Protel設計.doc

5.3.2 Protel 99SE-PCB主要菜單命令進入文件編輯前，先將軟件PCB設計部分的基本命令作簡單介紹。圖5.38印制板的主工作菜單印制板編輯部分其一級菜單有：File（文件）、Edit（編輯）、View（視圖）、Place（放置）、Design（設計）、Tools（工具）、Auto Route（自動布線）、Reports（報告）、Window（窗口）、Help（幫助）。一、File菜單（見圖5.39）圖5.39 File菜單File /New 創(chuàng)建新文件（原理圖、PCB等）或文件夾。File /New Design 創(chuàng)建新的設計數據庫文件（*.ddb），用戶可以設置文件保存的路徑和數據庫的文件名。File /Import文件的導入（與其他軟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文件的導出（將當前文件保存為其他文件格式或者早期軟件的文件版本），主要是Auto CAD 的*.DXF和*.DWG文件。File /Save As另存為（單獨保存PCB文件的備份）。File / Save cope As另存新備份文件（單獨保存PCB文件新的備份），用戶可以指定備份文件版本，向下兼容。File /Save All對當前設計的所有文件作保存操作。File /CAM ManagerFile /CAM（計算機輔助制造）管理器。File /Print/Preview打印/打印預覽，在打印前，應該設置好打印機設置或打印設置，如打印的比例等，一般狀態(tài)下，打印時直接將當前設計的PCB文件，PCB文件中的層是重疊的，當需要各層的打印時，還應先將步需要打印的層關閉，僅僅留下需要打印的層，再做打印操作。File /Exit退出Protel 99SE操作。File菜單中的New命令和New Design命令間，有很大的區(qū)別，New命令是建立一個“文件”，如僅一個PCB文件或SCH文件，在印刷電路板中就是新建印刷電路板文件，或新建立一個“文件夾（Document）”；而New Design新建的不是“文件”，而是新建一個項目數據庫文件，在一個項目數據庫中可以僅一個電路板文件（在Document下），也可能有一批電路板文件（由多個Document進行管理），在使用過程中應該注意。同樣Close與Close Design也不一樣，Close Design將把當前打開的一個項目數據庫文件（正在被設計人員使用的文件部分）關閉，當軟件打開了多個數據庫時，進入上一個項目數據庫的設計，若僅一個數據庫時，軟件將回到初始狀態(tài)。New與New Design的區(qū)別見圖5.40和圖5.41。圖5.40New Document新建文檔圖5.41New Design新建設計二、Edit菜單（見圖5.42）圖5.42Edit菜單命令Undo取消操作。Redo恢復操作。Cut剪切。Copy復制。Paste粘貼。Paste Special特殊粘貼，特殊粘貼在拷貝時可以進行特殊的設置，可以完成手工無法完成的放置操作，在有些PCB文件的設計中有很大的幫助，在后面有詳細的介紹。Clear清除，刪除被選擇的內容。Select選擇，選擇操作的內容很詳盡，后面圖5.43中介紹。Deselect取消選擇，與Select命令是對應的。Query Manager疑問管理器。Delete刪除，刪除選擇的物體。Change修改，修改選擇的物體屬性。Move運動，其內容也比較多，在圖5.44中介紹。Origin原點，光標跳轉到坐標原點（0.0）。Jump跳轉，光標快速跳轉到設計人員給的坐標位置。Export to Spread導出數據到電子表格。軟件中的刪除命令Delete每次僅可以刪除一個實體（器件、焊盤、過孔、連線等），當有多個實體需要刪除時，Delete命令就不好使用了，此時可使用清除命令Clear，Clear命令可以將所有被選擇的實體一次刪除，命令執(zhí)行前應該先選擇好需要刪除的實體，對需要刪除的物體可以多次選擇，選擇是重疊的，選擇的區(qū)間可以是分散的，選擇的方式可以使用下圖5.46種的命令操作。圖5.46 Edit菜單中的Select子菜單Edit /Select /Inside Area選擇指定區(qū)域內的所有圖元。Edit /Select /Outside Area選擇指定區(qū)域外的所有圖元。Edit /Select /Connection Copper選擇指定部分的所有物理連接布線層線路。Edit /Select /Physical Connection選擇指定部分的所有物理連接線路。Edit Select /All on Layer選擇當前所在層的所有布線。Edit /Select /Free Objects選擇當前設計中所有的可移動圖元（可以將不同層所有布線、過孔同時選擇）。Edit /Select /Hole Size選擇當前PCB文件中指定尺寸的穿孔（Hole Size）的焊盤、過孔等。Edit /Select /Off Grid Pads選擇所有不在柵格點上的焊盤。Edit /Select /Toggle Selection對當前的選擇的圖元進行切換（對一圖元進行點擊時，已選擇部分變成未選擇，未選擇將成為以選擇）。Select命令可以重復使用，對選擇的圖元進行不同區(qū)域的指定；對Area類的兩格命令，在選擇區(qū)域是，只有被完全框選的部分才是指定的部分，這樣可以將不選擇的部分留出局部，成為未指定單元。Edit菜單中的De-Select命令是取消Select命令中的選擇部分，取消選擇命令也可以分區(qū)域外和區(qū)域內，結合不同的操作技巧，可以很方便的對設計部分進行選擇處理。Edit菜單中的移動命令可以對設計電路圖進行移動操作。對器件進行移動操作是，不需要執(zhí)行命令，直接用鼠標拖動就可以，但其它的移動修改命令，使用執(zhí)行命令的方式更方便、快捷、準確。Origin命令和Jump命令，使設計過程中，當前工作點的移動更方便，不需要重新定義屏幕的顯示范圍，直接移動到要求位置。Export to Spread（導出數據到電子表格）命令，方便了設計人員對電路板數據的處理，Protel 99SE也具備數據處理能力，但與專業(yè)軟件比較，處理的能力還是有差異，Protel 99SE通過數據的導出，在其它軟件中進行處理；導出的文件格式為xls，包括了當前PCB文件中的圓弧、焊盤、過孔、布線、文字、網絡、器件等部分。圖5.47 Edit菜單中的Move子菜單Edit /Move /Move拖動一個圖元：一個器件、過孔、布線等。Edit / Move /Dreg拖曳一個圖元，被拖曳的對象不同，效果也是不一樣的，拖曳器件時，與上一個拖動命令是一樣的效果；但拖曳布線、過孔時，被選擇部分作平移，兩端與其相連接部分也同時移動！Edit / Move /Re-Route修改當前布線，點擊已布線后，布線被打斷，拖動出新的布線方式，連線操作時是連續(xù)操作，在下一個點擊點出現新的布線，直到點鼠標右鍵退出此次修改布線操作。Edit / Move /Break Track 修改當前布線，但僅僅是將點擊的布線打斷，命令是一次性操作，點擊鼠標右鍵后即退出當前布線的修改。Edit / Move /Drag Track End 修改當前布線，點擊布線后，鼠標就近移動到被點擊布線的一個端點，移動鼠標開始設置新的布線拖曳方式，每點擊一次鼠標，出現新的布線，直到點鼠標右鍵推出命令。上面的三個修改布線操作大致相似，但還是有很大的差異，設計人員應該體會其不同的地方，了解清楚后，使用其修改時能更方便用戶調整布線。Edit / Move /Move Selection移動選擇，對被選擇的物體進行移動操作。Edit / Move /Rotate Flip selection旋轉選擇，對被選擇的物體進行旋轉操作，執(zhí)行命令后，在對話框中輸入要求旋轉的角度，確認后，點擊選擇部分，被選擇部分按給定的旋轉角度旋轉。Edit / Move /Flip selection 翻轉選擇，對被選擇的物體進行操作，執(zhí)行命令后，被選擇部分翻轉水平方向翻轉。上敘三個命令，在執(zhí)行命令前應該對需要操作的部分先進行選擇，若沒有選擇相應的物體，命令操作是無效的。Edit / Move /Polygon Vertices修改多邊形填充圖元的頂點。Edit / Move /Split Plane Vertices修改多邊形填充圖元的頂點。Polygon Vertices與Split Plane Vertices有個不同的地方，Split Plane Vertices僅僅可以調整多邊形填充單元的已有頂點，而Polygon Vertices可以增加新的頂點。Edit / Export to Spread將當前電路板上所有電氣信息導出到一個電子表格中：*.xls；包括了焊盤、過孔、布線、文字（器件標號、參數等）、網絡、器件等的坐標、參數等信息。三、View菜單（見圖5.48）圖5.48 View菜單View /Fit Document 使窗口適合于設計區(qū)域，顯示的是整個設計文件部分。View /Fit All Objects 使窗口適合于整個PCB，顯示的是設計中印刷電路板部分。View /Area 顯示設計人員設定的選擇區(qū)域，執(zhí)行命令后，用戶在設計文件中對需要顯示的區(qū)域進行選擇（角對角方式），確定區(qū)域后，屏幕上顯示選擇的區(qū)域內容。View /Around Point 顯示設計人員設定的區(qū)域（中心對角），執(zhí)行命令后，第一個點顯示區(qū)域的中心，第二個點是顯示區(qū)域的一個角，在設置第二個點時，屏幕上會顯示出可以顯示的矩形區(qū)間。View /Selected Objects 顯示選中的實體（器件、連線等），以全屏的方式顯示已經選擇的試題，如果選擇的是一個區(qū)域，則全屏顯示選擇的這個區(qū)域。View /Zoom In 放大顯示（固定比率）。View /Zoom Out 縮小顯示（固定比率）。View /Pan 搖景，顯示比例不變，將當前鼠標的坐標點作為顯示區(qū)域的中心顯示。View /Refresh 刷新，重新當前屏幕中的內容。View /Board I 3D 三維顯示設計的PCB，使用虛擬三維技術顯示當前的設計內容，建議內存小的計算機不要做此操作，容易“當機”。View /Design Manager 關閉/打開設計管理器，設計管理器開關。View /Status Bar 關閉/打開狀態(tài)欄，顯示在屏幕下，打開狀態(tài)時，平時顯示的是鼠標當前位置的坐標、器件，布線等信息；在執(zhí)行命令操作過程中，顯示坐標和操作的信息。View /Command Status 關閉/打開命令狀態(tài)欄，顯示在屏幕下，打開狀態(tài)，沒有執(zhí)行命令時，顯示Idle state-ready for command：空閑狀態(tài)，為命令準備就緒；執(zhí)行命令中，顯示當前執(zhí)行的命令。View /Toolbars 關閉/打開各個工具欄，工具欄管理對話框。View /Connections 器件間網絡線的顯示或隱藏。View /Toggle Units 公制與英制單位轉換（缺省為英制）。視圖菜單實際有幾個部分任務，從Fit Document到Board in 3D命令，控制設計屏幕的顯示。其中Board in 3D命令一般不要經常使用，該命令對計算機配置的要求很高，計算機內存不夠時可能引起內存溢出而停止工作；顯卡和CPU速度的支持不夠時，將要使用非常長的時間。從Design Manager 命令到Toolbars命令，控制命令欄、狀態(tài)欄和工具欄的控制，有開、關兩種狀態(tài)，只要顯示區(qū)域足夠，建議都打開，方便操作時檢查各種參數和加快操作速度。Connectins命令控制電路板中網絡飛線的顯示或隱藏，可以控制某個器件的網絡飛線，也可以控制電路板全局的網絡飛線。Toggle Units命令控制狀態(tài)欄中顯示的坐標單位是使用mm或mil，Protel從DOS 3.31開始就使用兩種單位，根據用戶需要選擇。四、Place菜單（見圖5.49）圖5.49 Place菜單Place /Arc（Center） 圓心弧，以圓心、半徑、起點角，終點角定弧。Place /Arc（Edge） 邊緣弧，以起點角，終點角定弧。Place /Arc（Any Angle） 任意角度弧，以圓弧起點、圓心、終點角定弧。Place /Full Circle 圓，以圓心、半徑定圓。Place /Fill充填，區(qū)域填充命令，一般用于大面積敷銅，如地線、電源線等，也可以放置屏蔽層，但很少做電路連接使用，因為Fill將使用區(qū)域全部占用，其它布線將無法使用該區(qū)域。Place /Line 走線，沒有電氣自動區(qū)分能力，不要用做電氣布線。Place /String 字符串，放置說明字符串，如產品型號等。Place /Pad 焊盤，放置焊盤。Place /Via 過孔，過孔放置，層間布線需要連通時，必須使用到過孔。Place /Interactive Routing 交互方式布線，標準的電氣布線命令，與軟件共同協作布線，在布線過程中，可以使用小鍵盤的“+”/“-”號切換層，只要不中斷布線操作，從命令開始到結束的布線都是連通的，布線中切換層時，軟件能自動的提供過孔；在有網絡表的情況下，軟件會提示走線的方向，并且禁止非同一網絡間布線。Place /Component 器件，放置元器件。Place /Coordinate 坐標點，放置坐標點信息。Place /Dimension 尺寸，放置用戶定義的尺寸標注信息。Place菜單是軟件中的主要菜單，所有實體的放置都在此進行，其中很多命令有快捷按鈕，可以直接使用按鈕方式進行。Arc類命令放置的是圓弧，注意使用的方法有差異；Full Circle放置的是完整的圓。以Arc（Center）為例，執(zhí)行命令后，命令狀態(tài)欄顯示：Place Arc Place arcs on the current document，狀態(tài)欄出現新的顯示：半徑R和角度A1、A2，但僅坐標變化，到位置點擊鼠標確認圓心后，半徑R開始隨鼠標的移動變化，坐標也在變化，若清楚圓心位置，坐標可以確定，若不清楚，直接使用半徑，點擊鼠標確認后，再確定圓弧的起點位置，A1開始變化，確定A1后再確定A2，一段圓弧就放置完成。若使用的是漢化的Prote 99SE，其文本增加了中文文字放置命令。軟件的布線命令有兩個：Line和Interactive Routing，命令執(zhí)行時，僅對已打開的層才能進行操作；Line命令是放置一般的線，即可以是器件間的連接線（Top Layer、Bottom Layer、Mid Layer1到Mid Layer30），也可以是非信號層布線（Top Overlay、Keep Out Layer、Multi Layer等）；Interactive Routing僅可以在信號層間進行布線（Top Layer、Bottom Layer、Mid Layer1到Mid Layer30），并且在連續(xù)布線過程中（沒有按Esc鍵中斷），若有層切換的操作（+、-號或使用Tab鍵設置），層間會自動放置過孔（Via），多層板手工布線或修改時，使用該命令是非常方便的，隨著每次的換層操作，軟件自動的放置層間的連線過孔，不會遺漏，保證了布線的正確。String、Pad、Component、Via是Protel 99SE中的常規(guī)操作，在放置過程中，按Tab鍵可進入當前放置的屬性設置對話框，方便快捷，并且可以方便的避免錯誤，是經常使用的方式，比放置好后再設置有更好的保障。命令Coordinate放置電路板上的坐標點，作為電路板上位置的標志，執(zhí)行命令后即開始放置操作，使用x：y的標準方式，放置過程中，坐標會隨光標的移動而變化，到要求的點，回車或點擊鼠標坐鍵即刻放置，按Ese鍵退出操作。Dimension命令是Protel 99SE中一個很好的機械尺寸標注命令，尺寸的標注可以是任何方向（360度），尺寸的標注是自動進行的，命令執(zhí)行后，標注開始是水平方向的，用戶點擊第一個點后，改變?yōu)槠渌较驎r，標注的方向自動跟隨變化，改變與起點位置的距離時，標注的尺寸變化，到要求點后再次點擊鼠標就確定了一次尺寸標注，按Esc鍵退出標注。標注完成后，還可以修改標注的指示，在標注的過程中，因為使用的是鼠標，精確單位比較困難，標注的尺寸也就有誤差了，雙擊尺寸值就可以重新定義尺寸的顯示了，重新定義實際是設置起點、終點的坐標。在Place命令中有個必須注意的事項被放置的物體都有屬性的，有兩個辦法進行設置，一個是放置好以后，用鼠標雙擊需要設置的物體，進入其屬性對話框設置。另外一個辦法是在放置過程中進行設置，開始放置后，按TAB鍵，打開了屬性對話框可是設置該物體的屬性，這個方法不但對當前的物體有效，并且對后面連續(xù)操作的物體也有效。并且具備自動修改功能，如放置器件時，按TAB鍵設置好后，再防止后面的器件時，器件的參數和前面的是一樣的，而器件的標號會自動加一。五、Design菜單（圖5.51）圖5.51 Design設計菜單Design /Rules 規(guī)則，設計設置規(guī)則，是自動布線前最重要的設置命令，在下面有較詳細的介紹，設計人員對復雜電路進行設計時，必須清楚這部分的設置操作！Design /Load Nets 加載網絡表，從設計文件中加載網絡標：*.net文件。Design /Net list Manager 網絡表管理器，打開網絡表管理器。Design /Update Schematic 更新原理圖，從電路板圖（PCB文件）更新原理圖（SCH文件），Protel 99SE的反向設計方式，利用已有產品設計新產品。Design /Layer Stack Manager 層堆棧管理器，Protel 99SE可以設計48層電路板，基本設置狀態(tài)是雙面板，當用戶需要設計多層電路板時，使用層堆棧管理器，增加新的層，見圖5.43和圖5.44的設置方式。Design /Split Planes 內電層分割，對板上的中間專用信號層進行分割，只有已經設置了專用信號層Internal Plane時才有效，執(zhí)行命令后選擇使用的層和需要分割的連接網絡，再在設計區(qū)間設置分割區(qū)域。Design /Mechanical Layers 機械層，設置其它的機械層。Design /Classes 類，類管理設置操作，將器件、網絡、焊盤等進行分類Class。Design /From-To Editor 編輯器，分類編輯管理器。Design /Browse Components 瀏覽器件，瀏覽、放置器件。如圖5.52。圖5.52 Browse Components管理菜單圖中可以選擇已加載的器件庫，當器件不在當前已加載的器件庫中時，可以加載（Add/Remove）器件庫，在Mask欄可以搜索某個或某類器件，找到該器件后，點Place按鈕開始器件的放置操作。Design /Add/Remove Library 添加/移出器件庫，器件庫管理，從硬盤加載某個器件庫，或將當前的器件庫移出內存。Design /Mark Library 建庫，新建器件庫操作，利用當前PCB文件中使用的器件，建立單獨的器件庫，目的是為了方便與其他人員的交流。Design /Aperture Library 光圈庫。Design /Options 選項，設置當前的設計環(huán)境。Design（設計）菜單是Protel 99SE的主要設置菜單，包括層、器件庫等。在Protel 99SE中，對用戶最大的幫助是軟件的自動布線操作，要求軟件自動布線，就應該告訴軟件，用戶的電路使用了什么器件、器件間怎樣連接，在原理圖中設計好電路后生成網絡表，使用Design菜單的Load Nets命令可以加載網絡表。Options設置電路板的工作環(huán)境，用戶可以根據自己的需要進行設置。Protel 99SE的層設置（也稱為層堆棧管理器）在Design /Layer Stack Manager命令中，執(zhí)行Layer Stack Manager命令后，軟件給出層設置對話框。圖5.53 層設置對話框在需要增加層前，軟件會要求以哪層為“基準”，選Top Layer則從上往下增加層；選Bottom Layer則從下往上增加層。增加層的時候，軟件會自動在層間增加絕緣材料作中間的絕緣層，下圖為增加到八層的電路板，中間的層都為Midlayer，使用標號的方式進行區(qū)分。圖5.54電路板的層已設置為八層Add Layer增加的是通用層，任何網絡連接都可以使用，而Add Plane增加的是專用信號層，也就是只給某一個網絡使用；用鼠標雙擊某個層（或用Properties命令）可以設置該層的屬性，包括層的名稱、厚度和網絡名。在進行層的設置時，應該注意與實際的要求對應，并且盡可能的減少層，這將影響到產品的成本，不要無謂的使用多層電路板。在層設置對話框中也可以刪除層，也可以移動層到用戶需要的位置。Classes類管理設置，將網絡、器件、焊盤進行分類整理，以方便管理，對大型電路板，分類后，今后在選擇等操作時，可以按類進行。From-To Editor主要是設置網絡間的起點、終點，修改后，布線的時起點會有變化，原始的設置是根據原理圖設置的。Add/Remove Library命令添加或移出器件庫，但很少在此使用此命令，作電路板設計時，管理器中的Browse PCB頁中，當選擇器件庫時，就可以設置器件庫了。Browse Components命令用于放置器件，但命令方式很不好用，也在Browse中直接執(zhí)行Place命令放置。Mark Library命令可以將當前電路板上的器件進行整理，然后自動生成器件庫，這對于專業(yè)設計是很方便的，因為大部分企業(yè)產品的設計總在某個范圍內，建立自己的器件庫后，在以后的設計中，器件的查找就非常方便了。Options命令設置電路板工作環(huán)境和參數，有層參數的設置和選擇參數的設置兩部分，在后面的電路板設計應用中專門介紹。六、Tools工具菜單圖5.55 Tools工具菜單Tools /Design Rule Check 設計規(guī)則檢查，利用設計規(guī)則，對當前設計的PCB文件進行檢查，要求有完整的設計規(guī)則和已經加載了網絡表文件。Tools /Reset Error Markers 清除錯誤標志，把PCB上的錯誤顯示清除掉。Tools /Auto Placement 自動布局，電路板自動布局，利用網絡表，對當前PCB文件的器件進行自動放置操作，器件放置位置的處理是根據器件間相互的關系操作的，相互連接多的器件距離近，無關的器件間距離遠；但有幾個問題：軟件不知道用戶的特殊要求，如什么位置需要空出來，哪個器件必須精確定位在什么位置等，所以一般是人工布局或者是交叉布局。Tools /Interactive Placement 交叉布局，人、機混合布局方式，對用戶選擇的部分器件進行對齊操作，操作的方式很多，用戶可以在練習中體會相互的差異。Tools /Un-Route撤消布線，撤消前期的自動布線操作。Tools /Density Map 密度圖，布線密度狀態(tài)分析，并顯示布線密度。Tools /Signal Integrity 信號完整性分析。Tools /Re-Annotate 反向注釋，從PCB文件標注電路板上器件標號。Tools /Cross Probe 交叉檢索，與原理圖文件交叉檢索電路板中器件的位置。Tools /Convert 轉換，將當前電路板中的器件等進行打散操作，分離成獨立的單元圖符，如將器件打散為獨立的焊盤和線條。Un-Route命令將取消在Auto Route菜單中運行All（自動布線）命令后布的線，命令運行后，將取消所有布線，回到布局后的狀態(tài)，器件間仍就是網絡飛線狀態(tài)，用戶可以重新進行布局調整，在利用新的布局進行布線操作。Density Map命令分析當前布局狀態(tài)下信號線密度，當布局不理想時，信號線分布的密度會有很大的差異，尤其是高密度區(qū)域與器件重疊時，自動布線將很難完成，利用信號線密度分析也可以幫助用戶重新布局，尤其是對初學者，幫助更大。Preferences是電路板部分優(yōu)化設置部分，包括Options（選擇項部分）、Display（顯示部分）、Coloers（各層顏色設置）、Show/Hide（除器件外，其它實體的顯示與隱含）、Defaults（缺省狀態(tài)下各實體的屬性設置）、Signal Integrity（各種器件信號完整性設置）等六個部分。七、Auto Route自動布線菜單圖5.64Auto Route菜單命令Auto Route /All 全部，對電路板全局布線。Auto Route /Net 網絡，對指定網絡布線。Auto Route /Connection 連接，對某個連接關系布線。Auto Route /Component 元件，對指定的器件布線。Auto Route /Area 區(qū)域，對給定區(qū)域布線Auto Route /Setup 設置，布線參數、規(guī)則設置。Auto Route /Stop 停止，停止正在進行的布線操作。Auto Route /Reset 復位。Auto Route /Pause 暫停正在進行的自動布線。Auto Route /Restart 重新開始被停布線的設計。Auto Route /Specctra Interface Specctra 接口，設置及輸出當前的PCB文件。Auto Route是Protel 99SE中CAD操作的主要命令，Protel 99SE中電路板部分的CAD操作都在此命令中，執(zhí)行自動操作時，必須先加載從原理圖生成的電路網絡表，并已設置好布局、布線區(qū)域；沒有原理圖的網絡表時，軟件僅可以進行手動布線或人機交互布線。Auto RouteAll命令直接對全電路板進行布線操作，命令執(zhí)行后軟件提示自動布線設置對話框，也就是Auto RouteSetup布線參數、規(guī)則設置對話框（見圖5.65），用戶指定參數后，點擊Route All按鈕，軟件開始自動布線。圖5.65 布線參數、規(guī)則設置對話在Routing Passes種有四個部分：1、 Router PassesMemory，對板上存儲器類器件的布線方式進行最優(yōu)化處理，主要是這些器件上的數據線和地址線，一般采用有規(guī)律的平行布線方式。Fan Out Used SMD Pins，對板上所有SMD（Surface Mounted Devices，表面貼裝器件）焊盤進行“扇出”處理，從器件焊盤引出布線后再進行過孔操作、布線。Pattern，是否對布線使用布線拓撲結構優(yōu)化布線。Shape Router Push And Shove，是否對布線進行“推擠”操作，復雜電路設計時，布線會很多，若布線時不進行“推擠”操作，布線密度會比較低，可能無法完成布線。Shape Router Rip Up，使用“推擠”（Push And Shove）操作后，布線會比較徹底的完成，但也會引起另外一個問題安全距離規(guī)則被破壞，線間安全距離在太密集的區(qū)間會產生沖突，“Rip Up”能刪除這些布線部分，重新布線。2、 Manufacturing PassesClean During Routing，在布線期間清理設計區(qū)間。Clean After Routing，布線后清理設計區(qū)間。Evenly Space Tracks，平恒設計區(qū)間的布線讓布線均勻。Add Teat points，添加測試點。3、 Pre-routesLock All Pre-routes，鎖定預布線；在自動布線前，有手工布線時，若此項沒有選擇，在自動布線中，將清除掉所有的手工布線和前期的已布線，軟件對全電路重新布線；當鎖定此項時，軟件會保留這部分布線。4、 Routing Grid布線柵格設置，在自動布線中，每Auto RouteNet對指定的網絡進行表現操作，命令運行后，用鼠標在操作區(qū)指定網絡，軟件對指定的網絡進行布線操作，一次將一個網絡標號的連接全部完成。Auto RouteConnection是對鼠標指定的某一局部網絡飛線進行連接，如某一管腳與其它幾個管腳有連接關系，并指定了網絡標號，當使用Connection命令布線時，軟件會詢問現在連接哪段，并且僅對用戶指定的部分進行連線操作，而使用Net命令操作時將對整個網絡進行連接。Auto RouteComponent對指定的器件進行自動布線操作，命令執(zhí)行后開始指定器件，然后對器件布線，器件上所有管腳連接的網絡飛線都自動布線。Auto RouteArea對指定的區(qū)域進行自動布線操作，命令執(zhí)行后開始選擇區(qū)域，區(qū)域指定后，選擇區(qū)包含了的網絡飛線都自動布線。這四種分步執(zhí)行的自動布線操作，實際是交互式布線，其優(yōu)點是用戶可以根據電路板的需要優(yōu)先考慮部分布線操作，如電源、地以及有特殊需要的布線可以線進行，靈活使用這些布線方式，可以是電路板有更好的電氣性能。八、Reports報告菜單5.3.3 Protel 99SE-PCB設計PCB設計分為全手工設計方式和CAD計算機輔助設計方式兩種；對于簡單的PCB電路，如簡單的電源、收音機、局部輸入/輸出等電路，因為電路簡單，可以采用手工設計的方式，甚至不需要設計原理圖電路就可以直接設計了，并且這樣的簡單產品因為成本方面的原因，大部分使用的是單面PCB電路，而計算機不具備“思維”的能力，其CAD操作也是差強人意，也就直接手工布線了。但對于復雜的PCB設計，其中的布線設計無法采用手工的方式進行，所以就需要使用CAD的方式進行。使用全手工設計方式時，因為從建立文件到最后的布線操作都手工進行。而使用CAD設計方式，主要是布線部分由計算機完成設計，其他的部分還是手工操作的最佳。在PCB設計中，要注意環(huán)境和規(guī)則的設置操作，環(huán)境設置的好，操作方便、快捷；而規(guī)則的設置，不僅可以保證設計速度，更重要的是由規(guī)則可以保障設計不出人為的操作，保證產品設計的正確！ 一、建立PCB設計文件若還沒有建立項目設計文件，執(zhí)行新建項目設計文件命令：File-New Documents，在Database Location欄設置文件存放的位置，點Browse按鈕可以修改，在Database File Name欄設置用戶文件名（圖5.38）。項目設計文件*.ddb建立后，或者已經建立好項目文件，進入文件中的Documents目錄，建立新的印刷電路板PCB設計文件，執(zhí)行文件建立命令：File-New （如圖5.37），選擇其中的PCB Document），文件剛建立好的時候還沒有進入設計狀態(tài)，用戶可以修改文件名：My Document.pcb。 二、設計環(huán)境設置在Design菜單中執(zhí)行Options命令，進入環(huán)境設置命令，這個設置包括兩個部分：Layer（層設置）和Option（環(huán)境），作為目前大部分企業(yè)使用的是公制單位，而Protel 99SE的缺省使用的英制單位，所以，Option命令需要進入兩次，第一次進入，先設置好坐標的使用單位，如圖5.78，先設置Measurement Unit（尺寸單位），下拉其菜單后選擇Metric（米制），設置好后點OK按鈕確認，將米制設置為當前的尺寸單位，然后再執(zhí)行DesignOption命令，對其他選項進行設置。這部分還包括其他幾個內容，Grids設置柵格，是移動的最小設置間隔，實際上也是當前的實際設計精度，包括有Component（器件部分）移動和Snap（其他部分）移動的柵格，Component部分的柵格僅僅是針對器件移動的，其他狀態(tài)下，包括器件字符的移動柵格都由Snap管理。Electrical Grid（電氣柵格）在PCB設計方式時，必須選擇，選擇后，在以后的設計操作中，布線時，軟件能幫助用戶自動的捕獲焊盤或同層線條的中心，即加快了設計速度，也降低了設計的勞動強度；其捕獲半徑（Range）的設置應該根據當前電路板的需要操作，一般設置為電路板上最小電氣尺寸的二分之一為佳。Visible Kind（設計區(qū)域的輔助柵格線），選線形（Lines）或點狀（Dots）都可以。圖5.78 環(huán)境設置Options中另外一個是Layer部分，是對層的管理，是為多層PCB設計做準備的，當設計多層電路板時，層多，設計區(qū)域使用的顏色就多，設計人員需要對某個層的連接做修改調整時，因顏色的雜駁，很不方便操作，可以在Layer部分關閉不需要操作的層，僅僅留下需要操作的部分，將非常方便用戶的修改操作。圖5.79 環(huán)境設置Layer分為三個部分，第一部分是電氣層的管理，包括了所有的電氣布線層Signal layer、Internal layer）和機械層（Mechanical layer）；第二部分是輔助層部分；第三部分是PCB設計區(qū)域內輔助信息顯示內容，有電氣錯誤（DRC Errors）、字符顯示（Connections）、焊盤和過孔的穿孔（Pad Holes、Via Holes）、屏幕大小輔助柵格（Visible Grid）等。 三、加載器件庫軟件自帶的器件庫，一般滿足不了用戶設計的要求，需要另外加載用戶自己的器件庫或者第三方專門提供的器件庫，在屏幕左邊的資源管理器窗口中選擇Browse PCB頁面后，在下面的Browse下拉菜單中選擇Libraries（器件庫），再點擊下面的Add/Remove按鈕進入器件庫管理操作，或者直接在Design菜單中執(zhí)行Add/Remove Library操作，見圖5.76。圖5.80 器件庫管理執(zhí)行命令后，開始器件庫的管理操作，見圖5.81。圖5.81 器件庫添加和移出對話窗口上半部分是用戶計算機的硬盤，下半部分是內存，在硬盤中找到用戶需要加載的器件庫文件后，直接雙擊文件，器件庫就被加載到內存中?？梢约虞d的器件庫有兩中類型的文件：*.ddb和*.lib，lib類型的文件是早期DOS環(huán)境下的器件庫，在Protel 99SE中也可以加載使用，單建議用戶對該類型器件庫進行編輯操作，生成*.ddb的文件供Protel 99SE下使用。 四、設置PCB尺寸和電氣布線區(qū)域將電路板的層切換到Multi Layer（機械層），設置電路板的機械尺寸，執(zhí)行一般布線命令PlaceLine（PL），鼠標操作進入布線狀態(tài)，操作過程中注意鼠標的坐標位置，在要求的坐標點上點鼠標左鍵開始布線，到達當前線的終點再點鼠標左鍵，確定一段布線，連續(xù)在每段線的終點操作，完成對電路板的形狀和尺寸的確定。確定尺寸后，將層切換到禁止布線區(qū)（Keep Out Layer），繼續(xù)剛才的操作，再設置一個線框，作為可以放置器件和電氣布線的區(qū)域。在Keep Out Layer設置的邊框小于或等于在Multi Layer設置的邊框。在執(zhí)行命令時，鼠標是無法移出到非設計區(qū)的，此時需要切換層，可以使用鍵盤右邊小鍵盤上的+/-號切換層。 五、加載網絡表在Design中執(zhí)行Load Nets命令，進入網絡表的加載操作。見圖5.82。圖5.82 網絡表加載操作未加載網絡表前，圖5.77中的下半部分時空的，點擊Browse按鈕挑選對應的網絡表文件，見圖5.83。圖5.83 網絡表選擇在指定的ddb文件中找到要求的網絡表文件*.net并選擇該文件后，點OK，網絡表被加載，在圖5.77中，下半部分顯示出網絡表中的網絡名稱；若網絡表不在當前文件中（很糟糕的操作習慣），點Add按鈕加載對應的設計項目文件后再找對應的網絡表文件。 六、設置設計規(guī)則設計規(guī)則在PCB的設計中是非常重要的，里面的內容也比較多需要結合自己的設計經驗逐步的全部掌握。執(zhí)行Design命令下的Rules命令，打開設置對話框，見圖5.84。圖5.84 設計規(guī)則設置Rules命令設置電路板編輯、設計時的規(guī)則，命令運行后出現設置對話框，有多個頁面選擇：1. Routing布線規(guī)則設置，包括安全距離強制設置、允許布線的拐角設置定義（圓、角、大小等等）、某層布線的方向、優(yōu)先考慮的布線層、布線時的拓撲優(yōu)化規(guī)則、過孔使用、SMD器件管腳及引線規(guī)則、布線寬度規(guī)則等；用戶根據產品設計需要進行設置。圖5.85 布線規(guī)則設置一在圖5.85中，右邊設置具體的規(guī)則參數，左邊設置規(guī)則的適用范圍Filter kind，當前是對整板布線的設置，適用于PCB上的信號線。下拉Filter kind，選擇其中的網絡Net，對網絡分類設置，見圖5.86，多出了Net的下拉選擇，里面有已經加載的網絡表的所有網絡名稱，用戶選擇需要單獨設置布線寬度的網絡，如電源、地線等，設置其布線寬度，主要是針對電源類布線因為電流比較大，增加其線寬。圖5.86 布線規(guī)則設置二圖5.87 布線寬度設置其中布線寬度的設置，在使用CAD布線方式時，因為有網絡表，可以根據具體需要設置各網絡的布線寬度，如圖5.87。如電源類布線寬度設置為1mm和1.3mm，增加了寬度，滿足電路中大電流的需要，其中Net J_2為電源插座與整流二極管間連線，沒有單獨設置網絡標號，但電流和電源是一樣的，所以單獨設置了其布線寬度；而整板信號線部分（Scope中的Board部分），因為僅僅是信號傳輸的電流，很小的，使用0.5mm的寬度足夠，所以使用細的線條寬度，增加了電路板上的布線、設計密度，在高密度的成品中，可以設置到0.2mm。圖5.88 安全距離設置安全距離設置在PCB設計、生產中都很重要的，也影響到產品的成本和成品率，其設置既要保證成品的質量和性能，設置高布線密度，降低布線長度，縮小PCB尺寸，但高密度也容易降低PCB的成品率，也影響到以后的維修等，所以應該根據成品的具體需要靈活的設置安全距離。2. Manufacturing布線時銳角強制限制、穿孔（焊盤、過孔）內孔（Hole）尺寸及孔環(huán)限制、成組層（Layer Pairs）可使用的區(qū)域、環(huán)型布線設置、電路板電源布線設置、助焊層/阻焊層掩膜設置、測試點的設置和使用規(guī)則等。3. High Speed這部分主要是針對高頻電路的設置操作，當電路板上工作的頻率很高時，尤其要注意電路板上高頻部分的布線，若設置不好，或沒有修改好這部分的布線，實際生產出的產品可以是無法正常工作的。包括有從焊盤到布線間引線長度、連續(xù)布線允許最長/最段長度限制、微帶線（發(fā)射天線、匹配線、耦合線等）布線規(guī)則、板上過孔數限制、平行線部分強制約束限制、SMD器件焊盤使用的過孔尺寸等。4. Placement器件安全間距強制限制、器件方向定位限制、網絡適用限制、允許布線層（信號線部分）等。5. Signal Integrity基于電路的電氣要求的設置部分，應用與對電路的仿真分析，包括信號波形的上升沿、下降沿，阻抗限制，上升、下降沿過沖響應，信號基準電平，激勵信號波形參數，信號波形上升、下降沿參數等。6. Other短路限制等。七、調整器件布局在PCB設計中，有項最重要的工作布局！軟件具備自動布局的功能，但建議還是用戶自己布局，軟件有兩個最大的缺陷使布局無法滿足用戶要求：一是軟件布局時對器件位置的考慮僅僅是器件相互的關系概率，而無法綜合分析；另外一一個更麻煩的是產品對某些器件位置是有特殊定位要求的，而軟件不會考慮這些需求的，并且軟件布局耗費的時間很長，所以建議直接采取手工布局的方式。在布局處理中，需要綜合考慮器件位置的布置，需要建立很強的空間思維能力，每個器件位置的確定，既要與已經放置好的器件處理好相互的關系，還需要和后續(xù)的器件預備好位置和空間。主要考慮的有兩個重要因素：1、電路中“電信號”的流向，也就是考慮器件間前后的相互關系，在處理器件位置時注意不要讓“信號”有回流的現象，這既是PCB設計的要求，也是產品電信號的要求！2、電路中的“中心”器件，在全局電路中，大部分總有一個或幾個主要的器件，在局部電路中，也總有一個中心器件；如嵌入式電路中的嵌入式CPU集成電路等，放大電路中的運算放大器等，其他的器件都是圍繞這些器件的，這些局部電路的布局就形成了中心圍繞的方式小島，在布局中盡量不要打亂這些器件的相互關系。復雜產品設計時，應該綜合的使用上敘兩個方式對電路進行布局操作，完成基本布局操作后，對當前電路的布局狀態(tài)進行布線密度分析，布線密度小的區(qū)域可以適當調整器件緊些，而把布線密度大的區(qū)域調松些，以保障密度大的區(qū)域能輕松布線。手工設計和CAD設計中都有環(huán)境設置和規(guī)則設置的部分，其中環(huán)境設置部分和部分規(guī)則設置部分是通用的，先介紹CAD設計的具體步驟PCB的設計流程，然后以一個具體的簡單PCB手工設計介紹手工設計的具體步驟。八、自動布線在Auto Route菜單中執(zhí)行All命令，進入布線操作，見圖5.89。圖5.89 自動布線操作在自動布線操作命令中，有四個部分：Router Passes、Manufacturing Passes、Pre-routes、Routing Grid。Router Passes是布線過程中的設置要求，有在布線過程中對已布線結果進行自動儲存操作（Memory），對板上使用的表面貼裝器件（SMD）焊盤進行扇形引出操作（Fan Out Used SMD Pins），使用布線規(guī)范（Pattern），對已布線進行擠壓操作（Shape Router-Push And Shove），為方便全局布線，允許對已布線進行打斷操作（Shape Router-Rip Up）等，一般情況下是勾選，有特殊要求時，用戶根據需要取消其中某些選擇。Manufacturing Passes是為生產PCB設置的操作要求，有對布線過程中及布線后對PCB上冗長的布線（Clean During/After Routing）的清理操作