Protel设计.doc

5.3.2 Protel 99SE-PCB主要菜单命令进入文件编辑前，先将软件PCB设计部分的基本命令作简单介绍。图5.38印制板的主工作菜单印制板编辑部分其一级菜单有：File（文件）、Edit（编辑）、View（视图）、Place（放置）、Design（设计）、Tools（工具）、Auto Route（自动布线）、Reports（报告）、Window（窗口）、Help（帮助）。一、File菜单（见图5.39）图5.39 File菜单File /New 创建新文件（原理图、PCB等）或文件夹。File /New Design 创建新的设计数据库文件（*.ddb），用户可以设置文件保存的路径和数据库的文件名。File /Import文件的导入（与其他软件或者早期版本文件的接口），可以使用的文件格式有：Auto CAD 的*.DXF和*.DWG、Orcad的*.MAX、P-CAD的*.PDF、PADS的*.ASC和PCAD的*.PAB。File /Export文件的导出（将当前文件保存为其他文件格式或者早期软件的文件版本），主要是Auto CAD 的*.DXF和*.DWG文件。File /Save As另存为（单独保存PCB文件的备份）。File / Save cope As另存新备份文件（单独保存PCB文件新的备份），用户可以指定备份文件版本，向下兼容。File /Save All对当前设计的所有文件作保存操作。File /CAM ManagerFile /CAM（计算机辅助制造）管理器。File /Print/Preview打印/打印预览，在打印前，应该设置好打印机设置或打印设置，如打印的比例等，一般状态下，打印时直接将当前设计的PCB文件，PCB文件中的层是重叠的，当需要各层的打印时，还应先将步需要打印的层关闭，仅仅留下需要打印的层，再做打印操作。File /Exit退出Protel 99SE操作。File菜单中的New命令和New Design命令间，有很大的区别，New命令是建立一个“文件”，如仅一个PCB文件或SCH文件，在印刷电路板中就是新建印刷电路板文件，或新建立一个“文件夹（Document）”；而New Design新建的不是“文件”，而是新建一个项目数据库文件，在一个项目数据库中可以仅一个电路板文件（在Document下），也可能有一批电路板文件（由多个Document进行管理），在使用过程中应该注意。同样Close与Close Design也不一样，Close Design将把当前打开的一个项目数据库文件（正在被设计人员使用的文件部分）关闭，当软件打开了多个数据库时，进入上一个项目数据库的设计，若仅一个数据库时，软件将回到初始状态。New与New Design的区别见图5.40和图5.41。图5.40New Document新建文档图5.41New Design新建设计二、Edit菜单（见图5.42）图5.42Edit菜单命令Undo取消操作。Redo恢复操作。Cut剪切。Copy复制。Paste粘贴。Paste Special特殊粘贴，特殊粘贴在拷贝时可以进行特殊的设置，可以完成手工无法完成的放置操作，在有些PCB文件的设计中有很大的帮助，在后面有详细的介绍。Clear清除，删除被选择的内容。Select选择，选择操作的内容很详尽，后面图5.43中介绍。Deselect取消选择，与Select命令是对应的。Query Manager疑问管理器。Delete删除，删除选择的物体。Change修改，修改选择的物体属性。Move运动，其内容也比较多，在图5.44中介绍。Origin原点，光标跳转到坐标原点（0.0）。Jump跳转，光标快速跳转到设计人员给的坐标位置。Export to Spread导出数据到电子表格。软件中的删除命令Delete每次仅可以删除一个实体（器件、焊盘、过孔、连线等），当有多个实体需要删除时，Delete命令就不好使用了，此时可使用清除命令Clear，Clear命令可以将所有被选择的实体一次删除，命令执行前应该先选择好需要删除的实体，对需要删除的物体可以多次选择，选择是重叠的，选择的区间可以是分散的，选择的方式可以使用下图5.46种的命令操作。图5.46 Edit菜单中的Select子菜单Edit /Select /Inside Area选择指定区域内的所有图元。Edit /Select /Outside Area选择指定区域外的所有图元。Edit /Select /Connection Copper选择指定部分的所有物理连接布线层线路。Edit /Select /Physical Connection选择指定部分的所有物理连接线路。Edit Select /All on Layer选择当前所在层的所有布线。Edit /Select /Free Objects选择当前设计中所有的可移动图元（可以将不同层所有布线、过孔同时选择）。Edit /Select /Hole Size选择当前PCB文件中指定尺寸的穿孔（Hole Size）的焊盘、过孔等。Edit /Select /Off Grid Pads选择所有不在栅格点上的焊盘。Edit /Select /Toggle Selection对当前的选择的图元进行切换（对一图元进行点击时，已选择部分变成未选择，未选择将成为以选择）。Select命令可以重复使用，对选择的图元进行不同区域的指定；对Area类的两格命令，在选择区域是，只有被完全框选的部分才是指定的部分，这样可以将不选择的部分留出局部，成为未指定单元。Edit菜单中的De-Select命令是取消Select命令中的选择部分，取消选择命令也可以分区域外和区域内，结合不同的操作技巧，可以很方便的对设计部分进行选择处理。Edit菜单中的移动命令可以对设计电路图进行移动操作。对器件进行移动操作是，不需要执行命令，直接用鼠标拖动就可以，但其它的移动修改命令，使用执行命令的方式更方便、快捷、准确。Origin命令和Jump命令，使设计过程中，当前工作点的移动更方便，不需要重新定义屏幕的显示范围，直接移动到要求位置。Export to Spread（导出数据到电子表格）命令，方便了设计人员对电路板数据的处理，Protel 99SE也具备数据处理能力，但与专业软件比较，处理的能力还是有差异，Protel 99SE通过数据的导出，在其它软件中进行处理；导出的文件格式为xls，包括了当前PCB文件中的圆弧、焊盘、过孔、布线、文字、网络、器件等部分。图5.47 Edit菜单中的Move子菜单Edit /Move /Move拖动一个图元：一个器件、过孔、布线等。Edit / Move /Dreg拖曳一个图元，被拖曳的对象不同，效果也是不一样的，拖曳器件时，与上一个拖动命令是一样的效果；但拖曳布线、过孔时，被选择部分作平移，两端与其相连接部分也同时移动！Edit / Move /Re-Route修改当前布线，点击已布线后，布线被打断，拖动出新的布线方式，连线操作时是连续操作，在下一个点击点出现新的布线，直到点鼠标右键退出此次修改布线操作。Edit / Move /Break Track 修改当前布线，但仅仅是将点击的布线打断，命令是一次性操作，点击鼠标右键后即退出当前布线的修改。Edit / Move /Drag Track End 修改当前布线，点击布线后，鼠标就近移动到被点击布线的一个端点，移动鼠标开始设置新的布线拖曳方式，每点击一次鼠标，出现新的布线，直到点鼠标右键推出命令。上面的三个修改布线操作大致相似，但还是有很大的差异，设计人员应该体会其不同的地方，了解清楚后，使用其修改时能更方便用户调整布线。Edit / Move /Move Selection移动选择，对被选择的物体进行移动操作。Edit / Move /Rotate Flip selection旋转选择，对被选择的物体进行旋转操作，执行命令后，在对话框中输入要求旋转的角度，确认后，点击选择部分，被选择部分按给定的旋转角度旋转。Edit / Move /Flip selection 翻转选择，对被选择的物体进行操作，执行命令后，被选择部分翻转水平方向翻转。上叙三个命令，在执行命令前应该对需要操作的部分先进行选择，若没有选择相应的物体，命令操作是无效的。Edit / Move /Polygon Vertices修改多边形填充图元的顶点。Edit / Move /Split Plane Vertices修改多边形填充图元的顶点。Polygon Vertices与Split Plane Vertices有个不同的地方，Split Plane Vertices仅仅可以调整多边形填充单元的已有顶点，而Polygon Vertices可以增加新的顶点。Edit / Export to Spread将当前电路板上所有电气信息导出到一个电子表格中：*.xls；包括了焊盘、过孔、布线、文字（器件标号、参数等）、网络、器件等的坐标、参数等信息。三、View菜单（见图5.48）图5.48 View菜单View /Fit Document 使窗口适合于设计区域，显示的是整个设计文件部分。View /Fit All Objects 使窗口适合于整个PCB，显示的是设计中印刷电路板部分。View /Area 显示设计人员设定的选择区域，执行命令后，用户在设计文件中对需要显示的区域进行选择（角对角方式），确定区域后，屏幕上显示选择的区域内容。View /Around Point 显示设计人员设定的区域（中心对角），执行命令后，第一个点显示区域的中心，第二个点是显示区域的一个角，在设置第二个点时，屏幕上会显示出可以显示的矩形区间。View /Selected Objects 显示选中的实体（器件、连线等），以全屏的方式显示已经选择的试题，如果选择的是一个区域，则全屏显示选择的这个区域。View /Zoom In 放大显示（固定比率）。View /Zoom Out 缩小显示（固定比率）。View /Pan 摇景，显示比例不变，将当前鼠标的坐标点作为显示区域的中心显示。View /Refresh 刷新，重新当前屏幕中的内容。View /Board I 3D 三维显示设计的PCB，使用虚拟三维技术显示当前的设计内容，建议内存小的计算机不要做此操作，容易“当机”。View /Design Manager 关闭/打开设计管理器，设计管理器开关。View /Status Bar 关闭/打开状态栏，显示在屏幕下，打开状态时，平时显示的是鼠标当前位置的坐标、器件，布线等信息；在执行命令操作过程中，显示坐标和操作的信息。View /Command Status 关闭/打开命令状态栏，显示在屏幕下，打开状态，没有执行命令时，显示Idle state-ready for command：空闲状态，为命令准备就绪；执行命令中，显示当前执行的命令。View /Toolbars 关闭/打开各个工具栏，工具栏管理对话框。View /Connections 器件间网络线的显示或隐藏。View /Toggle Units 公制与英制单位转换（缺省为英制）。视图菜单实际有几个部分任务，从Fit Document到Board in 3D命令，控制设计屏幕的显示。其中Board in 3D命令一般不要经常使用，该命令对计算机配置的要求很高，计算机内存不够时可能引起内存溢出而停止工作；显卡和CPU速度的支持不够时，将要使用非常长的时间。从Design Manager 命令到Toolbars命令，控制命令栏、状态栏和工具栏的控制，有开、关两种状态，只要显示区域足够，建议都打开，方便操作时检查各种参数和加快操作速度。Connectins命令控制电路板中网络飞线的显示或隐藏，可以控制某个器件的网络飞线，也可以控制电路板全局的网络飞线。Toggle Units命令控制状态栏中显示的坐标单位是使用mm或mil，Protel从DOS 3.31开始就使用两种单位，根据用户需要选择。四、Place菜单（见图5.49）图5.49 Place菜单Place /Arc（Center） 圆心弧，以圆心、半径、起点角，终点角定弧。Place /Arc（Edge） 边缘弧，以起点角，终点角定弧。Place /Arc（Any Angle） 任意角度弧，以圆弧起点、圆心、终点角定弧。Place /Full Circle 圆，以圆心、半径定圆。Place /Fill充填，区域填充命令，一般用于大面积敷铜，如地线、电源线等，也可以放置屏蔽层，但很少做电路连接使用，因为Fill将使用区域全部占用，其它布线将无法使用该区域。Place /Line 走线，没有电气自动区分能力，不要用做电气布线。Place /String 字符串，放置说明字符串，如产品型号等。Place /Pad 焊盘，放置焊盘。Place /Via 过孔，过孔放置，层间布线需要连通时，必须使用到过孔。Place /Interactive Routing 交互方式布线，标准的电气布线命令，与软件共同协作布线，在布线过程中，可以使用小键盘的“+”/“-”号切换层，只要不中断布线操作，从命令开始到结束的布线都是连通的，布线中切换层时，软件能自动的提供过孔；在有网络表的情况下，软件会提示走线的方向，并且禁止非同一网络间布线。Place /Component 器件，放置元器件。Place /Coordinate 坐标点，放置坐标点信息。Place /Dimension 尺寸，放置用户定义的尺寸标注信息。Place菜单是软件中的主要菜单，所有实体的放置都在此进行，其中很多命令有快捷按钮，可以直接使用按钮方式进行。Arc类命令放置的是圆弧，注意使用的方法有差异；Full Circle放置的是完整的圆。以Arc（Center）为例，执行命令后，命令状态栏显示：Place Arc Place arcs on the current document，状态栏出现新的显示：半径R和角度A1、A2，但仅坐标变化，到位置点击鼠标确认圆心后，半径R开始随鼠标的移动变化，坐标也在变化，若清楚圆心位置，坐标可以确定，若不清楚，直接使用半径，点击鼠标确认后，再确定圆弧的起点位置，A1开始变化，确定A1后再确定A2，一段圆弧就放置完成。若使用的是汉化的Prote 99SE，其文本增加了中文文字放置命令。软件的布线命令有两个：Line和Interactive Routing，命令执行时，仅对已打开的层才能进行操作；Line命令是放置一般的线，即可以是器件间的连接线（Top Layer、Bottom Layer、Mid Layer1到Mid Layer30），也可以是非信号层布线（Top Overlay、Keep Out Layer、Multi Layer等）；Interactive Routing仅可以在信号层间进行布线（Top Layer、Bottom Layer、Mid Layer1到Mid Layer30），并且在连续布线过程中（没有按Esc键中断），若有层切换的操作（+、-号或使用Tab键设置），层间会自动放置过孔（Via），多层板手工布线或修改时，使用该命令是非常方便的，随着每次的换层操作，软件自动的放置层间的连线过孔，不会遗漏，保证了布线的正确。String、Pad、Component、Via是Protel 99SE中的常规操作，在放置过程中，按Tab键可进入当前放置的属性设置对话框，方便快捷，并且可以方便的避免错误，是经常使用的方式，比放置好后再设置有更好的保障。命令Coordinate放置电路板上的坐标点，作为电路板上位置的标志，执行命令后即开始放置操作，使用x：y的标准方式，放置过程中，坐标会随光标的移动而变化，到要求的点，回车或点击鼠标坐键即刻放置，按Ese键退出操作。Dimension命令是Protel 99SE中一个很好的机械尺寸标注命令，尺寸的标注可以是任何方向（360度），尺寸的标注是自动进行的，命令执行后，标注开始是水平方向的，用户点击第一个点后，改变为其它方向时，标注的方向自动跟随变化，改变与起点位置的距离时，标注的尺寸变化，到要求点后再次点击鼠标就确定了一次尺寸标注，按Esc键退出标注。标注完成后，还可以修改标注的指示，在标注的过程中，因为使用的是鼠标，精确单位比较困难，标注的尺寸也就有误差了，双击尺寸值就可以重新定义尺寸的显示了，重新定义实际是设置起点、终点的坐标。在Place命令中有个必须注意的事项被放置的物体都有属性的，有两个办法进行设置，一个是放置好以后，用鼠标双击需要设置的物体，进入其属性对话框设置。另外一个办法是在放置过程中进行设置，开始放置后，按TAB键，打开了属性对话框可是设置该物体的属性，这个方法不但对当前的物体有效，并且对后面连续操作的物体也有效。并且具备自动修改功能，如放置器件时，按TAB键设置好后，再防止后面的器件时，器件的参数和前面的是一样的，而器件的标号会自动加一。五、Design菜单（图5.51）图5.51 Design设计菜单Design /Rules 规则，设计设置规则，是自动布线前最重要的设置命令，在下面有较详细的介绍，设计人员对复杂电路进行设计时，必须清楚这部分的设置操作！Design /Load Nets 加载网络表，从设计文件中加载网络标：*.net文件。Design /Net list Manager 网络表管理器，打开网络表管理器。Design /Update Schematic 更新原理图，从电路板图（PCB文件）更新原理图（SCH文件），Protel 99SE的反向设计方式，利用已有产品设计新产品。Design /Layer Stack Manager 层堆栈管理器，Protel 99SE可以设计48层电路板，基本设置状态是双面板，当用户需要设计多层电路板时，使用层堆栈管理器，增加新的层，见图5.43和图5.44的设置方式。Design /Split Planes 内电层分割，对板上的中间专用信号层进行分割，只有已经设置了专用信号层Internal Plane时才有效，执行命令后选择使用的层和需要分割的连接网络，再在设计区间设置分割区域。Design /Mechanical Layers 机械层，设置其它的机械层。Design /Classes 类，类管理设置操作，将器件、网络、焊盘等进行分类Class。Design /From-To Editor 编辑器，分类编辑管理器。Design /Browse Components 浏览器件，浏览、放置器件。如图5.52。图5.52 Browse Components管理菜单图中可以选择已加载的器件库，当器件不在当前已加载的器件库中时，可以加载（Add/Remove）器件库，在Mask栏可以搜索某个或某类器件，找到该器件后，点Place按钮开始器件的放置操作。Design /Add/Remove Library 添加/移出器件库，器件库管理，从硬盘加载某个器件库，或将当前的器件库移出内存。Design /Mark Library 建库，新建器件库操作，利用当前PCB文件中使用的器件，建立单独的器件库，目的是为了方便与其他人员的交流。Design /Aperture Library 光圈库。Design /Options 选项，设置当前的设计环境。Design（设计）菜单是Protel 99SE的主要设置菜单，包括层、器件库等。在Protel 99SE中，对用户最大的帮助是软件的自动布线操作，要求软件自动布线，就应该告诉软件，用户的电路使用了什么器件、器件间怎样连接，在原理图中设计好电路后生成网络表，使用Design菜单的Load Nets命令可以加载网络表。Options设置电路板的工作环境，用户可以根据自己的需要进行设置。Protel 99SE的层设置（也称为层堆栈管理器）在Design /Layer Stack Manager命令中，执行Layer Stack Manager命令后，软件给出层设置对话框。图5.53 层设置对话框在需要增加层前，软件会要求以哪层为“基准”，选Top Layer则从上往下增加层；选Bottom Layer则从下往上增加层。增加层的时候，软件会自动在层间增加绝缘材料作中间的绝缘层，下图为增加到八层的电路板，中间的层都为Midlayer，使用标号的方式进行区分。图5.54电路板的层已设置为八层Add Layer增加的是通用层，任何网络连接都可以使用，而Add Plane增加的是专用信号层，也就是只给某一个网络使用；用鼠标双击某个层（或用Properties命令）可以设置该层的属性，包括层的名称、厚度和网络名。在进行层的设置时，应该注意与实际的要求对应，并且尽可能的减少层，这将影响到产品的成本，不要无谓的使用多层电路板。在层设置对话框中也可以删除层，也可以移动层到用户需要的位置。Classes类管理设置，将网络、器件、焊盘进行分类整理，以方便管理，对大型电路板，分类后，今后在选择等操作时，可以按类进行。From-To Editor主要是设置网络间的起点、终点，修改后，布线的时起点会有变化，原始的设置是根据原理图设置的。Add/Remove Library命令添加或移出器件库，但很少在此使用此命令，作电路板设计时，管理器中的Browse PCB页中，当选择器件库时，就可以设置器件库了。Browse Components命令用于放置器件，但命令方式很不好用，也在Browse中直接执行Place命令放置。Mark Library命令可以将当前电路板上的器件进行整理，然后自动生成器件库，这对于专业设计是很方便的，因为大部分企业产品的设计总在某个范围内，建立自己的器件库后，在以后的设计中，器件的查找就非常方便了。Options命令设置电路板工作环境和参数，有层参数的设置和选择参数的设置两部分，在后面的电路板设计应用中专门介绍。六、Tools工具菜单图5.55 Tools工具菜单Tools /Design Rule Check 设计规则检查，利用设计规则，对当前设计的PCB文件进行检查，要求有完整的设计规则和已经加载了网络表文件。Tools /Reset Error Markers 清除错误标志，把PCB上的错误显示清除掉。Tools /Auto Placement 自动布局，电路板自动布局，利用网络表，对当前PCB文件的器件进行自动放置操作，器件放置位置的处理是根据器件间相互的关系操作的，相互连接多的器件距离近，无关的器件间距离远；但有几个问题：软件不知道用户的特殊要求，如什么位置需要空出来，哪个器件必须精确定位在什么位置等，所以一般是人工布局或者是交叉布局。Tools /Interactive Placement 交叉布局，人、机混合布局方式，对用户选择的部分器件进行对齐操作，操作的方式很多，用户可以在练习中体会相互的差异。Tools /Un-Route撤消布线，撤消前期的自动布线操作。Tools /Density Map 密度图，布线密度状态分析，并显示布线密度。Tools /Signal Integrity 信号完整性分析。Tools /Re-Annotate 反向注释，从PCB文件标注电路板上器件标号。Tools /Cross Probe 交叉检索，与原理图文件交叉检索电路板中器件的位置。Tools /Convert 转换，将当前电路板中的器件等进行打散操作，分离成独立的单元图符，如将器件打散为独立的焊盘和线条。Un-Route命令将取消在Auto Route菜单中运行All（自动布线）命令后布的线，命令运行后，将取消所有布线，回到布局后的状态，器件间仍就是网络飞线状态，用户可以重新进行布局调整，在利用新的布局进行布线操作。Density Map命令分析当前布局状态下信号线密度，当布局不理想时，信号线分布的密度会有很大的差异，尤其是高密度区域与器件重叠时，自动布线将很难完成，利用信号线密度分析也可以帮助用户重新布局，尤其是对初学者，帮助更大。Preferences是电路板部分优化设置部分，包括Options（选择项部分）、Display（显示部分）、Coloers（各层颜色设置）、Show/Hide（除器件外，其它实体的显示与隐含）、Defaults（缺省状态下各实体的属性设置）、Signal Integrity（各种器件信号完整性设置）等六个部分。七、Auto Route自动布线菜单图5.64Auto Route菜单命令Auto Route /All 全部，对电路板全局布线。Auto Route /Net 网络，对指定网络布线。Auto Route /Connection 连接，对某个连接关系布线。Auto Route /Component 元件，对指定的器件布线。Auto Route /Area 区域，对给定区域布线Auto Route /Setup 设置，布线参数、规则设置。Auto Route /Stop 停止，停止正在进行的布线操作。Auto Route /Reset 复位。Auto Route /Pause 暂停正在进行的自动布线。Auto Route /Restart 重新开始被停布线的设计。Auto Route /Specctra Interface Specctra 接口，设置及输出当前的PCB文件。Auto Route是Protel 99SE中CAD操作的主要命令，Protel 99SE中电路板部分的CAD操作都在此命令中，执行自动操作时，必须先加载从原理图生成的电路网络表，并已设置好布局、布线区域；没有原理图的网络表时，软件仅可以进行手动布线或人机交互布线。Auto RouteAll命令直接对全电路板进行布线操作，命令执行后软件提示自动布线设置对话框，也就是Auto RouteSetup布线参数、规则设置对话框（见图5.65），用户指定参数后，点击Route All按钮，软件开始自动布线。图5.65 布线参数、规则设置对话在Routing Passes种有四个部分：1、 Router PassesMemory，对板上存储器类器件的布线方式进行最优化处理，主要是这些器件上的数据线和地址线，一般采用有规律的平行布线方式。Fan Out Used SMD Pins，对板上所有SMD（Surface Mounted Devices，表面贴装器件）焊盘进行“扇出”处理，从器件焊盘引出布线后再进行过孔操作、布线。Pattern，是否对布线使用布线拓扑结构优化布线。Shape Router Push And Shove，是否对布线进行“推挤”操作，复杂电路设计时，布线会很多，若布线时不进行“推挤”操作，布线密度会比较低，可能无法完成布线。Shape Router Rip Up，使用“推挤”（Push And Shove）操作后，布线会比较彻底的完成，但也会引起另外一个问题安全距离规则被破坏，线间安全距离在太密集的区间会产生冲突，“Rip Up”能删除这些布线部分，重新布线。2、 Manufacturing PassesClean During Routing，在布线期间清理设计区间。Clean After Routing，布线后清理设计区间。Evenly Space Tracks，平恒设计区间的布线让布线均匀。Add Teat points，添加测试点。3、 Pre-routesLock All Pre-routes，锁定预布线；在自动布线前，有手工布线时，若此项没有选择，在自动布线中，将清除掉所有的手工布线和前期的已布线，软件对全电路重新布线；当锁定此项时，软件会保留这部分布线。4、 Routing Grid布线栅格设置，在自动布线中，每Auto RouteNet对指定的网络进行表现操作，命令运行后，用鼠标在操作区指定网络，软件对指定的网络进行布线操作，一次将一个网络标号的连接全部完成。Auto RouteConnection是对鼠标指定的某一局部网络飞线进行连接，如某一管脚与其它几个管脚有连接关系，并指定了网络标号，当使用Connection命令布线时，软件会询问现在连接哪段，并且仅对用户指定的部分进行连线操作，而使用Net命令操作时将对整个网络进行连接。Auto RouteComponent对指定的器件进行自动布线操作，命令执行后开始指定器件，然后对器件布线，器件上所有管脚连接的网络飞线都自动布线。Auto RouteArea对指定的区域进行自动布线操作，命令执行后开始选择区域，区域指定后，选择区包含了的网络飞线都自动布线。这四种分步执行的自动布线操作，实际是交互式布线，其优点是用户可以根据电路板的需要优先考虑部分布线操作，如电源、地以及有特殊需要的布线可以线进行，灵活使用这些布线方式，可以是电路板有更好的电气性能。八、Reports报告菜单5.3.3 Protel 99SE-PCB设计PCB设计分为全手工设计方式和CAD计算机辅助设计方式两种；对于简单的PCB电路，如简单的电源、收音机、局部输入/输出等电路，因为电路简单，可以采用手工设计的方式，甚至不需要设计原理图电路就可以直接设计了，并且这样的简单产品因为成本方面的原因，大部分使用的是单面PCB电路，而计算机不具备“思维”的能力，其CAD操作也是差强人意，也就直接手工布线了。但对于复杂的PCB设计，其中的布线设计无法采用手工的方式进行，所以就需要使用CAD的方式进行。使用全手工设计方式时，因为从建立文件到最后的布线操作都手工进行。而使用CAD设计方式，主要是布线部分由计算机完成设计，其他的部分还是手工操作的最佳。在PCB设计中，要注意环境和规则的设置操作，环境设置的好，操作方便、快捷；而规则的设置，不仅可以保证设计速度，更重要的是由规则可以保障设计不出人为的操作，保证产品设计的正确！ 一、建立PCB设计文件若还没有建立项目设计文件，执行新建项目设计文件命令：File-New Documents，在Database Location栏设置文件存放的位置，点Browse按钮可以修改，在Database File Name栏设置用户文件名（图5.38）。项目设计文件*.ddb建立后，或者已经建立好项目文件，进入文件中的Documents目录，建立新的印刷电路板PCB设计文件，执行文件建立命令：File-New （如图5.37），选择其中的PCB Document），文件刚建立好的时候还没有进入设计状态，用户可以修改文件名：My Document.pcb。 二、设计环境设置在Design菜单中执行Options命令，进入环境设置命令，这个设置包括两个部分：Layer（层设置）和Option（环境），作为目前大部分企业使用的是公制单位，而Protel 99SE的缺省使用的英制单位，所以，Option命令需要进入两次，第一次进入，先设置好坐标的使用单位，如图5.78，先设置Measurement Unit（尺寸单位），下拉其菜单后选择Metric（米制），设置好后点OK按钮确认，将米制设置为当前的尺寸单位，然后再执行DesignOption命令，对其他选项进行设置。这部分还包括其他几个内容，Grids设置栅格，是移动的最小设置间隔，实际上也是当前的实际设计精度，包括有Component（器件部分）移动和Snap（其他部分）移动的栅格，Component部分的栅格仅仅是针对器件移动的，其他状态下，包括器件字符的移动栅格都由Snap管理。Electrical Grid（电气栅格）在PCB设计方式时，必须选择，选择后，在以后的设计操作中，布线时，软件能帮助用户自动的捕获焊盘或同层线条的中心，即加快了设计速度，也降低了设计的劳动强度；其捕获半径（Range）的设置应该根据当前电路板的需要操作，一般设置为电路板上最小电气尺寸的二分之一为佳。Visible Kind（设计区域的辅助栅格线），选线形（Lines）或点状（Dots）都可以。图5.78 环境设置Options中另外一个是Layer部分，是对层的管理，是为多层PCB设计做准备的，当设计多层电路板时，层多，设计区域使用的颜色就多，设计人员需要对某个层的连接做修改调整时，因颜色的杂驳，很不方便操作，可以在Layer部分关闭不需要操作的层，仅仅留下需要操作的部分，将非常方便用户的修改操作。图5.79 环境设置Layer分为三个部分，第一部分是电气层的管理，包括了所有的电气布线层Signal layer、Internal layer）和机械层（Mechanical layer）；第二部分是辅助层部分；第三部分是PCB设计区域内辅助信息显示内容，有电气错误（DRC Errors）、字符显示（Connections）、焊盘和过孔的穿孔（Pad Holes、Via Holes）、屏幕大小辅助栅格（Visible Grid）等。 三、加载器件库软件自带的器件库，一般满足不了用户设计的要求，需要另外加载用户自己的器件库或者第三方专门提供的器件库，在屏幕左边的资源管理器窗口中选择Browse PCB页面后，在下面的Browse下拉菜单中选择Libraries（器件库），再点击下面的Add/Remove按钮进入器件库管理操作，或者直接在Design菜单中执行Add/Remove Library操作，见图5.76。图5.80 器件库管理执行命令后，开始器件库的管理操作，见图5.81。图5.81 器件库添加和移出对话窗口上半部分是用户计算机的硬盘，下半部分是内存，在硬盘中找到用户需要加载的器件库文件后，直接双击文件，器件库就被加载到内存中。可以加载的器件库有两中类型的文件：*.ddb和*.lib，lib类型的文件是早期DOS环境下的器件库，在Protel 99SE中也可以加载使用，单建议用户对该类型器件库进行编辑操作，生成*.ddb的文件供Protel 99SE下使用。 四、设置PCB尺寸和电气布线区域将电路板的层切换到Multi Layer（机械层），设置电路板的机械尺寸，执行一般布线命令PlaceLine（PL），鼠标操作进入布线状态，操作过程中注意鼠标的坐标位置，在要求的坐标点上点鼠标左键开始布线，到达当前线的终点再点鼠标左键，确定一段布线，连续在每段线的终点操作，完成对电路板的形状和尺寸的确定。确定尺寸后，将层切换到禁止布线区（Keep Out Layer），继续刚才的操作，再设置一个线框，作为可以放置器件和电气布线的区域。在Keep Out Layer设置的边框小于或等于在Multi Layer设置的边框。在执行命令时，鼠标是无法移出到非设计区的，此时需要切换层，可以使用键盘右边小键盘上的+/-号切换层。 五、加载网络表在Design中执行Load Nets命令，进入网络表的加载操作。见图5.82。图5.82 网络表加载操作未加载网络表前，图5.77中的下半部分时空的，点击Browse按钮挑选对应的网络表文件，见图5.83。图5.83 网络表选择在指定的ddb文件中找到要求的网络表文件*.net并选择该文件后，点OK，网络表被加载，在图5.77中，下半部分显示出网络表中的网络名称；若网络表不在当前文件中（很糟糕的操作习惯），点Add按钮加载对应的设计项目文件后再找对应的网络表文件。 六、设置设计规则设计规则在PCB的设计中是非常重要的，里面的内容也比较多需要结合自己的设计经验逐步的全部掌握。执行Design命令下的Rules命令，打开设置对话框，见图5.84。图5.84 设计规则设置Rules命令设置电路板编辑、设计时的规则，命令运行后出现设置对话框，有多个页面选择：1. Routing布线规则设置，包括安全距离强制设置、允许布线的拐角设置定义（圆、角、大小等等）、某层布线的方向、优先考虑的布线层、布线时的拓扑优化规则、过孔使用、SMD器件管脚及引线规则、布线宽度规则等；用户根据产品设计需要进行设置。图5.85 布线规则设置一在图5.85中，右边设置具体的规则参数，左边设置规则的适用范围Filter kind，当前是对整板布线的设置，适用于PCB上的信号线。下拉Filter kind，选择其中的网络Net，对网络分类设置，见图5.86，多出了Net的下拉选择，里面有已经加载的网络表的所有网络名称，用户选择需要单独设置布线宽度的网络，如电源、地线等，设置其布线宽度，主要是针对电源类布线因为电流比较大，增加其线宽。图5.86 布线规则设置二图5.87 布线宽度设置其中布线宽度的设置，在使用CAD布线方式时，因为有网络表，可以根据具体需要设置各网络的布线宽度，如图5.87。如电源类布线宽度设置为1mm和1.3mm，增加了宽度，满足电路中大电流的需要，其中Net J_2为电源插座与整流二极管间连线，没有单独设置网络标号，但电流和电源是一样的，所以单独设置了其布线宽度；而整板信号线部分（Scope中的Board部分），因为仅仅是信号传输的电流，很小的，使用0.5mm的宽度足够，所以使用细的线条宽度，增加了电路板上的布线、设计密度，在高密度的成品中，可以设置到0.2mm。图5.88 安全距离设置安全距离设置在PCB设计、生产中都很重要的，也影响到产品的成本和成品率，其设置既要保证成品的质量和性能，设置高布线密度，降低布线长度，缩小PCB尺寸，但高密度也容易降低PCB的成品率，也影响到以后的维修等，所以应该根据成品的具体需要灵活的设置安全距离。2. Manufacturing布线时锐角强制限制、穿孔（焊盘、过孔）内孔（Hole）尺寸及孔环限制、成组层（Layer Pairs）可使用的区域、环型布线设置、电路板电源布线设置、助焊层/阻焊层掩膜设置、测试点的设置和使用规则等。3. High Speed这部分主要是针对高频电路的设置操作，当电路板上工作的频率很高时，尤其要注意电路板上高频部分的布线，若设置不好，或没有修改好这部分的布线，实际生产出的产品可以是无法正常工作的。包括有从焊盘到布线间引线长度、连续布线允许最长/最段长度限制、微带线（发射天线、匹配线、耦合线等）布线规则、板上过孔数限制、平行线部分强制约束限制、SMD器件焊盘使用的过孔尺寸等。4. Placement器件安全间距强制限制、器件方向定位限制、网络适用限制、允许布线层（信号线部分）等。5. Signal Integrity基于电路的电气要求的设置部分，应用与对电路的仿真分析，包括信号波形的上升沿、下降沿，阻抗限制，上升、下降沿过冲响应，信号基准电平，激励信号波形参数，信号波形上升、下降沿参数等。6. Other短路限制等。七、调整器件布局在PCB设计中，有项最重要的工作布局！软件具备自动布局的功能，但建议还是用户自己布局，软件有两个最大的缺陷使布局无法满足用户要求：一是软件布局时对器件位置的考虑仅仅是器件相互的关系概率，而无法综合分析；另外一一个更麻烦的是产品对某些器件位置是有特殊定位要求的，而软件不会考虑这些需求的，并且软件布局耗费的时间很长，所以建议直接采取手工布局的方式。在布局处理中，需要综合考虑器件位置的布置，需要建立很强的空间思维能力，每个器件位置的确定，既要与已经放置好的器件处理好相互的关系，还需要和后续的器件预备好位置和空间。主要考虑的有两个重要因素：1、电路中“电信号”的流向，也就是考虑器件间前后的相互关系，在处理器件位置时注意不要让“信号”有回流的现象，这既是PCB设计的要求，也是产品电信号的要求！2、电路中的“中心”器件，在全局电路中，大部分总有一个或几个主要的器件，在局部电路中，也总有一个中心器件；如嵌入式电路中的嵌入式CPU集成电路等，放大电路中的运算放大器等，其他的器件都是围绕这些器件的，这些局部电路的布局就形成了中心围绕的方式小岛，在布局中尽量不要打乱这些器件的相互关系。复杂产品设计时，应该综合的使用上叙两个方式对电路进行布局操作，完成基本布局操作后，对当前电路的布局状态进行布线密度分析，布线密度小的区域可以适当调整器件紧些，而把布线密度大的区域调松些，以保障密度大的区域能轻松布线。手工设计和CAD设计中都有环境设置和规则设置的部分，其中环境设置部分和部分规则设置部分是通用的，先介绍CAD设计的具体步骤PCB的设计流程，然后以一个具体的简单PCB手工设计介绍手工设计的具体步骤。八、自动布线在Auto Route菜单中执行All命令，进入布线操作，见图5.89。图5.89 自动布线操作在自动布线操作命令中，有四个部分：Router Passes、Manufacturing Passes、Pre-routes、Routing Grid。Router Passes是布线过程中的设置要求，有在布线过程中对已布线结果进行自动储存操作（Memory），对板上使用的表面贴装器件（SMD）焊盘进行扇形引出操作（Fan Out Used SMD Pins），使用布线规范（Pattern），对已布线进行挤压操作（Shape Router-Push And Shove），为方便全局布线，允许对已布线进行打断操作（Shape Router-Rip Up）等，一般情况下是勾选，有特殊要求时，用户根据需要取消其中某些选择。Manufacturing Passes是为生产PCB设置的操作要求，有对布线过程中及布线后对PCB上冗长的布线（Clean During/After Routing）的清理操作