張艷敏,羅海兵

(河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校電氣工程系,河北滄州 061001)

Protel 2004環(huán)境下同步器設(shè)計(jì)電路印制板的研究

張艷敏,羅海兵

(河北工程技術(shù)高等專科學(xué)校電氣工程系,河北滄州 061001)

文中闡述使用Protel2004同步器設(shè)計(jì)電路印制板圖的優(yōu)點(diǎn),結(jié)合具體實(shí)例詳細(xì)介紹使用Protel2004同步器從電路原理圖文件直接生成電路印制板文件的方法,以及實(shí)現(xiàn)電路原理圖和電路印制板圖之間的雙向同步更新,為正確高效率設(shè)計(jì)印制電路板提供了有效的途徑。

Protel 2004;原理圖;PCB板;元器件;同步器

原理圖與PCB同步更新是進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)的第一步[1],通過同步更新可以將原理圖中的網(wǎng)絡(luò)信息完全導(dǎo)入到PCB設(shè)計(jì)中,從而為以后的布局及布線操作帶來方便。Protel 2004環(huán)境下提供了功能強(qiáng)大的同步器設(shè)計(jì),可以省略網(wǎng)絡(luò)表的生成以及導(dǎo)入等操作而直接完成原理圖與PCB之間的雙向同步設(shè)計(jì)。使用同步設(shè)計(jì)可以極大地簡化整個(gè)PCB設(shè)計(jì)。

1 同步設(shè)計(jì)及其優(yōu)點(diǎn)

同步設(shè)計(jì)是Protel 2004電路繪圖中的一個(gè)重要概念,所謂同步設(shè)計(jì)[2]就是繪制原理圖和繪制印制板圖時(shí),不論是同時(shí)進(jìn)行還是分別進(jìn)行,都能使原理圖元件的電器連接關(guān)系和印制板圖元件的電器連接關(guān)系隨時(shí)保持一致,原理圖被更改后,可以同步更改印制板圖,印制板圖被更改后,可以同步更改原理圖。Protel 99第一次使用了同步器,可以完成原理圖和PCB之間的雙向同步,而Protel 2004的出現(xiàn),使原理圖和印制板的同步設(shè)計(jì)得到比較圓滿的改進(jìn),不需要網(wǎng)絡(luò)表,利用同步器就可以實(shí)現(xiàn)多種不同類型文檔之間的雙向更新,而【Differences】功能的出現(xiàn)則更方便了同步設(shè)計(jì)的進(jìn)行。

同步設(shè)計(jì)這種全新的電路繪圖方式重要性至少有以下4個(gè)表現(xiàn):

1)對(duì)于復(fù)雜的電路設(shè)計(jì),一個(gè)個(gè)地放置元件封裝模型是不可想象的,Protel 2004環(huán)境下同步器設(shè)計(jì)功能則能解決這一難題。只要加載了元件的封裝庫,然后通過軟件的同步更新功能即可將原理圖中所有元件的封裝模型自動(dòng)地放入到PCB中。

2)同步設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)將原理圖中的網(wǎng)絡(luò)信息導(dǎo)入到PCB中,其網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系與原理圖中的網(wǎng)絡(luò)連接完全相同。其后可以根據(jù)導(dǎo)入的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動(dòng)布線或手動(dòng)布線操作(手動(dòng)放置的元件封裝是沒有網(wǎng)絡(luò)的,因而布線非常麻煩),只要原理圖中的電氣特性連接正確就可以保證PCB中的電氣特性連接正確。

3)同步設(shè)計(jì)可以原理圖與PCB之間的雙向同步,無論是對(duì)原理圖或PCB進(jìn)行了什么修改,都可以通過同步器快速地完成兩者之間的同步更新。

4)同步器的同步更新功能不僅可以完成原理圖與PCB之間的雙向同步更新。而且可以完成任意兩個(gè)PCB文檔、網(wǎng)絡(luò)表文件和PCB文件,以及兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)表文件之間的同步更新。

2 同步設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

2.1 裝載PCB元件封裝庫

在進(jìn)行同步更新之前,首先應(yīng)該保證原理圖中元件的封裝模型都完全加載到了當(dāng)前的項(xiàng)目設(shè)計(jì)中[3]。如果缺少了某一個(gè)元件的封裝模型,在同步更新時(shí)就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示。Protel 2004支持集成的元件庫,這是其與Protel 99(SE)及其之前各版本的一個(gè)很大的不同之處。除了集成元件庫外,Protel 2004也支持單獨(dú)的元件封裝庫,例如“Altium 2004LibraryPcb”文件夾下的一系列PCB封裝庫。如在進(jìn)行原理圖的設(shè)計(jì)時(shí)使用的是集成庫中的元件,那么元件的相應(yīng)封裝庫則可認(rèn)為已經(jīng)自動(dòng)載入了,這時(shí)在進(jìn)行PCB的設(shè)計(jì)之前就可以忽略封裝庫的加載。當(dāng)然如果原理圖中存在著的不是集成庫中的元件,這時(shí)也就需要單獨(dú)地進(jìn)行元件封裝庫的加載。

2.2 設(shè)置同步比較規(guī)則

完成了元器件封裝的加載后,要想正確地完成原理圖與PCB的同步更新,就需要進(jìn)行同步比較規(guī)則的設(shè)置。單擊【Project】＞【Project Options…】菜單項(xiàng)進(jìn)入Options for Project對(duì)話框,選擇Comparator標(biāo)簽用于設(shè)置當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目修改時(shí)給出文件之間的不同【Find Differences】或忽略【Ignore Differences】。在實(shí)際設(shè)計(jì)PCB時(shí),我們不需要將一些僅表示原理圖設(shè)計(jì)等級(jí)的特性(如rooms)之間的不同顯示出來。如圖1,這時(shí)我們可以①點(diǎn)擊Comparator標(biāo)簽并在Difference Associated with Components單元找到Changed Room Definitions、Extra Room Definitions和Extra Component Classes;②從這些選項(xiàng)右邊的Mode列中的下拉列表中選擇Ignore Differences。最后單擊OK按鈕則可以完成同步比較規(guī)則的設(shè)置。

圖1 Option for PCB對(duì)話框

2.3 利用同步器生成PCB文件

下面通過一個(gè)簡單差動(dòng)電路(如圖2,三極管差動(dòng)電路)來說明利用同步器生成PCB文件的方法。

在進(jìn)行同步更新時(shí),首先應(yīng)確保原理圖文件和PCB文件在同一項(xiàng)目文件中,否則同步更新時(shí)可能出錯(cuò)。同步器完成原理圖與PCB之間同步的方法有多種:①SCH原理圖更新PCB;②由PCB更新原理圖;③【Differences】功能設(shè)置同步更新。這里利用Protel 2004環(huán)境下【Differences】功能更方便同步設(shè)計(jì)的進(jìn)行,具體操作如下:

1)在原理圖或PCB編輯界面中執(zhí)行菜單命令【Project】＞【Show Differences…】出現(xiàn)【Choose Documents To Compare】對(duì)話框。當(dāng)不選中【Advanced Mode】時(shí),對(duì)話框中僅僅列出可以與當(dāng)前工作窗口打開的文件進(jìn)行同步更新的文件,如圖3所示。當(dāng)選中【Advanced Mode(高級(jí)模式)】時(shí),該對(duì)話框列出當(dāng)前項(xiàng)目組中的所有文件,如圖4所示。在高級(jí)模式下,該菜單項(xiàng)完成的同步更新可以是原理圖與PCB文件之間,可以是兩個(gè)PCB文檔之間、網(wǎng)絡(luò)表文件和PCB文件之間,也可以是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)表文件之間。

圖4【Advanced Mode】對(duì)話框

圖3 【Choose Documents…】對(duì)話框

圖2 三極管差動(dòng)電路

2)選中要進(jìn)行同步更新的兩個(gè)文件,然后單擊OK完成更新設(shè)置,出現(xiàn)如圖5所示對(duì)話框。

3)單擊圖5的Create Engineering Change Order…按鈕出現(xiàn)圖6所示對(duì)話框。

4)單擊圖6的Execute Changes按鈕即可開始更新操作,完成網(wǎng)絡(luò)表的導(dǎo)入,這時(shí)將在每一行對(duì)應(yīng)的【Check】和【Done】一欄上顯示對(duì)勾提示導(dǎo)入成功,若顯示紅叉就是系統(tǒng)提示導(dǎo)入不成功,再返回到原理圖編輯器進(jìn)行修改,檢查管腳定義是否正確、符號(hào)庫和封裝庫是否正確對(duì)應(yīng)。直到更新后不出現(xiàn)紅叉,如圖7所示。

5)單擊圖7對(duì)話框的Close按鈕,即可以完成原理圖到PCB板圖(圖8)的切換,可以看到PCB圖布線框出現(xiàn)了所有元件的封裝模型。

6)最后通過手工調(diào)整元件布局,根據(jù)導(dǎo)入的網(wǎng)絡(luò),利用Protel 2004進(jìn)行全自動(dòng)布線或手動(dòng)布線操作,即可開始對(duì)整個(gè)印制板圖進(jìn)行布線。

3 結(jié)論

使用Protel 2004的同步更新功能可以方便快捷的實(shí)現(xiàn)PCB圖與原理圖的同步,有效地避免了由于原理圖或PCB圖的修改帶來的文件前后不一致的情況,從而減少了錯(cuò)誤的發(fā)生。并且同步更新較以往的Protel 99(SE)手動(dòng)導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表[4]的方式使用更加便捷高效。綜上,同步更新功能大大降低了Protel 2004做電路圖的復(fù)雜程度,顯著提高了軟件作圖性能。

[1] 李勝章,龔利平.基于Protel DXP的PCB布線技巧探索[J].科技信息:學(xué)術(shù)研究,2008,(07):83-90.

[2] 翁碩.Protel DX P課程教學(xué)方法的探討[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,(05):65-66.

[3] 胡曉穎.淺談Protel DXP中組件庫的使用[J].內(nèi)蒙古電大學(xué)刊,2008,(02):100-101.

[4] 陳愛弟.Protel 99實(shí)用培訓(xùn)教程[M].北京:人民郵電出版社,2000.

(責(zé)任編輯:路文梅)

Study on Designing Printed Circuit Board Using Synchronizer under Protel 2004 Environment

ZHANG Yan-min,LUO Hai-bing
(Department of Electrical Engineering,Hebei Engineering and Technical Colleg e,Cangzhou 061001,China)

This paper discussed the optimization of designing printed circuit board with Protel 2004 synchronizer.Combining with the specific examples,it introduced the way of using Protel 2004 synchronizer to make printed circuit board files from circuit schematic diagram files,as well as the way of achieving bidirectional synchronous renewal between circuit schematic diagram and printed circuit board diagram, and provided the ways of designing printed circuit correctly and efficiently.

Protel 2004;schematic diagram;PCB board;components;synchronizer

TN702

A

1008-3782(2009)04-0046-03

2009-03-17

張艷敏(1979-),女,湖北天門人,碩士,河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校實(shí)驗(yàn)員。