电子产品开发艺术--将未来带到您的桌面（PDF 72页）

将未来带到您的桌面来自www.3722.cn中国最大的资料库下载电子产品开发的过程正发生着根本性的变化。此变化极有可能与二十多年前低成本微处理器出现后所带来的变化同样显著。既可以将整个系统 — 硬件和软件嵌入到低成本、高容量的可编程器件（FPGA）,这就带来了一种对设计过程非常不同的看法。把握这个变化创造的机遇，解决变化带来的问题是我们必须面对的挑战。 在Altium，我们致力于将最好的设计技术送到每一位工程师的手上。这是二十多年前我成立公司的原因，也是今天驱使我们前进的动力。我们专注于提供给您这样的系统：它不仅满足于您当前的设计需求，而且还能帮助您适应电子业发生的重大变革。无论您是独自工作，还是作为小型团队和大型企业的一员 — 无论是为了应对不断增长的“软”设计环境，还是充分利用今天功能强大、低成本的桌上电脑，我们都能帮助您在电子产品开发中取得成功并且从容地走向未来。”“Nick MartinAltium Limited 的创建者和首席执行官“我们的理念历来，最先进最顶级的设计工具，总是价格高昂，仅限于为数不多可以承受其昂贵价格的公司中的工程师们才能有机会使用。Altium 的理念 — 从公司创建以来，就致力于打破这些阻碍技术创新和进步的壁垒，向每一位工程师和系统设计师提供易于获取的尽可能的最佳设计解决方案。我们的最终目标是开发出全套电子设计系统，并确保每个专业工程师和设计师都可以使用到。这就是我们之所以创立Altium 公司的驱动力所在。今天，这个理念仍然指导着我们的发展战略，并引领我们步入未来。来自www.3722.cn中国最大的资料库下载­­­­1­­­­–­­­­电子产品开发的艺术­­­­....................................012­­­­–­­­­构建物理平台-PCB设计­­­­.....................................113­­­­–­­­­把可编程器件集成进物理设计中­­­­...............................23­­4­­­­–­­­­管理器件和库­­­­...............................................295­­­­–­­­­从设计到制造­­­­...............................................356­­­­–­­­­利用可编程器件的强大功能­­­­...................................417­­­­–­­­­管理整个开发过程­­­­...........................................538­­­­–­­­­放心使用AltiumDesigner.....................................59内容2006 Altium有限公司版权所有。Altium、Altium Designer, CAMtastic、CircuitStudio、Design Explorer、DXP、LiveDesign、NanoBoard、Nano Talk、 Nexar、nVisage、P-CAD、Protel、Situs、TASKING和Topological Autorouting及其各自图标均为Altium有限公司或其下属公司的商标或注册商标。Altera、Cyclone、Max 和 Stratix是Altera公司的注册商标。 Xilinx、CoolRunner、 Virtex 和 Spartan 是 Xilinx 公司的注册商标。OrCAD、OrCAD Capture、OrCAD layout、SPECCTRA 和 Verilog 是 Cadence 设计系统公司的注册商标，Windows 和 Visual SourceSafe 是 Microsoft 公司的注册商标。所有其它注册或未注册的商标归其各自拥有者所有，不得要求使用这些商标的商标权。第 11页的图片courtesy of Thales 来自澳大利亚海军摄影部门。第 50 页的图片 courtesy of Mattias Ericson来自 Omnisys Instruments。来自www.3722.cn中国最大的资料库下载1  — 电子产品开发的艺术来自www.3722.cn中国最大的资料库下载开发电子产品在当今典型的电子产品中，产品的很多‘智能’都建立在运行于微处理器上的嵌入式软件及大量分立器件连接到一起的板卡的功能之上。软件很容易升级，而PCB上硬连接的分立器件，则在定义物理平台时就固定了。 微处理器开创了电子产品开发的革命，因为可以把设计问题的各个部分转移到高度灵活、易于升级的软件领域。把功能实现转移到‘软’领域给设计过程带来了无穷无尽的好处。可以在晚些时候做出关键的设计决定，产品可以更快推向市场并在现场升级，各种功能可以用软件加入到产品中，不会增加整体产品成本。最近低成本、高容量可编程器件如FPGA的兴起，重新定义了软件和硬件间的界线，引起了设计师对如何考虑在产品中添加智能的看法的转变。这些器件使设计的智能部分不仅从传统意义上涵盖了软件，而且也涵盖了软连接的、实现在FPGA内部的硬件块。当产品的更多功能转移到可编程领域后，三个主要的设计流程－板卡设计、可编程逻辑设计和嵌入式软件开发－相互依存度日益增加。随着设计流程的融合，工程师开发产品依赖的设计系统也需要融合，以便维持将来的设计效率。开发一种电子产品包括平衡大量的不同工艺，只有当这些工艺相结合时才能实现商业目标。项目必须按时在预算范围内完成。由于电子产品变得越来越智能化，因此设计人员的产品开发方式必须更加“聪明”，只有这样，才能实现商业目标。2来自www.3722.cn中国最大的资料库下载构建电子产品的物理平台包括采用分立器件、在原理图级将他们连接起来、处理电路提供连接和器件信息，用来驱动印刷电路板的布局和布线。然后PCB设计的文件用来生成制造和装配板卡所需要的文件、提供机壳机械设计和产品其他机械部件的设计文档和链接。随着诸如FPGA等可编程器件的日益普及，板卡设计师面临着如何在板级有效集成这些器件的挑战。不同于分立器件，可编程器件的管脚没有固定功能。实际上现代FPGA的功能之一就是有过多的可以分配到器件物理管脚的I/O特性，以及全面的管脚功能设置的灵活性。保持同步虽然灵活性带来更多设计自由，例如FPGA的管脚分配可以进行优化，为板卡布线提供方便，但它也带来了一些问题。在PCB和FPGA设计间手动同步I/O更改给设计师带来了真正的麻烦，而且可能会给进度带来严重影响。随着FPGA上管脚数量的不断增长，维护可编程器件及其所处板卡之间的同步问题成为使用这些器件获取成功设计的障碍。不可忽视可编程器件对主流设计的渗透。板级设计系统能够提供可编程逻辑设计的集成和同步十分关键，工程师可以此充分利用这些器件给设计工具领域带来的潜在好处。电子器件的物理平台1­­­­—­­电子产品开发的艺术3来自www.3722.cn中国最大的资料库下载传统嵌入式设计依赖运行在分立微处理器上的代码来提供高度的功能特性和设计‘智能’。在整个开发流程中软件可以很容易改变和升级，可以在目标执行平台上交互地调试。微处理器给设计师提供大量芯片内部的外设器件，与外部分立器件一起创建软件的系统平台。这种方法的缺陷之一就是物理执行平台必须在完成软件开发前设计和定义原型。同样，特定目标微控制器的确定、硬件和软件间的功能划分以及分立外设的选择都必须在产品开发早期完成。在设计晚期改变这些特性的任何部分都意味着大量的重新设计工作。变化后的FPGA作用可编程逻辑器件通常用作粘结逻辑的容器，绑定构成整个系统的处理器和外设器件及接口器件。最近低成本大容量FPGA器件的兴起可能会改变我们对可编程硬件的看法，并重新定义硬件和软件间的边界。他们可实现并统一处理器系统需要的不同外设功能，或包括处理器本身－有效地通过可编程硬件创建完整的系统平台。这在开发期间使得软件执行平台可以像平台上运行的软件一样方便地更新升级。功能实现可以方便地从软件转移到硬件或相反。可以在核心处理器添加或去除外设器件，提供系统定义的充分自由。为了利用这一潜力，软件执行平台的设计和嵌入式软件的开发必须超越松散的集成，真正得到统一。设计系统必须支持将外设和处理器本身转移到可编程领域，提供灵活的硬件－软件共同设计环境，把FPGA设计和软件开发紧密联系在一起。“Altium Designer 是一个功能丰富、灵活直观的设计解决方案，没有边界，具有功能强大的用户接口。这使我们可以把最新技术集成到电子产品中，让ANCA在CNC 工具和切割研磨市场世界领先。Ian Rees , 电子工程师 澳大利亚ANCA Pty 有限公司“设计的可编程基础4我们的客户来自www.3722.cn中国最大的资料库下载5电子产品开发流程1­­­­—­­电子产品开发的艺术来自www.3722.cn中国最大的资料库下载6带来电子设计的统一 开发电子产品在本质上包含两个设计层次。第一层是使用安置在印刷电路板上的分立器件搭建物理平台。第二层涉及到设计中可编程部分的开发，在设计中或制造后它们将‘装载’进物理设计。基本上这些可编程部分包括设计内运行在处理执行平台上的嵌入式软件，以及在FPGA等器件上实现的可配置硬件。随着越来越多功能从分立器件转移到可编程领域，牵涉到的各种设计流程也要融合在一起。将来有效的电子产品开发需要板卡设计、可编程逻辑设计和软件开发的集成在一起，并且和检测他们的设计管理流程集成在一起。是第一个电子产品一体化开发系统，使用户在单一的集成环境中进行从概念到完成阶段的设计。构建物理平台 —  PCB设计 (P.12)­­­­把可编程器件集成进物理设计中 (P.24)­­­­管理器件和库 (P.30)从设计到制造 (P.36)利用可编程器件 的强大功能 (P.42)管理整个开发过程 (P.54)来自www.3722.cn中国最大的资料库下载电子产品开发是快速变化的竞技场。高容量低成本可编程器件的获得为设计人员考虑设计打开了新的大门，更加智能、更低成本的产品可在更短的开发周期内完成。通常把板级设计、FPGA设计和软件开发当成分离、独立的流程在分离的设计环境中处理。未来这种点式工具方案将日益成为高效电子产品开发的障碍。Altium 坚信每一位工程师、设计师和开发人员都应当获得面向未来的设计工具，这一信仰促使我们创建了Altium Designer 这－适用于现在和未来、独特统一的电子产品开发系统。Altium Designer 提供单一的综合了电子产品开发所需的所有必须技术和功能的统一应用。Altium Designer 在单一设计环境中集成板级和FPGA系统设计、基于FPGA和分立处理器的嵌入式软件开发以及PCB版图设计、编辑和制造。它与现代设计数据管理功能一起使得Altium Designer 成为电子产品开发的完整解决方案 — 一个既满足现在，也满足将来开发需求的解决方案。在板级进行设计Altium Designer 中，我们在板级系统设计中的强项是在平台级集成了支持在FPGA环境内的可编程设计。提供完整的统一系统，可部应用电子产品设计流程中的所有组成部分上。 Altium Designer 的板级设计功能无可比拟，用户可完全定义并实现设计中所有的物理部分。系统具有分层的多通道设计输入、混合信号电路仿真、布线前后的信号完整性分析、规则驱动的板卡设计和编辑、手动交互式的下一代Situs Topological Autorouting、完整的CAM 编辑功能和扩展的集成物理器件库。Altium Designer — 带来电子设计的统一 1­­­­—­­电子产品开发的艺术7Altium Designer 可设计物理PCB平台，创建可编程系统硬件、开发嵌入式软件，在单一的一个完整的设计环境中设计电子产品。来自www.3722.cn中国最大的资料库下载设计可