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1、第9章ProteusARES的PCB設計,9.1ProteusARES編輯環(huán)境9.1.1ProteusARES工具箱圖標按鈕9.1.2ProteusARES菜單欄9.2印制電路板(PCB)設計流程9.3為元件指定封裝9.4元件封裝的創(chuàng)建9.4.1放置焊盤9.4.2分配引腳編號9.4.3添加元件邊框9.5網(wǎng)絡表的導入9.6系統(tǒng)參數(shù)設置9.6.1設置電路板的工作層9.6.2環(huán)境設置9.6.3柵格設置9.6.4路徑設置9.7編輯界面設置9.4.4元件封裝保存,9.8布局與調(diào)整9.8.1自動布局9.8.2手工布局9.8.3調(diào)整元件標注9.9設計規(guī)則的設置9.9.1設置設計規(guī)則9.9.2設置默認設計規(guī)則

2、9.10布線9.10.1手工布線9.10.2自動布線9.10.3自動整理9.11設計規(guī)則檢測9.12后期處理及輸出9.12.1PCB敷銅9.12.2PCB的三維顯示9.12.3PCB的輸出9.13多層PCB電路板的設計,Proteus不僅可以實現(xiàn)高級原理圖設計、混合模式SPICE仿真，還可以進行PCB(PrintedCircuitBoard)系統(tǒng)特性設計以及手動、自動布線，以此來實現(xiàn)一個完整的電子系統(tǒng)設計。本章將舉例(以SAMPLESSchematic&PCBLayoutCpu.DSN為例)講述怎樣針對一個完成了的原理圖進行PCB設計。內(nèi)容基本按照PCB的設計順序來安排。,基于高性能網(wǎng)表的AR

3、ESPCB(ARES，AdvancedRoutingandEditingSoftware)設計軟件完全補足了ISIS。ARESPCB設計系統(tǒng)是一個具有32位數(shù)據(jù)庫，能夠進行元件自動布局、撤銷和重試的，具有自動布線功能的超強性能的PCB設計系統(tǒng)，其自動布局和自動布線工具使PCB的設計盡可能地簡便，復雜的工作盡量都由計算機來完成。同時，ARES也支持手動布線，系統(tǒng)限制相對較少。,ARESPCB設計系統(tǒng)的主要特性表現(xiàn)在以下幾個方面：有16個銅箔層，2個絲印層和4個機械層；能夠將元件進行任意角的布置；在放置元件時能夠自動生成飛線(Ratsnest)和力向量；具有理想的基于網(wǎng)表的手工布線系統(tǒng)；,物理設計

4、規(guī)則檢測功能可以保證設計的完整性；具有超過1000種標準封裝的元件庫；具有完整的CADCAM輸出以及嵌板工具；當用戶修改了原理圖并重新加載網(wǎng)表，ARES將更新相關聯(lián)的元件和連線。同理，ARES中的變化也將自動地反饋到原理圖中。,9.1ProteusARES編輯環(huán)境,運行“開始”“程序”“Proteus7Professional”“ARES7Professional”，出現(xiàn)如圖9-1所示的ProteusARES編輯環(huán)境。點狀的柵格區(qū)域為編輯窗口，左上方為預覽窗口，左下方為元器件列表區(qū)，即對象選擇器。其中，編輯窗口用于放置元器件，進行連線等；預覽窗口可顯示選中的元件以及編輯區(qū)。同ProteusIS

5、IS編輯環(huán)境相似，在預覽窗口中有兩個框，藍框表示當前頁的邊界，綠框表示當前編輯窗口顯示的區(qū)域。在預覽窗口上單擊，并移動鼠標指針，可以在當前頁任意選擇當前編輯窗口。下面分類對編輯環(huán)境作進一步介紹,9.1.1ProteusARES工具箱圖標按鈕ProteusARES編輯環(huán)境當中提供了很多可使用的工具，如圖9-1左側所示，選擇相應的工具箱圖標按鈕，系統(tǒng)可提供相應的操作工具。,圖9-1ProteusARES編輯環(huán)境,圖9-1ProteusARES編輯環(huán)境,(1)放置和布線工具按鈕Selection按鈕：光標模式，可選擇或編輯對象。Component按鈕：放置和編輯元件。Package按鈕：放置和編輯元

6、件封裝。Track按鈕：放置和編輯導線。Via按鈕：放置和編輯過孔。Zone按鈕：放置和編輯敷銅。Ratsnest按鈕：輸入或修改連線。ConnectivityHighlight按鈕：以高亮度顯示連接關系。,(2)焊盤類型圖標按鈕RoundThrough-holePad按鈕：放置圓形通孔焊盤。SquareThrough-holePad按鈕：放置方形通孔焊盤。DILPad按鈕：放置橢圓形通孔焊盤。EdgeConnectorPad按鈕：放置板插頭(金手指)。CircularSMTPad按鈕：放置圓形單面焊盤。RectangularSMTPad按鈕：放置方形單面焊盤，具體尺寸可在對象選擇器中選。Po

7、lygonalSMTPad按鈕：放置多邊形單面焊盤。Padstack按鈕：放置測試點。,(3)二維圖形(2Dgraphics)模式圖標按鈕2DGraphicsLine按鈕：直線按鈕，用于繪制線。2DGraphicsBox按鈕：方框按鈕，用于繪制方框。2DGraphicsCircle按鈕：圓形按鈕，用于繪制圓。2DGraphicsArc按鈕：弧線按鈕，用于繪制弧線。2DGraphicsClosedPath按鈕：任意閉合形狀按鈕，用于繪制任意閉合圖形。2DGraphicsText按鈕：文本編輯按鈕，用于插入各種文字說明。2DGraphicsSymbols按鈕：符號按鈕，用于選擇各種二維符號元件。2

8、DGraphicsMarkers按鈕：標記按鈕，用于產(chǎn)生各種二維標記圖標。Dimension按鈕：測距按鈕，用于放置測距標識。,9.1.2ProteusARES菜單欄ProteusARES主菜單欄如圖9-2所示。圖9-2ProteusARES菜單欄各菜單說明如下?！拔募辈藛斡糜谛陆?、保存、導入文件等?！拜敵觥辈藛斡糜趯⒃O計好的PCB文件輸出到圖紙或保存為其他格式的文件?！安榭础辈藛斡糜诓榭唇缑嬖丶翱s放視圖等?！熬庉嫛辈藛斡糜诔蜂N或重復操作、復制粘貼元件、新建及編輯元件。,圖9-2ProteusARES菜單欄,“庫”菜單用于從庫中選擇元件/圖形或將元件/圖形保存到庫?！肮ぞ摺辈藛翁峁┝硕鄠€用

9、于對元件/圖形元素進行調(diào)整和編輯的命令，如自動軌跡選擇、自動元件名管理、自動布線、斷線檢查等?！跋到y(tǒng)”菜單提供了多個屬性設置命令，如設置層顏色、環(huán)境設置、板層設置、模板設置、繪圖設置等?！皫椭辈藛翁峁┝吮姸鄮椭鷥?nèi)容和條目，讀者在學習過程中遇到問題時，可從中查找相應的解決方法。,9.2印制電路板(PCB)設計流程印制電路板設計的一般步驟如下：1.繪制原理圖這是電路板設計的先期工作，主要是完成原理圖的繪制，包括生成網(wǎng)絡表。當然，有時也可以不進行原理圖的繪制，而直接進入PCB設計系統(tǒng)。原來用于仿真的原理圖需將信號源及測量儀表的接口連上適當?shù)倪B接器。另外，要確保每一個元器件都帶有封裝信息。,2.規(guī)劃

10、電路板在繪制印制電路板之前，用戶要對電路板有一個初步的規(guī)劃，比如說電路板采用多大的物理尺寸，采用幾層電路板(單面板、雙面板或多層板)，各元件采用何種封裝形式及其安裝位置等。這是一項極其重要的工作，是確定電路板設計的框架。,3.設置參數(shù)參數(shù)的設置是電路板設計中非常重要的步驟。設置參數(shù)主要是設置元件的布置參數(shù)、層參數(shù)、布線參數(shù)等。一般說來，有些參數(shù)采用其默認值即可。4.裝入網(wǎng)絡表及元件封裝網(wǎng)絡表是電路板自動布線的靈魂，也是原理圖設計系統(tǒng)與印制電路板設計系統(tǒng)的接口，因此這一步也是非常重要的環(huán)節(jié)。只有將網(wǎng)絡表裝入之后，才可能完成對電路板的自動布線。元件的封裝就是元件的外形，對于每個裝入的元件必須有相應

11、的外形封裝，才能保證電路板設計的順利進行。,5.元件的布局元件的布局可以讓軟件自動布局。規(guī)劃好電路板并裝入網(wǎng)絡表后，用戶可以讓程序自動裝入元件，并自動將元件布置在電路板邊框內(nèi)。當然，也可以進行手工布局。元件布局合理后，才能進行下一步的布線工作。6.自動布線如果相關的參數(shù)設置得當，元件的布局合理，自動布線的成功率幾乎是100%,7.手工調(diào)整自動布線結束后，往往存在令人不滿意的地方，需要手工調(diào)整。8.文件保存及輸出完成電路板的布線后，保存完成的電路線路圖文件。然后利用各種圖形輸出設備，如打印機或繪圖儀輸出電路板的布線圖。,9.3為元件指定封裝為正確完成PCB設計，原理圖的每一個元件，必須帶有封裝信

12、息。在ISIS軟件中添加元器件時，多數(shù)已自動為元件配置了一個封裝，但這個封裝并不一定很適合你的設計。另外，有部分元件可能沒有封裝信息，因此就需要重新為元件添加合適的封裝。下面以SAMPLESSchematic&PCBLayoutCpu.DSN(如圖9-3所示)中元件C1為例來說明。,圖9-3原理圖Cpu.DSN,打開C1的屬性對話框，如圖9-4所示。單擊“PCBPackage”后面的按鈕，打開封裝選擇對話框(前提是已經(jīng)安裝了ARES)，如圖9-5所示。把“Keywords”中內(nèi)容刪掉，在右邊封裝列表中選擇一個合適的內(nèi)容，單擊“OK”按鈕完成。,圖9-4元件屬性對話框,圖9-5封裝選擇對話框,采

13、用同樣的方法，對原理圖中所有元件定義或修改封裝信息。調(diào)整好元件的封裝后，選擇菜單【Tools】【NetlistCompiler】，接著打開“NetlistCompiler”設置對話框，上面的設置保持默認就行了，單擊“OK”生成網(wǎng)表文件。,9.4元件封裝的創(chuàng)建系統(tǒng)提供的封裝庫包含了較豐富的內(nèi)容，有通用的IC、三極管、二極管等大量的穿孔元件封裝庫，有連接器類型封裝庫，還有包含所有分立元器件和集成電路的SMT類型封裝庫。但是對于系統(tǒng)元件庫中沒有的封裝，就需要自行創(chuàng)建新的元件封裝。下面以如圖9-6所示封裝為例，來介紹元件封裝的創(chuàng)建方法。,圖9-6八段LED數(shù)碼顯示器封裝及安裝尺寸(單位：th),9.4

14、.1放置焊盤(1)在ProteusISIS編輯環(huán)境下，選擇【Tools】【NetlisttoARES】(“Alt+A”)，或是單擊ARES圖標，進入PCB設計軟件ARES界面。當然也可以直接運行ProteusARES，進入其編輯界面。(2)在ARES窗口左側的工具箱中選擇“SquareThrough-holePad”圖標，這時對象選擇器中列出了,所有正方形焊盤的內(nèi)徑和外徑尺寸，這里選擇S-70-30(其中S表示正方形焊盤，70為其外徑尺寸，30為其內(nèi)徑尺寸)，將其擺放于原點處，作為引腳1的焊盤。單擊列表框上面的，彈出如圖9-7所示對話框，設置完成后單擊“OK”，可建立新的焊盤；選中列表中其中一

15、焊盤尺寸，單擊按鈕，彈出如圖9-8所示對話框，可對選中的焊盤進行修改。,圖9-7創(chuàng)建新焊盤對話框,圖9-8修改方形焊盤對話框,(3)在ARES窗口左側的工具箱中選擇“RoundThrough-holePad”圖標，在坐標(150，0)處單擊擺放焊盤C-70-30。(4)單擊工具欄，切換為光標操作，再單擊放置的圓形焊盤使其處于選中狀態(tài)，選擇【Edit】【Replicate】菜單項，彈出復制對話框，具體設置如圖9-9所示。在圖9-9中，“X-Step”為X方向步進尺寸，這里設置為150th；“Y-Step”為Y方向步進尺寸，這里設置為0；“No.ofCopies”為復制的數(shù)目，這里選為3個；“Re

16、-Annotation”為重新標注設置，當復制元器件時使用此項，如果設為1，可使復制的元件標注增1。,單擊“OK”后系統(tǒng)自動復制出兩個圓形焊盤，在第一個圓形焊盤的基礎上以此間距150th，如圖9-10所示。,圖9-9復制對話框,圖9-10復制焊盤,(5)單擊最右側的圓形焊盤，使其被選中，選擇【Edit】【Replicate】菜單項，彈出“Replicate”對話框，“X-Step”設為0，“Y-Step”設為800th，“No.ofCopies”設為1，單擊“OK”按鈕，擺放右上角焊盤，如圖9-11所示。,圖9-11復制出右上角焊盤,(a)Replicate對話框,(b)復制出左上角的四個焊盤

17、,圖9-12放置上面左邊的焊盤,(6)按照同樣的方法選中圖9-11中右上角焊盤，選擇【Edit】【Replicate】菜單項，按照圖9-12(a)設置“Replicate”對話框，即可復制出上面左邊的四個焊盤，如圖9-12(b)所示。,圖9-13編輯引腳編號對話框,圖9-14分配好編號的焊盤,9.4.2分配引腳編號如圖9-12所示，放置焊盤之后，各個引腳沒有編號，下面為各引腳分配編號。(1)右鍵單擊方形焊盤，選擇快捷菜單中的“EditProperties”選項，彈出“EditSinglePin”對話框，按如圖9-13進行設置。其中，“Layers”表示所在的層，“Style”表示焊盤類型，“R

18、elief”為熱風焊盤尺寸，“Net”為網(wǎng)絡標號，“Number”為引腳標號，“LockPosition”為鎖定位置。(2)單擊“OK”按鈕，完成第一個引腳的編號分配。(3)按照同樣方法，為其他引腳分配編號。分配好編號的焊盤如圖9-14所示。,圖9-15添加絲印層邊框,9.4.3添加元件邊框,完成了焊盤的放置，接著需要為元件添加邊框。(1)在ARES工具欄中選中，并將左下角當前層設為絲印層，在編輯區(qū)內(nèi)按照圖9-6所示尺寸畫一個元件邊框，如圖9-15所示。,圖9-15添加絲印層邊框,注意：編輯區(qū)的下方，中間是X方向坐標，靠右邊是Y方向坐標。(2)單擊工具欄中按鈕，在左側“MARKERS”列表框中

19、選擇“ORIGIN”，單擊方形焊盤(或元件的第一個引腳)，確定封裝原點。(3)在“MARKERS”列表框中選擇“REFERENCE”，在絲印框中單擊添加“REF”。(4)在“MARKERS”列表框中選擇“VALUE”，在絲印框中單擊添加“VAL”。,9.4.4元件封裝保存,完成一個元器件的封裝設計之后，需要將其保存起來以便今后調(diào)用。(1)單擊右鍵并拖動鼠標指針，選中設計完成的封裝，選擇【Library】【MakePackage】菜單項，彈出“MakePackage”對話框，按如圖9-16所示進行相應設置。,圖9-16保存封裝對話框,其中，“NewPackageName”為新封裝名稱，“Pack

20、ageCategory”為封裝類別，“PackageType”為封裝類型，“PackageSub-category”為封裝子類別，“PackageDescription”為封裝描述，“AdvancedMode(EditManually)”為高級模式(手工編輯)，“SavePackageToLibrary”為保存封裝到指定庫中。(2)單擊“OK”按鈕，將該封裝保存于“USERPKG”庫中。(3)在拾取封裝的窗口中即可找到此元件，如圖9-17所示。這時此元件封裝就可以正常使用了。,(4)退出ARES編輯界面。,圖9-17拾取封裝對話框,9.5網(wǎng)絡表的導入,生成網(wǎng)表文件之后緊接的工作就是將網(wǎng)表文件導

21、入到ARES。具體有以下兩種方法。方法一：單擊菜單【Tools】【NetlisttoARES】，這樣系統(tǒng)會自動啟動ARES(也可以利用工具欄的相應按鈕來完成這一操作)，同時將網(wǎng)絡表導入。如圖9-18所示。,如果在ISIS中存在未指定封裝類型的元件，在導入ARES時會出現(xiàn)一個“PackageSelector”對話框，允許為未指定封裝的元件選擇封裝。例如，將上例圖9-13中電容C1的封裝屬性刪除，則在導入網(wǎng)絡表時會出現(xiàn)如圖9-19所示元件封裝選擇對話框。圖中，“Package”為封裝類型，“Libraries”為封裝所在的庫，“Component”為元器件的參數(shù)，“Abort”為不指定封裝類型，“

22、Skip”為忽略指定某個元器件的封裝。用戶可以在“Libraries”中選擇一個合適的庫，然后在“Package”的封裝類型列表中選擇一個封裝類型，單擊“OK”即可為該元件指定一個封裝，如圖9-19所示。,圖9-18ARES界面,圖9-19元件封裝選擇對話框,方法二：在為原理圖生成網(wǎng)絡表文件時，如果已將網(wǎng)絡表保存為“*.TXT”文件或是“*.SDF”文件，則導入網(wǎng)絡表的方法也可以按照下面步驟操作。選擇“開始程序Proteus7ProfessionalARES7Professional”，打開ARES系統(tǒng)，然后選擇【File】【LoadNetlist】，出現(xiàn)一個“LoadNetlist”對話框，

23、如圖9-20所示。,在圖9-20中找到所保存的網(wǎng)絡表文件(“*.TXT”文件或“*.SDF”文件)，即可導入網(wǎng)絡表，同樣可以得到如圖9-18所示界面。,圖9-20LoadNetlist對話框,9.6系統(tǒng)參數(shù)設置,9.6.1設置電路板的工作層進入ARES并導入網(wǎng)絡表之后，需要對PCB的工作層面進行設定。1.設置電路板層數(shù)選擇【System】【SetLayerUsage】菜單項，彈出“SetLayerUsage”對話框，如圖9-21所示。,圖9-21設置板層對話框,這里顯示了電路板的14個內(nèi)部層(不包括電路板的頂層(TopCopper)和底層(BottomCopper)和4個機械層，可根據(jù)需要進行

24、勾選。比如我們需要設計一個雙層板，則圖9-21中的內(nèi)部層都不用選擇，機械層可以選擇一個(如圖9-21所顯示那樣)。然后，單擊“OK”確定，并關閉對話框。,2.設置層的顏色選擇【System】【SetColours】菜單項，彈出“SetColours”對話框，如圖9-22所示。,圖9-22板層顏色設置,這里給出了所有工作層的默認顏色。單擊顏色塊，可出現(xiàn)一個選擇顏色的顯示框，用于改選其他顏色，不過這里建議用戶一般還是使用默認顏色比較好，這樣可增加圖的易讀性。,3.定義板層對ARES系統(tǒng)可以將兩個板層定義為一對，例如頂層(TopCopper)和底層(BottomCopper)，這樣在設計TopCop

25、per時，可以用空格鍵將系統(tǒng)切換到BottomCopper，反之亦然。具體步驟如下：選擇【System】【SetLayerPairs】菜單項，彈出“EditLayerPairs”對話框，如圖9-23所示。,在“Top”后面的方框內(nèi)可選擇與“Top”成對的工作層，默認為“BottomCopper”，在“Bottom”后面的方框內(nèi)可選擇與“Bottom”成對的工作層，默認為“TopCopper”。其他選擇方法一樣。,圖9-23EditLayerPairs對話框,9.6.2環(huán)境設置選擇【System】【SetEnvironment】菜單項，彈出“EnvironmentConfiguration”對話

26、框，如圖9-24所示。,圖9-24環(huán)境設置對話框,圖9-24環(huán)境設置對話框,主要可對以下內(nèi)容進行設置。自動保存的時間間隔；可撤銷操作的次數(shù)；對選擇工具延時時間；File欄顯示文件個數(shù)；飛線(Ratsnest)的再連接延時。,9.6.3柵格設置選擇【System】【SetGrids】菜單項，彈出“GridsConfiguration”對話框，如圖9-25所示?？煞謩e對英制和公制的柵格尺寸進行設置。無論是公制還是英制，系統(tǒng)都提供了三種快捷方式對其尺寸可以進行實時調(diào)整，分別使用的是F2、F3、F4。,圖9-25柵格設置對話框,圖9-25柵格設置對話框,9.6.4路徑設置選擇【System】【SetP

27、aths】菜單項，彈出“PathConfiguration”對話框，如圖9-26所示。,圖9-26默認路徑設置對話框,圖9-26默認路徑設置對話框,此對話框可用于設置初始文件夾及庫文件夾的默認路徑。另外，在使用第三方軟件時，需在此分別增加“model”和“l(fā)ibrary”。此外，選擇【System】【SetTemplate】System菜單項，還可進行模板設置，這里不再詳細說明。,9.7編輯界面設置1.編輯器界面的縮放編輯界面的大小可以通過菜單的【View】【Zoom】命令或者是下述的功能鍵進行控制。,按“F6”鍵，可以放大電路圖，連續(xù)按會不斷放大，直到最大；按“F7”鍵，可以縮小電路圖，連續(xù)

28、按會不斷縮小直到最??；(以上兩種情況無論哪種都以當前鼠標位置為中心重新顯示。)按“F8”鍵，可以把一整張圖縮放到完整顯示出來。無論在任何時候，都可以使用此功能鍵控制縮放，即便是在滾動和拖放對象時也可以。按著“Shift”鍵，同時在一個特定的區(qū)域用鼠標左鍵拖一個框，則框內(nèi)的部分就會被放大，這個框可以是在編輯窗口內(nèi)拖，也可以是在預覽窗口內(nèi)拖。,2.編輯器界面的其他設置選擇【View】【Redraw】菜單項，或者使用快捷鍵“R”，也可以使用工具欄中按鈕，能夠對電路進行刷新顯示。選擇【View】【Flip】菜單項，或者使用快捷鍵“F”，也可以使用工具欄中按鈕，能夠使整個電路鏡像翻轉。選擇【View】【

29、Grid】菜單項，或者使用快捷鍵“G”，也可以使用工具欄中按鈕，能夠使編輯區(qū)顯示柵格或取消柵格。選擇【View】【Layers】菜單項，或者使用快捷鍵“Ctrl+L”，也可以使用工具欄中按鈕，可以打開一個如圖9-27所示層的顯示設置框，可以選擇哪些層被顯示，哪些不需顯示。其中右下角“Ratsnest”和“Vectors”不選中時，不顯示飛線和向量。,選擇【View】【Metric】菜單項，或者使用快捷鍵“M”，也可以使用工具欄中按鈕，能夠使編輯區(qū)內(nèi)坐標單位在公制和英制之間進行轉換。選擇【View】【Origin】菜單項，或者使用快捷鍵“O”，也可以使用工具欄中按鈕，然后在編輯區(qū)內(nèi)某處單擊鼠標，

30、將該點設為原點。選擇【View】【XCursor】菜單項，或者使用快捷鍵“X”，可以使光標的顯示形式在三種形式之間改變。,選擇【View】【GotoXY】，【View】【GotoComponent】或【View】【GotoPin】菜單項，可以將光標快速移動到一個坐標點、某一個元件，或某個元件的某個引腳(例如：C1的第一個引腳。注意輸入格式為C1-1)。,圖9-27層的顯示設置框,9.8布局與調(diào)整Proteus軟件提供自動布局和手工布局兩種方式。在進行布局時，推薦使用自動布局和手工布局相結合的方式，即先使用自動布局，然后進行手工調(diào)整。,9.8.1自動布局我們首先針對如圖9-18所示已導入網(wǎng)絡表之

31、后的ARES界面進行層的設置和相關系統(tǒng)設置，然后，進行如下具體操作。(1)在自動布局之前需要先畫一個板框。在ARES左側的工具箱中選擇，從主窗口底部左下角下拉列表框中選擇“BoardEdge”(黃色)，在適當?shù)奈恢卯嬕粋€矩形，作為板框。如果以后想修改這個板框的大小，需要再次單擊“2DGraphicsBox”中的矩形符號，在板框的邊框上右鍵單擊，這時會出現(xiàn)控制點，拖動控制點就可以調(diào)整板框的大小了。,(2)選擇【Tools】【AutoPlacer】菜單項，或單擊工具按鈕，彈出“AutoPlacer”對話框，如圖9-28所示。,圖9-28自動布局對話框,在圖9-28所示對話框中，左側列出了網(wǎng)絡表中的

32、所有元器件，一般是選擇所有的器件。右側主要包括以下內(nèi)容：DesignRules設計規(guī)則PlacementGrid布局的格點EdgeBoundary元器件距板框的距離PreferredDILRotation元器件的方向Horizontal水平Vertical垂直,Options選項Push&Shove推擠元器件SwapParts交換元器件TrialPlacementCostWeightings嘗試擺放的權值Grouping群組RatsnestLength飛線長度RatsnestCrossing飛線交叉Congestion密集度DILRotation90元器件旋轉90DILRotation180元

33、器件旋轉180Alignment排列RestoreDefaults恢復默認值,(3)單擊“OK”按鈕，元器件就會被逐個擺放到板框當中，如圖9-29所示。,圖9-29自動布局的結果,(2)需要進行旋轉的元器件，將鼠標放在元件上，單擊右鍵，如圖9-30所示，選擇相應旋轉方式進行旋轉?；蛘哂谩?”、“-”等快捷方式進行旋轉。另外，也可選中圖9-31中“3DVisualization”選項，查看元件的三維效果。(3)按照同樣方法放置U1U6，然后是其他分立元器件。擺放元器件時可以進行層的切換，以方便把元件放在適當?shù)膶?。注意，“ComponentSide”為頂層，也叫元件面，“SolderSide”為底

34、層，也叫焊接面。常用的進行層切換的快捷方式有下面幾個。,9.8.2手工布局手工布局時，一般先擺放連接器，然后放置集成電路(先放核心部件，如處理器)，最后放置分立元件。具體步驟如下：(1)在左側工具箱中單擊按鈕，在元件列表框中分別選擇J1J5，各自擺放在板框內(nèi)靠近板框的位置，這樣便于通過連接器和其他電路板相連。,“Space”在層對之間切換；“PgDn”選擇當前層的下一層；“PgUp”選擇當前層的上一層；“Ctrl+PgDn”選擇當前層的最后一層；“Ctrl+PgUp”選擇當前層的第一層。,另外，有幾點需要補充說明:光標放在任意元件的任一引腳時，顯示屏底部的狀態(tài)欄將顯示該引腳的相關信息。如光標放

35、在J1的第9引腳處，狀態(tài)欄顯示為,按鈕后，可直接單擊元件編輯其屬性。選中元件屬性中的“LockPosition”選項時為鎖定其位置。,圖9-30編輯元件下拉框,圖9-31J2的三維顯示效果,工具,可對已選中元件進行復制、移動、旋轉和刪除。(4)手工布局的最終效果如圖9-32所示。,圖9-32手工布局的最終效果,9.8.3調(diào)整元件標注如果元件的標注不合適，雖然大多不會影響電路的正確性，但是對于一個有經(jīng)驗的電路設計人員來說，電路板的版面的美觀也是很重要的。因此，用戶有必要按如下步驟對元件標注加以調(diào)整。(1)右鍵單擊元件U2，單擊元器件序號，則彈出“EditPartId”對話框，如圖9-33所示?？?/p>

36、修改內(nèi)容有：“String”元器件序號；“Layer”所在的層；“Rotation”旋轉角度；“Height”標注的高度；“Width”標注的寬度。,(2)按照以上內(nèi)容修改后，單擊“OK”確定，并關閉對話框。(3)需要移動元器件標注時，單擊并按住鼠標不放，拖動標注到適當?shù)奈恢眉纯伞?圖9-33編輯元件標注對話框,9.9.1設置設計規(guī)則完成了印制電路板的布局，便進入電路板的布線過程。一般來說，用戶先是對電路板布線提出某些要求，然后按照這些要求來設置布線設計規(guī)則，設置完布線規(guī)則后，程序將依據(jù)這些規(guī)則進行自動布線。因此，自動布線前，首先要進行設計規(guī)則的參數(shù)設置，預置布線規(guī)則的合理與否將直接影響布線的

37、質量和成功率。,9.9設計規(guī)則的設置,具體步驟如下。(1)選擇【System】【SetStrategies】菜單項，彈出“EditStrategies”對話框，如圖9-34所示。其主要包括以下內(nèi)容：Strategy策略，可以選擇POWER層、SIGNAL層或BUSPriority優(yōu)先級TraceStyle導線類型ViaStyle過孔類型NeckStyle頸型導線的類型,Pair1(Hoz)層對1的水平布線(Vert)層對1的垂直布線Vias過孔Normal一般過孔TopBlind頂層盲孔,圖9-34設置設計規(guī)則對話框,BottomBlind底層盲孔Buried埋孔Tactics策略Power電

38、源屬性的層Bus總線Signal信號層Corners導線的拐角Optimize最優(yōu)化Diagonal斜線DesignRules設計規(guī)則Pad-PadClearance焊盤與焊盤的間距Pad-TraceClearance焊盤與導線的間距Trace-TraceClearance導線與導線的間距GraphicsClearance圖形間距Edge/SlotClearance板邊沿/槽間距ApplyDefault使用默認設置CopyToAll復制到所有層RatsnestColour飛線的顏色,Hidden是否隱藏飛線(2)在“Strategy”的下拉列表中選擇“POWER”，“TraceStyle”的下

39、拉列表中選擇“T25”，“ViaStyle”的下拉列表中選擇“V50”。(3)在“Strategy”的下拉列表中選擇“SIGNAL”，“TraceStyle”的下拉列表中選擇“T10”，“ViaStyle”的下拉列表中選擇“V40”。(4)設置后，單擊“OK”，關閉“EditStrategies”對話框。,9.9.2設置默認設計規(guī)則如果對電路板沒有特殊要求，就可以使用默認設置，具體方法是選擇圖9-34中的“ApplyDefault”，但默認的設計規(guī)則也可以由用戶進行設定，具體方法如下：選擇【System】【SetDefaultRules】菜單項，彈出“DefaultDesignRules”對話

40、框，如圖9-35所示。在圖9-35的對話框中進行參數(shù)設置，然后單擊“ApplytoAllStrategies”，即可應用該對話框中的默認設計規(guī)則。,圖9-43默認設計規(guī)則對話框,9.10布線布線就是在電路板上放置導線和過孔，并將元件連接起來。前面講述了設計規(guī)則的設置，當設置了布線的規(guī)則后，就可以進行布線操作了。ProteusARES提供了交互手動布線和自動布線兩種方式，這兩種布線方式不是孤立使用的，通?？梢越Y合在一起使用，以提高布線效率，并使PCB具有更好的電氣特性，也更加美觀。,9.10.1手工布線ProteusARES提供了許多有用的手工布線工具，使得布線工作非常容易。另外，盡管自動布線器

41、提供了一個簡單而強大的布線方式，然而自動布線的結果仍有不盡如人意之處，所以很多專業(yè)的電路板布線人員還是非常青睞手動去控制導線的放置。下面仍以圖9-32所示電路為例來講述如何進行手動布線。(1)選擇【View】【Layers】菜單項，彈出“DisplayedLayers”對話框，選擇“Ratsnest”和“Vectors”，顯示飛線和向量。,(2)在ARES窗口左側工具欄中單擊按鈕，到列表框中選擇合適的導線類型(如T10)，再從主窗口底部左下角下拉列表框中選擇當前編輯層，然后單擊一個焊盤，作為布線的起點，沿著飛線的提示開始布線。與該焊盤連接的飛線以高亮顯示，到達目標引腳后左鍵單擊完成布線。(3)

42、需要刪除導線時，在ARES窗口左側工具欄中單擊按鈕，然后選中需要刪除的導線，按“Delete”鍵刪除?；蚴褂糜益I快捷菜單，選擇“DeleteRoute(s)”刪除導線。,(4)單擊已布好的線，該Trace以高亮顯示，點右鍵彈出如圖9-36所示快捷菜單。DragRoute(s)拖動連線ModifyRoute修改連線DeleteRoute(s)刪除導線EditViaProperties編輯過孔屬性DeleteVia刪除過孔CopyRoute復制連線MoveRoute移動連線ChangeLayer改變層ChangeTraceStyle改變連線類型ChangeViaStyle改變過孔類型Mitre轉折

43、帶倒角,Unmitre轉折不帶倒角SetMitreDepth設定倒角的寬度Trimtovias截取到過孔Trimtocurrentlayer截取到當前層Trimtosinglesegment截取一段Trimmanually手動截取(5)當同一層中出現(xiàn)交叉線時，需要添加過孔。添加過孔的方法一般有兩種，一種是在手工放置導線的過程中，走到需要添加過孔的位置，雙擊添加過孔；另一種方法是，選擇ARES窗口左側工具欄中,按鈕，然后在編輯區(qū)內(nèi)雙擊也可添加過孔。,光標放在過孔上，右鍵單擊，在彈出的快捷菜單中選擇“EditViaProperties”，即可打開過孔的屬性對話框，如圖9-37所示，具體包括過孔的起

44、始層和結束層，過孔類型，過孔的網(wǎng)絡等內(nèi)容。設計人員可根據(jù)需要對其進行修改。,圖9-37過孔屬性對話框,(6)按照同樣的方法將所有的線一一布完。,圖9-36連線屬性框,ProteusARES基于網(wǎng)格的布線既靈活又快速，并能使用任何導線密度或孔徑寬度，以90或45在18層上布線。在電子世界最近的PCB軟件評論上排列A類。布線參數(shù)設置好后，就可以利用ProteusARES提供的布線器進行自動布線了，執(zhí)行自動布線的方法如下。(1)選擇【Tools】【AutoRouter】菜單項，或者單擊工具按鈕即可彈出如圖9-38所示的自動布線設置對話框。,9.10.2自動布線,圖9-38對話框中主要包含以下內(nèi)容：G

45、rid柵格Routes布線的對象All全部自動布線Tagged對做標記部分進行自動布線Untagged對沒做標記部分進行自動布線RouterOptions布線器選項RoutingPass要求布線通TidyPass整理線路,圖9-38自動布線設置對話框,Protectmanualtrack保護手工布線(即保持手工布的線不變)Rip-upandRetryRouting撤銷與重新布線EnableRip-upandRetry允許撤銷和重新布線Auto-tidyonStalemate遇到僵局自動整理InfiniteRetry無窮次重試EditStrategies編輯設計規(guī)則可根據(jù)具體情況進行設置。另外，

46、單擊“SetStrategies”按鈕，設置布線策略(即設計規(guī)則)，打開如圖9-34所示對話框，按照此圖也可分別設置“POWER”和“SIGNAL”的設計規(guī)則。,(2)按照上圖完成設置之后，單擊“OK”關閉對話框，并開始自動布線，布完之后的效果如圖9-39所示。,圖9-39自動布線之后的效果,(3)在布線的過程中，狀態(tài)欄實時顯示當前的操作，按下“Esc”鍵即可隨時停止布線。布線過程中有時會遇到無法處理的連線沖突，使布線陷入僵局，這時系統(tǒng)將停止布線，并給出相應的錯誤報告。設計者可根據(jù)錯誤報告的提示，調(diào)整元件的位置，再進行手工布線或自動布線。,9.10.3自動整理,ARES還具有整理線路(Tidy

47、Pass)的功能。設計者能通過運行一個整理過程來減少導線的長度以及穿孔的數(shù)目，同時提高電路板的美感。具體操作方法如下：選擇【Tools】【AutoRouter】菜單項，彈出“AutoRouter”對話框，將其內(nèi)容設置成如圖9-40所示，即選中“TidyPass”選項。然后，單擊“OK”按鈕，系統(tǒng)自動進行整理，完成后的電路如圖9-41所示。,圖9-40自動調(diào)整的設置,圖9-41自動整理后的電路,9.11設計規(guī)則檢測,手工布線時，ARES將自動檢測用戶布置的每一條導線，一旦違反設計規(guī)則，將發(fā)出警告。另外，設計者也可以在任何時候運行電氣設計規(guī)則檢測，出現(xiàn)錯誤，系統(tǒng)將給以提示，雙擊設計規(guī)則錯誤提示，A

48、RES將在板上的相應位置進行標注。具體進行設計規(guī)則檢測的方法如下：選擇【Tools】【ConnectivityChecker】菜單項，系統(tǒng)進行斷線檢測(CRC)，同時也運行設計規(guī)則檢測(DRC)。,其中，CRC檢測主要側重于電學錯誤的連通性檢查，如是否有多余的、遺漏的連接等；DRC檢測主要側重于物理錯誤設計規(guī)則檢測，即是否有違反設計規(guī)則的情況發(fā)生(設計規(guī)則的設置參見本章第9節(jié))。這里，將圖9-41所示電路當中D4人為向右移動一下，造成斷線，同時D3和D4焊盤間距發(fā)生重疊，然后選擇【Tools】【ConnectivityChecker】菜單項，執(zhí)行設計規(guī)則檢測，系統(tǒng)很快檢查完畢，編輯區(qū)上方彈出如

49、圖9-42所示的CRC錯誤提示框，斷線處以高亮度顯示，狀態(tài)欄中產(chǎn)生如圖9-43所示CRC、DRC錯誤提示，同時在電路圖中用紅圈標注錯誤之處，如圖9-44所示。,圖9-42CRC錯誤提示,圖9-43狀態(tài)欄錯誤提示,單擊圖9-44中的DRC錯誤標注，系統(tǒng)彈出如圖9-45所示的DRC提示框。,設計者可根據(jù)錯誤提示進行電路板的修改。修改后，需要再次進行以上檢測，直到?jīng)]有錯誤提示出現(xiàn)為止。這時，狀態(tài)欄顯示如圖9-46所示。,圖9-44DRC錯誤標注圖9-45DRC錯誤提示,另外，單擊窗口左側的按鈕，在網(wǎng)絡選項列表框中選擇一個網(wǎng)絡號，然后單擊列表框上方的“T”，可以高亮顯示該網(wǎng)絡，以便檢查其連接情況。,圖9-46狀態(tài)欄無錯誤提示,9.12后期處理及輸出9.12.1PCB敷銅為了提高PCB的抗干擾性，通常需要對性能要求較高的PCB進行敷銅處理。接著，以上面的電路板為例，講述敷銅處理，并且頂層和底層的敷銅均與GND相連。(1)選擇【Tools】【PowerPlaneGenerator】菜單項，彈出放置敷銅對話框，如圖9-47所示。,(2)按照圖9-47中所示內(nèi)容進行設置。其中“Net”表示敷銅的網(wǎng)絡，“Layer”表示