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第22章 PCB自动布线技术(4)

(1)General选项卡:主要显示电路板的一般信息。

BoardDimensions栏,显示电路板尺寸:

Primitives栏,显示电路板上各对象的数量,如圆弧、矩形填充、焊盘、字符串、导线、过孔、多边形平面填充、坐标值、尺寸标注等内容:Other栏,显示焊盘和过孔的钻孔总数和违反DRC规则的数目。

(2)Components选项卡:显示当前电路板上所使用的元件总数和顶层与底层各自的元件数目信息,如图8-40所示。

(3)Nets选项卡:显示当前电路板中的网络名称及数目,如图8-41所示。单击Pwr/Gnd按钮,会显示内部层的有关信息。

单击Report按钮,弹出如图8-42所示的选择报表项目的对话框,用于选择要生成报表的项目。单击AllOn按钮,选择所有项目:单击AllOff按钮,不选择任何项目:选中Selectedobjectsonly复选框,仅产生所选中项目的电路板信息报表。

图8-41Nets选项卡图8-42选择报表项目对话框单击Report按钮,将按照所选择的项目生成相应的报表文件,文件名与相应PCB文件名相同,扩展名为.REP。PCB信息报表文件的具体内容如图8-43所示。

8.8.2生成数控钻孔报表

焊盘和过孔在电路板加工时都需要钻孔。钻孔报表用于提供制作电路板时所需的钻孔资料,直接用于数控钻孔机。生成钻孔报表的操作步骤如下。

(1)执行菜单命令FileNew,系统弹出如图8-44所示的新建文件对话框,选择CAMoutputconfiguration(辅助制造输出设置文件)图标,单击OK按钮。

(2)打开该文件,系统弹出如图8-45所示的ChoosePCB(PCB文件选择)对话框,选择需要生成钻孔报表的PCB文件。

(3)单击OK按钮,系统弹出如图8-46所示的OutputWizard(输出向导)对话框。

(4)单击Next按钮,系统弹出如图8-47所示的对话框,选择需要生成的文件类型,我们选择NCDrill。

(5)单击Next按钮,系统弹出如图8-48所示的对话框,输入将产生的NC钻孔文件名称。

(6)单击Next按钮,系统弹出如图8-49所示的对话框,用于设置单位和单位格式。

单位可选择英制或公制。如果是英制单位,单位格式有2∶3、2∶4和2∶5三种,其具体含义是,以2∶3为例,表示使用2位整数3位小数的数字格式。

(7)单击Finish按钮,完成NC钻孔报表文件的创建,系统默认文件的名称为CAMManager1.

cam。

(8)双击CAMManager文件,执行菜单命令ToolsGenerateCAMFile,系统将自动在Documents文件夹下建立CAMforsch文件夹,下面有3个文件,包括yjb.DRR、yjb.DRL和yjb.TXT。打开yjb.DRR文件,其数控钻孔报表如图8-50所示。

8.8.3生成元件报表

元件报表就是一个电路板或一个项目所用元件的清单。使用元件列表可以帮助设计者了解电路板上的元件信息,有利于设计工作的顺利进行。生成PCB元件报表的操作步骤如下。

(1)执行菜单命令FileNew,系统弹出如图8-44所示的NewDocument对话框。在图中选择CAMOutputConfiguration,用于生成辅助制造设置输出文件。

(2)单击OK按钮,接着出现如图8-45和图8-46所示的对话框,用以选择产生元件报表的PCB文件和使用输出向导。

(3)单击Next按钮,系统弹出如图8-47所示的对话框,在对话框中选择Bom。

(4)单击Next按钮,在弹出的对话框中输入元件报表文件名,再单击Next按钮,弹出如图8-51所示的对话框,用于选择文件格式,包括Spreadsheet(电子表格格式)、Text(文本格式)、CSV(字符格式)。默认为Spreadsheet。

(5)单击Next按钮,系统弹出如图8-52所示的对话框,用于选择元件的列表形式。系统提供了两种列表形式:List形式将当前电路板上所有元件全部列出,每个元件占一行,所有元件按顺序向下排列:Group形式将当前电路板上具有相同的元件封装和元件名称的元件作为一组列出,每一组占一行。我们选择List形式。

(6)单击Next按钮,系统弹出如图8-53所示元件排序依据选择对话框。如选择Comment,则用元件名称排序。Checkthefieldstobeincludedinthereport区域用于选择元件报表所包含的范围,包括Designator、Footprint和Comment。采用图中的默认选择。

(7)单击Next按钮,系统弹出完成对话框,单击Finish按钮完成。此时,系统生成辅助制造管理文件,默认文件名为CAMManager,但它不是元件报表文件。

(8)进入CAMManager2,然后执行菜单命令ToolsGenerateCAMfiles,系统将产生BOMforyjb.bom文件,其内容如图8-54所示。

8.8.4生成插件表报表

元件插件表报表用于插件机在电路板上自动插入元件。生成元件位置报表的操作步骤同上。

进入CAMManager3文件,执行菜单命令ToolsGenerateCAMFiles,在系统建立的相应文件加下打开PickPlaceforyjb.pik元件插件表报表文件。如图8-55所示。

8.9PCB输出

采用打印机或绘图仪输出电路板图。也可以将所完成的电路板图存盘,发E-mail给电路板制造商生产电路板。

有关打印电路板图的具体内容可以参见第6章中的6.6节。

本章小结

本章主要介绍了以下内容。

(1)本章通过一个实例,详细讲解了PCB自动布线技术及有关设计技巧。

(2)PCB自动布线技术一般遵循以下步骤:绘制电路原理图、生成网络表、定义电路板、加载PCB元件库、加载网络表、布局元件、设置设计规则、自动布线、人工调整布线、检查PCB电气规则及调整标注文字、生成PCB报表和输出PCB等。

(3)由原理图生成的网络表是PCB自动设计的关键,在装载网络表文件时,电路原理图、网络表和PCB元件必须相匹配。

(4)在进行PCB设计前,必须确定电路板的工作层,并在相应的工作层确定电路板的物理边界和电气边界。

(5)合理的布局是PCB设计成功的第一步。在布局过程中,必须考虑导线的布通率、散热、抗电磁干扰、信号完整性等问题,所以一般元件的布局采用自动布局和人工调整相结合的方法。

(6)自动布线是指系统根据设计者设定的布线规则,依照网络表中各个元件之间的连线关系,按照一定的算法自动地在各个元件之间进行布线:因此,在自动布线之前,必须先设置好布线的规则和参数。重点掌握自动布线规则的设置及自动布线有关命令的使用。

(7)掌握几种人工调整布线的操作技巧,如将焊盘或元件接入到网络内的操作步骤,对导线、焊盘或字符串进行全局编辑的操作方法等。

(8)Protel99SE生成报表文件的功能可以为用户提供有关设计内容的详细资料,主要包括电路板状态、管脚、元件、网络表、钻孔文件和插件文件等。

习题

1.简述PCB自动布线技术的一般步骤。

2.在进行PCB设计中,加载网络表和元件时发生的网络宏错误主要有哪几种,应如何解决?

3.Protel99SE提供的群集式和统计式两种自动布局方式,各适用于什么场合?

4.简述电路板自动布线规则。

5.何谓预布线在自动布线时如何锁定预布线?

6.使用全局编辑对有关对象进行操作有什么优点?

7.正负电源电路如题图8-1所示,用自动布线技术设计该电路板。

题图8-1习题7正负电源电路图设计要求:

(1)使用单层电路板,电路板尺寸为3200mil×2000mil:(2)采用插针式元件,焊盘之间允许通过两根铜膜线:(3)如题图5-2所示,人工布置元件位置:(4)最小铜膜线走线宽度20mil,电源(Vcc、Vee)和地线(GND)的铜膜线宽度为40mil:(5)自动布线完成后,要求生成电路板信息报表、数控钻孔报表、插件表报表和元件报表。

该电路中元件的封装和库名称见题表8-1,参考PCB电路板如题图8-2所示。

8.用自动布线技术设计如题图8-3所示电路的电路板。

设计要求:

(1)使用双层电路板,电路板尺寸为2500mil×2000mil:(2)采用插针式元件,焊盘之间允许通过两根铜膜线:(3)如题图5-4所示,人工布置元件位置:(4)最小铜膜线走线宽度10mil,电源(Vcc)和地线(GND)的铜膜线宽度为20mil:(5)要求电源(Vcc)网络的布线层为顶层(TopLayer),地线(GND)网络的布线层为底层(BottomLayer):(6)自动布线完成后,要求生成电路板信息报表、数控钻孔报表、插件表报表和元件报表。

该电路中元件的封装和库名称见题表8-2,电路板参考图见题图8-4。

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