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1、第10章 手动布局与手动布线,10.1 放置对象 10.2 手工布局 10.3 手工布线和补泪滴操作,10.1 放置对象 本节主要介绍Placement Tools（放置工具栏）各个放置对象按钮的操作及各对象的属性的编辑。 放置工具栏中大部分按钮的功能，都可以通过执行主菜单Place中的各命令来实现。 10.1.1 设置原点 绝对原点Absolute Origin ：系统定义的坐标原点。,相对原点Relative Origin：用户自己定义的坐标原点，又称当前原点。 设置步骤： 单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Edit|Origin|Set。 将光标移到要设为相对原点的位置（最好位于可
2、视栅格线的交叉点上），单击鼠标左键 。 恢复原来坐标系： 执行菜单命令Edit|Origin|Reset 。 10.1.2 放置元件 1.操作步骤 单击放置工具栏的 按钮，或执行菜单命令Place|Component, 系统弹出如图所示的Place Component放置元件对话框 设置完毕单击OK按钮，光标变成十字形，并在光标上连接了所选的元件。此时可移动元件的位置，用空格键旋转元件的方向，最后单击鼠标左键确定。 系统再次弹出放置元件的对话框，可继续放置元件。单击Cancel按钮，结束命令状态。,封装形式,元件标号,元件标注,2.元件的属性设置 调出元件属性对话框： 在放置元件的命令状态下，
3、按下Tab键 ； 用鼠标左键双击某元件 ； 用鼠标右键单击某元件，在弹出的快捷菜单中选择Properties命令； 执行菜单命令Edit|Change，光标变成十字形，选取元件。 以上操作均可调出元件属性对话框。 Designator：设置元件的标号 Comment：设置元件的型号或标称值。 Footprint：设置元件的封装。 Layer：设置元件所在的层。 Rotation：设置元件的旋转角度。,Lock Prims：此项有效，该元件封装图形不能被分解开。 Locked：此项有效，该元件被锁定。不能进行移动、删除等操作。 a b 图a: 选中Lock Prims项，元件只能整体移动。 图b
4、: 没有选中Lock Prims项，元件图形可以分解。 选中Locked项，试图移动元件时，系统弹出要求确认的对话框。,选中Locked项，试图删除元件时，系统弹出要求确认的对话框。 10.1.3 放置焊盘 单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Place|Pan。,Shape：选择焊盘形状。 Round Rectangle Octagonal （圆形） （正方形） （八角形） Designator：设定焊盘的序号，从0开始。 Layer：设定焊盘的所在层，通常在Multi Layer（多层）。 10.1.4 放置过孔 单击放置工具栏的 按钮，或执行菜单命令Place|Via。 10.1.5
5、 放置导线 1.放置导线 单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Place|Interactive Routing（交互式布线）。,2.设置导线的参数： 在放置导线过程中按下Tab键，弹出Interactive Routing（交互式布线）设置对话框：,导线所在工作层,导线宽度,过孔尺寸,用鼠标左键双击以放置好的导线，系统弹出导线属性对话框： Width：导线宽度。 Layer：导线所在的层。 Net：导线所在的网络。 Locked：导线位置是否锁定。 Keep Out：该复选框选取，则此导 线具有电气边界特性。 a b 图a: 没有选取Keep Out 图b: 选取Keep Out项,3.
6、对放置好的导线进行编辑 ： 用鼠标左键单击已放置的导线，导线上有一条高亮线并带有三个高亮方块。 用鼠标左键单击导线两端任一高亮方块，光标变成十字形。移动光标可任意拖动导线的端点，导线的方向被改变。 用鼠标左键单击导线中间的高亮方块，光标变成十字形。移动光标可任意拖动导线，此时直导线变成了折线。,直导线变成了折线后，将光标移到折线的任一段上，按住鼠标左键不放并移动它，该线段被移开，原来的一条导线变成了两条导线。 4.切换导线的层 通过改变导线的层的属性，可以让导线位于不同的单独层上。以双面电路板为例，操作步骤如下：,在顶层放置一条导线，在默认状态下，导线的颜色为红色。 在需换层位置处，按下小键盘
7、的“*”键，你会发现当前层变成了底层，并在该处自动添加了一个过孔，单击鼠标左键，确定过孔的位置。 继续移动光标放置导线，在默认状态下，导线的颜色变成了蓝色。,放置工具条增加功能（Place）,1 Interactive Routing 用于画电气连接线。例如：连接焊盘、过孔之间的走线。 2Line 用于画非电气连接线。例如：在机械层画外形线。 3Arc 新增以边放置任意角度弧和放置整圆弧两项功能。 4Keep Out 可以将禁布区放到任意布线层上，如顶层、底层，并且可以用线、圆、圆弧、填充来方便的定义。,10.1.6 放置连线 连线一般是在非电气层上绘制电路板的边界、元件边界、禁止布线边界等，
8、它不能连接到网络上，绘制时不遵循布线规则。 在手工布线时，放置导线和放置连线一般不加以区分，但在自动布线时，要采用放置导线（交互式布线）的方法。所以导线与连线还是有所区别的。 1.放置连线 单击放置工具栏的按钮，或执行菜单命令Place|Line。 放置连线的方法与放置导线类似 2.设置连线的参数 在放置连线过程中按下Tab键，弹出Line Constraints（连线）属性设置对话框。,连线的参数设置、编辑等操作与导线中所讲方法相同。但放置连线切换层时，不会出现连接的过孔。 10.1.7 放置字符串 字符串可以放置在机械层，也可以放置在丝印层。,1放置字符串 单击放置工具栏的按钮，或执行菜单
9、命令Place|String。 光标变成十字形，且光标带有字符串。此时，按下Tab键，将弹出字符串属性设置对话框。 Text ：字符串的内容 Height、Width：字体大小 Rotation ：字符串的旋转角度 Mirror ：字符串的镜像 2字符串属性设置 在属性对话框中设置。,3字符串的选取、移动和旋转操作 字符串的选取操作：用鼠标左键单击 字符串 字符串的移动操作：拖动字符串 字符串的旋转操作：首先选取字符串，然后用鼠标左键单击一下右下方的小圆圈，字符串变为细线显示模式，旋转光标，该字符串就会以“+”号为中心做任意角度的旋转。,10.1.8 放置填充 在完成电路板的布线工作后，一般在
10、顶层或底层会留有一些面积较大的空白区（没有走线、过孔和焊盘），根据地线尽量加宽原则和利于元件散热，应将空白区用实心的矩形覆铜区域来填充（Fill）。 放置矩形填充 单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Place|Fill。 2设置矩形填充的属性 Layer：矩形填充所在的层。 Net：矩形填充所属于的网络。,Corner1-X 、Corner1-Y：矩形填充第一个角的X 、Y坐标值。 Corner2-X 、Corner2-Y：矩形填充第二个角的X 、Y坐标值。 3. 矩形填充的选取、移动、缩放和旋转 矩形填充的选取：直接用鼠标左键单击 矩形填充的移动：用鼠标左键直接拖动 矩形填充的缩放：在
11、选取状态下，用鼠 标左键先单击某个控制点，光标变成十字 形，再移动光标可任意对矩形填充进行缩放；最后单击鼠标左键,矩形填充的旋转：在选取状态下， 用鼠标左键先单击小圆圈，光标变成 十字形，再移动光标，矩形填充会绕 “+”号任意旋转。 10.1.9 放置多边形平面填充 为增强电路的抗干扰能力，一般在电路板的空白区域放置多边形平面填充。,矩形填充与多边形平面填充的区别： 矩形填充将整个矩形区域以覆铜全部填满，同时覆盖区域内所有的导线、焊盘和过孔，使它们具有电气连接； 多边形平面填充用铜线填充，并可以设置绕过多边形区域内具有电气连接的对象，不改变它们原有的电气特性。 1放置多边形填充 单击放置工具栏
12、中的 按钮，或执行菜单命令Place|Polygon Plane 弹出多边形平面填充的属性设置对话框，如图所示。在对话框中设置有关参数后，单击Ok按钮，光标变成十字形，进入放置多边形填充状态。 在多边形的每个拐点处单击鼠标左键，最后单击右键，系统自动将多边形的起点和终点连接起来，构成多边形平面并完成填充。,2设置多边形平面填充的属性,Net Options选项区域：设置多边形平面填充与电路网络间的关系。 Connect to Net：在其下拉列表框中选择所隶属的网络名称 Pour Over Same Net复选框：该项有效时，在填充时遇到该连接的网络就直接覆盖。 Remove Dead Cop
13、per复选框：该项有效时，如果遇到死铜的情况，就将其删除。 死铜：把已经设置与某个网络相连，而实际上没有与该网络相连的多边形平面填充称为死铜。 Plane Setting选项区域： Grid Size文本框：设置多边形平面填充的栅格间距。 Track Width文本框：设置多边形平面填充的线宽。 Layer：设置多边形平面填充的所在的层。 Hatching Style选项区域：设置多边形平面填充的格式。,90度格 45度格 垂直格子 水平格子 无格子,Surround Pad With 选项区域：设置多边形平面填充环绕焊盘的方式,八边形方式 圆弧方式 (Octagons) (Arcs),Min
14、imum Primitives区域：设置多边形平面填充内最短的走线长度。 注意：直接拖动多边形平面填充可以调整其放置位置，此时会出现一个Confirm（确认）对话框，询问是否重建，我们应该选择Yes按钮，要求重建，以避免发生信号短路现象。,10.1.10 放置坐标 放置坐标的功能是将当前光标所处位置的坐标值放置在工作层上。一般放置在非电气层。 1放置坐标 单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Place|Coordinate。 2. 设置位置坐标的属性 Size: 坐标十字符号的高度 Line Width：坐标十字符号的线宽 Unit Style：坐标值的单位格式 Text Height、
15、Text Width：坐标值字体的编辑 Layer：坐标放置的工作层,None,Normal,Brackets,10.1.11 放置尺寸标注 在PCB设置中，有时需要标注某些尺寸的大小，如电路板的尺寸、特定元件外形间距等，以方便印刷电路板的制造。一般尺寸标注放在机械层。,放置尺寸标注 单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Place|Dimension。 2设置尺寸标注的属性,Brackets,None,Normal,10.1.12 放置圆弧 三种绘制圆弧的方法和一种绘制圆的方法 （1）边缘法绘制圆弧 单击放置工具栏的 按钮，或执行菜单命令Place|Arc (Edge)。,确定起点,确定终
16、点,（2）中心法绘制圆弧 单击放置工具栏的 按钮，或执行菜单命令Place|Arc（Center）,确定起点,确定圆心,确定半径,确定终点,（3）角度旋转法绘制圆弧 单击放置工具栏的 按钮，或执行菜单命令Place|Arc（Any Angle）,确定圆心,确定起点,确定终点,（4）绘制圆 单击放置工具栏的 按钮，或执行菜单命令Place|Full Circle。,10.2 手工布局 本节主要介绍Placement Tools（放置工具栏）各个放置对象按钮的操作及各对象的属性的,10.2.1 设置布局范围 1. 设置当前原点 Absolute Origin: 绝对原点。系统自动定义的坐标系原点，
17、在工作窗口的左下角。 设置自己的坐标原点： 单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Edit|Origin|Set 2. 确定电路板层的数目 本例采用单面板结构。 单层电路板需要以下层： 顶层Top Layer：仅放置元件。 底层Bottom Layer：进行布线和焊接。 机械层Mechanical Layer：绘制电路板的边框（物理边界） 顶层丝印层TopOverLay：显示元件的轮廓和标注字符。 多层Multi Layer：用于显示焊盘。,3. 确定电路板的尺寸大小 在机械层绘制电路板的物理边界。,10.2.2 加载与浏览PCB元件库 执行菜单命令Design|Add/Remove Lib
18、rary； 或单击主工具栏的 按钮； 或在PCB管理器中，单击Browse PCB选项卡，在Browse下拉列表框中，选择Libraries（元件封装库），然后单击框中的Add/Remove按钮 Protel 99 SE在LibraryPcb路径下有三个文件夹，提供3类PCB元件，即Connector（连接器元件封装库）、Generic Footprints（普通元件封装库）和IPC Footprints（IPC元件封装库） 本例所需加载的元件封装库为Advpcb.ddb和International Rectifiers.ddb。,10.2.3手工布局与布局的调整 1.根据原理图放置元件 元件
19、属性列表 元件标号 元件标注 元件封装 元件库 R1 200 AXIAL0.4 Advpcb.ddb R2 200 AXIAL0.4 R3 1k AXIAL0.4 RW 10k VR2 C 100uF RB.2/.4 D 12v DIODE0.4 B 1A/100v D-37 International Rectifiers.ddb,2.调整布局 按照如图所示对元件布局进行调整。 排列元件: 执行菜单命令Tools|Interactive Placement的子菜单中的命令 或在元件位置调整工具栏（Component Placement）中，单击相应的图标,选中要排齐的元件,Tools|Int
20、eractive Placement|Align,结果,Tools|Interactive Placement的子菜单中的命令和功能： Align：对齐 Align Left：左对齐。相应的工具栏按钮是 Align Right：右对齐。相应的工具栏按钮是 Align Top：顶部对齐。相应的工具栏按钮是 Align Bottom：底部对齐。相应的工具栏按钮是 Center Horizontal：水平中心线对齐。相应的工具栏按钮是 Center Vertical：垂直中心线对齐。相应的工具栏按钮是 Horizontal Spacing： Make Equal：水平平铺。相应的工具栏按钮是 Inc
21、rease：水平间距增大。相应的工具栏按钮是 Decrease：水平间距减小。相应的工具栏按钮是,Vertical Spacing： Make Equal：垂直平铺。相应的工具栏按钮是 Increase：垂直间距增大。相应的工具栏按钮是 Decrease：垂直间距减小。相应的工具栏按钮是,10.3 手工布线和补泪滴操作 10.3.1 手工布线 1.布线的一般原则 相邻导线之间要有一定的绝缘距离。 信号线在拐弯处不能走成直角。 电源线和地线的布线要短、粗且避免形成回路。 2.导线的模式,在绘制导线过程中，可以用Shift+空格键来切换导线的模式。 3.手工布线 移动元件： 第一种方法：拖动元件。
22、 第二种方法：元件在选取状态下，单击主工具栏的 按钮，光标变成十字形，在被选取的元件上，单击鼠标左键，可实现移动操作。 第三种方法：执行菜单命令Edit|Move|Component，光标变为十字形，在要移动的元件上单击鼠标左键 。 Edit|Move子菜单中的有关命令： Move：单纯地移动一个元件。使用该命令，只是移动元件本身，与元件相连的其它对象，如导线等，则原地不动。 Drag：用于拖动元件。 Component：移动元件。,Re-Route：对选取的导线，进行拖动，任意走线。 Break Track：折断导线。执行该命令，将选取的导线分为两段。 Drag Track End：拖动导线
23、的端点。 Move Selection：移动选取的元件。 Rotate Selection：旋转选取的对象。 Flip Selection：将选取的对象翻转180度。,执行 Edit|Move|Drag 命令的效果,Polygon Vertices：更改多边形平面填充的顶点。 Split Plane Vertices：用来更改内部电源/接地层的顶点。 4电源和接地线加宽 5调整元件的标注 在布完线后，仍需调整元件的标注。 10.3.2 补泪滴操作 为了增强电路板的铜膜导线与焊盘（或过孔）连接的牢固性，避免因钻孔而导致断线，需要将导线与焊盘（或过孔）连接处的导线宽度逐渐加宽，形状就象一个泪滴，这
24、样的操作称为补泪滴。, 使用选取命令，选取焊盘。 执行菜单命令Tools|Teardrops，弹出泪滴属性设置对话框 General选项区域 All Pads：该项有效， 对符合条件的所有焊盘 进行补泪滴操作。 All Vias：该项有效，对符 合条件的所有过孔进行 补泪滴操作。 Selected Objects Only：该项 有效，只对选取的对象进 行补泪滴操作。 Force Teardrops：该项有效， 将强迫进行补泪滴操作。,Create Report：该项有效，把补泪滴操作数据存成一份.Rep 报表文件。 Action选项区域 : Add：进行补泪滴操作 Remove：进行删除泪滴操作 Teardrops Style选项区域 ： Arc ：用圆弧导线进行补泪滴操作 Track ：用直线导线进行补泪滴操作 上图为对所选焊盘进行补泪滴操作的设置。,本章重点 本章通过一个例子，讲解了电路板的手工布局和手工布线的操作步骤和技巧。 放置工具栏的使用，特别是掌握元件、焊盘、导线等对象的放置方法和属性设置，这是PCB设计的基础。 通过一个具体实例，详细讲解了对于一个单层板进行手工布局的整个操作过程。要特别掌握电路板边框的绘制，元件封装库的加载和对布局进行调整的操作方法。 讲解了手工布线的操作步骤和对焊盘进行补泪滴的操作，重点掌握布线的一般原则和导线的六种模式。,