Protel 2004环境下同步器设计电路印制板的研究

张艳敏,罗海兵

(河北工程技术高等专科学校电气工程系,河北沧州 061001)

Protel 2004环境下同步器设计电路印制板的研究

张艳敏,罗海兵

(河北工程技术高等专科学校电气工程系,河北沧州 061001)

文中阐述使用Protel2004同步器设计电路印制板图的优点,结合具体实例详细介绍使用Protel2004同步器从电路原理图文件直接生成电路印制板文件的方法,以及实现电路原理图和电路印制板图之间的双向同步更新,为正确高效率设计印制电路板提供了有效的途径。

Protel 2004;原理图;PCB板;元器件;同步器

原理图与PCB同步更新是进行PCB设计的第一步[1],通过同步更新可以将原理图中的网络信息完全导入到PCB设计中,从而为以后的布局及布线操作带来方便。Protel 2004环境下提供了功能强大的同步器设计,可以省略网络表的生成以及导入等操作而直接完成原理图与PCB之间的双向同步设计。使用同步设计可以极大地简化整个PCB设计。

1 同步设计及其优点

同步设计是Protel 2004电路绘图中的一个重要概念,所谓同步设计[2]就是绘制原理图和绘制印制板图时,不论是同时进行还是分别进行,都能使原理图元件的电器连接关系和印制板图元件的电器连接关系随时保持一致,原理图被更改后,可以同步更改印制板图,印制板图被更改后,可以同步更改原理图。Protel 99第一次使用了同步器,可以完成原理图和PCB之间的双向同步,而Protel 2004的出现,使原理图和印制板的同步设计得到比较圆满的改进,不需要网络表,利用同步器就可以实现多种不同类型文档之间的双向更新,而【Differences】功能的出现则更方便了同步设计的进行。

同步设计这种全新的电路绘图方式重要性至少有以下4个表现:

1)对于复杂的电路设计,一个个地放置元件封装模型是不可想象的,Protel 2004环境下同步器设计功能则能解决这一难题。只要加载了元件的封装库,然后通过软件的同步更新功能即可将原理图中所有元件的封装模型自动地放入到PCB中。

2)同步设计可以实现将原理图中的网络信息导入到PCB中,其网络连接关系与原理图中的网络连接完全相同。其后可以根据导入的网络进行自动布线或手动布线操作(手动放置的元件封装是没有网络的,因而布线非常麻烦),只要原理图中的电气特性连接正确就可以保证PCB中的电气特性连接正确。

3)同步设计可以原理图与PCB之间的双向同步,无论是对原理图或PCB进行了什么修改,都可以通过同步器快速地完成两者之间的同步更新。

4)同步器的同步更新功能不仅可以完成原理图与PCB之间的双向同步更新。而且可以完成任意两个PCB文档、网络表文件和PCB文件,以及两个网络表文件之间的同步更新。

2 同步设计的实现

2.1 装载PCB元件封装库

在进行同步更新之前,首先应该保证原理图中元件的封装模型都完全加载到了当前的项目设计中[3]。如果缺少了某一个元件的封装模型,在同步更新时就会出现错误提示。Protel 2004支持集成的元件库,这是其与Protel 99(SE)及其之前各版本的一个很大的不同之处。除了集成元件库外,Protel 2004也支持单独的元件封装库,例如“Altium 2004LibraryPcb”文件夹下的一系列PCB封装库。如在进行原理图的设计时使用的是集成库中的元件,那么元件的相应封装库则可认为已经自动载入了,这时在进行PCB的设计之前就可以忽略封装库的加载。当然如果原理图中存在着的不是集成库中的元件,这时也就需要单独地进行元件封装库的加载。

2.2 设置同步比较规则

完成了元器件封装的加载后,要想正确地完成原理图与PCB的同步更新,就需要进行同步比较规则的设置。单击【Project】＞【Project Options…】菜单项进入Options for Project对话框,选择Comparator标签用于设置当一个项目修改时给出文件之间的不同【Find Differences】或忽略【Ignore Differences】。在实际设计PCB时,我们不需要将一些仅表示原理图设计等级的特性(如rooms)之间的不同显示出来。如图1,这时我们可以①点击Comparator标签并在Difference Associated with Components单元找到Changed Room Definitions、Extra Room Definitions和Extra Component Classes;②从这些选项右边的Mode列中的下拉列表中选择Ignore Differences。最后单击OK按钮则可以完成同步比较规则的设置。

图1 Option for PCB对话框

2.3 利用同步器生成PCB文件

下面通过一个简单差动电路(如图2,三极管差动电路)来说明利用同步器生成PCB文件的方法。

在进行同步更新时,首先应确保原理图文件和PCB文件在同一项目文件中,否则同步更新时可能出错。同步器完成原理图与PCB之间同步的方法有多种:①SCH原理图更新PCB;②由PCB更新原理图;③【Differences】功能设置同步更新。这里利用Protel 2004环境下【Differences】功能更方便同步设计的进行,具体操作如下:

1)在原理图或PCB编辑界面中执行菜单命令【Project】＞【Show Differences…】出现【Choose Documents To Compare】对话框。当不选中【Advanced Mode】时,对话框中仅仅列出可以与当前工作窗口打开的文件进行同步更新的文件,如图3所示。当选中【Advanced Mode(高级模式)】时,该对话框列出当前项目组中的所有文件,如图4所示。在高级模式下,该菜单项完成的同步更新可以是原理图与PCB文件之间,可以是两个PCB文档之间、网络表文件和PCB文件之间,也可以是两个网络表文件之间。

图4【Advanced Mode】对话框

图3 【Choose Documents…】对话框

图2 三极管差动电路

2)选中要进行同步更新的两个文件,然后单击OK完成更新设置,出现如图5所示对话框。

3)单击图5的Create Engineering Change Order…按钮出现图6所示对话框。

4)单击图6的Execute Changes按钮即可开始更新操作,完成网络表的导入,这时将在每一行对应的【Check】和【Done】一栏上显示对勾提示导入成功,若显示红叉就是系统提示导入不成功,再返回到原理图编辑器进行修改,检查管脚定义是否正确、符号库和封装库是否正确对应。直到更新后不出现红叉,如图7所示。

5)单击图7对话框的Close按钮,即可以完成原理图到PCB板图(图8)的切换,可以看到PCB图布线框出现了所有元件的封装模型。

6)最后通过手工调整元件布局,根据导入的网络,利用Protel 2004进行全自动布线或手动布线操作,即可开始对整个印制板图进行布线。

3 结论

使用Protel 2004的同步更新功能可以方便快捷的实现PCB图与原理图的同步,有效地避免了由于原理图或PCB图的修改带来的文件前后不一致的情况,从而减少了错误的发生。并且同步更新较以往的Protel 99(SE)手动导入网络表[4]的方式使用更加便捷高效。综上,同步更新功能大大降低了Protel 2004做电路图的复杂程度,显著提高了软件作图性能。

[1] 李胜章,龚利平.基于Protel DXP的PCB布线技巧探索[J].科技信息:学术研究,2008,(07):83-90.

[2] 翁硕.Protel DX P课程教学方法的探讨[J].太原城市职业技术学院学报,2008,(05):65-66.

[3] 胡晓颖.浅谈Protel DXP中组件库的使用[J].内蒙古电大学刊,2008,(02):100-101.

[4] 陈爱弟.Protel 99实用培训教程[M].北京:人民邮电出版社,2000.

(责任编辑: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

张艳敏(1979-),女,湖北天门人,硕士,河北工程技术高等专科学校实验员。