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AD9 中文教程
Day3第 1 页 共 125 页Day3................................................................................................................................................. 1 1. 铺铜及内电层 ........................................................................................................................... 7 1.1 铺铜及铺铜管理器 .......................................................................................................... 7 1.1.1 放置铺铜............................................................................................................ 7 1.1.2 设置网格铺铜的拐角模式（仅对网格铺铜） ..................................................... 9 1.1.3 编辑铺铜............................................................................................................ 9 Moving a polygon（移动铺铜） ..................................................................................... 9 Deleting a polygon（删除铺铜） ................................................................................... 9 Pouring a polygon with a larger clearance（用大的间距铺铜）.................................... 9 Reshaping a polygon pour（改变铺铜的形状） ............................................................ 9 1.1.4 多边形填充挖空 ............................................................................................... 10 1.1.5 切断铺铜区 ...................................................................................................... 10 1.1.6 隐藏铺铜.......................................................................................................... 10 1.1.7 转变网格铺铜为实心铺铜 ................................................................................ 11 1.1.8 铺铜管理器 ...................................................................................................... 11 Pour Order（铺铜次序） ............................................................................................. 12 Polygon Specific Rules（铺铜详细的规则） ............................................................... 12 1.1.9 练习―铺铜 ...................................................................................................... 12 内电层分割 ................................................................................................................... 13 1.2.1 在设计中使用内电层分割 ................................................................................ 14 1.2.2 定义分割区域时显示的提示............................................................................. 14 1.2.3 定义内电层分割 ............................................................................................... 15 1.2.4 给分割的内电层分配一个网络 ......................................................................... 15 1.2.5 分割内电层设计规则检测 ................................................................................ 161.22.PCB3D 功能 ........................................................................................................................... 18 2.1 3D 显示......................................................................................................................... 18 2.1.1 设计时的 3D 显示状态 ..................................................................................... 18 2.1.2 3D 显示设置 .................................................................................................... 18 3D 模型介绍 ................................................................................................................. 19 2.2.1 使用 Altium Designer 的 3D 体对象................................................................. 20 2.2.2 导入 STEP 模型............................................................................................... 20 2.2.3 对 STEP 模型进行旋转定位............................................................................. 21 2.2.4 练习 C 导入 STEP 模型 ................................................................................... 22 与 3D 机械 CAD 交互 ................................................................................................... 23 2.3.1 在 3D 中察看板子 ............................................................................................ 23 2.3.2 把板子的 3D 文件导出到 MCAD 软件.............................................................. 24 2.3.3 对板上外部的机械对象的检查 ......................................................................... 25 2.3.4 IDF 文件的导入和导出 .................................................................................... 262.22.33.设计规则检查及报告信息 ....................................................................................................... 27 3.1 设计规则检查设置 ........................................................................................................ 27 3.1.1 如何检查设计规则 ........................................................................................... 27 3.1.2 规则应用.......................................................................................................... 28 布线规则....................................................................................................................... 28 制造规则....................................................................................................................... 28 High Speed rules 高速布线规则................................................................................... 28 布局规则....................................................................................................................... 29 第 2 页 共 125 页信号完整性规则............................................................................................................ 29 其他设计规则 ............................................................................................................... 29 3.1.3 练习-创建设计规则 .......................................................................................... 29 3.1.4 设计规则检查................................................................................................... 30 3.2 设计规则检查报告及错误信息查找............................................................................... 30 3.2.1 设计规则检查报告 ........................................................................................... 30 3.2.2 找出设计规则冲突位置 .................................................................................... 30 3.2.3 练习-运行设计规则检查................................................................................... 314.设计输出................................................................................................................................. 32 创建新的输出工作文件........................................................................................................... 32 4.1 制造输出....................................................................................................................... 34 4.1.1 Gerber ............................................................................................................. 35 4.1.2 NC Drill............................................................................................................ 35 4.1.3 ODB++ 输出 ................................................................................................... 36 4.1.4 Pick and Place ................................................................................................ 36 4.1.5 Testpoint report ............................................................................................... 36 装配以及 PDF 输出 ...................................................................................................... 36 4.2.1 生成装配变量输出 ........................................................................................... 36 4.2.2 打印变量.......................................................................................................... 37 原理图打印 ................................................................................................................... 37 4.2.3 使用变量名标记打印........................................................................................ 38 4.2.4 PCB 装配图 ..................................................................................................... 39 4.2.5 直接的报告生成 ............................................................................................... 39 4.2.6 SmartPDF ....................................................................................................... 40 4.2.7 练习 C 添加 OutJob 文件到项目中................................................................... 40 BOM 表输出 ................................................................................................................. 41 4.3.1 使用 Report Manager 对话框 .......................................................................... 41 4.3.2 把数据库链接到物料清单 ................................................................................ 41 4.3.3 将 PCB 信息直接添加到 BOM ......................................................................... 42 4.3.4 导出报告.......................................................................................................... 43 4.3.5 使用 Excel 模板 ............................................................................................... 434.24.35.高级项目功能 ......................................................................................................................... 45 5.1 多通道设计及板级标注 ................................................................................................. 45 5.1.1 多通道设计的概念 ........................................................................................... 45 5.1.2 多通道连接 ...................................................................................................... 46 5.1.3 通道标号.......................................................................................................... 47 5.1.4 在 PCB 上显示标号 ......................................................................................... 48 PCB 中 room 格式复制................................................................................................. 48 板级标注及装配变量..................................................................................................... 50 5.3.1 板级标注.......................................................................................................... 50 1. 练习-器件放置 ................................................................................................. 50 5.3.2 装配变量（Assembly Variants）..................................................................... 51 5.3.2.1 定义一个装配变量 ........................................................................................... 53 5.3.2.2 变量元件设置................................................................................................... 53 5.3.2.3 变量输出生成................................................................................................... 55 5.3.2.4 在装配变量中设计更新产生的影响 .................................................................. 555.2 5.36.FPGA 及嵌入式设计实例 ....................................................................................................... 56 第 3 页 共 125 页6.1Openbus 设计实例 ....................................................................................................... 56 6.1.1 创建您的设计实例 ........................................................................................... 56 6.1.2 建立 FPGA 项目 .............................................................................................. 56添加源文件到 FPGA 项目 ...................................................................................................... 57 6.1.3 使用 OpenBus 定义一个 FPGA 系统 ............................................................ 57 6.1.3.1 放置 OpenBus 元件 ......................................................................................... 58 6.1.3.2 连接 OpenBus 元件 ......................................................................................... 59 6.1.3.3 互连器（Interconnect）和仲裁器（Arbiter）元件........................................... 59 6.1.3.4 完成 OpenBus 系统 ......................................................................................... 60 6.1.4 配置 OpenBus 元件 ......................................................................................... 60 6.1.4.1 配置外设元件.................................................................................................. 60 6.1.4.2 配置内存控制器 ............................................................................................... 61 6.1.4.3 配置内存仲裁器 ............................................................................................... 61 6.1.4.4 配置处理器 ...................................................................................................... 62 6.1.5 管理内存映射................................................................................................... 63 6.1.5.1 使用互连组件配置内存 .................................................................................... 63 6.1.5.2 在处理器内部配置内存 .................................................................................... 64 6.1.6 为原理图链接 OpenBus 文件........................................................................... 65 6.1.6.1 使用 OpenBus 信号管理器 .............................................................................. 65 6.1.6.2 通过 OpenBus 文件创建图纸符号 ................................................................... 66 6.1.6.3 顶层原理图布线 ............................................................................................... 66 6.1.7 在 NanoBoard 平台上自动配置工程 ................................................................ 67 6.2 设计构建流程介绍 ........................................................................................................ 67 6.2.1 控制构建过程................................................................................................... 67 6.2.2 理解构建流程................................................................................................... 67 6.2.3 指示灯区域 ...................................................................................................... 67 6.2.4 Build stages 构建步骤 ..................................................................................... 67 6.2.4.1 编译 ................................................................................................................. 67 6.2.4.2 综合 ................................................................................................................. 67 6.2.4.3 构建 ................................................................................................................. 67 6.2.4.4 编程 ................................................................................................................. 67 6.2.5 构建我们的 FPGA 设计项目 ............................................................................ 67 嵌入式设计和 DSF ....................................................................................................... 67 6.3.1 DSF 介绍 ......................................................................................................... 67 6.3.2 开发嵌入式代码 ............................................................................................... 67 6.3.2.1 为嵌入式工程添加源代码 ................................................................................ 67 6.3.2.2 为目标处理器连接嵌入式工程 ......................................................................... 67 6.3.2.3 编写 C 源代码.................................................................................................. 67 6.3.2.4 开发完整的应用程序........................................................................................ 67 6.3.2.5 同外设连接 ...................................................................................................... 676.37.FPGA 设计捕获以及实现 ....................................................................................................... 67 7.1 利用原理图方式创建 PWM 项目................................................................................... 67 7.1.1 FPGA 工程 ...................................................................................................... 67 7.1.2 FPGA 原理图连接............................................................................................ 67 2. 使用总线和总线连接器 .................................................................................... 67 3. 使用 JB 型总线连接器匹配不同宽度的总线..................................................... 67 7.1.3 FPGA 原理图预综合的 IP 元件........................................................................ 67处理器内核 ............................................................................................................................. 67 Desktop NanoBoard port plugins........................................................................................... 67第 4 页 共 125 页外围设备元件 ......................................................................................................................... 67 通用元件................................................................................................................................. 67 7.1.4 例子 C 创建 PWM ........................................................................................... 67 7.2 绑定设计到器件............................................................................................................ 67 7.2.1 约束文件.......................................................................................................... 67 7.2.2 配置 Configurations......................................................................................... 67 芯片和电路板约束信息 Device and board constraint information: ............................... 67 芯片资源约束信息 Device resource constraint information: ........................................ 67 工程或设计约束信息 Project or design constraint information:.................................... 67NanoBoard 约束文件 NanoBoard constraint files.................................................................. 67 7.2.3 FPGA 工程自动配置........................................................................................ 67 7.2.4 练习 C 配置 MyPWM ...................................................................................... 67 7.3 构建并在 NanoBoard 上运行设计................................................................................. 67 7.3.1 控制构建过程................................................................................................... 67 7.3.2 理解构建过程................................................................................................... 67 7.3.3 练习C 在 NanoBoard 上运行 MyPWM............................................................. 678.FPGA 设计实时调试............................................................................................................... 67 8.1 与 Nanoboard 交互....................................................................................................... 67 8.1.1 NanoBoard 通信.............................................................................................. 67 NanoTalk 链 ................................................................................................................. 67 JTAG 硬件链 ................................................................................................................ 67 JTAG 软链.................................................................................................................... 67 8.1.2 NanoBoard 控制器 .......................................................................................... 67 FPGA 虚拟仪器 ............................................................................................................ 67 8.2.1 片上调试.......................................................................................................... 67 1. CLKGEN ......................................................................................................... 67 2. 频率计数器 ...................................................................................................... 67 3. 数字 I/O 模块 ................................................................................................... 67 4. 可配置的数字 IO 模块...................................................................................... 67 5. LAX_x.............................................................................................................. 67 8.2.2 Waveform display features ............................................................................. 67 1. 放大和缩小 ...................................................................................................... 67 2. 连续显示模式................................................................................................... 67 使用 FPGA 虚拟仪器来调试设计.................................................................................. 67 使用 JTAG 进行 FPGA 管脚监控.................................................................................. 67 8.4.1 FPGA I/O view ................................................................................................ 678.28.3 8.4实时交叉探针 ......................................................................................................................... 67 8.4.2 练习C 在 NanoBoard 查看 PWM 电路 ............................................................. 67 9. 重新绑定设计到另外的 FPGA 器件 ........................................................................................ 67 9.1 9.2 设计独立于 FPGA 原厂商............................................................................................. 67 9.1.1 连接开发板 ...................................................................................................... 67 配置管理器 ................................................................................................................... 67 9.2.1 配置管理器 ...................................................................................................... 67 9.2.2 创建新的配置................................................................................................... 67 绑定到另外的 FPGA 器件............................................................................................. 67 9.3.1 重新绑定到物理器件........................................................................................ 67 第 5 页 共 125 页9.39.3.2 9.3.3分配 JTAG 软器件链到物理器件上.................................................................. 67 分配设计网络到 FPGA 器件的物理管脚 .......................................................... 6710. FPGA 到 PCB 设计 ................................................................................................................ 67 10.1 FPGA 到 PCB 设计....................................................................................................... 67 10.1.1 使用 FPGA to PCB 工程向导 .......................................................................... 67 10.1.2 练习―运行 FPGA to PCB 工程向导................................................................ 67 10.2 管脚交换....................................................................................................................... 67 10.2.1 PCB 文件中的管脚交换 ................................................................................... 67 1. 设置―管脚交换方法........................................................................................ 67 2. 设置―组交换................................................................................................... 67 3. 在电路原理图中设置管脚交换组...................................................................... 67 4. 在 PCB 中设置交换组...................................................................................... 67 5. 设置―使能元件的管脚/部件交换..................................................................... 67 10.2.2 交换 ................................................................................................................. 67 10.3 FPGA，PCB 及原理图双向同步 .................................................................................. 67 10.3.1 FPGA 工程中的管脚交换................................................................................. 67 10.3.2 PCB 和 FPGA 工程中的管脚交换.................................................................... 67 10.3.3 练习―管脚交换 ............................................................................................... 67第 6 页 共 125 页1. 铺铜及内电层1.1 铺铜及铺铜管理器铺铜就是在信号层上的一个区域的铜皮，通常连接到一个网络，覆盖到已存在的对象上， 比如走线和焊盘。 铺铜可以是任何形状的封闭区。 铺铜和其余铜皮对象之间需要保持的一定的间距（在规则中设定）。 铺铜可以是实心也可以是网格的。 实心铺铜是对一个区域对象创建的。这种类型铺铜的优势是：在 PCB 和 CAM 文件中 （Gerber 和 ODB++）存储的数据较少。另外，区域对象有尖锐的角时，这种铺铜也可以更好 的填充空间其他的对象。 网格铺铜是对走线和弧设置的。这种铺铜的优势是：CAM 处理软件不需要知道铺铜形状的 定义。 铺铜可以放置在其它层。但是，铺铜只可以针对放置在信号层的对象进行。1.1.1放置铺铜放置铺铜的操作是：点击菜单 Place―〉Polygon Plane 菜单命令或者点击工具栏中的 图标。接着显示 Polygon Plane 对话框，在对话框里可以设置铺铜的参数。参数设置好后，点 击 OK，在工作区内绘制铺铜区。注意这里总共有两种不同的铺铜类型： Solid polygon（实心铺铜）―这种铺铜针对大面积、多边形对象。这种铺铜要求 制版商在 Gerber 或 ODB++文件中支持多边形对象。使用这种方式铺铜形成的制 造文件较小。 Hatched polygon（网格铺铜）―这种铺铜主要针对走线线段和弧形区域。 铺铜的参数如下： 1. Net Options（网络选项） Connect to Net（连接到网络） C 选择连接到铺铜区的网络. Pour Over options（铺铜覆盖选项） C 已有的铺铜区, 或者在铺铜区中已有的 走线因为和当前所需要铺铜的网络相连，选择是否会被新的铺铜区覆盖。 Remove Dead Copper（移除死铜） C 移除任何没有网络连接的铺铜。 2. Properties（属性） Name（名称） C名称是用来定义铺铜，编辑此处可以定义此铺铜。名称属性可以 当作铺铜类的一个因素，用做 InNamedPolygon 查询高亮和范围规则等。 Layer（层） C 选择铺铜放置的信号层.第 7 页 共 125 页图 1-1: Polygon Pour 对话框 Min Primitive Length（最小初始长度） C铺铜时如果线段或圆弧小于这个设定， 将不放置铺铜。 Lock Primitives（锁定原始数据）―如果不锁定，孤立的对象（如：走线或弧） 会被删除。 Locked（锁定）― 如果此选项被选中，工作区的铺铜被固定，将无法移动和操作 图形。如果尝试手动移动铺铜，警告信息&Object is locked, continue?&（目标锁 定，继续？）将弹出，当不锁定的时候可以移动铺铜。移动后锁定属性仍然有效。 如果这个选项没有选择，铺铜可以随便移动。 Ignore On-Line Violations（忽略实时检测）--如果需要铺过铜的 PCB 文件用 Design Rule Checker 实时检测，则启用此选项。这样计算的比较频繁。关闭此选 项，忽略实时检测铺铜，以加快软件运行速度。尤其是在自动化电气规则中检查复 杂的铺铜。 3. Plane Settings（铺铜设置（网格铺铜）） Track Width（线宽）--线宽决定铺铜。如果线宽和栅格的尺寸相当，那么 就相当于实心铺铜。如果栅格比线宽宽，铺铜就是网格铺铜。 Grid Size（网格大小）―组成铺铜走线之间的间格。 Surround Pads With（焊盘外围形状） Octagons（八角形）―在焊盘周围放置走线成八角形的形状 Arc（弧形）―在焊盘周围放置弧形 Hatch Mode（网格模式） 90-Degree Hatch （90 度网格）―网格铺铜以水平和垂直线段构成第 8 页 共 125 页45-Degree Hatch （45 度网格）―网格铺铜以 45 度和 135 度线段构成 Vertical Hatch（垂直网格）―铺铜全部由垂直线段组成 Horizontal Hatch（水平网格）―铺铜全部由水平线段组成 4. Plane Settings（铺铜设置（实心铺铜）） Remove Islands（移除孤立的铜）―移除任何比指定的区域小的铺铜 Arc Approximation（圆弧的近似值）―使用短的线段包围已有的曲面形 状（如焊盘）进行实心铺铜。此设置定义可允许的最大的偏差值。 Remove Necks（去掉狭窄部分）―移除铺铜时小于设置宽度的狭窄部分1.1.2设置网格铺铜的拐角模式（仅对网格铺铜）当你放置网格铺铜时，像下面所示的那样，按空格键选择铺铜放置线段的角度，90 度弧， 45 度和 90 度线1.1.3编辑铺铜如果铺铜已经放置，需要更改任何参数，可以在铺铜处双击，或者选择 Edit ? Change， 接着在已铺铜皮上点击。显示的 Polygon Pour 对话框，在这个对话框中可以更改任何参数，然 后点击 OK。接着会提示重新铺铜。 Moving a polygon（移动铺铜） 移动铺铜区像其他对象一样。点击，按住左键并移动到目标位置。当松开鼠标，会提示重 新铺铜。 Deleting a polygon（删除铺铜） 删除铺铜区，选择 Edit ? Delete 命令，然后点击铺铜区进行删除。 Pouring a polygon with a larger clearance（用大的间距铺铜） 通常希望某块铺铜比标准走线间距更大些。要做到这一点，要增加新的，更高的优先级的 间距设计规则，通过一个查询对象设置 InPolygon ，规则间距设置为需要的更大值。 Reshaping a polygon pour（改变铺铜的形状） 选中的铺铜区可以通过点击最高点或是中间点并拖拽他们到新的位置来更改形状。也可以 通过移动插入最高点改变铺铜区的形状。右击，选择 Polygon Actions ? Move Vertices。点 击拖动一个顶点到新的顶点。第 9 页 共 125 页插入一个顶点，点击线段中间交叉的小的中间点，按住不动，拖拽到所需的顶点。右击并 确认重建铺铜新的形状。图 1-2:移动铺铜顶点1.1.4多边形填充挖空运行 Place ? Polygon Pour Cutout，这个命令允许用户对一个铺铜多边形进行挖空。在 选择这个命令后，鼠标的形状改为十字交叉形。点击确认每一边的顶点，右击确认离开多边形 的绘制。 注意: 这个命令只可以用于实心铺铜.1.1.5切断铺铜区执行 Place ? Slice Polygon Pour，这个命令是用来切断一个单一的多边形平面成两个或 是更多的单独的铺铜区。运行这个命令后，文件将出现变化，铺铜的多边形区域变亮，其余对 象变暗。光标变成十字，提示选取一个切断的起点，只要移动光标到所需要的点，点击或是按 ENTER 键. 现在处于切断铺铜模式（基本上是线段放置模式，所以所有的线段放置快捷键应该使 用）。只要移动光标，然后按一下或按 ENTER 键确定一系列的定义切断铺铜区形状的顶点。 当定义完切断区的形状后，右击或是按 ESC 键。确认对话框会出现，提示原铺铜被分为几块新 的铜皮，点击 Yes，出现进一步对话框，提示确认重新铺铜。 注意: 这个命令只能用于实心铺铜。1.1.6隐藏铺铜如果一个设计有大量的铺铜，尤其是一些很大的，复杂的设计，这样重新铺铜的速度会很 慢。为了缓解这个问题，可以暂时改变所有的铺铜的状态，只显示外围的框。另外，还有一个 更好的方法缓解在设计过程中重新铺铜速度比较慢的问题，那就是隐藏所有的铺铜-这就是隐藏 铺铜。 如何恢复原先隐藏的铺铜，选择 Tools ? Polygon Pours ? Restore n Shelved Polygon(s)命令（这里的 n 是你当前隐藏的铺铜的个数）。第 10 页 共 125 页如何在当前的设计中隐藏所有铺铜区，选择 Tools ? Polygon Pours ? Shelve n Polygon(s)命令（这里的 n 是在设计中有的铺铜）。1.1.7转变网格铺铜为实心铺铜运行 Tools ? Polygon Pours ? Convert Polygons to Solid 命令，转换在 PCB 文档中 选择的网格铺铜为实心铺铜。接着提示图 1-3 所示的铺铜转换对话框。可以通过撤销命令撤销 转换。 注意: 此命令是从网格铺铜到实心铺铜方式的转换，会引起尺寸不一致。对话框有选项允 许原来的网格扩大一倍，使输出大小匹配。图 1-3:转换网格铺铜到实心铺铜对话框1.1.8铺铜管理器点击 Tools ? Polygon Pours ? Polygon Manager，出现铺铜管理器对话框，管理 PCB 上的铺铜。 Polygon Pour Manager 对话框提供了针对 PCB 文档所有的铺铜。这个管理器可以改动 这些部分。 对铺铜命名和重命名 对所有的铺铜区设置铺铜次序 完成重新铺铜或是对选择的铺铜区进行隐藏 添加/铺铜区连接的模式和清除设计规则 对选择的铺铜添加铺铜类第 11 页 共 125 页? 图 1-4:铺铜管理器 Pour Order（铺铜次序） 铺铜次序在对话框的左下面，允许你可以重新安排铺铜的顺序通过上移，下移和自动生成 按钮。当有一个铺铜完全在另外一个铺铜里面时，铺铜的次序很重要，一般说你排序从最小的 铺铜到最大铺铜。自动生成按钮一般从小的铺铜区域到大的铺铜区域，一层一层的铺。 Polygon Specific Rules（铺铜详细的规则） 在铺铜管理器对话框中，View/Edit 这部分允许：命名已有的铺铜，这样可以使用铺铜范 围规则或者将所有的铺铜区包括在一个类里，从 6 列中挑选出一个铺铜区，或者隐藏，锁定， 重新铺铜，或者忽略铺铜的时 DRC 检测。1.1.9练习―铺铜在这个练习中，你可以放置一块铺铜覆盖温度传感器 PCB 顶层上。第 12 页 共 125 页图 1-5:在温度传感器 PCB 上放置实心铺铜 放置一个实心铺铜覆盖 PCB 的全部，通过 Pour Over All Same Net Objects 选项，选择 连接网络 GND。 执行最终的设计规则检测（DRC），确定您的电路板没有任何问题。参考第 7 部分，在进 行规则检测后重新储存。1.2内电层分割内电层分割是在内电层上封闭区域，划分成不同的电气属性孤立的区域。每个区域通过放 置边界线来包括在那个网络上的所有的引脚。接着不同的区域被重新分配给不同的网络，从而 在一个内部电源层可以分为两个或是更多的内部电源层。 电源层可以被划分为任意多数量的独立的区域。划分的过程就像是切割或分割板层到你确 定的分离的距离。 电源层是由负片构成的，所以这些特殊的边界线没是有铜皮的，从而在板层上分开了这个 网络和相邻的网络。通常情况下，有最多数量的焊盘的网络首先分配给内电层，接着其它区域 被定义给其他的网络，用过孔连接。任何焊盘不能在内电层分割的区域上显示连接线，表明它 们连接到信号层。 分割的电源层完全支持设计规则检查。然而，在信号完整性分析中，它们不作为一个完整 的铜皮。在 CAM Editor 提取网表，不支持 Altium Designer 模式电源层分割，因为无法定义描 述每个区域的分割线。第 13 页 共 125 页图 1-6:内电层平面分割1.2.1在设计中使用内电层分割支持在分割区继续分割（分割或是区域的嵌套），不需要隐藏一个外部的分割在一个内部 的分割周围。如果想对一个分割的层进一步进行分割，可以在电源层继续添加对象，包括在已 有的分割电源层内创建新的电气隔离区域。1.2.2定义分割区域时显示的提示当在电源层定义一个分割区，有时很难看到所有的分割区包围的焊盘。为了使连接到分割 区网络的焊盘可见，在开始前有这些技术建议。 重新计算和绘制内电层可以通过选择 Tools ? Split Planes ? Rebuild Planes on Current Layer / Rebuild Split Planes on All Layers. 使用 3D 模式（快捷键：3），可以看到电路板的物理结构，包括空间范围和热焊 盘连接。为了使电路板在 3D 中更容易的通过，量取板子的厚度，在层和层之间增 加垂直距离。这种控制在 View Configurations（Design ? Board Layers & Colors） 对话框中的 Physical Materials 中可以找到（用 3D 可视化的配置）。 只显示最小数量的层，如：禁止布线层，多层，使用的机械层和内电层。在 View Configurations dialog 对话框里关掉其他层。 隐藏所有的连接线（View ? Connections ? Hide All）。在必要时，再显示孤立 的网络。进行内电层分割有用的网络通过（View ? Connections ? Show Net）显 示。 在分割的电路板上对每个网络设置不同的颜色属性，通过在 PCB 板上选择 Nets， 双击一个网络名称显示 Edit Net 对话框。 为了显示所有与网络相连的焊盘，在 PCB 板上点击内层的网络隐藏其余所有的焊 盘。第 14 页 共 125 页分配有最多数目的焊盘的网络到内电层，接着在 PCB List 上使用 queries 语句像 InNet(‘A’) or InNet(‘B’)显示网络，如，有热焊盘和没有热焊盘的网络通过 内电层分割区分不同的焊盘。 在 PCB Filter 中使用 query 语句 OnPlane 显示在中间层的对象和原来的数据。1.2.3定义内电层分割在 Altium Designer 中，在整个电源层你可以可以放置任意配置的线路，弧线，走线和填充 区来定义内电层分割。一旦隔离这些孤立的层，一个新的内电层分割就创建了。一个新的分割 内电层包含一个网络。 最简单的方法定义内电层分割是利用 Place ? Line 命令，在内电层上画一个分界线。这个 线的作用就是把分割的内电层的铜皮分开。线宽就是分离的宽度。右击退出布线模式，这个新 的分割的内电层就已经创建了。如果要改变分割的内电层的的间距，按 TAB 键显示 Line Constraints 对话框，改变 Line Width。 创建内电层分割利用 Place ? Line 命令图1-7:使用放置line命令来创建内电层分割 把一个内电层分为两个，可以直接从内电层的一边画到另外一边。只要连接成闭合回路， 它们可以形成一个单独的区域，因此创建铺铜对象类型。确保线已连接，当线已连接时，十字 标会变大。 您可以创建一个封闭形状的线，弧并填充区定义一个特殊形状的内电层。您也可以使用现 有的线，弧或在内层的走线组成部分边界。只要连接成一个闭合的区域，一个分割的内电层就 形成了。1.2.4给分割的内电层分配一个网络为了检查每一个分割区是否有正确的定义，只要在分割区点击一下，如果是一个封闭的区 域，那么这个区域就会高亮显示。 如果这个区域高亮，双击检查或是设置网络。在 Split Plane 对话框中的下拉菜单中为内电 层选择需要的网络。第 15 页 共 125 页图1-8:为内电层平面分配网络1.2.5分割内电层设计规则检测可以对 DRC 中下面规则的批量检测中对以下检查和输出报告： 内电层破裂 死铜区域 不足的热焊盘连接图1-9:内电层规则检查 这些选项可以在 Design Ruler Checker(Tools ? Design Rule Check)对话框的 Split Plane DRC Report 选择下使用。选择需要检查的选项，并且对 Batch DRC 输出报告。 一旦输出报告已经创建，任何违规的部分都显示出来。您可以点击违规部分，这样相应错 误的部分会在 PCB 编辑中显示出来。 断裂的内电层 当内电层的网络已经连接但是电气上没有与其他的相连。比如当一个连接器跨越了分割平 面，但是没有与它相连，这样就会出现错误。周围的间隙加入的阵脚完全切断通过的平面铜， 有效地打破成为两部分。图 1-10:破裂的内电层显示 DRC 错误（浅绿色）第 16 页 共 125 页死铜 死铜是指部分铜皮没有连接到网络，这样与原先的那一层面也没有电气连接。例如这可能 发生的是一个连接器（没有连接到那一层面）非常接近引脚的周边，这个引脚的周围非铜区成 为铜平面与该平面的其它地方的隔绝区。图 1-11: 死铜区域显示 DRC 错误（浅绿色） 不足的热焊盘连接 热焊盘是减少热传导到板层的铜皮，连接板层的。热焊盘会变得不足，当表面铜皮的贯穿 连接到板层变为无效区。 这个规则还检查表面的热焊盘（不仅是贯穿）避免超出热焊盘边界的无效区。图 1-12: 不足的热焊盘连接显示 DRC 检测错误（亮绿色）第 17 页 共 125 页2. PCB3D 功能2.1 3D 显示如果 PCB Layout 工程师能够在设计过程中使用设计工具直观地看到自己设计板子的实际 情况，将能够有效的帮助他们的工作。尤其现在 PCB 板的设计越来越复杂，密度越来越高，如 果能够洞察多层板内部则可以帮助工程师避免很多不易察觉的错误。Altium Designer 应用 Windows 的 Microsoft DirectX 9.0c 技术，提供给了 PCB 板子的实时三维视图显示和 PCB 编 辑面板―3D 显示面板洞察板子内部结构。2.1.1设计时的 3D 显示状态打开 PCB 编辑器，然后按下快捷键“3”就可以进入 3D 显示状态。 三维视图的相关操作如下： 按下鼠标滚轮并保持然后前后拖动鼠标，3D 显示的板子就会快速放大或缩小； 按下鼠标右键并保持然后按下 Ctrl 键并前后拖动鼠标，3D 显示的板子也会快速 放大或缩小； 按下快捷键“0”， 3D 显示的板子被水平与显示屏放置； 快捷键组合“V+B”，则 3D 显示的板子沿着鼠标所在点处的纵轴翻转； 按下 Shift 键并保持然后按下鼠标右键，上下左右移动鼠标，则 3D 显示的板子 会根据鼠标的移动沿着相应的方向旋转； 按下快捷键“2”，则从 3D 显示状态恢复到 2D 显示状态。2.1.23D 显示设置使用上述的操作命令，我们就可以非常方便的在 3D 显示状态实时查看正在设计板子的每 一个细节。如，焊盘、过孔、丝印、阻焊、涂镀和安装孔等等。使用板层和颜色设置对话框 （通过菜单 Design&&Board Layers and Colors 或者快捷键‘L’来访问此对话框），我们可以 根据板子的实际情况设置相应的板层颜色，存储或者调用已经存储的板层颜色设置。这样，3D 显示的效果会更加逼真。第 18 页 共 125 页图 2-1:板层和颜色设置对话框2.23D 模型介绍如果需要把板子紧密的放在特殊形状的壳体中，通常要把板子的文件转换到 M-CAD 系统 的格式。 由于在 Altium Designer 6 中引入了 3D 可视化功能，使得在 PCB 编辑器中可以在 3D 的模 式下显示板子也可以以 STEP 格式文件导出板子的 3D 文件。 您也可以在 PCB 元件库的封装中导入 STEP 模型，从而产生了一个完整的从 E-CAD 到 M-CAD 的 3D 解决方案。 元件形状的建模可以使用 Altium Designer 的 3D body 对象或通过导入 STEP 格式的元件 模型来实现，这两种模式都可以输出到板子的 STEP 文件。 定义带封装的 STEP 模型的过程包括对齐工具。图 2-2:完成的板子可以在一个高清晰度的三维视图中显示，并可以输出第 19 页 共 125 页注意: 三维可视化需要能支持 DirectX 9（或更高）和 Shader Model 3 （或更高）的显卡2.2.1使用 Altium Designer 的 3D 体对象3D 体对象可用于为器件建立模型，在没有现成 STEP 模型可用又不需要为元件提供精确形 状时就可以采用这种方式达到您想要的结果。 复杂的元器件形状可以通过在机械层上放置多个体对象来建立，在 PCB 编辑器中使用 Place ? 3D Body 命令就可以实现。 器件的外形可以通过手动或使用 3D Body Manager 来放置， 3D Body Manager（库编辑 器下的 Tools 菜单），是一种在创建以后通过手动或放置 3D 实体来修改和补充的初始形状的 理想方式。 使用快捷键 2 和 3 来切换在元件库编辑器中进行二维和三维模式之间的显示。 在 pcblib 列表面板中浏览封装的 3D 体对象是十分理想的，在这里还可以修改他们高度和 颜色的设置。无论封装显示在 2D 或 3D 下都可以完成，如果是在 3D 模式下，可以立即检查这 些高度和颜色的参数变化。图 2-3:通过在 PCB 元件库编辑器中放置多个 3D 体对象来创建元器件形状2.2.2导入 STEP 模型STEP 是一个流行的数据交换格式，支持所有主流的 M - CAD 软件。有不同版本的 STEP 格式其中包括 203 和 214。要注意的是 203 格式不支持颜色信息，这种格式的模型在 Altium Designer 中的显示浅灰色。 使用 Place ? 3D Body from STEP Model 命令，可以将 STEP 格式的元件模型导入到 Altium Designer 中的一个 3D body 对象。 使用快捷键 2 和 3 来切换元件库编辑器 2D 和 3D 模式之间的显示。 你经常会发现创建的 STEP 模型和 Altium Designer 的封装方向不同，Altium Designer 提 供了许多的调整方向和对齐的工具来解决这些问题。第 20 页 共 125 页虽然他们可能有不同的方向，STEP 模型往往和 PCB 的封装有相同的源点。在模型的源点 中添加捕捉点可以帮助他们进行对齐，最简单的添加捕捉点的方式是在 3D 体对话框（在已导 入 STEP 模型的体对象上面双击），并单击添加按钮。图 2-4:STEP 模型导入到封装里面，注意它与封装的方向的不同2.2.3对 STEP 模型进行旋转定位图 2-5:使用 Inspector 面板来测试不同的旋转角度值 Inspector 面板是在 3D 视图模式下试验封装旋转角度值的好方法。 使用 M，M 快捷键来移动 STEP 模型，单击该模型的源点作为控制点 。 当 STEP 模型正在移动时使用 J，R 快捷键跳转到封装的参考点，按下回车键来放置它第 21 页 共 125 页STEP 模型在移动的过程中也可以使用数字小键盘来旋转。按 2 和 8，为 X 轴旋转，4 和 6 为 Y 轴旋转，空格和 Shift +空格键为 Z 轴旋转。模型移动的快捷方式详见于快捷方式面板（当 模型正在移动）。 任何数目的捕捉点都可以被添加到模型，以方便对封装进行移动和对齐。使用交互式的命 令，在 Tools ? 3D STEP Body Placement 子菜单来实现（只有在封装是 3D 视图模式的时候 才可以）。 Add Snap Point from Vertices 命令有两种模式：用它在所选择的顶点来添加一个管理单 元点，或按空格键切换到您所点击的中间 2 个顶点之间的中点模式，这种模式是理想的:加入 管理单元点到元器件引脚的中心。详情请留意状态栏。 注意: 和元件制造商的网站一样，, 3D 模型可以在 http://www.3dcontentcentral.com/ 上面 下载，尝试多种不同的搜寻字符串以得到最好的结果。2.2.4练习 C 导入 STEP 模型在这个练习中我们将为电源接头导入一个从 3DContentCentral 网站下载的 STEP 模型。 1. 打开 Temperature Sensor.PcbLib 这个 PCB 封装库，并选取 PWR2.5 封装。 2. 3. 切换到 Mechanical 1 层。 从菜单中选择 Place ? 3D Body from STEP Model，并在 Choose Model 对话框 浏览到安装路径下的\Examples\Training\Temperature Sensor\Libraries\3D Models，选择 power_jack.step 模型。 4. 5. 6. 一个有光标提示的对话框框就会弹出来，把它放置在一个离封装较近的合适位置。 选择模型对话框将重新弹出，将它关闭。 按下快捷键 3，使封装在 3D 中显示。注意: 三维可视化需要支持 DirectX 9 和 Shader Model 3 的显卡。 7. 按 L 打开 View Configuration 对话框。在对话框中使能 Show Simple 3D Bodies 和 Show STEP Model 选项，用 Save As View Configuration 选项来保存这些设 置做为您自己的视图配置。这将可在下拉列表中的电路板工作区的上方显示。 8. 如之前的图表中所显示的，导入的模型的方向与封装不同。在我们重新做调整前， 我们将在模型源点中添加一个捕捉点。为此，请双击最上面的模型界面来打开 3D 实体的对话框。单击 Add 按钮来添加一个捕捉点，并点击 OK 按钮以关闭该对话 框。 9. 按下 F11 打开 Inspector 面板来重新调整模型。如果该面板是空白的，在上面的模 型界面中点击一下来选中它（Inspector 面板就会加载它的属性）。 10. 在模型旋转区域用不同的值做试验 -请记住，是围绕着你正在编辑的轴心旋转。 11. 一旦模型的方向正确，就可以在封装的顶端对它进行重新定位。通过按 M，M 运行 Move Object 命令来完成，光标将变为蓝色。第 22 页 共 125 页12. 我们要通过原点上的捕捉点选择在前面由标线表示的模型。您通过单击来选中这个 捕捉点的时候要注意，您可以在默认的顶点，或通过任何用户定义的捕捉点选择任 何一个模型。由于在每个边缘的中间有一个默认的顶点，您可能会发现，当您按下 的时候，您控制了模型的顶点是旁边的捕捉点。放大显示（Ctrl+roll）以确认通过 捕捉点控制这个模型。 13. 在你正通过捕捉点移动模型的时候，松开鼠标，按下 J，R 键跳转到封装的参考 点，并按下 Enter 键来定位模型。如果你要翻转封装和模型（Shift+RMB），您会 看到该元件的管脚被定位在封装的焊盘上。 14. 在一个已经打开的 PCB 文件中更新封装，在 PCB 库面板中右键单击封装的名称， 并选择 Update PCB With PWR2.5。2.3与 3D 机械 CAD 交互Altium Designer 为机械 CAD 设计工具提供了强大的接口支持，包括在 PCB 编辑器中的三 维可视化，以及 2D 和 3D 文件的导出。已完成的 PCB 文件可以输出为 3D STEP 格式的文件 或一个 2D 类型的文件可以以 IDF 的格式输出。 您也可以导入 3D STEP 对象，如元件和外壳，到 PCB 的原理图和 PCB 的编辑器，也可 以导入 2D IDF 和 DXF 的数据。2.3.1在 3D 中察看板子在 3D 中观看板子，按快捷键 3。 注意: 在 3D 中观看板子，需要一个支持 DirectX 9 或更高 Shader Model 3 或更高的显卡。 如果您不确定您的图形卡是否符合要求，在参数选择对话框中点击 PCB Editor C Display 页中 的 按钮。 默认情况下，板子将显示为空白，或是没有对板子进行加载。按快捷键 L 来显示 View Configurations 对话框，在这里您可以设定颜色方案，也可以使能 3D 实体的显示。请注意，这 里只能显示封装包括 3D 体对象、或导入 STEP 格式模型的元件。 按快捷键 2 来变回传统的 2D 显示模式。图 2-6:Altium’s Spiritlevel 的 3D 视图第 23 页 共 125 页要通过旋转 3D 视图来观看板子，按住 Shift 键以显示球形旋转的光标，然后单击并按住鼠 标右键并把板子四周拖动到一个新的位置。2.3.2把板子的 3D 文件导出到 MCAD 软件把你的板子以 3D 格式导出到 MCAD 软件的最佳方法是通过 Altium Designer 以 STEP 文 件输出。 虽然 STEP（Standard for the Exchange of Product model data C ISO10303）是一个标准 的数据交换格式，但并非所有的 CAD 软件包都生成同样的 STEP 格式的文件，因此您可能需 要试验选择输出方式来看看怎样可以得到最好的结果。 要输出一个 STEP 格式的文件，从菜单选择 File ? Save As，并从保存类型列表中选择 Export STEP。STEP Export Options 对话框将会出现，这样您可以设定输出内容以及如何输 出元件。如果可能的话最好删除孔信息，因为包含孔信息会增加文件容量。注意: 为了从导入的 STEP 模型或 Altium Designer 的 3D 实体得到关于建立 3D 元 件的定义信息以便在您的板子上使用，指 定这个单元链接到模型，参数，库的打包 和更新。图 2-7:STEP 格式的导出设定对话框图 2-8:STEP 文件导入到产品设计第 24 页 共 125 页2.3.3对板上外部的机械对象的检查对于紧凑、复杂的新产品的普遍要求是在交付加工制板或对壳体进行测量之前就能够测试 板子与外壳的相符合程度。 Altium Designer 支持将任何 3D 模型直接导入 PCB 编辑器，如壳体或安装支架。为此， 需要先切换到 3D 视图模式，然后从菜单选择 Place ? 3D Model 。 使用数字键盘上的空格和箭头键，来调整模型的位置，或使用 PCB Inspector 面板来测试 不同的旋转设置。 当您单击并按住移动模型到一个位置，你可使它的顶点在模型中。您也可以加入自己的捕 捉点，无论是通过 3D body 对话框（双击导入的模型来打开它），或通过 Tools ? 3D Body Placement ? Add Snap Points From Vertices 命令。 把 PCB 面板设置到 3D Models 模式，选择模型，并使用 Highlighted Models 下拉改变 透明度。图 2-9:板子只在 3D 视图模式下显示，接下来是半包围在壳体底面。图 2-10:注意连接器件是如何装入的（在 DRC 检查禁止之后）第 25 页 共 125 页2.3.4IDF 文件的导入和导出Altium Designer 的支持导入与导出 V2.0 和 V3.0 版本 IDF 的文件。 导出 IDF 的时候会产生扩展名为 BRD 和 PRO 的两个文件。BRD 类型的是板子的文件， 而 PRO 类型的是元件库信息。 导出的 BRD 文件包含板子的轮廓和元件的位置信 息。 PRO 文件显示了元件名称和一些基本元件形状等的详 细资料信息。如果使用了组成的元件这方面的资料会更实 用。理想的解决办法是在您的 mcad 包中的中有一个元件 的 3D 表达，从库信息中放置。 输出当前的板子，请选择 File ? Save As，并设置保 存类型选项来输出 SDRC-IDF Brd 文件。注意: 不同 CAD 软件使用 Altium Designer 的不同的 文件扩展名，例如 Pro Engineer 用： *.emp - IDF library information（也称为外形文件） *.emn - IDF board files（也称为中性文件）图 2-11：导出 IDF 的对话框图 2-12：从 Pro Engineer 库中为 LCD 屏导入 带有 3D 器件的 IDF 文件， 其余就可以通过 Altium Designer 的元件体去创建了。第 26 页 共 125 页3. 设计规则检查及报告信息3.1 设计规则检查设置如何检查设计规则3.1.1设计规则可以在菜单的 DRC 选项中启动，既可以作为工作时的在线检验，也可以作为 一个报告输出。当一个板子布线完成后，这个报告通常作为最终的验证检查。参照 03.2.1 在 Batch DRC 里获得设计规则检查报告的更多信息。 在线 DRC 如果启动了在线 DRC 检验选项，你设计中所有违反 DRC 规则的都会被标记，当手动布 线，立即高亮显示、间距、宽度和并行段冲突，这是非常有用的。 在 preferences 对话框(Tools?Preferences)的 General 页的 Online DRC 复选框下选中 如图 22 所示，在 Design Rule Checker 对话框中的在线和批量 DRC 中可以为每一个设 计规则做检测。通过选取 Tools ? Design Rule Check 的菜单命令这个对话框将被显示出来， 在工作时启动任何一个规则使之能自动被检测。 当显示检测面板开启时，DRC 错误的颜色显示设置可以在 Board Layers and Colors 对 话框中进行。图 3-1：DRC 在设计规则检测对话框中的报告选项.第 27 页 共 125 页3.1.2布线规则 规则类 间距约束 布线角度 布线层 布线优先级规则应用手动布 线 Y自动布线 Y在线 DRC Y批量 DRC Y其他 放置敷铜 DSN 布线输出Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y布线拓扑类型 过孔类型 SMD Neckdown 约束 SMD 到拐角约束 SMD 到层平面约束 线宽约束表 1. 走线规则 制造规则 规则类 锐角约束 孔尺寸约束 层对 最小环孔 助焊膜 多边形连接类型 电源层间距 电源层连接类型 阻焊膜 测试点类型 测试点使用 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 查找测试点 查找测试点 自动布 线 在线 DRC Y Y Y Y 批量 DRC Y Y Y Y Y 放置多边形 内电层 内电层 手动布线 生成输出文 件 其他表 2. 制造规则 High Speed rules 高速布线规则 规则类 链环长度 自动布 线 在线 DRC Y 批量 DRC Y 生成输出文 件 其他第 28 页 共 125 页规则类 长度约束 网络长度匹配 最大过孔数量 并行段 SMD 下的过孔自动布 线在线 DRC Y Y Y Y Y批量 DRC Y Y Y Y Y生成输出文 件其他网络等长命令表 3.高速布线规则 布局规则 规则类 元器件间距约束 元器件位置 可以忽略的网络 允许层 Room 外型定义 Y Y 自动布 线 在线 DRC Y 批量 DRC Y 生成输出文 件 其他 群组自动放置器 群组自动放置器 群组自动放置器 群组自动放置器 在 Room 中放置表 4. 布局规则 信号完整性规则 所有的信号完整性规则仅仅适用于信号完整性分析和批量设计规则检查 其他设计规则 规则类 短路约束 未连接管脚约束 未布线网络约束 自动布线 在线 DRC Y Y Y 表 5. 其他设计规则 Y 批量 DRC Y 生成输出文件 其他3.1.3练习-创建设计规则练习符合下列要求的设计规则 1. 创建一个网络类，命名为 Power，要包含如下网络：3V3, 5V 和 GND. 如下操作： -选择 Design ? Classes -在树型菜单的左边右击 Net Classes 并且选择 Add Class -点击这个新创建的网络入口，添加到这个列表，按 F2 键可以重命名此类 -添加类成员之后关闭对话框 2. 确定基本（所有规则）间距约束设计规则值为 8mils第 29 页 共 125 页3.添加第二个间距约束保持敷铜与其他有铜对象之间的间距至少为 15mils- 添加第二个间距约束规则 -对于第一个对象匹配查询，在这个查询里填入 Inpolygon -把第二个对象匹配查询设为 All -设置最小间距为 15Mils - 把规则命名为 Clearance_Polygon 4. 5. 确定基本的宽度约束为 8mils（所有三个设置） 在原理图的这三个电源网络包括参数设置要求这些网络匹配的宽度，确定宽度约束已 经对应了所有的设置为 15mils 宽度的网络。 6. 7. 8. 编辑过孔类型规则，设置过孔直径 35，过孔尺寸 22（所有三个设置） 为网络的电源类增加一个新的过孔类型，过孔直径为 40，一个孔的尺寸为 25 保存这块板3.1.4设计规则检查? 设计规则检查（DRC）功能是为了检查你的设计是不是符合设计规则? 有在线和批量 DRC 两种方式? 当所有的 DRC 冲突都被解决时一个设计仅仅满足于制造 ? 在 PCB 面板设置显示规则后，DRC 错误可以被分段显示出来3.23.2.1设计规则检查报告及错误信息查找设计规则检查报告设计规则检查报告经常出现在批量 DRC 校验中。执行设计规则检查基于选项选择和标示 被发现的冲突。选择 Tools ? Design Rule Check 菜单命令运行 DRC。设计规则检查对话框 见图 3-2 要进行设计规则检查的规则可在对话框中的规则检查段选中，点击 Run Design RuleCheck 按钮来开始在一个 PCB 上运行设计规则检查。如果创建报告文件选项已经被开启，DRC 的报告可以生成和显示在文本编辑中。3.2.2找出设计规则冲突位置下面这些特性提供定位和说明 DRC 冲突： 在 PCB 编辑面板中的错误部分。当面板设置显示规则，在面板列表中选择规则 类的部分，点击错误显示一次（其他的元器件都会被掩膜覆盖）。双击可以打 开 Violations Details 对话框 信息面板。这个面板列出了所有在设计中检查出的违反规则之处，双击某个信 息可以跳转到这个错误（使用该面板但是不会有掩膜效果）第 30 页 共 125 页设计规则检查报告。如果 Create Report File 选项在设计规则对话框中打开， 这个报告就可以生成 右击错误菜单进入。右击错误，选中错误可以显示关于这个元器件的错误的信 息，选择一个错误进入打开 Violation Details 这个对话框图 3-2：设计规则检查的报告选项3.2.3练习-运行设计规则检查在这个练习中，你可以运行一个设计规则检查来检查一个 PCB 设计中的错误。 1. 运行设计规则检查，重新观察这个 pcb 面板中的错误。至少有如下 3 个错误，J1 上的焊盘，电源连接器，孔的尺寸超出了规则所约束的最大尺寸的限制 2. 3. 改变规则来适合连接器的需求并重新检查板子。 未布线网络设计规则用于检测没有完成布线的网络，如果你的板子还没布线完成， 你应该关闭这个检测规则，在设计规则检查对话框中进行设置 4. 保存这个板子注：在解决设计规则错误的时候要保证所有的层都已经激活。设计规则检查错误的最大值 是 500（默认值）。第 31 页 共 125 页4. 设计输出所有生成输出文件设置（打印，GERBER 文件，钻孔文件，ODB++文件，CAM 文件，报 告还有网表等等）： 配置和保存作为工程的一部分。如果你从 PCB 编辑中的 File,Design,和 Report 菜单 中选择打印，生成 GERBER 文件和其他输出文件，这些输出配置被存储在这个工程文件中。 你既可以增加工程的输出文件也可以储存这个输出设置。这样的好处在于可以支持创 建多重输出种类。单个命令就可以输出多个输出文件，也可以从一个工程文件中拷贝到另一个 工程文件之中。任何的输出文件的组合设置，任何数量的输出文件都可以被包含在工程输出文 件之中。注意在 PCB 编辑菜单中，所有的输出文件都可以进行独立的设置。 创建新的输出工作文件 输出工作文件可定义所有设计输出配置 C 装配、制造、报告、网络列表等等 - 所有都包含 在一个方便且可移动的文件中。每个输出设置都使用特定的数据源，包括整个项目（所有原理 图表单），单个原理图或者 PCB。 选择 File ? New ? Output Job File 创建新的输出工作配置文件。在 Projects 面板中 创建新的输出工作配置文件（Job1.OutJob）并添加到项目的 Job Files 子文件夹。在 设计窗口中它作为活动文档打开，缺省情况下包含所有可能的输出设置。图 4-1：含有三个输出设置的输出工作文件第 32 页 共 125 页可以删除选定的设置（CTRL+A 进行全选），任何时候只需单击 Add New Output 即 可添加新输出。 双击一个输出，在 Properties 对话框对其进行配置，或者右键单击获取选项列表。 Data Source 和 Variants 栏也有可供选择的下拉列表 ― 单击并选定项目，然后再次 单击以显示下拉菜单，并从列表中进行选择。 设置打印工作选项 ? 从输出工作文件选择打印输出，如 Composite Drawing。在 PCB Printout Properties 对话 框中双击，对打印输出选项进行配置。图 4-2：Printout Properties 对话框 ? 单击 Preferences 按钮设置打印输出的颜色和层次。图 4-3： PCB Print Preferences 对话框 ? 右键单击输出工作文件的打印选项，配置要执行打印操作的打印机（Printer Setup）。 在运行输出生成时，打印输出会直接发送到该打印机。第 33 页 共 125 页? 右键单击 Print Preview 查看预览打印输出。从预览窗口您可以右键单击并选择 Copy 以将当前的 Printout 预览复制到 Windows 剪切板。您也可以右键单击并选择 Export Metafile 将图像保存为 Enhanced Windows Metafile (.emf)。图 4-4： 显示所有层的 Print Preview 窗口 ? 配置打印输出时，您可以将其作为批处理作业（如果启用了 Batch）与其他设置（F9） 一起运行，运行当前输出生成器（SHIFT+F9）或选出的输出生成器 （CTRL+SHIFT+F9）。右键菜单中也存在这些输出选项。打印输出发送到打印机。4.1制造输出您也可以从输出工作文件设置并创建制造输出文件，如： ? 物料清单 ? Gerber 和 ODB++ 文件 ? 数控钻孔文件 ? 装配图文件 ? 测试点报告 数据输出到相应文档中，文档位于 PCB 文件所在的同一文件夹中，或者位于每个输出型 号的独立文件夹，这由 Options for Project 对话框的 Options 标签决定。第 34 页 共 125 页4.1.1Gerber工作输出文件中的此选项可生成 Gerber 格式的 Photoplotter 输出。双击 Gerber Files 输出 可显示 Gerber Setup 对话框。关于推荐设置，请询问 PCB 制造商。图 4-5： Gerber Setup 对话框4.1.2NC Drill该选项可生成工业标准格式的 NC 钻孔输出。双击 NC Drill Files 可显示 NC Drill Setup 对 话框。关于推荐设置，请询问 PCB 制造商。图 4-6： NC Drill Setup 对话框第 35 页 共 125 页4.1.3ODB++ 输出该选项生成 ODB++ 输出，可装 载进任意兼容 ODB++ CAM 的工具 中。双击 ODB++ Files 显示 Select Layers to Plot 对话框。4.1.4Pick and Place该选项生成的组件数据可用来 对装配图进行编程。双击 Generates Pick & Place Files 可显示 Pick and Place Setup 对话框。4.1.5Testpoint report该选项生成测试点的位置和尺 寸信息，用于制造测试固件和测试 器编程。 双击 Testpoints Reports 显示 Testpoint Report Setup 对话框。 图 4-7： ODB++设置对话框4.2装配以及 PDF 输出生成装配变量输出4.2.1使用 Variant 字段决定生成输出时，特定的设计变量是否用作源，或者是否使用完整的基 础设计，在后者的情况下，条目应当设置为缺省值 [No Variations]。图 4-8：指定装配变量作为文档生成 NC Drill Setup 对话框的源 生成如下文档类型时，装配变量可用作源： ? 装配图 ? 装配图文件 ? 原理图打印 ? 物料清单 ? 组件交叉引用报告第 36 页 共 125 页? 报告项目层级 ? 报告单管脚网格 ? 简单的物料清单 值得注意的是，虽然这些文档类型可直接生成 C 使用各自文档编辑器（通过 File 和 Reports 菜单）中的命令 - 但这些命令与完整的基础设计有关，与设计的变量无关。这是由于文 档生成涉及 Report Manager 对话框（Bill of Materials、Component Cross Reference 等等），在对 话框中可以选择哪个变量可以直接使用（见直接的报告生成）。4.2.2原理图打印打印变量正如上面章节所述，输出工作文件可用于生成原理图打印，来源可以是装配变量。实际上 这意味着源原理图上出现的全部设计都可以打印，并且可以决定不适合的组件如何绘制。 为了访问，指定用于生成打印的源装配变量，必须将相应的 Schematic Prints 输出生成器的 Data Source 字段设置为 [Project Physical Documents]。使用项目的物理结构意味着原理图可以 从逻辑表单扩展到物理表单 C 在多通道设计中为每个通道获取独立的打印输出。图 4-9：设定数据源，使用物理结构，以便使用变量 一旦将输出生成器配置为使用所需的装配变量作为源，就需要指定非安装组件如何在打印 表单上进行“图形的”处理。该选项位于 Variant Options 对话框的 Schematic Drawing Options 区域，通过 Assembly Variant Management 对话框的 Menu ? Variant Drawing Style 进入。第 37 页 共 125 页图 4-10：访问变量绘制风格选项.4.2.3使用变量名标记打印除了基础设计以外，大量装配变量也都可以生成原理图打印。为了确定什么打印属于什么 变量，可以在源原理图文档中放置一个特殊字串。 添加特殊字串 = VariantName 到原理图文档。输出生成时，使用变量名解释字串，而该变 量目前分配到与 Schematic Prints 输出生成器（在 OutputJob Editor）相关的 Variant 字段。图 4-11：使用特殊字串在打印的原理图文档上显示变量名第 38 页 共 125 页4.2.4PCB 装配图您也可以控制在生成的 PCB 装配图上图形化的处理非安装组件的方式。该选项位于 Variant Options 对话框的 PCB Drawing Options 区域，如图 4-12 所示。图 4-12：在变量选项对话框指定 PCB 制图选项 缺省情况下，特定装配变量未安装的组件不会在打印输出中绘制。 要在打印中添加这些组件，请先确认启用了 Display Not Fitted Components in Draft Mode 选项。 使用对话框中的 PCB 绘图选项，覆盖更加‘明显的’图形或文本，以便更好地区分那些组 件。4.2.5直接的报告生成使用 Altium Designer 的 Report Manager 配置的基础报告的文档 C 如物料清单或组件交叉引 用报告 C 一般定义为 Output Job Configuration 文件的一部分。和所有装配，基础报告的文档一 样，可以直接从原理图和/或 PCB Editor 生成。虽然生成的多数文档只使用基础设计，使用这些 特定的文档后，您可以选择为报告使用哪些装配变量。 从各自的 Report Manager 对话框指定 Change Variant 子菜单中用作源的变量。访问该菜单 可通过对话框的右键菜单或者单击 Menu 按钮来实现。图 4-13：访问并更改变量子菜单第 39 页 共 125 页4.2.6SmartPDF该命令可以把当前查看的文档或设计项目的选定文件作为 PDF 文档输出。在生成 PDF 文 档前，可以配置 PCB 文件的输出设置（如管脚书签、网络标签和端口、通过彩色、灰色或单色 等等把逻辑表单扩展到物理表单）。此时，该流程需要从 File ? SmartPDF 菜单运行。图 4-14：The SmartPDF 向导4.2.71. 2. 3. 4. 5.练习 C 添加 OutJob 文件到项目中打开 Temperature Sensor 项目，选择 File ? New ? Output Job File。 保存文档，将其命名为 Temperature Sensor.OutJob。 选择所有输出设置（CTRLL+A），按下 Delete 删除它们。 添加装配图、Gerber、数控钻孔文件和物料清单。 单击 Gerber 输出设置进行选择，然后右键单击配置输出。确认选中了层、格式设 置正确、孔径等……对数控钻孔输出做同样操作。6. 7.选择 Tools ? Output Job Options。 在 Output Job Options 对话框，启用 Gerber 和 NC drill 输出复选框，并关闭对话 框。8.使用 ctrl 键选择 Gerber 和 NC drill，右键单击并从菜单中选择 Run Selected。将生成文件，创建出新的 CAMtastic 文档，并载入 gerber 和 NC drill 文档。现在可以进行检 查、面板化等操作。第 40 页 共 125 页4.3BOM 表输出物料清单报告可以通过 Reports ? Bill Of Material 生成。该选项可生成物料清单报告（部 件列表）。在 Job Output 文件中，双击 Bill of Materials 报告选项将显示 Bill of Materials for Project 对话框。输出格式选项是 Text、CSV（Comma Separated Variables）和 Spreadsheet，也 可以使用基于 Excel 的 XLT 模板。 您可以通过重新安排栏目的形式配置 BOM，或将其导出到 Excel 并使用 Excel 模板对报告 进行格式化。图 4-15：物料清单设置对话框4.3.1使用 Report Manager 对话框运行 Bill of Materials 或 Component Cross Reference Report 时，Report Manager 对话框显示 可帮助你对报告进行格式化。您可以显示、隐藏和移动栏目，然后在导出报告前在栏目内对数 据进行排序和过滤。4.3.2把数据库链接到物料清单过去物料清单（BOM）的源信息来自设计中放置组件的参数信息。但它也会带来许多只用 于 BOM 的原理图信息。如果您从 Database Library 放置组件，那么 BOM Generator 可以提取其 他记录信息，这些信息在放置时没有作为设计参数添加。 使用 Report Manager 配置物料清单报告时，只需启用 Include Parameters from Database 选项。该选项只有在设计中一个或者多个组件链接到外部数据库时才可用。在参数列表中， 图标用来区分参数，这些参数是链接的外部数据库中一个或更多的组件参数。第 41 页 共 125 页图 4-16： 包括仅存在于外部数据库的附加组件信息4.3.3将 PCB 信息直接添加到 BOM在需要对多个 BOM 定制和使用报告生成功能时，物料清单（BOM）源信息可基于 PCB 属 性信息。一个例子就是装配图文件的生成，元件每次放置都想以不同的栏目顺序和不同的文件 格式获取数据（如 X、Y 位置）。 使用 Report Manager 对话框配置物料清单报告时，只需启用 Include Parameters From PCB 选项。项目文件中有 PCB 文档时该选项才可用。在参数列表中，该图标用于区分项目中 一个或更多放置组件的 PCB 参数。 要注意，当您的项目有多个 PCB 并启用 Include Parameters From PCB 选项时，BOM Report Options 对话框会自动弹出，提示您选择要包括在 BOM 报告中的 PCB。图 4-17：PCB 上的附加组件信息.第 42 页 共 125 页4.3.4导出报告使用 Report Manager 对话框的 Export 按钮可导出数据区的网格内容并生成报告。 1. 从下拉列表选择 File Format。使用 Report Manager 对话框的 Export 选项导出数据时支 持下列格式： ? CSV（逗号分隔）(*.csv) ? Microsoft Excel Worksheet (*.xls) ? Tab Delimited Text (*.txt) ? Web Page (*. *.html) ? XML Spreadsheet (*.xml) 2. 如果您希望相关的软件应用程序如 Microsoft Excel 在导出并保存文件后仍然打开，那么 请确认在 Report Manager 对话框中启用了 Open Exported 选项。 3. 如果要把生成的报告添加到项目中，只需启用 Report Manager 对话框中的 Add to Project 选项。 4. 单击 Report Manager 对话框中的 Export 按钮，以适当的格式生成并保存该报告。4.3.5使用 Excel 模板如果要把数据直接导入 Excel 模板，您可以选择现有 Excel 模板或者使用提供的 Excel 模 板。 1. 如果选择了 Microsoft Excel Worksheet（*.xls）文件格式，那么 Report Manager 对话框 中 Excel Options 区域中的 Template 字段变为可用状态。直接在该字段中输入所需的 Excel 模板 文件（*.XLT），或者单击... 按钮直接浏览。该字段的下拉列表有一系列安装的缺省模板。 从 \Program Files\Altium Designer 6\Templates 文件夹选择 BOM Default Template.XLT。使 用 Relative Path to Template File 选项指定文件的相对或者绝对路径。有关模板创建的更多信 息，请参考 Microsoft Excel 文档。图 4-18：物料清单的文件格式和模板数据集. 2. 如果在 Report Manager 对话框中选择了 Open Exported 选项，那么文件导出后将在 Excel 中打开。 3. 单击 Export 按钮，指定报告的文件名和位置并单击 Save。报告以 Excel 打开，采用指定 的 Excel 模板的格式。 4. 单击 Project Information 标签以显示报告的细节信息。第 43 页 共 125 页图 4-19：使用 BOM Default Template.XLT 模板以 Excel 生成的报告第 44 页 共 125 页5. 高级项目功能5.1 多通道设计及板级标注很多设计包含有重复的电路。比如一块板子可能要复制相同的部分 32 次，或者可能包含 4 个相同的区域，每个区域又包含 8 个子通道。设计人员会比较困难地把这些设计整合在一张原 理图上，然后完整的连接到 PCB 设计中去。刚开始可能只是简单的复制粘贴的操作，随着以后 不断的修改和添加，工作很快会变得十分繁重。Altium Designer 提供了一种真正的多通道设计 功能，这意味着只需要关注有重复设计中的单张图纸，修改只需要一次操作，通过项目再编译 来实现改变的传递。Altium Designer 不仅支持多通道设计，还允许进行嵌套设计。5.1.1多通道设计的概念注意图 5-1 中显示的 16 个键盘示意图。这个设计可以用 Altium Designer 的原理图编辑器在几 分钟内画完。但是如果需要为 按键设置不同的图形符号怎么 办？想给每一个按键加一个参 数怎么办？或者你想把这个按 键设计列阵从 4 乘 4 扩展到 10 乘 20 怎么办？图 5-1：典型的键盘电路，只有两种不同的元件组成 即便使用了群组编辑工具，这样操作也是非常单调的，而且容易出错。试想一下，如果只 需要用两个器件来表示整个电路，一个电阻和一个开关，每一个都有它自己的子图纸。在一张 图纸符号中定义好重复的表达式，它会指示 Altium Designer 的编译器从单张图纸产生出多个副 本，如图所示的图纸符号。一个电阻子图纸可以调用 4 次开关图纸组成一排，然后顶层图可以 调用 4 次电阻子图，画成 4 排。多通道在内嵌多通道，从而组成了矩阵连接。 现在设计者的任务变得简单了，任何在这个设计中的开关或是电阻的属性修改只需操作 一次，代替了原先一次又一次的修改。任何连接的扩展实现只需要修改一下图纸符号里的重复 表达式即可。 提高多通道设计速度，首先要了解 Atlium Designer 怎样通过工程建立这些关联。第 45 页 共 125 页5.1.2多通道连接图 5-2：每排所有的开关共有一个网络，连接到电阻 多通道设计中提供了两种图纸连接类型：一个是网络名在所有通道中是共用的，另一个是 每一个通道的网络名都是唯一的。在上面的按键实例中将演示这两种类型。每一行的重复开关 有一个管脚直接连接到电阻。 这是一个通用网络，这意味着在每一个通道里的相同结点被告关 联到母图上的单一结点上，并且将关联到其它的结点上。 在 Altium Designer 的多通道设计中这是最简单的分配方法。它直观的把通道图纸上的端口 名与上面图纸连接口的名字匹配起来。 但是，开关上的其它节点不是在开关这一级图纸所共用的，每一个开关里都有唯一的一个 网络，它是连接到每一组对应的开关上的。为了实现这个一排中每个开关唯一的连接关系，一 个复用表达式被设置在了图纸连接口中。图 5-3 展示了这两种连接类别。图 5-3：在图纸符号上的复用表明了图纸被多次使用，在这里是 4 次。 请注意两个图纸连接口的差别。第一个（Res）匹配对应端口的名称，第二个（Col）使用 了复用的命令来连接对应得端口名称。这个语法意为在总线 Col[1..4]上有 4 个网络，每个总线 连接到 4 个开关图纸。 这就允许从 4 个复用的图纸先引出一根标好的线，然后从一个标好的总线来引出 4 个独立 的网络，如图 5-4。在那一点，信号可以任意的连到需要的独立节点上，或是通过端口连到更 深一个层次的设计。第 46 页 共 125 页图 5-4： 设计中的顶层图纸 一旦安装 Altium Designer 的连接结构构建了自己的多通道工程，就可以把关注的重点从命 名方式转到通道与它们的器件上了。5.1.3通道标号通道是虚拟存在的图纸，所以当 Altium Designer 执行到 PCB 同步操作时将会给每个通道 输出一个 Room，就像它对其它图纸所操作的一样。然而，在做这些事之前，编译器必须为所 有通道和它们的组成器件生成唯一的名字。定义的方法是在菜单 Project》Project Options，在 这个对话框里的 Multi-Channel 选项框。如果你正在使用嵌套多通道设计的话，那里的互动图 表将会显示你的选择对器件和 room 标示的影响情况。 基本上，有两种方式去选择。首先是 Room 和器件使用单调或层次化命名规则。（这里的 层次化对应于通道层次化，所以只影响你的设计是否有嵌套通道设计）。第二种是使用数字或 字母的索引命名方式。（有个选项是可以允许它们一起命名，但这只适用于嵌套设计中） 你所指定器件标号的