第1章-Altium-Designer-操作入门

第1章AltiumDesigner操作入门o1.1AltiumDesigner7.0简介1.1.1AltiumDesigner发展历史1.1.2AltiumDesigner7.0新特性o1.2AltiumDesigner7.0的组成1.2.1原理图设计系统1.2.2电路原理图仿真系统1.2.3印制电路板设计系统1.2.4可编程逻辑器件设计系统o1.3AltiumDesigner7.0的安装和启动1.3.1AltiumDesigner7.0运行的系统需求1.3.2安装过程与启动o1.4AltiumDesigner操作环境1.4.1工作环境1.4.2工作面板管理1.4.3窗口管理1.4.4基本参数设置o1.5AltiumDesigner电路设计的基本流程1.5.1文件系统1.5.2绘制原理图1.5.3绘制PCB图第1章AltiumDesigner操作入门随着电子技术的迅速发展和芯片生产工艺的不断提高，电路板的结构变得越来越复杂，从最早的单层板到常用的双层板再到复杂的多层电路板设计，电路板上的布线密度越来越高，随着DSP，ARM、FPGA等高速逻辑器件的应用，电路板的信号完整性与抗干扰性能显得尤为重要。这就使得电路板设计工程师们仅靠原始的手工设计方式来设计复杂的电路板变得不现实。随着计算机辅助与仿真技术的发展，各种电路板设计与仿真软件迅速发展起来，使得复杂的电路板设计变得尤为简单，大大提高了设计者的设计效率，缩短了产品开发周期。现在市场上常见的电路板板级设计软件有Protel、PowerPCB、Cadence、AutoCAD等，其中Protel在国内应用最为广泛，从最早的Protel99SE到后续的ProtelDXP，再到最新版本的AltiumDesigner，Protel已变得越来越强大，功能越来越完善，使得设计者们完全从枯燥无味的点与线的体力劳动中解放出来。从现在开始，我们逐步深入这个强大的电路板设计工具，看看它是如何简化我们的工作的。——附带光盘“视频1.avi”文件。AltiumDesigner的发展历史AltiumDesigner7.0的新特性AltiumDesigner7.0的组成AltiumDesigner7.0的安装与运行AltiumDesigner7.0基本参数设置AltiumDesigner7.0的面板操作整流滤波电路的设计本章要点本章案例1.1AltiumDesigner7.0简介经过多年的发展，以功能强大而在国内享有良好声誉的Protel，正式更名为“AltiumDesigner”，AltiumDesigner不仅强化了以前的原理图设计、PCB设计、电路仿真等功能更加入了FPGA设计等众多功能，从此摆脱了Protel只是二线品牌的电路板设计工具的地位，成为全方位的新一代的电路设计软件。1.1.1AltiumDesigner发展历史“AltiumDesigner”顾名思义，是Altium公司推出的新一代电子电路辅助设计软件。Altium公司前身为Protel国际有限公司，由NickMartin于1985年创始于澳大利亚，同年推出了第一代DOS版PCB设计软件，其升级版ProtelforDOS由美国引入中国大陆，因其方便、易学而得到了广泛的应用。20世纪90年代，随着计算机硬件技术的发展和Windows操作系统的推出，Protel公司于1991年发布了世界上第一个基于Windows环境的EDA工具——ProtelforWindows1.0版。到1998年，Protel公司推出了Protel98，它是一个32位的EDA软件，将原理图设计、PCB设计、无网格布线器、可编程逻辑器件设计和混合电路模拟仿真集成于一体化的设计环境中，大大改进了自动布线技术，使得印刷电路板自动布线真正走向了实用。随后的Protel99以及Protel99SE使得Protel成为中国用的最多的EDA工具，电子专业的大学生在大学基本上都用过Protel99SE，公司在招聘新人的时候也将Protel作为考核标准，据统计，在中国有73%的工程师和80%的电子工程相关专业在校学生正在使用其所提供的解决方案。2001年，ProtelTechnology公司改名为Altium公司，并于2002年推出了令人期待的新产品ProtelDXP，ProtelDXP与Protel99SE相比，不论是操作界面还是功能上都有了非常大的改进。而2003年推出的Protel2004又对ProtelDXP进行了进一步的完善。2006年，经过多次蜕变，ProtelDXP正式更名为AltiumDesigner，AltiumDesigner6.0的推出，集成了更多的工具，实用方便，功能更强大，特别是在PCB设计这一块性能大大提高。2008年推出的AltiumDesignerSummer08将ECAD和MCAD两种文件格式结合在一起，在其一体化设计解决方案中为电子工程师带来了全面验证机械设计(如外壳与电子组件)与电气特性关系的能力。还加入了对OrCad和PowerPCB的支持能力，使得其功能更加完善。1.1.2AltiumDesigner7.0新特性2008年推出的AltiumDesignerSummer08为AltiumDesigner的最新版本，其版本号为7.0，相比于以前的ProtelDXP或是AltiumDesigner6.0功能有不少改进。集成ECAD与MCAD：AltiumDesigner的三维功能增强，能够连接由各种MCAD软件制作的STEP模型，允许在设计中对任何对象之间进行全面的干扰和间隙检查，例如元件、支架及其周围的封装。新增交互式布线引擎：AltiumDesigner引进了一个全新的交互式布线引擎，提供高速的线路和过孔推铲功能、实现线路快速放置的导向布线功能、布线时对现有线路自动套索的功能，以及增强的布线自动完成功能。DesignerInsight功能：DocumentInsight和ConnectivityInsight带来的弹出式预览和鼠标悬停时的上下敏感导航功能让设计师无需打开多个图纸即可预览文档和线路网。增强的内层视图：可在PCB编辑器中对内层进行建模，DRC还纳入了实时电路层连接检查功能，可探测到由电路层意外分离、焊盘和通孔隔离以及散热连接匮乏所造成的网络故障。定制虚拟仪器元件：AltiumDesigner虚拟仪器库新增定制仪器。该仪器经过充分定制后，可用于监控FPGA设计中的所有信号。基于C的定制FPGA逻辑开发：能够将C源代码连接至基于原理图的FPGA设计。符号引用的代码被转换成VHDL，并作为硬件与系统的其他部分整合，使得设计者能够直接使用C语言创建功能。AllegroPCB导入：AltiumDesigner导入向导得到增强，能够支持CadenceAllegroPCB文档的自动转换和导入。1.2AltiumDesigner7.0的组成AltiumDesigner7.0并不是一个简单的电子电路设计工具，而是一个功能完善的电路设计、仿真与PCB制作系统，他由4个大的设计模块组成，即：原理图（SCH）设计模块原理图（SCH）仿真模块印刷电路板（PCB）设计模块可编程逻辑器件（FPGA）设计模块1.2.1原理图设计系统顾名思义，原理图系统主要用于电路原理图的设计，并生成原理图的网络表文件，以便于进行下一步的电路仿真或是PCB电路板的设计，图1-1就是一个典型的电路原理图设计界面。图1-1电路原理图设计系统界面1.2.2电路原理图仿真系统如图1-2所示是AltiumDesigner7.0的电路仿真系统界面，该系统主要用于电路原理图的模拟运行，用来检验电路在原理设计过程中是否存在意想不到的缺陷，它可以通过对设计电路引入运行的必备条件，使电路在模拟真实的环境下运行，从而检验电路是否达到理想的运行效果。图1-2电路原理图仿真系统界面1.2.3印制电路板设计系统如图1-3为AltiumDesigner7.0的印刷电路板设计系统，在该系统中将SCH原理图设计成现实的印刷电路图，由它生成的PCB文件将直接应用到印刷电路板的生产。图1-3因数电路板设计系统界面1.2.4可编程逻辑器件设计系统如图1-4为AltiumDesigner7.0的VHDL编辑系统。该系统可对印刷电路板上的可编程逻辑器件（如CPLD，FPGA等）编程，通过编译后，再将文件烧录到逻辑器件中，生成具备特定功能的元器件。图1-4可编程逻辑器件设计系统界面1.3AltiumDesigner7.0的安装和启动AltiumDesigner7.0是一个功能强大，内容丰富的电路设计自动化软件，其安装与启动也异常简单，下面就介绍该软件的安装与启动过程。1.3.1AltiumDesigner7.0运行的系统需求AltiumDesigner7.0与以前的Protel版本之间的巨大差异，使得其对计算机系统的配置有了更高的要求，要想在自己的计算机上顺利安装并正常运行AltiumDesigner7.0，您的计算机必须至少具备以下配置：建议配置：操作系统：WindowsXP(支持Professional和Home版)CPU：Pentium4，3GHz以上内存：1GBRAM硬盘空间：40GB显示配置：1280x1024分辨率，32位彩色显示，64MB显存基本配置：操作系统：Windows2000Professional（SP2）CPU：Pentium4，2GHz内存：512MBRAM硬盘空间：20GB显示配置：1024×768分辨率，32位彩色显示，32MB显存1.3.2安装过程与启动AltiumDesigner7.0软件包的安装非常简单，整个过程只需按照提示选择相关的选项即可完成，具体步骤如下：（1）将AltiumDesigner7.0安装光盘至于光盘驱动器中，默认情况下系统会自动读取光盘内容并开始安装程序，倘若系统禁止的光盘驱动器自动运行功能，读者可自行打开Protel安装程序文件夹，选取Setup.exe图标并双击，屏幕即会出现图1-5所示的欢迎画面。图1-5AltiumDesigner7.0安装欢迎界面（2）单击【Next】按钮，进入许可证协议对话框，只有接受软件的使用许可才能进行下一步操作，选中【Iacceptthelicenseagreement】并点击【Next】按钮后进入使用者信息设置页面，在此读者可设置自己的用户名以及所属的组织，并设置该软件的使用权限：仅供自己个人使用还是可供使用该计算机的所用用户使用。图1-6许可证协议确认界面图1-7使用者信息设置界面（3）单击【Next】按钮继续，下一步是安装路径选择页面，软件默认的安装路径是“C:ProgramFilesAltiumDesignerSummer08”，读者若是不满意的话也可点击【Brower】按钮来自己选择安装路径。图1-8安装路径设置界面（4）至此软件的安装设置已经完成，图1-9是安装开始确认界面，此时若发现前面设置有错误的地方可单击【Back】按钮返回重新设置，倘若信息准确无误的话即可点击【Next】，软件正式开始安装。图1-9安装开始确认界面（5）整个安装过程无需人工干预，正常的话大约几分钟后屏幕便会出现软件安装完成的画面，表明AltiumDesigner7.0已经成功安装到目标计算机，点击【Finish】按钮完成安装。图1-10安装过程显示界面图1-11安装结束界面图1-12程序启动链接位置（6）程序安装成功后会在会在开始目录里生成程序链接，如图1-12所示，该链接的名称为“AltiumDesignerSummer08”，点击这个链接即可启动AltiumDesigner7.0。（7）AltiumDesigner7.0首次启动的界面如图所示，大型软件的启动过程都需要一定的等待时间，图1-13是AltiumDesigner7.0的启动等待界面。由于是第一次启动，系统会提示为添加产品使用许可证。用户可按照提示通过网络和邮件来获得软件的使用权限，或是通过现成的使用许可文件来激活软件。软件激活后，读者便可以自