第2章 电原理图编辑.ppt

1、第10章 印刷电路板的自动布局 与自动布线,10.1 印刷电路板的自动布局与自动布线,一. 根据原理图创建网络表 打开原理图，执行菜单命令Design|Create Netlist,二. 创建机械层 打开一个PCB文件，执行菜单命令Design|Mechanical Layers选择一个机械层,三. 设置原点 单击放置工具栏的 放置坐标原点按钮，设置当前坐标原点,设置当前原点,四. 绘制电路板物理边界 将当前层切换到机械层Mechanical，按要求绘制电路板边框。 单击主工具栏上的 按钮，设置锁定栅格。, 把当前层切换为Mechanical, 绘制电路板物理边框,五. 绘制电路板电气边界 电

2、路板的电气边界，是指在电路板上设置的元件布局和布线的范围。 电气边界一般定义 在禁止布线层Keep out Layer。,电气边界 （里框）,六. 恢复绝对原点 执行菜单命令 Edit|Origin|Reset 七. 装入元件库 Design|Add/Remove Library 或单击主工具栏的 图标,加载所需的元件库,八. 装入网络表 执行菜单命令 Design|Load Netlist,单 击,Delete Components not in netlist： 删除网络表中没有的元件。 Update footprint： 更新当前电路板上的元件的封装。 这两个选项，适合于原理图修改后的网

3、络表重新装入。,选取所需.NET文件后，单击OK按钮。 系统开始自动生成网络宏。,无错误,单 击,装入网络表和元件后的PCB图,九. 设置自动布局参数 执行菜单命令 Design|Rule ，选择Placement选项卡。,Component Clearance Constraint（元件间距临界值）： 设置元件之间的最小间距。 Component Orientations Ruler（元件放置角度）： 设置元件的放置角度。 Net to Ignore（网络忽略）： 设置在利用Cluster Placer方式进行自动布局时，应该忽略哪些网络走线造成的影响，这样可以提高自动布局的速度与质量。 一

4、般将接地和电源网络忽略掉。 Permitted Layer Ruler（允许元件放置层）： 设置允许元件放置的电路板层。,Room Definition（定义房间）： 设置定义房间的规则 。 在本例中，只设置Permitted Layer Ruler项，双击Permitted Layer Ruler系统弹出以下对话框。,选 中,十. 自动布局 执行菜单命令 Tools|Auto Placement|Auto Placer,Cluster Placer：群集式布局方式。 根据元件的连通性将元件分组，使其按照一定的几何位置布局。这种布局方式适合于元件数量较少（小于100）的电路板设计。 Quick

5、 Component Placement：快速布局，但不能得到最佳布局效果。 群集式布局结果 （未使用快速布局）,飞 线,群集式布局结果 （使用快速布局）,Statistical Placer：统计式布局方式。 遵循连线最短原则布局元件，无需另外设置布局规则。这种布局方式最适合元件数目超过100的电路板设计。 选择这种布局方式，将弹出如图所示的对话框。,Group Components复选框：将当前网络中连接密切的元件合为一组，布局时作为一个整体来考虑。 Rotate Components复选框：根据布局的需要将元件旋转。 Power Nets文本框：在该文本框输入的网络名将不被列入布局策略的

6、考虑范围，这样可以缩短自动布局的时间，电源网络就属于此种网络。 Ground Nets文本框：含义同Power Nets文本框。输入接地网络名称。 Grid Size：设置自动布局时的栅格间距。默认为20mil。,注意： 采用统计式布局方式，不是直接在PCB文件上运行，而是打开一个临时布局窗口（生成一个Place1.Plc的文件）。如下图。,单击 Ok按钮,系统提示是否将自动布局的结果更新到PCB文件中。单击Yes按钮，更新后系统返回到PCB文件窗口。,统计式布局结果： 飞线：表示元件之间的连接关系,飞 线,十一. 手工调整布局,十二. 增加电源/接地、信号输入/输出端 （以利用焊盘引出为例

7、）,放置的焊盘,为每个焊盘连接网络：,就近放置焊盘：,十三. 设置自动布线规则 执行菜单命令Design|Rules，选择Routing选项卡,单击Properties按钮，可对选中的规则进行编辑,1. Clearance Constraint：设置安全间距 设置同一个工作层上的导线、焊盘、过孔等电气对象之间的最小间距。,规则适用范围,最小间距,适用网络,2. Routing Corners ：设置布线的拐角模式 设置布线时拐角的形状及拐角走线垂直距离的最小和最大值。,3. Routing Layers ：设置布线工作层 设置布线的工作层及在该层上的布线方向。,单面板： Top Layer：N

8、ot used Bottom Layer：Any 双面板： Top Layer与Bottom Layer的走线应相互垂直，即分别选择Horizontal（水平方向）和Vertical（垂直方向）。 本例选择双面板。,4.Routing Priority：设置布线优先级,5. Routing Topology：设置布线的拓扑结构 系统默认拓扑结构为Shortest，最短连线拓扑结构。,6. Routing Via Style：设置过孔类型,最小值,最大值,首选值,7. Width Constraint ：设置布线宽度,最小值,最大值,首选值,设置电源和接地网络线宽：,单 击,选择Net,选择一个

9、网络名,输入所需线宽,设置GND网络线宽后的情况,GND、VCC网络线宽设置后的情况,十四. 运行自动布线 执行菜单命令Auto Route|All,单 击,布线完毕，系统弹出以下对话框，显示布线结果：,请看布线结果吧！,10.2 使用向导生成电路板 执行File|New命令，在弹出的对话框中选择Wizards选项卡, 选择Print Circuit Board Wizard（印刷电路板向导）图标，单击OK按钮，将弹出下图所示的对话框, 单击Next按钮，将弹出下图所示的选择预定义标准板对话框。选择系统已经预先定义好的板卡类型或自定义板卡尺寸。, 选择Custom Made Board项（自定

10、义），单击Next按钮，系统弹出设定电路板相关参数的对话框，如下图所示,设置完毕，系统将弹出几个有关电路板尺寸参数设置的对话框,电路板的宽度,电路板的高度,电路板的形状为矩形,电路板的形状为圆形,自定义电路板形状,电气边界所在层,物理边界和尺寸标注所在层,电路板边界走线宽度,尺寸标注宽度,物理边界与电气边界的距离,是否显示标题栏,是否显示刻度尺,是否显示图例字符,是否显示尺寸标注,是否在电路板四个角开口,是否在电路板内部开口,设置电路板的边框尺寸：,设置电路板四个角的开口尺寸：,如果在前面Inner Cutoff项被选中，系统将弹出下图所示对话框,如果在前面Title Block项被选中，系统

11、将弹出下图所示的对话框,设置电路板内部开口尺寸：,单击Next按钮，将弹出下图所示对话框，设置信号层的数量和类型，以及电源/接地层的数目。,设计名称,公司名称,电路板编号,第一设计者,联系电话,第二设计者,联系电话,注意：该电路板向导不支持单层板。,两个信号层，过孔电镀,两个信号层，过孔不电镀,四层板,六层板,八层板,选取内部电源/接地层的数目,单击Next按钮，将弹出如图所示的对话框，可设置过孔的类型（穿透式过孔、盲过孔和隐藏过孔）。对于双层板，只能使用穿透式过孔。,单击Next按钮，将弹出下图所示对话框，可设置将要使用的布线技术；针脚式元件和表面粘贴式元件哪一个较多。,表面粘贴式元件,针脚

12、式元件,若选择表面粘贴式元件，元件是否在电路板的两面放置,如选择针脚式元件，则要设置在两个焊盘之间穿过导线的数目,单击Next按钮，将弹出下图所示的对话框，设置最小的导线宽度、最小的过孔尺寸和相邻走线的最小间距。,最小导线尺寸,最小过孔外径直径,最小过孔内径直径,相邻走线的最小间距,单击Next按钮，弹出是否作为模板保存的对话框,如果选择此项，则系统会提示输入模板名称和模板的文字描述。,单击Finish按钮结束生成电路板的过程 。,利用向导生成的PCB,刻度尺,内部开口,四角开口,图例字符,标注尺寸,标题栏,10.3 自动布局中元件的手工定位（元件预布局） 装入网络表后PCB文件的状态：,在自

13、动布局前对元件进行预布局： 执行菜单命令：Edit|Move|Component,十字光标在元件上单击左键,选择要提前布局的元件,将其拖到指定位置放置,双击该元件，在属性对话框中设置：,选中该项,不参与布局,自动布局后的情况：,10.4 自动布线中的常用功能 一.保护预布线 预布线：在自动布线之前采用手动方式提前布线。 为防止这些预布线在自动布线时被重新布线，在自动布线前，需将这些预布线锁定。,预布线,二.对选定网络进行布线（Net） 执行菜单命令Auto Route|Net，光标变成十字形。移动光标到某网络的其中一条飞线上，单击鼠标左键，对这条飞线所在的网络进行布线。,三. 对选定飞线进行布

14、线（Connection） 执行菜单命令Auto Route| Connection，光标变成十字形，移动光标到要布线的飞线上，单击鼠标左键，仅对该飞线进行布线，而不是对该飞线所在的网络布线。,四. 对选定元件进行布线（Component） 执行菜单命令Auto Route|Component，光标变成十字形，在要布线的元件（如U12）上单击鼠标左键，可以看到与U12有关的导线已经布完。,10.5 其它编辑功能 添加电路的输入/输出端 1.在电路板上放置焊盘,2.在电路板上放置一个接插元件，并将它连接到网络上 在PCB图中合适的位置，放置一个接插元件，如S1。,利用网络表管理器将该元件的焊盘分别连入网络。 执行菜单命令Design|Netlist Manager，系统弹出Netlist Manager对话框。,单击Edit按钮,选中一个网络名称,单击,单击,将引脚S1-1引入GND网络,二.