《Altium_Designer_winter_09电路设计案例教程》第19讲_第10章_交互式布线及PCB板设计技巧1

第10章交互式布线及PCB板设计技巧教学目的及要求：1.熟练掌握交互式布线的各种方法2.熟练掌握放置走线、连接飞线自动完成布线3.了解处理布线冲突4.熟练掌握布线中添加过孔和切换板层教学重点:放置走线、连接飞线自动完成布教学难点：处理布线冲突复习：9.1创建PCB板9.1.1在项目中新建PCB文档9.1.2设置PCB板9.2PCB板布局9.2.1导入元件9.2.2元件布局9.2.3检查绿色高亮显示9.3设计规则介绍9.4PCB板布线9.4.1自动布线9.4.3验证PCB设计10.1交互式布线交互式布线并不是简单地放置线路使得焊盘连接起来。AltiumDesigner支持全功能的交互式布线，交互式布线工具可以通过以下3种方式调出：单击菜单Place→InteractiveRouting命令、在PCB标准工具栏中单击“”按钮或在右键菜单中单击InteractiveRouting命令（快捷键P，T）。交互式布线工具能直观地帮助用户在遵循布线规则的前提下取得更好的布线效果，包括跟踪光标确定布线路径、单击实现布线、推开布线障碍或绕行、自动跟踪现有连接等。当开始进行交互式布线时，PCB编辑器不单是给用户放置线路，它还能实现以下功能：①应用所有适当的设计规则检测光标位置和鼠标单击动作；②跟踪光标路径，放置线路时尽量减小用户操作的次数；③每完成一条布线后检测连接的连贯性和更新连接线；④支持布线过程中使用快捷键，如布线时按下“*”键切换到下一个布线层，并根据设定的布线规则插入过孔。10.1.1放置走线当进入交互式布线模式后，光标便会变成十字准线，单击某个焊盘开始布线。当单击线路的起点时，当前的模式就在状态栏或在悬浮显示（如果开启此功能）。此时向所需放置线路的位置单击或按Enter键放置线路。把光标的移动轨迹作为线路的引导，布线器能在最少的操作动作下完成所需的线路。光标引导线路使得需要手工绕开阻隔的操作更加快捷、容易和直观。也就是说只要用户用鼠标创建一条线路路径，布线器就会试图根据该路径完成布线，这个过程是在遵循设定的设计规则和不同的约束以及走线拐角类型下完成的。在布线的过程中，在需要放置线路的地方单击然后继续布线，这使得软件能精确根据用户所选择的路径放置线路。如果在离起始点较远的地方单击放置线路，部分线路路径将和用户期望的有所差别。注意：在没有障碍的位置布线，布线器一般会使用最短长度的布线方式，如果在这些位置用户要求精确控制线路，只得在需要放置线路的位置单击。如图10-2所示，左边的图为最短长度的布线，中间的图指示了光标路径，五角星所示的位置为需要单击的位置，右边的图是布线后的图。该例说明了很少的操作便可完成大部分较复杂的布线。图10-2使用光标引导布线路径的图例若需要对已放置的线路进行撤销操作，可以依照原线路的路径逆序再放置线路，这样原已放置的线路就会撤销。必须确保逆序放置的线路与原线路的路径重合，使得软件可以识别出要进行线路撤销操作而不是放置新的线路。撤销刚放置的线路同样可以使用退格键BackSpace（退格）完成。当已放置线路并右击退出本条线路的布线操作后将不能再进行撤销操作。以下的快捷键可以在布线时使用。①Enter（回车）及单击——在光标当前位置放置线路。②Esc键——退出当前布线，在此之前放置的线路仍然保留。③BackSpace（退格）——撤销上一步放置的线路。若在上一步布线操作中其他对象被推开到别的位置以避让新的线路，它们将会恢复原来的位置。本功能在使用Auto－Complete时则无效。1．控制拐角的类型在交互式布线过程中，有不同拐角类型如图10-3所示，当在Preferences对话框里的PCBEditor中，InteractiveRouting下的Restrictto90／45模式的复选框不被选择，圆形拐角和任意角度拐角就可用。可使用的拐角模式有：①任意角度（A）；②450（B）；③450圆角（C）；④900（D）；⑤900圆角（E）。图10-3不同的拐角类形弧形的拐角的弧度可以通过快捷键“，”（逗号）或“。”（句号）进行增加或减小。使用Shift+“。”快捷键或Shift＋“，”快捷键则以10倍速度增加或减小控制。使用Space键可以对拐角的方向进行控制切换。10.1.2连接飞线自动完成布线在交互式布线中可以通过Ctrl十单击操作对指定连接飞线自动完成布线。这比单独手工放置每条线路效率要高得多，但本功能有以下几方面的限制。①超始点和结束点必须在同一个板层内；②布线以遵循设计规则为基础。Ctrl+单击操作可直接单击要布线的焊盘，无须预先对对象在选中的情况下完成自动布线。对部分已布线的网络，只要用Ctrl十单击操作单击焊盘或已放置的线路，便可以自动完成剩下的布线。如果使用自动完成功能无法完成布线，软件将保留原有的线路。10.1.3处理布线冲突布线工作是一个复杂的过程——在已有的元器件焊盘、走线、过孔之间放置新的统一线路。在交互式布线过程中，AltiumDesigner具有处理布线冲突问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的多种方法。从而使得布线更加快捷，同时使线路疏密均匀、美观得体。这些处理布线冲突的方法（有以下介绍的4种），这4种可以在布线过程中随时调用，通过快捷键Shift＋R对所需的模式进行切换。在交互式布线过程中，如果使用推挤或紧贴、推开障碍模式试图在一个无法布线的位置布线，线路端将会给出提示，告知用户该线路无法布通。如图10-4所示。图10-4无法布通线路的提示1．围绕障碍物走线(WalkaroundConflictingObject)该模式下软件试图跟踪光标寻找路径绕过存在的障碍，它根据存在的障碍来寻找一条绕过障碍的布线的方法。如图10-5所示。围绕障碍物的走线模式依据障碍实施绕开的方式进行布线，该方法有以下两种紧贴障碍模式。①最短长度——试图以最短的线路绕过障碍；②最大紧贴——绕过障碍布线时保持线路紧贴现存的对象。这两种紧贴模式在线路拐弯处遵循之前设置拐角类型的原则。紧贴模式可通过快捷键Shift＋H切换。如果放置新的线路时冲突对象不能被绕行，布线器将在最近障碍处停止布线。图10-5围绕障碍物的走线模式2．推挤障碍物(PushConflictingObject)该模式下软件将根据光标的走向推挤其他对象（走线和过孔），使得这些障碍与新放置的线路不发生冲突，如图10-6所示。如果冲突对象不能移动或经移动后仍无法适应新放置的线路，线路将贴近最近的冲突对象且显示阻碍标志。图10-6推挤障碍物4．忽略障碍物（None）该模式下软件将直接根据光标走向布线，不对任何冲突阻止布线。用户可以自由布线，冲突以高亮显示，如图10-7所示。图10-7忽略障碍物3．紧贴并推挤障碍物(HugAndPushConflictingObject)该模式是围绕障碍物走线和推挤障碍物两种模式的结合。软件会根据光标的走向绕开障碍物，并且在仍旧发生冲突时推开障碍物。它将推开一些焊盘甚至是一些已锁定的走线和过孔，以适应新的走线。如果无法绕行和推开障碍来解决新的走线冲突，布线器将自动紧贴最近的障碍并显示阻塞标志，如图10-4所示。5．冲突解决方案的设置在首次布线时应对冲突解决方案进行设置，在Preferences对话框中，单击PCBEditor中的InteractiveRouting项，如图10-8所示。本对话框中设置的内容将取决于最后一次交互式布线时使用的设置。推挤障碍物忽略障碍物围绕障碍物走线紧贴并推挤障碍物图10-8交互式布线设置与之相同的设置可以在交互式布线时按Tab键弹出的“InteractiveRoutingforNet”对话框中进行访问（如图10-9所示）。无论在图10-8所示对话框还是在通过Tab键调出的对话框中对冲突解决方案进行设置，都会变成下次进行交互式布线时的初始设置值。图10-9按Tab键弹出的交互式布线设置状态栏和悬浮显示(快捷键Shift+H)上显示了当前的布线模式。用户可以通过“Preferences”下PCBEditor→BoardInsightModes页面中的Summary复选框对悬浮显示进行设置。在Preferences对话框中对交互式布线选项进行设置，或使用SHIFT＋R快捷键对当前模式进行切换（见状态栏）。10.1.4布线中添加过孔和切换板层在AltiumDesigner交互布线过程中可以添加过孔。过孔只能在允许的位置添加，软件会阻止在产生冲突的位置添加过孔（冲突解决模式选为忽略冲突的除外）。过孔的属性的设计规则位于PCBRulesandConstraintsEditor对话框里的RoutingViaStyle（Design→Rules），如图10-10所示。图10-10过孔的设置1．添加过孔并切换板层在布线过程中按数字键盘的“*”或“+”键添加一个过孔并切换到下一个信号层。按“-”键添加一个过孔并切换到上一个信号层。该命令遵循布线层的设计规则，也就是只能在允许布线层中切换。单击以确定过孔位置后可继续布线。2．添加过孔而不切换板层按“2”键添加一个过孔，但仍保持在当前布线层，单击以确定过孔位置。3．添加扇出过孔按数字键盘的“/”键为当前走线添加过孔，单击确定过孔位置。用这种方法添加过孔后将返回原交互式布线模式，可以马上进行下一处网络布线。本功能在需要放置大量过孔（如在一些需要扇出端口的器件布线中）时能节省大量的时间。4．布线中的板层切换当在多层板上的焊盘或过孔布线时，可以通过快捷键L把当前线路切换到另一个信号层中。本功能在布线时当前板层无法布通而需要进行布线层切换时可以起到很好的作用。5.PCB板的单层显示在PCB设计中，如果显示所有的层，有时显得比较零乱，需要单层显示，仔细查看每一层的布线情况，按快捷键Shift+S就可单层显示，选择那一层的标签，就显示那一层；在单层显示模式下，按快捷键Shift+S又可回到多层显示模式。小结：第10章交互式布线及PCB板设计技巧10.1交互式布线10.1.1放置走线10.1.2连接飞线自动完成布线10.1.3处理布线冲突10.1.4布线中添加过孔和切换板层