电子线路CAD综合实验指导书 -第 19 页-
4. 装载网络表和元件 (1) 装入PCB元件库
1在PCB浏览器窗口中“Browse”选项的下拉列表框中,选择Libraries选项; ○
2单击PCB浏览器中的[Add/Remove…]按钮,系统弹出添加/删除元件库对话框; ○
3选中Protel 99SE安装目录下的“Library\\Pcb\\Generic Footprints”文件夹中的3个库文件○
“Advpcb.ddb”、“General IC.ddb”和“Miscellaneous.ddb”后,单击[Add]按钮,则选中的库文件就会被添加到“Selected Files”选框中;
4添加完所需的元件库文件后,单击对话框中的[OK]按钮加以确认,这样即可将所选中的○
元件装入到PCB编辑器中; (2) 装入网络表和元件
1在PCB编辑器中执行菜单命令Design/Load Nets后,系统弹出装载网络表对话框; ○
2在“Netlist File”选项框中输入网络表文件名后,单击[Execute]按钮,系统即可开始装入○
网络表和元件,并将所有相关的元件放置在工作区内; 【提示:】
? 无法正确装载网络表的问题说明 若在装载网络表之前,没有预先装入全部所需的正确元件库,或原理图中元件未给出相应的封装形式,从而造成网络表文件内容不全等原因。则在单击[Execute]按钮时,会出现一个提示对话框,表明生成网络宏时有错误,无法执行所有的网络宏,这时建议应在解决所存在的问题后再装载网络表。 5. 元件的布局 (1) 元件的自动布局
1在PCB编辑器中执行菜单命令Tools/ Auto Placement/Auto Placer,○系统弹出元件自动布局对话框;
2在对话框中将元件自动布局的方式设置为统计布局方式(Statistical Placer)○;
3将统计布局参数中的电源网络名称(Power Nets)和接地网络名称(Ground Nets)分别设○
定为“VCC”和“GND”,其余参数按系统默认值设置; 4设置好参数后,单击[OK]按钮即可开始元件的自动布局; ○
5自动布局结束后,系统弹出提示用户自动布局结束的对话框,单击[OK]按钮确认; ○
6关闭元件自动布局窗口,此时系统会弹出提示用户是否更新PCB设计数据的对话框; ○
7单击[是(Y)]按钮确认后,系统回到原来的PCB工作窗口此时元件已自动分布在电路板○
的电气边界内,如图5.2所示[参见“MyPcb1.ddb”设计数据库中的“auto-placing.pcb”文件];
图5.2 元件自动布局后的PCB图(保存)
【注意:】即使是针对同一个电路,程序每次执行元件自动布局的结果都是不同的,用户可选择其中较为满意的结果作为下一步(即手工调整)操作的起点。
电子线路CAD综合实验指导书 -第 20 页-
(2) 元件布局的手工调整 1) 调整元件
1设定栅格的间距和光标移动的单位距离 ○
执行菜单命令Design/Options,在弹出的“Document Options”对话框中选择“Options”选项卡后,设定其中的各项参数如图5.3所示,再单击[OK]按钮确认即可。
图5.3 “Options”选项卡
2将元件E4移动到一个新的位置 ○
3旋转元件E4,调整其放置方向 ○
4重复步骤2和步骤3,对其他元件的位置和方向进行必要的调整 ○
对元件的手工调整(元件的排列、移动和旋转等),其操作方式与原理图编辑器中的元件操作完全相同。
5调整好元件布局后,将各元件的管脚移动到栅格上 ○
执行菜单命令Tools/Interactive Placement/Move To Grid,在随后出现的对话框中输入格点间距为20mil,然后单击[OK]按钮确认即可。 2) 调整元件标注
1双击要编辑的元件标注,如电容E4的序号“E4”○;
2在随后出现的设置文字标注对话框中编辑元件的文字标注的各属性,如图5.4所示; ○
图5.4 设置文字标注属性对话框
3对元件标注的位置、放置方向和属性进行相应的调整和编辑后,其结果如图5.5所示[参○
电子线路CAD综合实验指导书 -第 21 页-
见“MyPcb1.ddb”设计数据库中的“placement.pcb”文件];
图5.5 手工调整元件布局后的PCB图
6. 印制电路板的布线 (1) 自动布线
1) 布线规则的设置(采用默认设置)
1在PCB编辑器中执行菜单命令Design/Rules; ○
2在系统弹出的设计规则对话框中,对布线层面、走线宽度、过孔孔径类型、尺寸等各项参○
数和规则进行设置;
3设置完毕后,单击[Close]按钮确认; ○
2) 自动布线器参数的设置
1执行菜单命令Auto Route/Setup,进入如图5.6所示的自动布线器设置对话框Autorouter ○
Setup;
2选中“Memory”○(内存模式的布线策略)选项和“Add Testpoints”选项,并在布线格点(Routing Grid)选项中将格点值设为20.0000mil; 3设置完毕后,单击[OK]按钮确认; ○
图5.6 自动布线器设置对话框
3) 电路板的全局布线
1执行菜单命令Auto Route/All,在系统弹出的如图5.6所示的自动布线器设置对话框中,○
单击[Route All]按钮,程序即开始对所有网络自动布线;
2自动布线完成后,系统将给出如图5.7所示的自动布线的布通百分比、所有连接线数、未○
布线的连接线、及布线所用的时间等提示信息;
3单击[OK]按钮,则在PCB编辑界面上显示布线结果,如图5.8所示[参见“MyPcb1.ddb”○
电子线路CAD综合实验指导书 -第 22 页-
设计数据库中的“auto-routing.pcb”文件];
【注意:】即使对于同一电路板来说,尽管采用相同的设计规则,但自动布线的结果也可能不尽相同。
图5.7 布线完成的系统提示对话框
4布线期间,可采用菜单Auto Route中与自动布线有关的其他命令来控制布线进程,这些○
命令分别为:
【Stop】:终止自动布线; 【Pause】:暂停自动布线; 【Restart】:重新开始自动布线,该命令与【Pause】命令配合使用;
图5.8 全局自动布线后的PCB图
(2) 布线的手工调整 1) 调整布线
由图5.8可见,有些走线拐弯太多或是拐直角弯,例如元件U1第16引脚、E3第2引脚和E4第1引脚之间的走线,这可能会产生干扰信号而对电路造成不良影响,且影响美观,因此需要进行调整。调整布线的具体操作步骤如下:
1拆除原有布线 ○
执行菜单命令Tools/Un-Route/Connection,将十字光标移到所要拆除的导线上,单击即可将该导线拆除。
2手工布线 ○
执行菜单命令Place/Interactive Routing,然后手工将U1、E3和E4三个元件的引脚连接起来。
2) 增加信号输入/输出接口
与原理图相比,可见图5.8所示的PCB图中缺少信号的输入/输出接口,因此需要增加这些接口。增加信号输入/输出接口的具体操作步骤如下:
1切换工作层面 ○
单击工作窗口下方的“Bottom Layer”标签,将当前工作层面切换到底层。 2放置元件 ○
执行菜单命令Place/Component,在随后出现的放置元件对话框中设定元件封装形式
电子线路CAD综合实验指导书 -第 23 页-
(Footprint)为“SIP2”、序号(Designator)为“P1”、注释(Comment)为“IN”后,单击[OK]按钮确认,然后将该信号输入接口放置在PCB板的适当位置上;按同样的方法放置一个信号输出接口,其封装形式(Footprint)为“SIP2”、序号(Designator)为“P2”、注释(Comment)为“OUT”;最后,单击[Cancel]按钮结束元件的放置。
3调整元件位置及标注 ○
4设置元件焊盘的网络 ○
双击元件P2第1引脚所在的焊盘,在弹出的焊盘属性对话框的“Advanced”选项卡中,将该焊盘所在的网络设置为“GND”后,单击[OK]按钮确认即可;按同样的方法将元件P2第2引脚的网络设置为“NETU1_12”,元件P1第1、2引脚的网络分别设置为“GND”和“NETU1_13”。
5手工布线 ○
执行菜单命令Place/ Interactive Routing,然后手工将输入/输出接口的各引脚与其他元件的相应引脚相连。 3) 加宽电源/接地线
为了提高电路的抗干扰能力,增强系统的可靠性,尤其是对于一些电流较大的线路,必须减少导线电阻,往往需要将电源/接地线加宽。一般至少要将电源/接地线宽度增加到普通信号线宽度的3倍以上。加宽电源/接地线的具体操作步骤如下:
1将光标移动到电源线或地线上,双击鼠标; ○
2在弹出的导线属性对话框中将线宽(Width)重新设定为“30mil”○,然后单击[Global]按钮进入整体修改对话框,将【Attributes To Match By】功能区中的“Net”选项卡设为“Same”,在【Copy Attributes】选中“Width”选项卡,最后单击[OK]按钮即可。 4) 添加注释文字
给PCB图添加一些注释文字,其具体操作步骤如下:
1执行菜单命令Place/String,光标变成十字形状并带着一个字符串出现在工作平面上;○ 2按【Tab】键,在出现的字符串对话框中将字符串内容(Text)设为“RS232->TTL”○,所处工作层面(Layer)设为“Top Overlay”,其他属性采用缺省设置,并单击[OK]按钮确认;
3将光标移动到工作层面的适当位置,单击将该字符串放置在当前位置; ○
经电路板的布线手工调整后,最终的PCB结果如图5.9所示[参见“MyPcb1.ddb”设计数据库中的“final.pcb”文件]。
图5.9 手工调整布线后的PCB图
7. 布线规则检查(DRC)报表 (1) 打开图5.9所示的PCB图;
(2) 在PCB编辑界面中,选择菜单命令Tools/Design Rule Check,系统弹出如图5.10所示的布线规则检查设置对话框,其中包含两个选项卡: