件】|【新的】|【PCBProject],创建一个空白项目文件"",将其保存并命名为“"o②新建原理图文档。创建一个原理图文档并将其命名为“”后保存,图纸尺寸采用默认。(2)打开组件库管理浏览器有三种方法可以打开组件库管理浏览器:①执行菜单命令[设计]|[添加/移除库],如图3-4所示;②执行选择屏幕右下角工作区面板的【System]--[Libraries】命令,如图3-5所示;③直接单击工具栏的浏览组件库按钮。图3-4[设计]|[添加/移除库]图3-5系统|库(3)加载/移除组件库加载完成的已安装选项卡如图3-11所示。如果不需要某一组件库,在图3-11所示的“已安装”选项卡的对话框中选中该组件库后,单击该对话框下的“删除”按钮,即可将该组件库从系统中卸载。组件库安装完成后,我们回到“库”面板,可见到已经安装的3个组件库,通过下位列表查看如图3-12所示。注意:上面多出的部分库,是因为我们选择了前面曾经提到的封装和3D模型的复选框已经勾选了,所以显示了出来。3.1.4任务实施2组件的放置、移动和属性编辑放置效果本例要求将一个由单片机控制的简易音乐播放电路所用组件放置到图纸上,并编辑这些组件的属性。各组件的放置效果见图3-13所示。图3-13组件放置后的效果图操作组件库加载完毕后,即可在原理图工作环境中放置和编辑组件。下面先以一个电阻组件为例,来说明一般组件的放置与编辑方法。(1)组件的放置与属性设置(2)组件的位置调整(3)组件的属性修改3.1.5任务实施3组件的复制、粘贴、排列和删除在使用Altium10绘制原理图时还要经常用到组件的复制、粘贴和删除。·1.要求掌握组件的复制、粘贴、排列和删除等常用编辑方法。2.操作下面以图3-13中的二极管为例,说明组件的复制、粘贴、排列和删除方法。(1)组件的复制(2)组件的粘贴①左对齐。首先用鼠标框选的方法,或先按住“Shift"键再用左键依次单击各个二极管,使图3-20(a)中的4个二极管均处于选中状态。然后,执行菜单命令“编辑”|“对齐”|“左对齐”,即可出现图3-20(b)所示的二极管对齐效果。②组件垂直均匀分布。首先选中图3-20(b)所示的4个二极管,然后执行菜单命令“编辑”|“对齐”|“垂直分布”,,即可出现图3-20(c)所示的垂直分布效果。其它排列效果与此类似,读者可自行练习。(4)组件的删除当图纸中的某个组件不需要时,可采用如下方法进行删除。①单个组件的删除。首先用鼠标单击组件,当组件周围出现4个小方块后,按“Delete”键可将其删除;或执行菜单命令“编辑”|“删除”,也可将组件删除。②多个组件的删除。首先用鼠标选中待删除的多个组件,然后按“Delete"键,将其删除;或执行菜单命令“编辑”|“删除”,将其删除。旁批栏:课题:PCB文件的创建教学目的及要求:掌握PCB文件的创建方法教学重点:熟悉PCB文件创建方法。教学难点:PCB创建方法3.2.1PCB文件的创建创建PCB文件的方法如下:(1)执行菜单命令“文件”|“新建”|“PCB”示;(2)选择工作区面板底部的“Files”标签,在打开目录中的“从模板新建文件”单元,单击“PCBBoardWizard",通过PCB向导创建PCB文件。3.2.2移除PCB文件(1)选择PCB文件。在Projects项目标签目录下,选择要移除的PCB文件。(2)删除PCB文件。任务实施3.2.2任务实施1简单PCB设计操作步骤如下:1.创建工作环境2.生成原理图(1)执行菜单命令“设计”|“浏览库”,然后加载组件库(2)然后拖动组件到原理图中,并进行放置并连接线路完成原理图的绘制。当然,我们可以打开一幅已经制作好的原理图。(3)我们打开一个555电路图,如图3-29所示。图3-29555电路(3)将其另存到我们的这个项目文件中。(4)然后选择“添加现有的文件到工程”,将555加到我们的项目文件中。(5)保持原理图文件的选择状态,然后选择如图3-32所示的命令。图3-32更新PCB(6)出现“工程更改顺序”对话框。(7)单击“生效更改”,发现出错,有些组件封装没有找到是一个X标记。(8)我们按前面的第一个任务中介绍的方法增加组件封装后,再次进行生效更改。(9)再单击“执行更改”命令,全部正确。(10)单击“关闭”,查看PCB中的组件,发现组件已经进入到PCB中了。(11)将组件拖动到PCB框中,然后进行拖动布局,如图3-38所示。图3-38拖动布局(12)执行“自动布线”|“全部”,出现一个对话框,选择RouteAll即可开始布线。(13)完成布线,如图3-40所示。图3-40完成布线(14)然后添加泪滴,选择“工具”|“滴泪”命令来完成。(15)添加覆铜,选择“放置”|“多边形覆铜”进行绘制覆铜,效果如图3-42所示。图3-42效果图注意:这个只是初步的效果,我们可以反复进行修改,我们也可以调整布线,重新布线,手工修改布线,或增加线宽,在后面的项目中我们会介绍,本处从略。旁批栏:课题:原理图的设计过程教学目的及要求:了解原理图的设计流程教学重点:原理图的设计流程教学难点:原理图的设计流程4.1.1原理图的设计过程原理图的设计可按下面过程来完成:(1)新建原理图文件。(2)设置图纸参数。(3)加载组件库。(4)放置元器件。(5)原理图布线。(6)电气检查与修改。(7)生成各种报表。(8)保存原理图并打印输出。4.1.2原理图的设计流程图原理图的常规设计流程如下:图4-2原理图的常规设计流程注意:原理图作为一张图,它是绘制在原理图图纸上的,它全部是符号,没有涉及实物,因此原理图上没有任何的尺寸概念。原理图最重要的用途就是为PCB板设计提供组件信息和网络信息,并帮助设计者更好地理解设计原理。任务实施总结原理图的设计流程我们在前面介绍了原理图的设计流程,下面请读者完成下面的操作。读者找一张原理图自己归纳出该张原理图的设计步骤,并作好项目的创建、组件的加载、组件放置、布局和连线操作。旁批栏:课题:AltiumDesigner菜单操作及工具使用教学目的及要求:熟悉AltiumDesigner菜单操作及工具使用教学重点:AltiumDesigner菜单操作及工具使用。教学难点:AltiumDesigner菜单操作及工具使用4.2.1菜单栏在AltiumDesigner10设计系统中对不同类型的文件进行操作时,菜单栏的内容会发生相应的改变.在原理图的编辑环境中,菜单栏如图4-4所示。图2-4原理图编辑环境中的菜单栏在主菜单中,可以找到所有绘制新原理图所需要的操作.4.2.2工具栏单击菜单栏中的“察看”|“工具栏”|“自定制”命令,图4-5所示,然后系统将弹出如图4-6所示的“CustomizingPickATaskEditor(定制原理图编辑器)”对话框。在该对话框中可以对工具栏中的功能按钮进行设置,以便用户创建自己的个性工具栏。(1)标准工具栏:为用户提供了一些常用的文件操作快捷方式,如打印、缩放、复制、粘贴等,以按钮图标的形式表示出来,如图4-7所示。如果将光标悬停在某个按钮图标上,则该图标按钮所要完成的功能就会在图标下方显示出来,便于用户操作。图4-7标准工具栏(2)连线工具栏:用于放置原理图中的组件、电源、接地、端口、图纸符号、未用引脚标志等,同时完成连线操作,如图4-8所示。图4-8连线工具栏(3)绘图工具栏:用于在原理图中绘制所需要的标注信息,不代表电气连接,如图4-9所示。可以尝试操作其它的工具栏。总之,在“察看”菜单下“工具栏”命令的子菜单列出了所有原理图设计中的工具栏,在工具栏名称左侧有“∨”标记则表示该工具栏已经被打开了,否则该工具栏是被关闭的,如图4-10所示。图4-9绘图工具栏4.2.3操作原理图的工作窗口和工作面板工作窗口是进行电路原理图设计的工作平台.在该窗口中,用户可以新绘制一个原理图,也可以对现有的原理图进行编辑和修改。在原理图设计中经常用到的工作面板有:(1)“Projects”(工程)面板:该面板如图4-11所示,在该面板中列出了当前打开工程的文件列表以及所有的临时文件。(2)“组件库”面板:该面板如图4-12所示,在该面板中可以浏览当前加载了的所有组件库,通过该面板可以在原理图上放置组件,此外还可以对组件的封装、SPICE模型和SI模型进行预览。(3)“Navigator”(导航)面板:该面板在分析和编译原理图后能够提供原理图的所有信息,通常用于检查原理图。4.2.4任务实施认识工程文件和原理图文件的环境经过前面的介绍,读者完成两个操作。1.建立一个工程文件,并在工程文件中建立一个原理图文件。要求:在F盘上建立一个文件夹“原理图设计环境”,然后将工程文件名默认,保存在这个文件夹下面,同时,在默认的工程文件上再建立一个原理图文件。2.建立原理图文件后,操作各个主菜单,鼠标移动打开主菜单中的二级或三级菜单,然后进行记录或截图说明,有哪些主菜单,有哪些二级或三级菜单。旁批栏:课题:原理图窗口的操作教学目的及要求:熟悉原理图窗口的操作教学重点:熟悉原理图窗口的操作。教学难点:原理图窗口的操作任务4原理图窗口的操作任务分析原理图设计系统中的“察看”菜单前面曾经介绍过,通过该菜单可以很方便地对原理图进行视图操作。原理图的视图操作,主要是为了在设计原理图时,能够对原理图进行放大、缩小等设置。相关知识视图操作主要包括以下几项内容:(1)工作窗口中内容的缩放。(2)工作窗口的刷新。(3)工具栏和工作面板的打开/关闭。(4)状态信息显示栏的打开/关闭。(5)图纸的格点设置。(6)工作区面板设置。(7)桌面布局设置。各项操作中最常用的是对工作窗口中内容的缩放。通过选择“察看”菜单中的选项可以实现功能不同的工作窗口操作。任务实施4.4.1任务实施1缩放原理图的1.在工作窗口选择显示的内容该操作包括在工作窗口中显示所有文档,所有组件(工程)选定的区域、选择的工程(组件)选择的格点周围等。2.显示比例的缩放该类操作包括按照比例显示原理图、放大和缩小显示原理图以及不改变显示比显示原理图上坐标点附近区域,它们一起构成了“察看”菜单的第二部分。4.4.2任务实施2刷新视图和开关工具栏、工作面板和状态栏1.刷新原理图单击“察看”|“刷新”菜单选项可以使显示恢复。2.开关工具栏和工作面板工具条、工作区面板和桌面布局这几个子菜单,都是位于主菜单“察看”这个菜单中,鼠标移动到“察看”菜单上就会找到这几个子菜单,鼠标再移动到这几个子菜单上,就会显示第三级子菜单。注意:工具栏中下级菜单的中的∨表示该工具栏显示,如果单击该菜单∨消除表示该工具栏关闭。注意:当我们由于移动某个对话框使窗口显示混乱后,可以启动主菜单中的“察看”|“桌面布局”|“Default”菜单使桌面恢复正常。3.开和关状态信息显示栏中有坐标显示和系统当前状态显示,它们位于窗口的底部,通过“察看”菜单“状态栏”菜单和“命令状态”可以设置是否显示它们,缺省的设置是显示坐标,而不显示系统当前状态。4.4.3任务实施3设置图纸的格点在“察看”菜单中也可以设置图纸的格点,如图4-20所示。图4-20图纸的格点设置旁批栏:课题:使用绘图工具绘图教学目的及要求:掌握使用绘图工具绘图操作的方法教学重点:绘图工具绘图操作。教学难点:绘图工具绘图操作任务5使用绘图工具绘图任务分析在原理图编辑环境中,与“Wiring(连线)”工具栏相对应的,还有一个“Utilities(实用)”工具栏,用于在原理图中绘制各种标注信息,使电路原理图更清晰,数据更完整,可读性更强.该“Utilities(实用)”工具栏中的各种图元均不具有电气连接特性,所以系统在进行ERC检查及转换成网络表时,它们不会产生任何影响,也不会被添加到网络表数据中。相关知识原理图的注释是通过原理图的绘图工具来实现的,我们本处只介绍一下原理图的画图工具,具体操作见任务实施部分。原理图的注释大部分是通过“画图”工具栏执行的,该工具栏如图4-22所示。图4-22画图工具栏任务实施4.5.1任务实施1在原理图上绘制直线注意:我们在注意的是直接在原理图中绘制的直线和曲线没有电气特性,只是起注释作用。1.绘制直线单击画图工具栏上的按钮即可开始绘制直线。在原理图中,可以用直线来绘制一些注释性的图形,如表格、箭头、虚线等,或者在编辑组件时绘制组件的外形。直线在功能上完全不同于前面介绍的导线,它不具有电气连接特性,不会影响到电路的电气连接结构.绘制直线的操作步骤如下:(1)单击菜单栏中的“Place(放置)”|DrawingTools(绘图工具)|"Line(直线)”命令,或单击“Utilities(实用)”工具栏中的/(绘制直线)按钮,或按快捷键P+D+L,此时光标变成十字形状。(2)移动光标到需要放置直线的位置处,单击确定直线的起点,多次单击确定多个固定点。一条直线绘制完毕后,右击即可退出该操作。(3)此时光标仍处于绘制直线的状态,重复步骤2的操作即可绘制其它的直线.在直线绘制过程中,需要拐弯时,可以单击确定拐弯的位置,同时通过按Shift+Space键来切换拐弯的模式。在T型交叉点处,系统不会自动添加节点。右击或按Esc键即可退出操作。(4)设置直线属性.双击需要设置属性的直线或在绘制状态时按下Tab键,系统将弹出相应的直线属性设置对话框,如图4-23所示。可以完成线宽、线型、颜色等设置。旁批栏:课题:掌握原理图中各种电路连接符号的使用方法教学目的及要求:掌握原理图中各种电路连接符号的使用方法教学重点:熟悉原理图中各种电路连接符号的使用方法。教学难点:原理图中各种电路连接符号的使用方法4.6.1用导线连接组件导线是电气连接中最基本的组成单位,放置导线的操作步骤如下:(1)单击菜单栏中的“Place(放置)”|"Wire(导线)”命令,或单击“Wiring(连线)”工具栏中的(放置导线)按钮,或按快捷键P+W,此时光标变成十字形状并附加一个交叉符号。(2)将光标移动到想要完成电气连接的组件的引脚上,单击放置导线的起点,由于启用了自动捕捉电气节点(electricalsnap)的功能,因此,电气连接很容易完成。出现红色的符号表示电气连接成功。(3)导线的拐弯模式。单击确定导线的拐弯位置,并且可以通过按Shift+Space键来切换导线的拐弯模式。有直角、450角和任意角度3种拐弯模式,如图4-24所示。导线放置完毕,右击或按Esc键即可退出该操作。图4-24导线的拐弯模式(4)设置导线的属性.任何一个建立起来的电气连接都被称为一个网络(Net),每个网络都有自己惟一的名称。系统为每一个网络设置默认的名称,用户也可以自行设置。4.6.2总线的绘制((Bus)总线的放置与导线的放置基本相同,其操作步骤如下:(1)单击菜单栏中的“Place(放置)”|“Bus(总线)”命令,或单击“Wiring(连线)”,工具栏中的(放置总线)按钮,或按快捷键P+B,此时光标变成十字形状。(2)将光标移动到想要放置总线的起点位置,单击确定总线的起点.然后拖动光标,单击确定多个固定点,最后确定终点,如图4-27所示。图4-27总线的放置(3)设置总线的属性。在放置总线的过程中,可以对总线的属性进行设置.双击总线或在光标处于放置总线的状态时按Tab键,弹出如图4-28所示的“Bus(总线)”对话框,在该对话框中可以对总线的属性讲行设置。4.6.3绘制总线分支线(BusEntry)放置总线入口的操作步骤如下:(1)单击菜单栏中的“Place(放置)”|“BusEntry(总线入口)”命令,或单击“Wiring(连线)“工具栏中的(放置总线入口)按钮,或按快捷键P+U,此时光标变成十字形状。(2)在导线与总线之间单击,即可放置一段总线入口分支线。同时在该命令状态下,按Space键可以调整总线入口分支线的方向,如图4-29所示。图4-29放置总线分支(3)设置总线入口的属性。在放置总线入口分支线的过程中,用户可以对总线入口分支线的属性进行设置。双击总线入口或在光标处于放置总线入口的状态时按Tab键,弹出如图4-30所示的“BusEntry(总线入口)”对话框,在该对话框中可以对总线分支线的属性进行设置。4.6.4放置电气节点(ManualJunction)手动放置电气节点的步骤如下:(1)单击菜单栏中的“Place(放置)”|“手工节点”命令,或用快捷键P+J,此时光标变成十字形状,并带有一个电气节点符号。(2)移动光标到需要放置电气节点的地方,单击即可完成放置,如图4-31所示。此时光标仍处于放置电气节点的状态,重复操作即可放置其它节点。图4-31放置电气节点(3)设置电气节点的属性。4.6.5放置电源符号(PowerPort)电源和接地符号是电路原理图中必不可少的组成部分。放置电源和接地符号的操作步骤如下:(1)单击菜单栏中的“Place(放置)”|“PowerPort(电源端口)”命令,或单击“Wiring(连线)”工具栏中的(接地符号)或(电源符号)按钮,或按快捷键P+0,此时光标变成十字形状,并带有一个电源或接地符号。(2)移动光标到需要放置电源或接地符号的地方,单击即可完成放置,如图4-33所示,此时光标仍处于放置电源或接地的状态,重复操作即可放置其它的电源或接地符号。(3)设置电源和接地符号的属性。4.6.6放置网络标签(NetLabel)介绍网络标号放置的操作步骤:(1)单击菜单栏中的"Place(放置)”|“NetLabel(网络标号)”命令,或单击“Wiring(连线)”工具栏中的Net(放置网络标号)按钮,或按快捷键P+N,此时光标变成十字形状,并带有一个初始标号“NetLabell”,如图4-35所示。图4-35初始网络标号(2)移动光标到需要放置网络标号的导线上,当出现红色交叉标志时,单击即可完成放置,如图4-36所示。此时光标仍处于放置网络标号的状态,重复操作即可放置其它的网络标号。右击或者按Esc键即可退出操作。图4-36放置的网络标号(2)设置网络标号的属性。4.6.7放置输入/输出端口((Port)放置输入/输出端口的操作步骤如下:(1)单击菜单栏中的“Place(放置)”|“Port(端口)”,命令,或单击“Wiring(连线)”工具栏中的(放置端口)按钮,或按快捷键P+R,此时光标变成十字形状,并带有一个输入/输出端口符号。(2)移动光标到需要放置输入/输出端口的组件引脚末端或导线上,当出现红色交叉标志时,单击确定端口一端的位置。然后拖动光标使端口的大小合适,再次单击确定端口另一端的位置,即可完成输入/输出端口的一次放置。此时光标仍处于放置输入/输出端口的状态,重复操作即可放置其它的输入输出端口。(3)设置输人/输出端口的属性。4.6.8放置忽略ERC测试点(NoERC)放置忽略ERC测试点的操作步骤如下:(1)单击菜单栏中的“Place(放置)”|“Directives(指示)”|“NoERC(没有ERC测试点)”命令,或单击“Wiring(连线)”工具栏中的(放置忽略ERC测试点)按钮,或按快捷键P+V+N,此时光标变成十字形状,并带有一个红色的交叉符号。(2)移动光标到需要放置忽略ERC测试点的位置处,单击即可完成放置,此时光标仍处于放置忽略ERC测试点的状态,重复操作即可放置其它的忽略ERC测试点。右击或按Esc键即可退出操作。(3)设置忽略ERC测试点的属性。4.6.9放置PCB布线指示(PCBLayout)放置PCB布线指示的步骤如下:(1)单击菜单栏中的“Place(放置)”|“Directives(指示)”|“PCBLayout(PCB布局)”命令,或按快捷键P+V+P,此时光标变成十字形状,并带有一个PCB布线指示符号。(2)移动光标到需要放置PCB布线指示的位置处,单击即可完成放置,如图4-40所示。图4-40放置PCB布线指示(3)设置PCB布线指示的属性。旁批栏:课题:绘制原理图教学目的及要求:掌握绘制原理图的方法教学重点:熟悉绘制原理图的方法。教学难点:掌握绘制原理图的方法4.6.10任务实施1绘制原理图(1)创建一个工程文件,创建方法见前面的介绍。(2)创建完成的PCB工程文件默认名为“”,此时在设计窗口左侧会出现一个工程面板,如图4-45所示。在该面板中,在“”上单击鼠标右键后,选择“保存工程”命令,对创建的工程文件进行重新命名。(3)将工程文件以examplel为名进行保存,则工程面板中相应的“”变化为“”,如图4-46所示。(4)工程创建完成后,工程文件中没有任何文件。此时,在上单击鼠标右键后,选择“给工程添加新的”|“Schematic”命令,创建原理图文件,如图4-47所示。(5)创建完成的原理图文件如图4-48所示。与对工程文件的命名方式一样,将该原理图文件命名为“examplel”,而后在该界面中进行原理图设计。(6)在该界面中,从“库”面板中向原理图中添加相应的元器件,主要包括ATMEL89C51、晶振、开关、电阻、电容与发光二极管等,如图4-49所示。(7)元器件符号添加完成后,选中连线工具栏中的导线,然后连接原理图中的各组件符号,连接完成后如图4-50所示。图4-50连接电路注意:从图4-50中可以看出,所有的组件符号并没有进行排序,如图中的所有电容均显示“C”。如果组件符号没有排序,则不能自动生成相应的PCB文件,也不能自动修改PCB文件。(8)此时,可通过执行菜单命令“工具”|“注解”,如图4-51所示,对原理图组件符号进行排序。(9)执行该命令后,弹出如图4-52所示“注解”对话框。(10)单击【更改更改列表UpdateChangesList】按钮,对元器件进行编号,首先弹出一个对话框,如图4-53所示,单击此时,图4-52右侧窗口中的组件编号将发生变化,具体如图4-54所示。(11)从图4-54中可以看出,组件编号己经发生变化,此时单击“接受更改创建ECO”按钮后,弹出如图4-55所示的ECO对话框。(12)在工程更改顺序对话框中,首先单击“生效更改”按钮,对编号更改的有效性进行检验,检验结果将在右侧“状态”窗口中的“检测”子窗口中显示,如图4-56所示。(13)对编号验证无误后,单击“执行更改”按钮,执行对编号的修改,修改结果如图4-57所示。(14)至此,编号修改完成,单击“关闭”按钮,退出工程更改顺序对话框,在“注释”对话框中,单击“关闭”按钮,退出“注释”对话框。图4-58原理图的组件发生了变化这时,一个完整的原理图文件已经创建完成,可依据该原理图文件进行PCB设计。4.6.11任务实施2原理图的电气规则检査(1)通过执行菜单命令【报告】一【ReportSinglePinNets】对原理图电气规则进行检查。如图4-59所示(2)执行完该命令后,可在工程面板的【Generated】|【TextDocuments】中的“”中查看相应的规则检查报告,如图4-60所示。图4-60查看相应的规则检查报告旁批栏:课题:了解PCB版图编辑界面教学目的及要求:◆了解PCB版图编辑界面教学重点:了解PCB版图编辑界面。教学难点:了解PCB版图编辑界面任务1了解PCB版图编辑界面5.1.1PCB编辑器的默认界面启动PCB编辑器有三种方法,即从Hies面板启动、从主页启动和从主菜单启动。启动PCB编辑器后,将进入如图5-1所示的PCB版图编辑界面,PCB版图编辑界面主要由菜单栏、工具栏、工作窗口等组成。图5-1PCB版图编辑界面5.1.2 PCB启动PCB版图系统参数设置对话框的方法有两种:一种方法是执行菜单命令【DXP】|【参数选择Preferences...】或【工具Tools】|【优先选项Preferences...】;另一种是在编辑窗口单击鼠标右键,从右键菜单中选择执行【选项Options】|【优先选项Preferences...】命令。启动的PCB版图系统参数设置对话框如图5-2所示。PCB版图系统参数共分为15大类,分别是General(常规参数)Display(显示参数)BoardInsightDisplay(板观察器示参数)BoardInsightModes(板观察器模式参数)BoardInsightColorOverrides(板观察器颜色覆盖参数)BoardInsightLens(板观察器透镜参数)DRCViolationsDisplay(DRC冲突显示参数)InteractiveRouting(交互式布线参数)TrueTypeFonts(字体参数)MouseWheelConfiguration(鼠标滚轮参数)PCBLegacy3D(三维模型参数)Default(默认参数)Reports(报告参数)LayerColors(层颜色参数)和Models(模型参数)。1.PCB编辑器常规参数的设置2. PCB编辑器显示参数的设置3. PCB编辑器板观察器显示参数的设置4. PCB编辑器板观察器模式参数的设置如图5-8所示为PCB编辑器的板观察器模式参数设置对话框,该对话框主要用来设置板观察器的模式参数。编辑器板观察器颜色覆盖参数的设置如图5-9所示为PCB编辑器的板观察器颜色覆盖参数设置对话框。1) 基本图案区域主要用于设置基础图案类型。有以下六种类型可供选择。2) 缩小行为区域主要用于设置放大显示设置类型。6. PCB编辑器板观察器透镜参数的设置如图5-10所示为PCB编辑器的板观察器透镜参数设置对话框,主要用于设置板观察器的透镜参数。7. PCB编辑器DRC冲突显示参数的设置如图5-11所示为PCB编辑器的DRC冲突显示参数设置对话框。8. PCB编辑器交互式布线参数的设置如图5-12所示为PCB编辑器的交互式布线参数设置对话框。交互式布线就是手工布线。9. PCB编辑器字体参数的设置如图5-13所示为PCB编辑器的字体参数设置对话框。10. PCB编辑器鼠标滚轮参数的设置如图5-14所示为PCB编辑器的鼠标滚轮参数设置对话框。用户可以选择不同的组合键来对应列表框中的相应功能。编辑器三维模型参数的设置如图5-15所示为PCB编辑器的三维模型参数设置对话框。编辑器默认参数的设置如图5-16所示为PCB编辑器的默认参数设置对话框。编辑器报告参数的设置如图5-17所示为PCB编辑器的报告参数设置对话框。编辑器层颜色参数的设置如图5-18所示为PCB编辑器的层颜色参数设置对话框。编辑器模型参数的设置如图5-19所示为PCB编辑器的模型参数设置对话框。旁批栏:课题:PCB参数设置教学目的及要求:掌握PCB参数设置方法教学重点:PCB参数设置。教学难点:PCB参数5.1.3 PCB参数(BoardOptions)环境参数的设置可以依次完成,以后不必再作修改。适当设置这些参数对PCB的设计非常重要,用户应当足够重视。(1)执行菜单命令【设计】|【板参数选项],进入“板选项”对话框,如图5-20所示。图5-20板选项对话框(2)在该对话框中,可以对测量单位、光标捕获网格、电气网格、可视网格和图纸参数等环境参数进行设置,还可以对显示图纸和锁定原始图纸等选项进行选择。(3)在布线过程中可以按<G>键,此时系统会弹出如图5-21所示的捕获网格设置列表,可以从中选择适当的参数,改变捕获网格的大小。任务实施5.1.4任务实施1设置PCB系统参数和PCB参数设置操作步骤如下:(1)启动PCB环境(2)设置PCB版图的参数,具体方法参见前面的介绍。(3)设置PCB板的参数旁批栏:课题:认识PCB编辑器的菜单栏、工具栏及工作面板教学目的及要求:◆熟悉操作PCB编辑器的菜单栏、工具栏及工作面板教学重点:熟悉PCB编辑器的菜单栏、工具栏及工作面板。教学难点:PCB编辑器的菜单栏、工具栏及工作面板任务2认识PCB编辑器的菜单栏、工具栏及工作面板5.2.1菜单栏PCB编辑器的菜单栏位于AltiumDesigner软件界面上方,如图5-22所示。图5-22PCB编辑器的菜单栏1)“文件”菜单其主要功能是进行PCB文件的相关操作,如新建、保存、更名、打开,打印等,如图5-23所示。2) 编辑“菜单主要用于PCB文件的编辑操作,如图5-24所示。3)“察看”菜单其主要功能是管理工具栏、状态栏和命令行是否在PCB编辑器中显示,控制各种工作面板的打开和关闭,如图5-25所示。4) “工程”菜单工程菜单中的命令主要涉及项目文件的有关操作,如新建项目文件、编译项目文件等,如图5-26所示。5) “放置”菜单6) “设计”菜单“设计”菜单、“工具”菜单、“报告”菜单中包含了PCB编辑过程中用到的一些高级编辑工具的功能,如史新原理图设计同步器功能、导入变化功能、规则设置功能、规则创建功能、板形设置功能、图层堆找管理器设置功能、板层和颜色管理功能、板层管理设置功能、生成PCB库功能,以及PCB环境参数设置功能。7) “工具”菜单该菜单是进行PCB设计的工具菜单,如图5-29所示。8) “自动布线”菜单主要用于自动布线,如图5-30所示。9) “报告”菜单主要用于完成PCB版图相关信息报告文件的生成,如图5-31所示。10) “窗口”菜单用于窗口显示的控制,与原理图编辑器中的“窗口”菜单类似。11) “帮助”菜单为用户提供使用帮助,与原理图编辑器中的“帮助”菜单类似。5.2.2工具栏1)标准工具栏(Standard)标准工具栏提供了缩放、选取对象的命令按钮,如图5-32所示。图5-32标准工具栏2)布线工具栏(Wire)布线工具栏为布线提供命令,其中的工具用于放置焊盘、过孔、导线等电气对象,如图5-33所示。图5-33布线工具栏3)实用工具栏(Utilities)实用工具栏如图5-34所示,它包括多个子菜单项,提供了一系列编辑PCB文件的实用工具,如图5-35所示图5-34实用工具栏5.2.3工作面板工作面板是AltiumDesigner的一大特色,在PCB设计过程中熟悉工作面板的使用方法能够提高设计效率。PCB编辑器中的工作面板与原理图编辑器中的工作面板类似,在此只做简单介绍。1.导航器面板(Navigator)与原理图编辑器类似,在PCB编辑器中,导航器面板也具有快速定位等功能。导航器面板(Navigator)位于PCB编辑器面板标签中。单击此面板,选择Navigator打幵导航器面板,如图5-36所示。该导航器面板的功能与原理图编辑器中的导航面板的功能类似,在此不再赘述。2. PCB面板(PCB)PCB面板是PCB设计环境中独有的一个工作面板。PCB而板位于面板标签中。单击面板标签,选中“PCB”,打开的PCB面板如图5-37所示。3. PCB检查器面板(PCBInspector)4. PCB规则和违例面板(PCBRulesandViolations)6. 3D可视化面板(3DVisualization)3D可视化面板(3DVisualization)位于面板标签ECB中。3D可视化面板能够设置3D可视化的相关参数。单击面板标签PCB,选PCB,打开3D可视化面板,如图5-40所示。在AltiumDesigner中,通过实时三维PCB可视化和导航技术,设计师能够自足乂和配置2D和3D的显示模式,从而更轻松地查广告牌卡设计过程和层叠结构。同时,板卡将以完整的硬件加速将三维视图呈现出来,3D可视化面板具备全部的表面纹理、真实色彩、明暗分布及PCB表面处理功能。设计师只需在设计周围移动鼠标指针,就能够检查板卡的内部结构。 在可配置的3D可视化面板中,可同时拥有三个3D视图,包括板卡A-A和B-B横截而切片,以及PCB的三维体视图。这些设置都可以保存,因此可以轻松地再次调用2D/3D视图的优先设置。任务实施5.2.4任务实施1设置PCB版图的系统参数操作步骤如下:(1)启动PCB环境(2)进入PCB环境的主窗口,熟悉各个操作界面。(3)单击各个主菜单,查看主菜单中的子菜单,并能够熟悉操作各个工作面板。旁批栏:课题:使用PCB设计规则教学目的及要求:◆熟悉使用PCB设计规则教学重点:使用PCB设计规则。教学难点:使用PCB设计规则任务3使用PCB设计规则(PCBRules)5.3.1PCB设计规则介绍在PCB的编辑环境中,执行菜单命令“设计”|“规则”,打开PCB设计规则与约束编辑器对话框,如图5-41所示。使用该对话框,可以进行各项设计规则的设置。图5-41PCB设计规则与约束编辑器对话框1.规则设置规则设置页面的第一部分为设计规则的基本属性,包括名称、注释和唯一ID三项。2.规则适用对象或适用范围设计规则的适用对象用于指定在进行设计规则检査时的图件对象范围。3.规则优先级5.3.2规则设置流程AltiumDesigner提供了设计规则向导,以帮助用户建立新的设计规则。一个新设计规则向导总是针对某一个特定的M络或对象而设置的。本节以建立一个电源线宽度规则为例,介绍规则向导的使用方法。1.规则创建向导器执行菜单命令“设计”|“规则向导”,或在PCB设计规则与约束编辑器中单击“规则向导”钮,打开“新建规则向导”对话框,启动规则向导。规则向导启动界面如图5-43所示。单击图5-43中的“下一步”按钮,进入“选择规则类型”选择规则类型界面,如图5-44所示。在“名称”文本框内填写规则名称,在“评论”文本框内填写注释内容,在规则列表框中列出的三种规则类型(Electrical、Routing和SMT)中选择规则类型后,单击“下一步”按钮,进入“选择规则范围”界面,如图5-45所示。完成适用范围的高级设置后,单击“下一步”桉钮讲入如图5-46所示的“选择规则优先级权”界面。通过单击“增加优先权”按钮和“减少优先权”按钮可将所选规则优先级升高或下降一级。单击“下一步”桉钮讲入如图5-47所示的“新规则完成”界面。单击“完成”按钮完成使用设计规则向导设置设计规则的操作,此时PCB设计规则与约束编辑器对话框中新增了一条名为Clearance_l的设计规则,如图5-48所示。2.规则编辑1)新建设计规则2)删除设计规则5.3.3设计规则检査(DRC)设计规则检査(DRC)是自动校验设计的逻辑和物理完整性强大而有用的功能。校验是根据部分或全部使能的设计规则进行的。同时,它可以在用户工作时在线检査,或一次批量检査,检验结果将在Message而板中列出或生成到报告中。1. DRC条件配置在PCB编辑器中执行菜单命令“工具”|“设计规则检查”,在弹出的“设计规则检查[mil]”对话框中完成DRC的配置,如图5-49所示。2.运用 在线DRC在线检查是在后台中进行的,它会对设计规则冲突做标记或自动阻止冲突的发生。3.运用DRC批量模式5.3.4导入/导出设计规则1.导入设计规则-如果需要在当前的PCB设计中应用以前设置的设计规则,可以导入已有的设计规则文件。2.导出设计规则为了将设计规则应用于其它的PCB版图设计,用户可以选择将设计规则导出到后缀名为.rul的文件中,供其它的设计引用。旁批栏:课题:电气和布线规则教学目的及要求:◆熟悉电气和布线规则设置教学重点:熟悉电气和布线规则设置。教学难点:电气和布线规则设置5.3.5电气规则(ElectricalRules)Electrical(电气)设计规则设置在电路板布线过程中所遵循的电气方面的规则,包括四个方面,'即安全间距(Clearance)、短路规则(Short-Circuit)、未布线网络规则(UnroutedNet)和未连接引脚规则(UnconnectedPin)。1)安全间距(Clearance)规则安全间距规则用于设定在PCB版图设计中,导线、过孔、焊盘、矩形覆铜填充等对象相互之间的安全距离。2)短路规则(Short-Circuit)短路规则设定电路板上的导线是否允许短路。如图5-54所示,在“约束”单元中选中“允许短电流”复选框,允许短路;默认设置为不允许短路。3)未布线网络(UnroutedNet)规则未布线网络规则用于检查指定范围内的网络是否布线成功,如果网络中有布线不成功的,该网络_L己经布完的导线将保留,没有成功布线的将保持飞线,如图5-55所示。4)未连接引脚(UnconnectedPin)规则未连接引脚规则用于检查指定范围内的元器件引脚是否连接成功。默认时,这是一个空规则,如果用户需要设计有关的规则,在图5-56中左侧目录的“UnConnectedPin”规则上单击鼠标右键可添加规则,然后可进行相关设置。5.3.6 布线规则(RoutingRules)布线规则主要是与布线设置有关的规则,共分为以下七类1.布线宽度(Width)布线宽度规则用于布线时的布线宽度的设定。系统默认所有布线宽度均为l0mil。用户可以为某些特定的网络设置布线宽度,如电源网络。一般每个特定的网络布线宽度规则需要添加一个规则名称,以便与其它网络区分,如图5-57所示。图5-57布线宽度规则设置界面在图5-57的“约束”区域内有布线的三个宽度约束,即首选宽度(PreferredWidth)、最小宽度(MinWidth)和最大宽度(MaxWidth)。2.布线方式(RoutingTopology)布线方式规则用于定义引脚之间的布线方式。此规则有七种方式,如图5-58所示。在“Constraints”区域中,单击“Topology”栏的下拉按钮,即可弹出布线方式如图5-59所示。3.布线优先级别(RoutingPriority)布线优先级别规则用于设置布线的优先次序,优先级别高的网络或对象会被优先布线。优先级别可以设置的范围是0?100,数字越大,级别越高。布线次序规则的添加、删除和规则使用范围的设置等操作方法与前述相似,这里不再重复。4.布线板层(RoutingLayers):布线板层规则用于设置允许自动布线的板层,如图5-61所示。5.布线转角(RoutingCorners)布线转角规则用于设置布线的转角方式。转角方式共有三种,如图5-65、图5-66和图5-67所示。6.布线过孔类型(Routing ViaStyle)布线过孔类型规则用于设置布线过程中自动放置的过孔尺寸参数。在“约束”区域,有两项需要设置,即过孔直径(ViaDiameter)和过孔的钻孔直径(ViaHoleSize),如图5-68所示。7.扇出布线控制(FanoutControl)扇出布线控制规则主要用于“球栅阵列”、“无引线芯片座”等种类的特殊器件的布线控制。旁批栏:课题:其他设计规则教学目的及要求:掌握PCB布线其他规则教学重点:熟悉PCB布线其他规则。教学难点:PCB布线其他规则5.3.7SMT规则(SMTRules)此类规则主要针对的是表贴式元器件的布线规则。1.表贴式焊盘引线长度(SMD ToCorner)2.表贴式焊盘与内电层的连接间距(SMD ToPlane)3.表贴式焊盘引出线收缩比(SMD NeckDown)图5-70表贴式焊盘引线长度设置界面图5-71表贴式焊盘与内电层的连接间距设置界面5.3.8阻焊/助焊覆盖规则(MaskRules)此类规则用于设置阻焊层、锡膏防护层与焊盘的间隔规则。1.阻焊层扩展(SolderMaskExpansion)通常阻焊层除焊盘或过孔外,整面都铺满阻焊剂。阻焊层的作用就是防止不该被焊上的部分被焊锡连接。回流焊就是靠阻焊层实现的。当电路板整面经过高温的锡水后,没有阻焊层的裸露电路板就因粘锡而被焊接了,而有阻焊层的部分则不会粘锡。阻焊层的另一个作用是提局布线的绝缘性,防氧化和美观。2.锡膏防护层扩展(PasteMaskExpansion)在焊接表贴式元器件前,先给焊盘涂一层锡膏,然后将元器件粘在焊盘上,再用回流焊机焊接。通常在大规模生产时,表贴式焊盘的涂膏是通过一个钢模完成的。5.3.9 内电层规则(PlaneRules)此类规则用于设置电源层和覆铜层的布线,主要针对电源层和覆铜层与焊盘、过孔或布线等对象的连接方式和安全间距。1.电源层的连接类型(PowerPlaneConnectStyle)电源层的连接类型规则用于设置过孔或焊盘与电源层连接的类型,如图5-75所示。2.电源层安全间距(PowerPlaneClearance)¥源层安全间距规则用于设置电源板层与穿过该层的焊盘或过孔间的安全距离,如图5-76所示。3.覆铜连接方式(PolygonConnectStyle)覆铜连接方式规则用于设置覆铜与焊盘、过孔和布线之间的连接方法,如图5-77所示。5.3.10 测试点规则(TestPointRules)此类规则用于设置测试点的样式和使用方法。1.裸板测试点样式(FabricationTestpointStyle)裸板测试点样式规则用于设置测试点的形状和大小,如图5-78所示。2.裸板测试点使用方法(FabricationTestpointUsage)裸板测试点使用方法规则用于设置测试点的用法,如图5-79所示。旁批栏:课题:PCB类设计规则的建立教学目的及要求:掌握PCB类设计规则的建立方法教学重点:熟悉PCB类设计规则的建立方法。教学难点:PCB类设计规则的建立方法5.3.11任务实施1新增一个PCB类设计规则我们如果要在PCB文件中,有几个电源和地,则需要建立布线类规则来增加电源和地线的宽度。我们在本任务实施中将介绍一个类规则的设计方法。步骤如下:(1)选择主菜单中的“设计”|“类”命令,弹出一个对话框。在该对话框中选择“添加类”,如图5-80所示。图7-80添加类(2)重命名新类,如图所示,我们命名为power,如图7-81所示。图7-81命名新类(3)单击“power”在成员栏中添加如图7-82所示的电源和地网络,里面有哪些电源和地,就加进来,如果没有这些电源,就不用加。图7-82类成员的创建(4)单击“设计”|“规则”在出现的图7-83“PCB规则及约束编辑器”对话框中,展开布线规则,新建一个类规则,名称为“power”,然后选择下面的“网络类”,展开下拉菜单选择“power”,如图7-83所示。图7-83新建类的布线规则旁批栏:课题:PCB板层设计管理教学目的及要求:◆熟悉PCB板层设计管理教学重点:熟悉PCB板层设计管理。教学难点:PCB板层设计管理任务4PCB板层设计管理5.4.1 层栈定义管理(LayerStockManager)AltiumDesigner的板层分为以下3种。?布线板层:即电气层,用于定义电气连接特性和元器件信息。AltiumDesigner可以提供32个信号层(包括顶层和底层,最多可设计30个中间层)和16个内层。?机械层:用于定义外在轮廓、放置厚度、制造加工说明等机械加工属性和信号层之间的绝缘等。

?特殊层:用于定义非电气和机械特性的电路板属性,包括顶层和底层的防焊层、丝印层、禁止布线层等。在AltiumDesigner中,PCB层栈管理器主要用来进行电路板形状的设计、层数的设置、工作层面的设置、层颜色的设置等操作。层桟又称层集合、层堆或层堆叠。5.4.2 层视图参数配置(ViewConfigurations)执行菜单命令“设计”|“板层颜色”,打开“视图配置”对话框(如图5-90所示),在该对话框中用户可以定义、编辑、加载和保存视图设置,用于控制哪些层显示、如何显示共同对象(如覆铜、焊盘、线、字符串等),网络名和参考标记显示、透明模式和单层模式显示、三维表面透明度和颜色及三维PCB整体显示。图5-90“视图配置”对话框5.4.3层设置管理器(LayerSetsManager)PCB层集合可以在层设置管理器对话框中定义。(1)执行菜单命令“设计”|“管理层设置”|“板层设置”,弹出“层设置管理器”对话框,如图5-91所示。在该对话框中,可定乂任思数里的层集合,板卡设计中的任何层次也都可以包含在层集合中。(2)“层设置管理器”对话框中的左侧是己存在的层集合列表。在左侧选择某个集合后,对话框右侧就会显示该集合中包含的工作层。(3)单击图5-91中的按钮“新设定”,弹出如图5-92所示的“新设定”子菜单,可以建立一个空的集合及可见层的集合。图5-92建立一个空的集合(4)在图5-92中选择“从当前可视层”选项后,将弹出“MyLayers”集合,如图5-93所示,此时图的右侧显示所包含的板层。图5-93“MyLayers”集合(5)在图5-88中选择“空掩膜”选项后,将建立一个空的集合,可对它进行重新命名,并根据需要选择要显示的板层。任务实施5.4.4任务实施1PCB层管理在本任务中我们将完成以下内容。读者在上面介绍的基础上,创建一个一层板创建一个4层板,并进行板层颜色设置。旁批栏:课题:PCB板子形状设计教学目的及要求:掌握绘制PCB外形的方法教学重点:熟悉PCB外形的绘制。教学难点:PCB外形的绘制任务5PCB板子形状设计5.5.1手工创建PCB板形板形设置命令在菜单命令“设计”|“板子形状”中,如图5-94所示。PCB板形的创建方法主要有两种,即使用PCB生成向导创建或手工直接创建,本任务主要讲解手工创建PCB板形的方法。具体操作方法如下。(1)打开项目文件,在该项目下新建一个PCB文件,进入PCB编辑环境,如图5-95所示。(2)利用菜单命令绘制电路板的外形。首先选择板层标签中的“Mechanicall”,将当前的工作层面切换到第一机械层,如图5-96所示。图5-96选择板层标签中的“Mechanicall”再执行菜单命令“设计”|“板子形状”|“重新定义板形状”,此时整个PCB编辑画面变成编辑状态,光标变成十字形,如图5-97所示,最后根据PCB编辑器的坐标绘制电路板的外形。绘制结果如图5-98所示。(3)直接在PCB文件的“Mechanicall”中绘制电路板外形。执行菜单命令“放置”|“走线”,在PCB的工作区随意画所需的图形,如图5-99所示。双击图5-99中的一条直线弹出“轨迹”对话框,如图5-100所示,在该对话框中可以设置所有的电路板层、线宽、直线的坐标等。图5-99随意画的图形(4)设置完直线属性后,执行菜单命令“编辑|选中|当前板上所有的”,则图中的直线全部被选中,如图5-101所示。然后执行菜单命令“编辑|板子形状|按照选择对象定义”,在弹出的对话框选择“yes”即可画好电路板的外形,如图5-102所示。(5)在机械层“Mechanicall”中定义好电路板的边界后,为了自动布线的要求,还要定义布线区域,即电气边界。电气边界是通过在禁止布线层(Keep-OutLayer)绘制一个比Mechanicall略小的边界来实现的。禁止布线层是一个特殊的工作层面。所有的信号层目标对象,包括焊盘、过孔、元器件、导线等,都被限定在电气边界之内。单击编辑窗口下方的板层标签中的“Keep-OutLayer”,将当前工作层面切换到禁止布线层。执行菜单命令“放置|走线”,进行直线的放置,方法与画边界相同。如图5-103所示。(6)PCB边界绘制完毕后,如果对边界的外形不满意,可以进行调整。执行菜单命令“设计|板子形状|移动板子顶点”,光标变成十字状,拖动光标即可改变PCB边界的外形,如图5-104所示。(7)在绘制电路板边界时,如果发现PCB的外形与电路板边界过小时,可以移动PCB。执行菜单命令“设计|

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