Altium_Designer》-第19講_第10章_交互式布線及PCB板設(shè)計(jì)技巧.ppt

1、第10章 交互式布線及PCB板設(shè)計(jì)技巧,教學(xué)目的及要求： 1. 熟練掌握交互式布線的各種方法 2. 熟練掌握放置走線、連接飛線自動(dòng)完成布線 3. 了解處理布線沖突 4. 熟練掌握布線中添加過孔和切換板層 教學(xué)重點(diǎn): 放置走線、連接飛線自動(dòng)完成布 教學(xué)難點(diǎn)：處理布線沖突 復(fù)習(xí)： 9.1 創(chuàng)建PCB板 9.1.1 在項(xiàng)目中新建PCB文檔 9.1.2 設(shè)置PCB板 9.2 PCB 板布局 9.2.1 導(dǎo)入元件 9.2.2 元件布局 9.2.3 檢查綠色高亮顯示 9.3 設(shè)計(jì)規(guī)則介紹 9.4 PCB板布線 9.4.1 自動(dòng)布線 9.4.3 驗(yàn)證PCB設(shè)計(jì),10.1 交互式布線,交互式布線并不是簡單地放

2、置線路使得焊盤連接起來。Altium Designer支持全功能的交互式布線，交互式布線工具可以通過以下3種方式調(diào)出：單擊菜單 Place Interactive Routing命令、在PCB標(biāo)準(zhǔn)工具欄中單擊“”按鈕或在右鍵菜單中單擊Interactive Routing命令（快捷鍵P，T）。交互式布線工具能直觀地幫助用戶在遵循布線規(guī)則的前提下取得更好的布線效果，包括跟蹤光標(biāo)確定布線路徑、單擊實(shí)現(xiàn)布線、推開布線障礙或繞行、自動(dòng)跟蹤現(xiàn)有連接等。 當(dāng)開始進(jìn)行交互式布線時(shí)，PCB編輯器不單是給用戶放置線路，它還能實(shí)現(xiàn)以下功能： 應(yīng)用所有適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)規(guī)則檢測光標(biāo)位置和鼠標(biāo)單擊動(dòng)作； 跟蹤光標(biāo)路徑，放置線

3、路時(shí)盡量減小用戶操作的次數(shù)； 每完成一條布線后檢測連接的連貫性和更新連接線； 支持布線過程中使用快捷鍵，如布線時(shí)按下“*”鍵切換到下一個(gè)布線層，并根據(jù)設(shè)定的布線規(guī)則插入過孔。,10.1.1 放置走線,當(dāng)進(jìn)入交互式布線模式后，光標(biāo)便會(huì)變成十字準(zhǔn)線，單擊某個(gè)焊盤開始布線。當(dāng)單擊線路的起點(diǎn)時(shí)，當(dāng)前的模式就在狀態(tài)欄或在懸浮顯示（如果開啟此功能）。此時(shí)向所需放置線路的位置單擊或按Enter鍵放置線路。把光標(biāo)的移動(dòng)軌跡作為線路的引導(dǎo)，布線器能在最少的操作動(dòng)作下完成所需的線路。 光標(biāo)引導(dǎo)線路使得需要手工繞開阻隔的操作更加快捷、容易和直觀。也就是說只要用戶用鼠標(biāo)創(chuàng)建一條線路路徑，布線器就會(huì)試圖根據(jù)該路徑完成布

4、線，這個(gè)過程是在遵循設(shè)定的設(shè)計(jì)規(guī)則和不同的約束以及走線拐角類型下完成的。 在布線的過程中，在需要放置線路的地方單擊然后繼續(xù)布線，這使得軟件能精確根據(jù)用戶所選擇的路徑放置線路。如果在離起始點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方單擊放置線路，部分線路路徑將和用戶期望的有所差別。 注意：在沒有障礙的位置布線，布線器一般會(huì)使用最短長度的布線方式，如果在這些位置用戶要求精確控制線路，只得在需要放置線路的位置單擊。,如圖10-2所示，左邊的圖為最短長度的布線，中間的圖指示了光標(biāo)路徑，五角星所示的位置為需要單擊的位置，右邊的圖是布線后的圖。該例說明了很少的操作便可完成大部分較復(fù)雜的布線。,圖10-2 使用光標(biāo)引導(dǎo)布線路徑的圖例,若需

5、要對已放置的線路進(jìn)行撤銷操作，可以依照原線路的路徑逆序再放置線路，這樣原已放置的線路就會(huì)撤銷。必須確保逆序放置的線路與原線路的路徑重合，使得軟件可以識(shí)別出要進(jìn)行線路撤銷操作而不是放置新的線路。撤銷剛放置的線路同樣可以使用退格鍵BackSpace（退格）完成。當(dāng)已放置線路并右擊退出本條線路的布線操作后將不能再進(jìn)行撤銷操作。,以下的快捷鍵可以在布線時(shí)使用。 Enter（回車）及單擊在光標(biāo)當(dāng)前位置放置線路。 Esc鍵退出當(dāng)前布線，在此之前放置的線路仍然保留。 BackSpace（退格）撤銷上一步放置的線路。若在上一步布線操作中其他對象被推開到別的位置以避讓新的線路，它們將會(huì)恢復(fù)原來的位置。本功能在使

6、用AutoComplete時(shí)則無效。,1控制拐角的類型,在交互式布線過程中，有不同拐角類型如圖10-3所示，當(dāng)在Preferences對話框里的PCB Editor中，Interactive Routing下的 Restrict to 9045模式的復(fù)選框不被選擇，圓形拐角和任意角度拐角就可用。 可使用的拐角模式有： 任意角度（A）； 450（B）； 450圓角（C）； 900（D）； 900圓角（E）。,圖10-3 不同的拐角類形,弧形的拐角的弧度可以通過快捷鍵“，”（逗號(hào)）或“?！保ň涮?hào)）進(jìn)行增加或減小。使用Shift+“?！笨旖萱I或Shift“，”快捷鍵則以10倍速度增加或減小控制。 使

7、用Space鍵可以對拐角的方向進(jìn)行控制切換。,10.1.2 連接飛線自動(dòng)完成布線,在交互式布線中可以通過Ctrl十單擊操作對指定連接飛線自動(dòng)完成布線。這比單獨(dú)手工放置每條線路效率要高得多，但本功能有以下幾方面的限制。 超始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)必須在同一個(gè)板層內(nèi)； 布線以遵循設(shè)計(jì)規(guī)則為基礎(chǔ)。 Ctrl+單擊操作可直接單擊要布線的焊盤，無須預(yù)先對對象在選中的情況下完成自動(dòng)布線。對部分已布線的網(wǎng)絡(luò)，只要用Ctrl十單擊操作單擊焊盤或已放置的線路，便可以自動(dòng)完成剩下的布線。 如果使用自動(dòng)完成功能無法完成布線，軟件將保留原有的線路。,10.1.3 處理布線沖突,布線工作是一個(gè)復(fù)雜的過程在已有的元器件焊盤、走線、過

8、孔之間放置新的統(tǒng)一線路。在交互式布線過程中，Altium Designer具有處理布線沖突問題的多種方法。從而使得布線更加快捷，同時(shí)使線路疏密均勻、美觀得體。 這些處理布線沖突的方法（有以下介紹的4種），這4種可以在布線過程中隨時(shí)調(diào)用，通過快捷鍵ShiftR對所需的模式進(jìn)行切換。 在交互式布線過程中，如果使用推擠或緊貼、推開障礙模式試圖在一個(gè)無法布線的位置布線，線路端將會(huì)給出提示，告知用戶該線路無法布通。如圖10-4所示。,圖10-4 無法布通線路的提示,1圍繞障礙物走線(Walk around Conflicting Object),該模式下軟件試圖跟蹤光標(biāo)尋找路徑繞過存在的障礙，它根據(jù)存在

9、的障礙來尋找一條繞過障礙的布線的方法。如圖10-5所示。 圍繞障礙物的走線模式依據(jù)障礙實(shí)施繞開的方式進(jìn)行布線，該方法有以下兩種緊貼障礙模式。 最短長度試圖以最短的線路繞過障礙； 最大緊貼繞過障礙布線時(shí)保持線路緊貼現(xiàn)存的對象。 這兩種緊貼模式在線路拐彎處遵循之前設(shè)置拐角類型的原則。 緊貼模式可通過快捷鍵ShiftH切換。 如果放置新的線路時(shí)沖突對象不能被繞行，布線器將在最近障礙處停止布線。,圖10-5 圍繞障礙物的走線模式,2推擠障礙物(Push Conflicting Object),該模式下軟件將根據(jù)光標(biāo)的走向推擠其他對象（走線和過孔），使得這些障礙與新放置的線路不發(fā)生沖突，如圖10-6所示

10、。如果沖突對象不能移動(dòng)或經(jīng)移動(dòng)后仍無法適應(yīng)新放置的線路，線路將貼近最近的沖突對象且顯示阻礙標(biāo)志。,圖10-6推擠障礙物,4忽略障礙物（None）,該模式下軟件將直接根據(jù)光標(biāo)走向布線，不對任何沖突阻止布線。用戶可以自由布線，沖突以高亮顯示，如圖10-7所示。,圖10-7 忽略障礙物,3緊貼并推擠障礙物(Hug And Push Conflicting Object),該模式是圍繞障礙物走線和推擠障礙物兩種模式的結(jié)合。軟件會(huì)根據(jù)光標(biāo)的走向繞開障礙物，并且在仍舊發(fā)生沖突時(shí)推開障礙物。它將推開一些焊盤甚至是一些已鎖定的走線和過孔，以適應(yīng)新的走線。 如果無法繞行和推開障礙來解決新的走線沖突，布線器將自動(dòng)

11、緊貼最近的障礙并顯示阻塞標(biāo)志，如圖10-4所示。,5沖突解決方案的設(shè)置,在首次布線時(shí)應(yīng)對沖突解決方案進(jìn)行設(shè)置，在Preferences對話框中，單擊PCB Editor中的Interactive Routing項(xiàng)，如圖10-8所示。本對話框中設(shè)置的內(nèi)容將取決于最后一次交互式布線時(shí)使用的設(shè)置。,圖10-8 交互式布線設(shè)置,與之相同的設(shè)置可以在交互式布線時(shí)按Tab鍵彈出的“Interactive Routing for Net”對話框中進(jìn)行訪問（如圖10-9所示）。無論在圖10-8所示對話框還是在通過Tab鍵調(diào)出的對話框中對沖突解決方案進(jìn)行設(shè)置，都會(huì)變成下次進(jìn)行交互式布線時(shí)的初始設(shè)置值。,圖10-

12、9 按Tab鍵彈出的交互式布線設(shè)置,狀態(tài)欄和懸浮顯示(快捷鍵Shift + H)上顯示了當(dāng)前的布線模式。用戶可以通過“Preferences”下PCB Editor Board Insight Modes頁面中的Summary復(fù)選框?qū)腋★@示進(jìn)行設(shè)置。 在Preferences對話框中對交互式布線選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置，或使用SHIFTR快捷鍵對當(dāng)前模式進(jìn)行切換（見狀態(tài)欄）。,10.1.4 布線中添加過孔和切換板層,在Altium Designer交互布線過程中可以添加過孔。過孔只能在允許的位置添加，軟件會(huì)阻止在產(chǎn)生沖突的位置添加過孔（沖突解決模式選為忽略沖突的除外）。 過孔的屬性的設(shè)計(jì)規(guī)則位于 PCB

13、 Rules and Constraints Editor對話框里的Routing Via Style（Design Rules），如圖10-10所示。,圖10-10 過孔的設(shè)置,1添加過孔并切換板層 在布線過程中按數(shù)字鍵盤的“*”或“+”鍵添加一個(gè)過孔并切換到下一個(gè)信號(hào)層。按“-”鍵添加一個(gè)過孔并切換到上一個(gè)信號(hào)層。該命令遵循布線層的設(shè)計(jì)規(guī)則，也就是只能在允許布線層中切換。單擊以確定過孔位置后可繼續(xù)布線。 2添加過孔而不切換板層 按“2”鍵添加一個(gè)過孔，但仍保持在當(dāng)前布線層，單擊以確定過孔位置。 3添加扇出過孔 按數(shù)字鍵盤的“/”鍵為當(dāng)前走線添加過孔，單擊確定過孔位置。用這種方法添加過孔后將返回原交互式布線模式，可以馬上進(jìn)行下一處網(wǎng)絡(luò)布線。本功能在需要放置大量過孔（如在一些需要扇出端口的器件布線中）時(shí)能節(jié)省大量的時(shí)間。 4布線中的板層切換 當(dāng)在多層板上的焊盤或過孔布線時(shí)，可以通過快捷鍵L把當(dāng)前線路切換到另一個(gè)信號(hào)層中。本功能在布線時(shí)當(dāng)前板層無法布通而需要進(jìn)行布線層切換時(shí)可以起到很好的作用。 5.PCB板的單層顯示 在