PADS 建立元件库基础教程
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1认识 pads元件
任何 pcb
设计
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软件中,元件都由两部分组成,一个是电路符号,一个是实际封装,比如电
阻,不管什么电阻,原理图上的电阻看上去都是一样的,而把网
表
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导入到 pcb软件中后,电阻
的管脚便不会一样,可能是表贴元件,也可能是通孔元件,再比如,电容和电阻在原理图是
完全不同的,但是在 pcb软件中却可能是一样的,全是 0805的封装。Pads的元件自然也属于
这种情况,想建立自己的元件库,将它独有的概念理解清楚就可以了。
Pads 中一个元件(part)可由图 1.1 来解释,它包含了三个部分,其中 Lines 好理解,它的作
用是在原理图上加上一些线条、图案、公司的 Logo 一类的东西;Logic 是用来表示元件电路
的逻辑概念,表示电路电气逻辑上的连接,意思就是在电路原理图中表现出来的形式,从名
称上可以看出它是 Pads Logic 用的;Decals是元件的实际封装,用于画电路板,就是在电路板
设计中表现出来的形式。从概念上看,Decals比较好理解,不外乎管脚的数量和形状,Logic
的概念则有些繁琐。
Log ic D ecals
L ines
P arts
图 1.1Parts元件的组成
如果是电阻这类简单的器件,Logic 的概念比较简单,也好理解,Logic 就是逻辑的管脚,
pads Logic就是将元件从逻辑上连接起来。但是对于 74LS00这样的元件,就多了一个门器件
Gate的概念,要理解这个概念需要数字电路的基础,数字电路的基本元件就是逻辑门,74LS00
由 4 个与非门组成,每一个与非门就称为门器件。我们便可以这样从整体到局部来理解这个
概念,一个 74LS00含有 4个门器件,每一个都是与非门,名称为 Gate-A,Gate-B,Gate-C,
Gate-D,每一个与非门有三个管脚(两个输入,一个输出),共 12个管脚,当然至少还需要两
个管脚,一个管脚接电源,一个管脚接地,封装需要 14个管脚,而事实上它的封装是 DIP14
(当然也可能是 SMT 封装),即 14个管脚, 这样 Logic 和 Decals以及 Gate的概念一一对应
起来了。
到现在,我们可以理解图 1.1中所示元件的概念。另外,Gate门器件这个概念来自数字电
路,但是 Pads 软件将这个概念扩张了,也就是如果一个元件 Part 由几部分组成,那么每一个
部分都称为门器件 Gate,集成运放即是如此,每一个运放就是一个门器件。
理解了 Pads元件的概念,建立一个元件过程也就很简单:建立 Logic封装,在 pads中还
有一个概念称为 CAE Decal,如果只有一个组成部分,那么就是一个 Gate 门元件,如果有几
个组成部分,那么就是多个 Gate门元件,然后将 Gate和 Decals对应起来就可以了。
2建立一个简单的元件
实际中,在库中建立元件一般会先建立 PCB Decal,然后建立 CAE Decals,但是,PCB Decal
的概念相对简单,因为根据资料画出来是什么样子,就是什么样子,想改也改不了,所以这
里作为一个教程,就假设已经建好了。
以常用的 10针 JTAG口为例建立一个简单的元件,这里的简单不是指管脚的多少,而是
指逻辑上理解的简单,也就是在原理图画上 10个管脚,再与 10个管脚的实际封装对应起来
就行了。
选择菜单 Tools->Part Editor,窗口如图 2.1所示,选择菜单“File New”,弹出如图 1.3所
示窗口,在这里选择编辑的类型,因为要建立电气封装,所以选择 CAE Decal,点击 OK按钮,
出现的窗口如图 1.4所示。
图 2.1建立元件库
图 2.2 选择建库的类型
图 2.3建立电气封装的窗口
点击“Decal Edit toolbar”按钮,打开这个工具栏,如图 2.4所示。
这里使用向导来减少工作量,单击“CAE Decal Wizard”图标,出现如图 1.6所示窗口,
从左到右,总共有 4列,这里最右边两列,分别表示图框的上下左右分布的管脚,由于只有
10个,只需将 Left Pins 栏中的 Pin Count改为 10,其他的地方全部设为 0。在改动的时候注意
最左边的 Preview 中的图形的变化,你会发现你的改动在 Preview 中立刻有所体现,然后将左
下角的 Box Parameters中的Min Width设为 500,单击 OK按钮。
图 2.4 打开建库的工具栏
图 2.5 建立电气封装
这样,CAE Decal完成了,如图 2.6所示,注意最左边#1等数字,表示逻辑管脚的标号。
由于是用来演示的,所以存到 usr 库中,点击保存图标,出现如图所示的窗口在 Library 下拉
列表框选 usr库,在 Name of CAE Decal中输入 JTAG,点击 OK按钮。
然后建立元件,选择菜单“File-> New”,在选择类型的时候,选择 part type。窗口如图 2.9
所示,然后点击 Edit Electric 按钮,弹出窗口如图 2.10所示。
在“Logic Family”的下拉列表框中选择 ANA,然后选择 PCB Decals 标签页,如图 2.11
所示,由于 JTAG口是 10针,在 Pin Count处输入 10,JTAG调试口封装在左上角显示,单击
Assign按钮,将此封装指定到右边的 Assign Decals处,如图 2.12所示。
图 2.6 建立好的电气封装
图 2.7 保存 CAE 封装
图 2.8 选择 part type
图 2.9 建立元件的窗口
图 2.10 建立元件的标签页窗口
图 2.11 选择 PCB 封装
图 2.12 指定 PCB封装
这时候要加入 CAE 封装,单击 Gates 标签,如图 2.13 所示,单击 Add 按钮,增加一个
Gate,并且被自动命名为 A,如图 2.14所示。
图 2.13 指定 CAE 封装
在 CAE Decal 1 下面的栏内双击,如图 2.15 所示,这时,单击有三个小点的按钮,弹出
窗口如图 2.16所示,我们可以看出,这个图与图 2.11、2.12非常相似,只不过这里要指定 CAE
封装,操作也很相似,选择想要的封装,单击“Assign”按钮,指定 CAE 封装,然后单击“OK”
按钮,窗口如图 2.17所示。
图 2.14 指定 CAE 封装
图 2.15 指定 CAE 封装
图 2.16 指定 CAE 封装
图 2.17 指定好 CAE 封装之后
选择 Pins 标签页,这里实际上是将逻辑封装和实际的 PCB 封装对应起来的
表格
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,一般使
用如下方法,建立如图 2.19所示的一个 excel 表,输入表中的内容(当然,这个内容是根据数
据手册制作),然后全选。
图 2.18 设置管脚
图 2.19 利用 excel建立管脚分配表
用鼠标单击最左上角的表格单元,然后单击右边的 Paste按钮,结果如图所示,左边三栏
显示的是黑色,内容显然是从 Excel上粘贴上去的,而右边的三栏是自动生成的。
图 2.20 从 excel直接拷贝管脚分配表
点击左下角的 Check Par,会弹出如图所示的错误窗口,这个文件一定要仔细查看,以免
留下错误,这里显示的意思是 2管脚和 10管脚重复了,那么就不需要更改,因为本来就是要
求的两个 GND 管脚。
图 2.21 系统检查错误的弹出消息
这样就建立一个 JTAG调试口元件,如图 2.22所示。单击保存图标,如图 2.23所示,将
这个元件保存到 usr库中。
图 2.22 建立好的 JTAG元件
图 2.23 保存 JTAG元件
从概念上讲很简单,建立一个元件,实际上就是建立 CAE 封装和 PCB 封装,然后讲逻辑
管脚和实际管脚对应起来。建立元件的这个过程却值得我们仔细体会。
3在元件中隐藏电源和地
对于集成电路来说,都有电源和地管脚,有些还不止一个,在画原理图时,将他们隐藏
起来可以使得图纸更清爽。在 Pads 中,如果将管脚设置为 Signal Pin,就可以将它们隐藏,
但是要注意,隐藏的管脚不在 CAE Decals中出现,这样,在建立元件时就需要注意一些细节。
下面以 74lvc4245 为例进行说明。根据 74lvc4245 的资料,建立如表 3.1 所示的 excell 文件,
注意,1、11、12、13、23、24管脚对应的不是 Gate-A属性,而是 Signal Pin。
Signal Pin 1 VCCA
Gate-A 2 DIR
Gate-A 3 A1
Gate-A 4 A2
Gate-A 5 A3
Gate-A 6 A4
Gate-A 7 A5
Gate-A 8 A6
Gate-A 9 A7
Gate-A 10 A8
Signal Pin 11 GND
Signal Pin 12 GND
Signal Pin 13 GND
Gate-A 14 B8
Gate-A 15 B7
Gate-A 16 B6
Gate-A 17 B5
Gate-A 18 B4
Gate-A 19 B3
Gate-A 20 B2
Gate-A 21 B1
Gate-A 22 \OE
Signal Pin 23 VCCB
Signal Pin 24 VCCB
注意 1、11、12、13、23、24共 6个管脚使用的是 Signal Pin,还有 22管脚使用的是\OE。
按照第 2节中的步骤进行,当进行到如图所示的时候,这里要注意,我们输入的左右各 9
个管脚,也就是 18个,也即 6个 Signal Pin管脚不在这里输入。
图 3.1 利用向导建立电气封装
单击 OK 按钮,结果如图 3.2所示,保存 CAE Decal,如图 3.3所示。
图 3.2 建立好的电气封装(比实际管脚少了 6个)
图 3.3 保存电气封装
按照同样的过程进行管脚分配,General标签页,基本操作相同,在如图所示的指定 PCB
封装时,需要在 Pin Count处输入 24进行搜索,然后指定符合要求的封装。
图 3.3 指定 PCB封装
而在指定 CAE 封装的时候,在 Pin Count 处输入 18进行搜索,如图 3.4所示,这里需要
注意的是它们的管脚数相差 6,也就是我们要隐藏的 6个管脚。余下的操作跟第 2节一样,然
后保存,过程如图 3.5、3.6所示。
图 3.4 指定 CAE 封装
图 3.5 分配管脚
图 3.6 建好的 4245元件(注意 CAE 管脚和 PCB 管脚的差别)
从图 3.6 可以看出,显示的电气连接#1 等不变,而元件框连接的管脚已经更改,与第 2
节不同的是,不再是 1与 1、2与 2对应了。
请熟悉这个过程,关键要注意 Signal Pin 属性对管脚显示与否以及编号的影响。
4对元件图进行修饰
进入元件编辑窗口,点击“open”按钮,选择“Part Type”,出现如图 4.1 所示窗口,在
Filter栏内选择 usr库,然后选择 74ls4245,单击 OK按钮出现如图 4.2所示窗口。
图 4.1 选择要修改的元件
图 4.2 打开要修改的元件
使用绘图操作更改边框,使用移动和镜像操作移动 DIR 和 OE 管脚。
图 4.3 修改边框和移动管脚的结果
在 22号管脚上双击,弹出如图 4.4所示窗口。
图 4.3 修改边框和移动管脚的结果
单击“Change Decal”按钮,弹出如图所示窗口,选择 PINB,然后单击“OK”按钮,然
后再单击“OK”按钮,窗口如图 4.5所示,注意 22管脚的形状已经改变。
选择菜单 Return to Part,然后保存就可以了。
图 4.4 选择管脚的形状
图 4.5 修改管脚的形状
图 4.4 保存修改
5建立一个多 Gate和多 CAE的元件
以 74LS00为例来说明这个过程,当然首先我们要了解这个器件的资料,这里从略。
建立如图 5.1所示的 3个管脚的 CAE封装,按照如图 5.2所示的方法建立一个 CAE 封装,
保存为MYNAND,如图 5.2所示。
图 5.1 建立 3个管脚的 CAE 封装
图 5.2 保存 CAE 封装
按照前面的方法建立元件,在 PCB Decals标签页上,需要选择 14个管脚的封装,如图 5.3
所示。但在 Gates标签页上,需要选择 3个管脚的MYNAND 封装,如图 5.4所示。
图 5.3 指定 PCB封装
图 5.4 指定 CAE 封装
这里需要加入 4个“CAE Decal”,如图 5.5所示,
图 5.5 此元件包含有 4个 CAE 封装
在 CAE Decal2栏内,同样的方法指定另一个封装(这是预先建立好的),如图 5.6所示,
指定后如图 5.7所示,Assigned Decals 栏内这时有两个封装。单击 OK按钮,结果如图 5.8所
示。
图 5.6 分配第 2个 CAE 封装
图 5.7 第 2个 CAE 封装已指定
图 5.8 多个 Gate和多个 CAE 封装
分配管脚时,如图 5.9所示,当然这是根据资料做好的表格。
单击 OK 按钮,如图 5.10所示。
图 5.9 管脚分配
图 5.10 建好的元件 74LS00
然后保存,如图 5.11所示。
图 5.1 保存元件
这样就建立好了一个含有多 Gate 和多 CAE 封装的元件。