第9章proteusares的pcb設(shè)計

1、第二講 Proteus ARES的PCB設(shè)計,1 Proteus ARES編輯環(huán)境1.1 Proteus ARES工具箱圖標按鈕1.2 Proteus ARES菜單欄 2 印制電路板(PCB)設(shè)計流程 3 為元件指定封裝 4 元件封裝的創(chuàng)建 4.1 放置焊盤 4.2 分配引腳編號 4.3 添加元件邊框4.4 元件封裝保存 5 網(wǎng)絡(luò)表的導入 6 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 6.1 設(shè)置電路板的工作層

2、 6.2 環(huán)境設(shè)置 6.3 柵格設(shè)置 6.4 路徑設(shè)置,7 編輯界面設(shè)置 8 布局與調(diào)整 8.1 自動布局 8.2 手工布局 8.3 調(diào)整元件標注 9 設(shè)計規(guī)則的設(shè)置 1 設(shè)置設(shè)計規(guī)則 2 設(shè)置默認設(shè)計規(guī)則 10 布線 10.1 手工布線 10.2 自動布線 10.3 自動整理 11 設(shè)計規(guī)則檢測 12 后期處理及輸出 12.1 PCB敷銅 12.2 PCB的三

3、維顯示 12.3 PCB的輸出 13 多層PCB電路板的設(shè)計,Proteus不僅可以實現(xiàn)高級原理圖設(shè)計、混合模式SPICE仿真，還可以進行PCB(Printed Circuit Board)系統(tǒng)特性設(shè)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(shè)計。本章將舉例(以\SAMPLES\Schematic & PCB Layout\Cpu.DSN為例)講述怎樣針對一個完成了的原理圖進行PCB設(shè)計。內(nèi)容基本按照PCB的設(shè)計

4、順序來安排。,基于高性能網(wǎng)表的ARES PCB(ARES，Advanced Routing and Editing Software)設(shè)計軟件完全補足了ISIS。ARES PCB設(shè)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(shè)計系統(tǒng)，其自動布局和自動布線工具使PCB的設(shè)計盡可能地簡便，復(fù)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。,ARES PCB

5、設(shè)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?qū)⒃M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(shè)計規(guī)則檢測功能可以保證設(shè)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(guān)聯(lián)的元件和連線。同理，ARES中的變化也將自動地反饋到原

6、理圖中。,運行“開始”→“程序”→“Proteus ARES ”，出現(xiàn)如圖1所示的Proteus ARES編輯環(huán)境。點狀的柵格區(qū)域為編輯窗口，左上方為預(yù)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(yù)覽窗口可顯示選中的元件以及編輯區(qū)。同Proteus ISIS編輯環(huán)境相似，在預(yù)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(yù)覽窗口上單擊，并移動鼠標指針，可以在當前頁任

7、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。,1 Proteus ARES編輯環(huán)境,圖標按鈕Proteus ARES編輯環(huán)境當中提供了很多可使用的工具，如圖 1左側(cè)所示，選擇相應(yīng)的工具箱圖標按鈕，系統(tǒng)可提供相應(yīng)的操作工具。,1.1 Proteus ARES工具箱,圖1 Proteus ARES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

8、：放置和編輯元件。Package按鈕 ：放置和編輯元件封裝。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。Connectivity Highlight按鈕 ：以高亮度顯示連接關(guān)系。,(2) 焊盤類型圖標按鈕Round Through-hole Pad按鈕 ：放置圓形通孔焊盤。Square Thr

9、ough-hole Pad按鈕 ：放置方形通孔焊盤。DIL Pad 按鈕 ：放置橢圓形通孔焊盤。Edge Connector Pad按鈕 ：放置板插頭(金手指)。Circular SMT Pad按鈕 ：放置圓形單面焊盤。Rectangular SMT Pad按鈕 ：放置方形單面焊盤，具體尺寸可在對象選擇器中選。Polygonal SMT Pad按鈕 ：放置多邊形單面焊盤。Padstack按

10、鈕 ：放置測試點。,(3) 二維圖形(2D graphics)模式圖標按鈕2D Graphics Line按鈕 ：直線按鈕，用于繪制線。2D Graphics Box按鈕 ：方框按鈕，用于繪制方框。2D Graphics Circle按鈕 ：圓形按鈕，用于繪制圓。2D Graphics Arc按鈕 ：弧線按鈕，用于繪制弧線。2D Graphics Closed Path按鈕 ：任意閉合形

11、狀按鈕，用于繪制任意閉合圖形。2D Graphics Text按鈕 ：文本編輯按鈕，用于插入各種文字說明。2D Graphics Symbols按鈕 ：符號按鈕，用于選擇各種二維符號元件。2D Graphics Markers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。,Proteus ARES主菜單欄如圖 2所示。,圖 2 Proteus AR

12、ES菜單欄,1.2 Proteus ARES菜單欄,各菜單說明如下。“文件”菜單用于新建、保存、導入文件等。“輸出”菜單用于將設(shè)計好的PCB文件輸出到圖紙或保存為其他格式的文件。“查看”菜單用于查看界面元素及縮放視圖等。“編輯”菜單用于撤銷或重復(fù)操作、復(fù)制粘貼元件、新建及編輯元件。 “庫”菜單用于從庫中選擇元件/圖形或?qū)⒃?圖形保存到庫?！肮ぞ摺辈藛翁峁┝硕鄠€用于對元件/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

13、件名管理、自動布線、斷線檢查等。“系統(tǒng)”菜單提供了多個屬性設(shè)置命令，如設(shè)置層顏色、環(huán)境設(shè)置、板層設(shè)置、模板設(shè)置、繪圖設(shè)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(yīng)的解決方法。,2 印制電路板(PCB)設(shè)計流程印制電路板設(shè)計的一般步驟如下：1. 繪制原理圖這是電路板設(shè)計的先期工作，主要是完成原理圖的繪制，包括生成網(wǎng)絡(luò)表。當然，有時也可以不進行原理圖的繪制，而直接進入PCB設(shè)計系統(tǒng)。原來

14、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(shè)計的框架。 3. 設(shè)置參數(shù)參數(shù)的設(shè)置是電路板設(shè)計中非常重要的步驟。設(shè)置參數(shù)主要是設(shè)置元件的布置參數(shù)、層參數(shù)、布線

15、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(luò)表及元件封裝網(wǎng)絡(luò)表是電路板自動布線的靈魂，也是原理圖設(shè)計系統(tǒng)與印制電路板設(shè)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(luò)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(yīng)的外形封裝，才能保證電路板設(shè)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(luò)表后，用戶可以讓程序自動裝入元件，并自

16、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(guān)的參數(shù)設(shè)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(jié)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(shè)備，如打印機或繪圖儀輸出電路板的布線圖。,為正確完成PCB設(shè)計，原理圖的每一個元件，必須

17、帶有封裝信息。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(shè)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\SAMPLES\Schematic & PCB Layout\Cpu.DSN(如圖 3所示)中元件C1為例來說明。,3 為元件指定封裝,圖 3 原理圖Cpu.DSN,打開C1的屬性對話框，如圖 4所示。單擊“PCB Packag

18、e”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 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 4 元件屬性對話框,圖 5 封裝選擇對話框,采用同樣的方法，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】→【Netlist Compiler】，接著打開“Netlist Compiler”設(shè)置對話框，上面的設(shè)置

19、保持默認就行了，單擊“OK”生成網(wǎng)表文件。,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 6所示封裝為例，來介紹元件封裝的創(chuàng)建方法。,4 元件封裝的創(chuàng)建,圖 6 八段LED數(shù)碼顯示器封裝及安裝尺寸(單位：th),4.1 放置焊盤(

20、1) 在Proteus ISIS編輯環(huán)境下，選擇【Tools】→【Netlist to ARES】(“Alt+A”)，或是單擊ARES圖標，進入PCB設(shè)計軟件ARES界面。當然也可以直接運行Proteus ARES，進入其編輯界面。(2) 在ARES窗口左側(cè)的工具箱中選擇“Square Through-hole Pad”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

21、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 7所示對話框，設(shè)置完成后單擊“OK”，可建立新的焊盤；選中列表中其中一焊盤尺寸，單擊按鈕，彈出如圖 8所示對話框，可對選中的焊盤進行修改。,圖 7 創(chuàng)建新焊盤對話框,圖 8 修改方形焊盤對話框,(3) 在ARES窗口左側(cè)的工具箱中選擇“Round Through-hole Pad”圖標，在坐標(150，0)處單擊擺放焊盤C-70-30。

22、(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(fù)制對話框，具體設(shè)置如圖 9所示。在圖 9中，“X-Step”為X方向步進尺寸，這里設(shè)置為150th；“Y-Step”為Y方向步進尺寸，這里設(shè)置為0；“No. of Copies”為復(fù)制的數(shù)目，這里選為3個；“Re-Annotation”為重新標注設(shè)置，當復(fù)制元器件時使用此項，如果設(shè)為1，可使復(fù)制的元件標注增1

23、。,單擊“OK”后系統(tǒng)自動復(fù)制出兩個圓形焊盤，在第一個圓形焊盤的基礎(chǔ)上以此間距150th，如圖 10所示。,,,圖 9 復(fù)制對話框,圖 10 復(fù)制焊盤,(5)單擊最右側(cè)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(shè)為0，“Y-Step”設(shè)為800th，“No. of Copies”設(shè)為1，單擊“OK”按鈕，擺放右上角焊盤，如圖 11所示。,,圖 11 復(fù)制

24、出右上角焊盤,,,(a) Replicate對話框,(b) 復(fù)制出左上角的四個焊盤,圖 12 放置上面左邊的焊盤,(6) 按照同樣的方法選中圖 11中右上角焊盤，選擇【Edit】→【Replicate】菜單項，按照圖 12(a)設(shè)置“Replicate”對話框，即可復(fù)制出上面左邊的四個焊盤，如圖 12(b)所示。,,,圖 13 編輯引腳編號對話框,圖 14 分配好編號的焊盤,4.2 分配引腳編號如圖 12所示，放置焊盤之后，各

25、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“Edit Properties”選項，彈出“Edit Single Pin”對話框，按如圖 13進行設(shè)置。其中,“Layers”表示所在的層，“Style”表示焊盤類型，“Relief”為熱風焊盤尺寸，“Net”為網(wǎng)絡(luò)標號，“Number”為引腳標號，“Lock Position”為鎖定位置。(2) 單擊“OK”按鈕，完成第一個引腳的編號分配。(3

26、) 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 14所示。,圖 15 添加絲印層邊框,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(shè)為絲印層 ，在編輯區(qū)內(nèi)按照圖 6所示尺寸畫一個元件邊框，如圖 15所示。,圖 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

27、。(2) 單擊工具欄中 按鈕，在左側(cè)“MARKERS”列表框中選擇“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”。,4.4 元件封裝保存,完成一個元器件的封裝設(shè)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

28、標指針，選中設(shè)計完成的封裝，選擇【Library】→【Make Package】菜單項，彈出“Make Package”對話框，按如圖 16所示進行相應(yīng)設(shè)置。,,圖 16 保存封裝對話框,其中，“New Package Name”為新封裝名稱，“Package Category”為封裝類別，“Package Type”為封裝類型，“Package Sub-category”為封裝子類別，“Package Description”為封

29、裝描述，“Advanced Mode(Edit Manually)”為高級模式(手工編輯)，“Save Package To Library”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 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 17 拾取封裝對話框,5 網(wǎng)絡(luò)表的導入,生成網(wǎng)表文件之后緊接的工作就是將網(wǎng)

30、表文件導入到ARES。具體有以下兩種方法。 方法一：單擊菜單【Tools】→【Netlist to ARES】，這樣系統(tǒng)會自動啟動ARES(也可以利用工具欄的相應(yīng)按鈕來完成這一操作)，同時將網(wǎng)絡(luò)表導入。如圖 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“Package Selector”對話框，允許為未指定封裝的元件選擇封裝。例如，將上例圖 13中電容C1的封裝屬性刪除，則在導入網(wǎng)絡(luò)表時會出

31、現(xiàn)如圖 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，“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 19所示。,,圖 18 導入網(wǎng)絡(luò)表后ARES界面,,圖 19

32、元件封裝選擇對話框,方法二：在為原理圖生成網(wǎng)絡(luò)表文件時，如果已將網(wǎng)絡(luò)表保存為“*.TXT”文件或是“*.SDF”文件，則導入網(wǎng)絡(luò)表的方法也可以按照下面步驟操作。選擇“開始→程序→Proteus 7 Professional→ARES 7 Professional”，打開ARES系統(tǒng)，然后選擇【File】→【Load Netlist】，出現(xiàn)一個“Load Netlist”對話框，如圖 20所示。,,在圖 20中找到所保存的網(wǎng)絡(luò)表文件(“

33、*.TXT”文件或“*.SDF”文件)，即可導入網(wǎng)絡(luò)表，同樣可以得到如圖 18所示界面。,圖 20 Load Netlist對話框,6 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置,6.1 設(shè)置電路板的工作層 進入ARES并導入網(wǎng)絡(luò)表之后，需要對PCB的工作層面進行設(shè)定。1 設(shè)置電路板層數(shù) 選擇【System】→【Set Layer Usage】菜單項，彈出“Set Layer Usage”對話框，如圖 21所示。,,圖 21 設(shè)置板層

34、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(Top Copper)和底層(Bottom Copper))和4個機械層，可根據(jù)需要進行勾選。比如我們需要設(shè)計一個雙層板，則圖 21中的內(nèi)部層都不用選擇，機械層可以選擇一個(如圖 21所顯示那樣)。 然后，單擊“OK”確定，并關(guān)閉對話框。,,2 設(shè)置層的顏色 選擇【System】→【Set Colours】菜單項，彈出“Set Colours”對話框，

35、如圖 22所示。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。,圖 22 板層顏色設(shè)置,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(Top Copper)和底層(Bottom Copper)，這樣在設(shè)計Top Copper時，可以用空格鍵將系統(tǒng)切換到Bottom Copper，反之亦然。具體步驟如下

36、：選擇【System】→【Set Layer Pairs】菜單項，彈出“Edit Layer Pairs”對話框，如圖 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“Bottom Copper”，在“Bottom”后面的方框內(nèi)可選擇與“Bottom”成對的工作層，默認為“Top Copper”。其他選擇方法一樣。,圖 23 Edit Layer Pairs對話框,6.2 環(huán)境設(shè)置

37、 選擇【System】→【Set Environment】菜單項，彈出“Environment Configuration”對話框，如圖 24所示。,圖 24 環(huán)境設(shè)置對話框,圖 24 環(huán)境設(shè)置對話框,主要可對以下內(nèi)容進行設(shè)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。,6.3 柵格設(shè)置 選擇【System】→【Set Grids】菜單項

38、，彈出“Grids Configuration”對話框，如圖 25所示。可分別對英制和公制的柵格尺寸進行設(shè)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 25 柵格設(shè)置對話框,圖 25 柵格設(shè)置對話框,6.4 路徑設(shè)置 選擇【System】→【Set Paths】菜單項，彈出“Path Configuration”對話框，如圖 26所示。,圖 26 默認路

39、徑設(shè)置對話框,圖 26 默認路徑設(shè)置對話框,此對話框可用于設(shè)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】→【Set Template】System菜單項，還可進行模板設(shè)置，這里不再詳細說明。,7 編輯界面設(shè)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

40、，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)按會不斷縮小直到最小；(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(yù)覽窗口內(nèi)拖。,2.

41、 編輯器界面的其他設(shè)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?qū)﹄娐愤M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(zhuǎn)。選擇【View】→【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

42、快捷鍵“Ctrl+L”，也可以使用工具欄中 按鈕，可以打開一個如圖 27所示層的顯示設(shè)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(zhuǎn)換。選擇【View】→【Origin】菜單項，或者使用快捷鍵“O”，也可以使用工具

43、欄中 按鈕，然后在編輯區(qū)內(nèi)某處單擊鼠標，將該點設(shè)為原點。選擇【View】→【X Cursor】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】→【Goto XY】，【View】→【Goto Component】或【View】→【Goto Pin】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 27 層的顯

44、示設(shè)置框,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(jié)合的方式，即先使用自動布局，然后進行手工調(diào)整。,8.1 自動布局 我們首先針對如圖 18所示已導入網(wǎng)絡(luò)表之后的ARES界面進行層的設(shè)置和相關(guān)系統(tǒng)設(shè)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(cè)的工具箱中選擇 ，從主窗口底部左下角下拉列表框中選擇

45、“Board Edge”(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“2D Graphics Box”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】→【Auto Placer】菜單項，或單擊工具按鈕，彈出“Auto Placer”對話框，如圖 28所示。,,圖 28 自動布局對話框,在圖 28所示對話框中，左側(cè)

46、列出了網(wǎng)絡(luò)表中的所有元器件，一般是選擇所有的器件。右側(cè)主要包括以下內(nèi)容：Design Rules 設(shè)計規(guī)則 Placement Grid 布局的格點 Edge Boundary 元器件距板框的距離Preferred DIL Rotation 元器件的方向 Horizontal 水平 Vertical 垂直O(jiān)ptions 選項 Push & Shove 推擠元器件Swap Parts 交

47、換元器件,Trial Placement Cost Weightings 嘗試擺放的權(quán)值 Grouping 群組 Ratsnest Length 飛線長度 Ratsnest Crossing 飛線交叉 Congestion 密集度 DIL Rotation 90 元器件旋轉(zhuǎn)90° DIL Rotation 180 元器件旋轉(zhuǎn)180° Alignment 排列 Resto

48、re Defaults 恢復(fù)默認值,圖 28 自動布局對話框,(3) 單擊“OK”按鈕，元器件就會被逐個擺放到板框當中，如圖 29所示。,圖 29 自動布局的結(jié)果,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：在左側(cè)工具箱中單擊按鈕，在元件列表框中分別選擇J1～J5，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。(2)

49、 需要進行旋轉(zhuǎn)的元器件，將鼠標放在元件上，單擊右鍵，如圖 30所示，選擇相應(yīng)旋轉(zhuǎn)方式進行旋轉(zhuǎn)?；蛘哂谩?”、“-”等快捷方式進行旋轉(zhuǎn)。另外，也可選中圖 31中“3D Visualization”選項，查看元件的三維效果。(3) 按照同樣方法放置U1～U6，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，“Component Side”為頂層，也叫元件面，“Solder Side”為底層，也叫焊

50、接面。常用的進行層切換的快捷方式有下面幾個。 “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(guān)信息。如光標放在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

51、中元件屬性中的“Lock Position”選項時為鎖定其位置。工具: 可對已選中元件進行復(fù)制、移動、旋轉(zhuǎn)和刪除。,,,圖 30 編輯元件下拉框,圖 31 J2的三維顯示效果,(4) 手工布局的最終效果如圖 32所示。,圖 32 手工布局的最終效果,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(shè)計人員來說，電路板的

52、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“Edit Part Id”對話框，如圖 33所示。可修改內(nèi)容有：“String”元器件序號；“Layer”所在的層；“Rotation”旋轉(zhuǎn)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(guān)閉對話框。(3) 需要移動元器件標注時，單擊并按住鼠

53、標不放，拖動標注到適當?shù)奈恢眉纯伞?圖 33 編輯元件標注對話框,1 設(shè)置設(shè)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(shè)置布線設(shè)計規(guī)則，設(shè)置完布線規(guī)則后，程序?qū)⒁罁?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(shè)計規(guī)則的參數(shù)設(shè)置，預(yù)置布線規(guī)則的合理與否將直接影響布線的質(zhì)量和成功率。,9 設(shè)計規(guī)則的設(shè)置,具體步驟如下。(1) 選擇【System】

54、→【Set Strategies】菜單項，彈出“Edit Strategies”對話框，如圖 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Trace Style 導線類型Via Style 過孔類型Neck Style 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 No

55、rmal 一般過孔 Top Blind 頂層盲孔Bottom Blind 底層盲孔 Buried 埋孔,圖 34 設(shè)置設(shè)計規(guī)則對話框,Tactics 策略 Power 電源屬性的層 Bus 總線 Signal 信號層Corners 導線的拐角 Optimize 最優(yōu)化 Diagonal 斜線Design Rules 設(shè)計規(guī)則 Pad-Pad Clearance 焊盤與焊盤

56、的間距 Pad-Trace Clearance 焊盤與導線的間距 Trace-Trace Clearance 導線與導線的間距 Graphics Clearance 圖形間距 Edge/Slot Clearance 板邊沿/槽間距 Apply Default 使用默認設(shè)置 Copy To All 復(fù)制到所有層Ratsnest Colour 飛線的顏色Hidden 是否隱藏飛線,圖 34 設(shè)置設(shè)計

57、規(guī)則對話框,(2) 在“Strategy”的下拉列表中選擇“POWER”，“Trace Style”的下拉列表中選擇“T25”，“Via Style”的下拉列表中選擇“V50”。(3) 在“Strategy”的下拉列表中選擇“SIGNAL”，“Trace Style”的下拉列表中選擇“T10”，“Via Style”的下拉列表中選擇“V40”。(4) 設(shè)置后，單擊“OK”，關(guān)閉“Edit Strategies”對話框。,2 設(shè)置默

58、認設(shè)計規(guī)則 如果對電路板沒有特殊要求，就可以使用默認設(shè)置，具體方法是選擇圖 34中的“Apply Default”，但默認的設(shè)計規(guī)則也可以由用戶進行設(shè)定，具體方法如下：選擇【System】→【Set Default Rules】菜單項，彈出“Default Design Rules”對話框，如圖 35所示。 在圖 35的對話框中進行參數(shù)設(shè)置，然后單擊“Apply to All Strategies”，即可應(yīng)用該對話框中的默認設(shè)計

59、規(guī)則。,,圖 35 默認設(shè)計規(guī)則對話框,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(shè)計規(guī)則的設(shè)置，當設(shè)置了布線的規(guī)則后，就可以進行布線操作了。Proteus ARES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，通常可以結(jié)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。,10.1 手工布線Proteus ARES提供了許多有用的手工布線

60、工具，使得布線工作非常容易。另外，盡管自動布線器提供了一個簡單而強大的布線方式，然而自動布線的結(jié)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 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“Displayed Layers”對話框，選擇“Ratsnest”和“Vectors”，顯示飛線和向量。,(2) 在ARES窗口左側(cè)工具欄中單擊

61、 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) 需要刪除導線時，在ARES窗口左側(cè)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“Delete Rout

62、e(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 36所示快捷菜單。,圖 36 連線屬性框,Drag Route(s) 拖動連線Modify Route 修改連線Delete Route(s) 刪除導線Edit Via Properties 編輯過孔屬性Delete Via 刪除過孔Copy Route 復(fù)制連線Move Route 移動連線Change Layer 改變層

63、 Change Trace Style 改變連線類型,(4) 單擊已布好的線，該Trace以高亮顯示，點右鍵彈出如圖 36所示快捷菜單。,圖 36 連線屬性框,Change Via Style 改變過孔類型 Mitre 轉(zhuǎn)折帶倒角Unmitre 轉(zhuǎn)折不帶倒角Set Mitre Depth 設(shè)定倒角的寬度 Trim to vias 截

64、取到過孔Trim to current layer截取到當前層Trim to single segment 截取一段Trim manually 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(cè)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“Edit

65、 Via Properties”，即可打開過孔的屬性對話框，如圖 37所示，具體包括過孔的起始層和結(jié)束層，過孔類型，過孔的網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容。設(shè)計人員可根據(jù)需要對其進行修改。,圖 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。,10.2 自動布線,Proteus ARES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1～8層上布線。在電子世界最近的PCB軟件評論上排列A類

66、。 布線參數(shù)設(shè)置好后，就可以利用Proteus ARES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】→【Auto Router】菜單項，或者單擊工具按鈕 即可彈出如圖 38所示的自動布線設(shè)置對話框。,,圖 38 自動布線設(shè)置對話框,,圖 38對話框中主要包含以下內(nèi)容： Grid 柵格 Routes 布線的對象 All 全部自動布線 Tagg

67、ed 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 Router Options 布線器選項 Routing Pass 要求布線通 Tidy Pass 整理線路 Protect manual track 保護手工布線(即保持 手工布的線不變) Rip-up and Retry Routing 撤銷與重新布線 Enable Rip-up and Retry 允許撤銷和重新布線

68、 Auto-tidy on Stalemate 遇到僵局自動整理 Infinite Retry 無窮次重試 Edit Strategies 編輯設(shè)計規(guī)則,圖 38 自動布線設(shè)置對話框,可根據(jù)具體情況進行設(shè)置。另外，單擊“Set Strategies”按鈕，設(shè)置布線策略(即設(shè)計規(guī)則)，打開如圖 34所示對話框，按照此圖也可分別設(shè)置“POWER”和“SIGNAL”的設(shè)計規(guī)則。,(2) 按照上圖完成設(shè)置之后，單擊“OK”關(guān)閉對話框，