Protel99開發流程分析

2022-09-28 18:39:05 字數 2982 閱讀 3790

1 protel99基本設計流程概述

protel99基本設計流程主要包括三個部分:電路原理圖設計,生成網路報表檔案和印製電路板的設計。下面依次對這三個部分進行說明。

2 電路原理圖設計

電路原理圖設計的常規流程大體包括5個步驟:設定電路圖的引數與相關資訊,匯入所需要的元件庫,放置元件,電路原理圖佈線和對原理圖的調整與檢查。

2.1 設定電路圖的引數與相關資訊

該過程根據所設計電路的複雜程度來設定圖紙的引數,具體包括圖紙的大小,方向,格式等。其工作介面如圖1所示。

圖1 檔案選項對話方塊

2.2 匯入所需要的元件庫

1)檢視元件庫中是否包含全部所需的元件,如果沒有,則首先製作缺少的元件,並新增到編輯介面上;

2)匯入已有元件庫到編輯介面上。

匯入元件庫的介面如圖2所示。

圖2 新增元件庫

2.3 放置元件

將庫中的元件按照電路要求位置擺放在工作平面上,對元件的編號,封裝進行定義和設定(如果沒有匹配的封裝,可在後續步驟中建立相應的封裝庫,再指定所需封裝形式)。其工作介面如圖3所示。

圖3 放置元件

2.4 電路原理圖佈線

該過程利用各種工具與指令進行佈線,將工作平面上的元件用具有電氣意義的導線、符號連線起來構成完整的原理圖。圖4中游標用導線將兩個電阻相連。

圖4 布置導線

2.5 原理圖調整與檢查

1)對原理圖上元件位置,導線位置和圖形尺寸、屬性進行調整,確保正確和美觀。

2)進行電氣規則檢查(erc),即通過protel99自身的軟體,按照指定的物理/邏輯特性快速找出錯誤,如懸空的網路標號和i/o引腳,未連線的元件等。生成錯誤報告,在電路原理圖中的錯誤位置用符號標記,其中紅色圓叉處為檢測出的錯誤。

圖5所示為通過erc檢測簡單電路電氣規則後的結果。

圖5 通過erc測試後的原理圖

3 網路報表檔案生成

報表檔案產生過程包含網路表檔案的產生和其他列表檔案的產生。其中網路表檔案最為重要,因為需要用它來支援印製電路板的電路佈線,因此它是這個過程中必須要生成的檔案。其他的列表檔案可以幫助使用者整理設計思路,在某些情況下可以創立供使用者使用。

3.1 生成網路表檔案

網路表是原理圖設計部分與印製電路設計部分的介面,也是網路報表檔案中最重要,不可缺少的部分。在原理圖設計完成後,首先必須產生其網路表,再將網路表匯入印製電路設計部分中,從而將原理圖的資訊正確的傳入pcb編輯器中,進行pcb的編輯。圖6為圖5電路圖的網路表檔案。

圖6 生成的網路表檔案

3.2 生成元件列表

元件列表也被稱作「元器件清單」,主要用途是整理出一張原理圖或乙個專案中的所有元器件的名稱、序號、封裝形式等資訊。圖7中的兩個部分是「*bom」和「*xls」兩種元件列表。

圖6-1 bom格式元件列表

圖6-2 xls格式元件列表

3.3 生成引腳列表

利用引腳列表可以方便我們查詢有關的引腳,如元件名稱及引腳號等,其工作介面如圖7。

圖7 元件引腳列表框

3.4 層次設計組織列表

層次設計組織列表用來描述專案中包含的各層次原理圖的檔名以及頂層與底層原理圖相互間的層次關係。圖8為利用protel99自帶的eamples繪製的層次設計組織列表。

圖8 層次專案組織列表

3.5 交叉參考元件列表

交叉參考元件列表用於羅列專案設計中層次原理圖的各個元件的編號、名稱及其所屬的圖形檔案。同樣利用protel99中的例子製作了交叉參考元件列表如圖9所示。

圖9 交叉參考元件列表

3.6 專案元件庫檔案

在電路設計完成後,可以建立乙個專案元件庫檔案來儲存專案中應用的元件。該操作將原理圖設計中匯入的零散元件歸為乙個統一的庫,方便管理。

4 印製電路板設計

印製電路板(pcb)是用於焊接實際電子元件、具有電器特性的板子。對印製電路板的設計包括以下8個過程。在這些過程之後的檔案輸出包括產生各種報表檔案(印製電路板資訊報表和引腳資訊報表)和pcb圖的輸出。

4.1 規劃印製電路板

確定印製電路板設計的框架,進行初步的規劃。具體包括印製電路板的層數、外形和尺寸等。

4.2 設定環境引數

該過程一般採用預設設定,如果需要改動,則根據設計的要求,設定其編輯環境的引數,包括元件的布置引數,板層引數,佈線引數以及印製電路板佈線區域等。其工作介面如圖10所示。

圖10 設定pcb工作區選項

4.3 載入元件封裝庫

在pcb編輯過程中載入的元器件必須包括引腳的封裝,一般使用pcb 封裝庫,如果該庫沒有所需要的封裝形式,則需要使用者自己對元器件的引腳封裝進行編輯並加入到該庫中。載入元件封裝庫的過程同載入元件庫的方法類似,其介面如圖11所示。

圖11 元件庫載入工作介面

4.4 載入原理圖生成的網路表

該過程將原理圖中的網路表檔案裝入pcb設計系統中,把原理圖中元器件的引腳連線關係同底層的pcb封裝與佈線聯絡在一起。其初始工作介面如圖12所示,在其中可以選擇已有的網路表進行載入。

圖12 網路表載入介面

4.5 元件布局

該過程將載入的元件封裝進行排列布置。為了更準確更易佈線,一般採用自動布局和手動布局相結合的方式。

4.6 設定佈線規則

在開始佈線之前,需要設定必要的佈線規則:佈線的層,佈線的拐角,對間距的約束,導線的型別,導線的寬度和過孔的風格等。其工作介面如圖13所示。

圖13 佈線規則設定對話方塊

4.7 自動佈線

該過程由protel99軟體自行完成,在設定完相關引數,布置妥當元件的位置後,便可以由軟體來完成元器件引腳之間導線的布置。其對話方塊如圖14所示。

圖14 自動佈線初始化對話方塊

4.8 手動調整

自動佈線過程儘管可以正確的完成佈線工作,但佈線後的效果未必很好,需要手動進行調整。

5 印製電路板的加工

印製電路板設計結束後,將生成的「*.pcb」檔案儲存。在加工時,需要告知廠家所需的pcb層數,然後將pcb檔案交給廠家,或者根據廠家的需要,通過軟體轉換成其他需要的檔案格式。

6 總結

對protel99基本設計流程進行了分析,說明了主要過程的作用。

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