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1、Allegro SPB 16.5版 PCB畫(huà)板速成主章節(jié)可以使用點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)(出現(xiàn)手指才可使用)子章節(jié)跳轉(zhuǎn)請(qǐng)使用左側(cè)的書(shū)簽實(shí)現(xiàn)目錄點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)第 1 章 焊盤(pán)制作11.1 用Pad Designer 制作焊盤(pán)11.2 制作圓形熱風(fēng)焊盤(pán)6點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)第 2 章建立封裝102.1 新建封裝文件102.2 設(shè)置庫(kù)路徑112.3畫(huà)封裝12點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)第 3 章 元器件布局建立電路板(PCB)23導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表24擺放元器件264第章 PCB 布線314.1 PCB 層疊結(jié)構(gòu)31點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)4.2 布線規(guī)則設(shè)置33點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)4.2.1對(duì)象(object).354.2.2 建立差分對(duì)364.2.3差分對(duì)規(guī)則設(shè)

2、置37與DDR 內(nèi)存走線約束規(guī)則394.2.4 CPU.64.2.7設(shè)置物理線寬和過(guò)孔45設(shè)置間距約束規(guī)則52設(shè)置相同網(wǎng)絡(luò)間距規(guī)則55點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)4.3 布線564.3.1 手工拉線564.3.2 應(yīng)用區(qū)域規(guī)則594.3.3 扇出布線604.3.4 差分布線624.3.5 等長(zhǎng)繞線644.3.6 分割平面65點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)第 5 章 輸出底片件705.1 Artwork 參數(shù)設(shè)置705.2 生成鉆孔文件755.3 輸出底片文件79第 1 頁(yè),共 89頁(yè)第1章焊盤(pán)制作1.1 用Pad Designer 制作焊盤(pán)Allegro 中制作焊盤(pán)的工作叫Pad Designer ,所有SMD 焊盤(pán)、

3、通孔焊盤(pán)以及過(guò)孔工具來(lái)制作。打開(kāi)程序->Cadence SPB 16.5->PCB Editor utilities->Pad Designer,彈出焊盤(pán)制作的該界面,如圖1.1所示。圖 1.1 Pad Designer 工具界面在Units 下拉框中選擇選擇。,常用的有Mils(毫英寸),Millimeter( 毫米)。根據(jù)實(shí)際情況在Hole type 下拉框中選擇鉆孔的類型。有如下三種選擇:Circle Drill :圓形鉆孔; Oval Slot :橢圓形孔; Rectangle Slot :矩形孔。在Plating 下拉框中選擇孔的金屬化類型,常用的有如下兩種:Pla

4、ted:金屬化的;Non-Plated :非金屬化的。的通孔的管腳焊盤(pán)要選擇金屬化的,而安裝者定位選擇非金屬化的。在Drill diameter 編輯框中輸入鉆孔的直徑。如果選擇的是橢圓或者矩形是Slot size X,Slot size Y 兩個(gè)參數(shù),分別對(duì)應(yīng)橢圓的X,Y 軸半徑和矩形的長(zhǎng)寬。情況下只要設(shè)置上述幾個(gè)參數(shù)就行了,其它參數(shù)默認(rèn)就可以。設(shè)置好以后單擊Layers,進(jìn)入如圖1.2所示界面。圖 1.2 Pad Designer Layers 界面如果制作的是表貼的焊盤(pán)將Single layer mode 復(fù)選框勾上。需要填寫(xiě)的參數(shù)有:BEGINLAYER 層的Regular Pad;S

5、OLDEMASK_TOP 層的Regular Pad;PASTEMASK_TOPPad 。如圖 1.3 所示。層的Regular圖 1.3 表貼焊盤(pán)設(shè)置如果是通孔焊盤(pán),需要填寫(xiě)的參數(shù)有:BEGINLAYER 層的Regular Pad,Thermal Relief,Pad;DEFAULTINTERNAL 層的Regular Pad,Thermal Relief,Pad;ENDLAYER 層的Regular Pad,Thermal Relief, SOLDEMASK_TOP 層的Regular Pad;PASTEMASK_TOP 層的Regular Pad 。Pad;如圖 1.4 所示。在BEG

6、INLAYER 、DEFAULTINTERNAL 、ENDLAYER 三個(gè)層面中的Thermal Relief可以選擇系統(tǒng)提供的默認(rèn)連接方式,即Circle、Square 、Oblong 、Rectangle 、Octagon 五種,在PCB 中這幾種連接方式為簡(jiǎn)單的+形,或者X形。也可以選用畫(huà)的熱風(fēng)焊盤(pán)連接方式,即選擇Flash。這需要事先做好一個(gè)Flash 文件(見(jiàn)第二節(jié))。這些參數(shù)的設(shè)置,見(jiàn)下面的介紹。圖 1.4 通孔焊盤(pán)參數(shù)設(shè)置下面一個(gè)焊盤(pán)中的幾個(gè)知識(shí)。一個(gè)物理焊盤(pán)包含三個(gè)pad,即:Regular Pad :正規(guī)焊盤(pán),在正片中看到的焊盤(pán),也是通孔焊盤(pán)的基本焊盤(pán)。Thermal Rel

7、ief :熱風(fēng)焊盤(pán),也叫花焊盤(pán),在負(fù)片中有效。用于在負(fù)片中焊盤(pán)與敷銅的接連方式。Pad :焊盤(pán),也是在負(fù)片中有效,用于在負(fù)片中焊盤(pán)與敷銅的。SOLDEMASK:阻焊層,使銅皮 露出來(lái),需要焊接的地方。PASTEMASK :鋼網(wǎng)開(kāi)窗大小。表貼1 BEGINLAYERRegular Pad :根據(jù)器件的定。封裝的焊盤(pán)名層面的選?。禾峁┑暮副P(pán)大小或者自測(cè)得的器件引腳來(lái)Thermal Relief :通常比Regular Pad 大20mil ,如果Regular Pad 的40mil ,根據(jù)需要適當(dāng)減小。小于Pad :通常比Regular Pad 大20mil ,如果Regular Pad 的根據(jù)需

8、要適當(dāng)減小。2. SOLDEMASK :通常比Regular Pad 大4mil(0.1mm)。3. PASTEMASK :與SOLDEMASK 一樣。小于40mil ,直插封裝焊盤(pán)各層面的選?。? BEGINLAYERRegular Pad :根據(jù)器件的Relief :通常比Regular Pad來(lái)定。Thermal提供的焊盤(pán)大小或者自測(cè)得的器件引腳大20mil 。Pad :與Thermal Relief 設(shè)置一樣。2 ENDLAYER與BEGINLAYER 設(shè)置一樣。3 DEFAULTINTERNAL該層各個(gè)參數(shù)設(shè)置如下:DRILL_SIZE >= 實(shí)際管腳+ 10MILRegula

9、r Pad >= DRILL_SIZE + 16MIL(0.4mm)(DRILL_SIZE<50) Regular Pad >= DRILL_SIZE + 30MIL(0.76mm)(DRILL_SIZE>=50)Regular Pad >= DRILL_SIZE + 40MIL(1mm)(鉆孔為矩形或橢圓形時(shí)) Thermal Pad = TRaXbXc-d 其中TRaXbXc-d 為Flash 的名稱(后面有Pad = DRILL_SIZE + 30MIL(0.76mm)SOLDERMASK = Regular_Pad + 6MIL(0.15mm) Flash

10、 Name: TRaXbXc-d其中:a. Inner Diameter: Drill Size + 16MILb. Outer Diameter: Drill Size + 30MILc. Wed Open:12 ( 當(dāng)DRILL_SIZE = 10MIL 以下)15 (當(dāng)DRILL_SIZE = 1140MIL)20 (當(dāng)DRILL_SIZE = 4170MIL)30 (當(dāng)DRILL_SIZE = 71170 MIL)40 (當(dāng)DRILL_SIZE = 171 MIL 以上)保證連接處的寬度不小于10mil 。d.Angle:45)圖 1.5 通孔焊盤(pán)示例制作焊盤(pán)的時(shí)候一定要注意Pad 的

11、一定要大于Regular Pad ,否則在有敷銅的層就會(huì)引起短路。由于allegro 的文件管理有點(diǎn)混,每個(gè)焊盤(pán)會(huì)使用一個(gè)文件保存,所以在給焊盤(pán)命名的時(shí)候盡量將焊盤(pán)的形狀利用。等表現(xiàn)出來(lái),以便以后可以方便的管理和重復(fù)1.2 制作圓形熱風(fēng)焊盤(pán)打開(kāi)程序->Cadence SPB 16.5->PCB Editor ,選擇File->New,如圖 1.6 所示。圖 1.6 制作熱風(fēng)焊盤(pán)彈出New Drawing框,如圖 1.7 所示。圖 1.7 New Drawing框在Drawing Name 編輯框輸入文件名稱f55cir40_15Type 列表框選擇Flash symbol ,

12、點(diǎn)擊OK。,后綴名是自動(dòng)產(chǎn)生的。在Drawing點(diǎn)擊Setup->Design Parameters所示??颍c(diǎn)擊Design,如圖 1.8打開(kāi)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置圖 1.8 Design Parameter Editor框在User Units處選擇Mils,Accuracy 那里是設(shè)置小數(shù)點(diǎn)位數(shù),默認(rèn)兩位就可。在Width 那里輸入200,Height 那里輸入200 ,設(shè)置畫(huà)圖區(qū)域的大小,可以根據(jù)做的焊盤(pán)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整大小,然后Left X 那里輸入-100,Lower Y 那里輸入-100,設(shè)置畫(huà)圖區(qū)域的左下角坐標(biāo),這樣原點(diǎn)坐標(biāo)(0,0)就在畫(huà)圖區(qū)域的中心,否則會(huì)有錯(cuò)誤。其它參數(shù)默認(rèn)值就可,

13、然后點(diǎn)擊OK。點(diǎn)擊Add->Flash框,如圖 1.9菜單,彈出熱風(fēng)焊盤(pán)設(shè)置所示。圖 1.9 熱風(fēng)焊盤(pán)參數(shù)設(shè)置框在Inner diameter 編輯框輸入內(nèi)徑40,Outer diameter 編輯框輸入外徑50,Spoke width 編輯框輸入連接口的寬度15,最好不要小于板子的最小線寬。在Number of spokes 選擇開(kāi)口的數(shù)量,默認(rèn)4 就可,Spoke angel 輸入開(kāi)口的角度使用默認(rèn)的45 度就可。其它默認(rèn),點(diǎn)擊OK 后就會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)花焊盤(pán)形狀,如圖 1.10 所示。圖 1.10 花焊盤(pán)至此一個(gè)圓形熱風(fēng)焊盤(pán)就制作完成了,如果要生成其它形狀的焊盤(pán),如橢圓形,方 形等,

14、就不能用Add->Flash 來(lái)生成,需要用Shape 菜單下面的畫(huà)矩形畫(huà)圓等工具來(lái)畫(huà)。先畫(huà)一個(gè)草圖,并將每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算出來(lái),然后使用畫(huà)矩形畫(huà)圓等命令并通過(guò)在命令狀態(tài)欄那里輸入坐標(biāo)來(lái)畫(huà)。需要注意的是由于熱風(fēng)焊盤(pán)是在負(fù)片中使用的,你畫(huà)出的形狀看得到 的地方(圖 1.10 綠線圍起的區(qū)域)實(shí)際上做出PCB 來(lái)后是被腐蝕掉的,黑色(底色)的正有銅的地方。第2章建立封裝2.1 新建封裝文件用Allegro 來(lái)演示做一個(gè)K4X51163 內(nèi)存的封裝。打開(kāi)程序->Cadence SPB 16.5->PCB Editor ,選擇File->New,彈出新建設(shè)計(jì)圖 2.1 所示???,

15、如圖 2.1 新建封裝在Drawing Type 列表框中選擇Package symbol ,然后點(diǎn)擊Browse 按鈕,選擇保存的路徑并輸入文件名,如圖 2.2 所示圖 2.2 選擇保存封裝的路徑點(diǎn)擊打開(kāi)回到New Drawing點(diǎn)擊保存文件。2.2 設(shè)置庫(kù)路徑框,點(diǎn)擊OK。就會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)bga63.dra 的封裝文件。在畫(huà)封裝之前需要在Allegro 設(shè)置正確的庫(kù)路徑,以便能正確調(diào)出做焊盤(pán)或者其它符號(hào)。打開(kāi)之前建立的封裝文件bga63.dra ,選擇Setup->User Preferences,如圖2.3所示。圖 2.3 設(shè)置路徑彈出User Preferences Editor

16、框,如圖 2.4 所示。圖 2.4 User Preferences Editors框點(diǎn)擊Paths 前面的+號(hào)展開(kāi)來(lái),再點(diǎn)擊Library,現(xiàn)在只需要設(shè)置兩個(gè)地方就可以了,padpath( 焊盤(pán)路徑)和psm path( 封裝路徑)。點(diǎn)擊padpath 右邊Value列的按鈕。彈出padpathItems框,如圖2.5所示。圖 2.5padpath框點(diǎn)擊圖標(biāo)按鈕,在padpath Items框的列表框中新增了一個(gè)空項(xiàng),點(diǎn)擊右邊的按鈕彈出一個(gè)路徑選擇框,選擇你存放焊盤(pán)的文件夾加入其中,點(diǎn)擊OK。如果想要加入多個(gè)路徑,重復(fù)上述過(guò)程就即可。還可以點(diǎn)擊padpath Items框右上角的下個(gè)上移下移

17、箭頭來(lái)移動(dòng)列表框中的項(xiàng)目,越靠上的優(yōu)先權(quán)越高,如果不同路徑中的焊盤(pán)或封裝出現(xiàn)相同名字的時(shí)候allegro 會(huì)優(yōu)先選用最上面的路徑中的焊盤(pán)和封裝。封裝路徑的設(shè)置過(guò)程和焊盤(pán)路徑的設(shè)置過(guò)一樣的,這里就不重復(fù)了。2.3 畫(huà)封裝首先要設(shè)置一下工作參數(shù),點(diǎn)擊Setup->Design Parameters 打開(kāi)設(shè)計(jì)設(shè)置框,點(diǎn)擊Design,如圖 2.6 所示。先選擇合適的,根據(jù)的提供的參數(shù),這里選擇Millimeter 比較合適,下的參數(shù)就可以了。在Width 和在User Units 處選擇Millimeter 。然后只要設(shè)置ExtentsHeight 編輯框中分別輸入20,20。將工作區(qū)域的寬和

18、高都設(shè)置為20mm 。在Left X 和Lower Y輯框中分別輸入-10,-10。設(shè)置左下角的坐標(biāo)為(-10,-10)這樣工作區(qū)域的原點(diǎn)(0,0)就在區(qū)編域的中心。也可以調(diào)整通過(guò)調(diào)整左下角的坐標(biāo)來(lái)間接調(diào)整原點(diǎn)的位置。點(diǎn)擊OK關(guān)閉DesignParameter Editor框。圖 2.6 Design Parameter Editor框?yàn)榱耸止し胖酶_,還可以把網(wǎng)格設(shè)置得小一樣,點(diǎn)擊Setup->Grids,彈出Define Grid框,如圖 2.7 所示。圖 2.7 Define Grid框在Non-Etch 和All Etch 層的Spacing X Y 編輯框內(nèi)都填入0.1 。點(diǎn)

19、擊OK 關(guān)閉框。下面開(kāi)始放置焊盤(pán),點(diǎn)擊Layout->Pins 如圖 2.8所示,或者直接點(diǎn)擊工具欄右上角處的圖標(biāo)按鈕。圖 2.8 放置焊盤(pán)命令然后點(diǎn)擊右邊的Options 按鈕,彈出Options 面板,如圖 2.9 所示。圖 2.9 Pin Options 窗口選擇事先制作焊盤(pán),點(diǎn)擊Padstack 右邊的按鈕,彈出Select a padstack框。如圖 2.10 所示。將Database,Library 兩個(gè)復(fù)選框勾上。左邊的列表框中將把庫(kù)路徑的所有焊盤(pán)都列出來(lái),如果沒(méi)有你要的焊盤(pán)則檢查一下路徑設(shè)置是否正確。在列表框中單擊需要放置的焊盤(pán),也可以在左上角的編輯框中直接輸入需要放置

20、的焊盤(pán)名稱,選擇好以后點(diǎn)擊OK。這時(shí)候在Options窗口中的Padstack右邊的編輯框內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)剛才選的焊盤(pán)的名稱。圖 2.10 焊盤(pán)選擇框還可以的放幾行幾列焊盤(pán),而不必要一個(gè)一個(gè)的放置,這在制作管腳很多而排列有上提供的參數(shù),將Options 窗口中的其序的封裝的時(shí)候非常方便,根據(jù)它參數(shù)填入為圖2.11 所示的數(shù)值。圖 2.11 焊盤(pán)放置參數(shù)這里X,Y 的Qty,Spacing,Order 的參數(shù)表示,共放置9 列10 行焊盤(pán),即(9X10=90),焊盤(pán)的X 方向間距為0.8mm,Y 方向間距為0.8mm,X 軸的生長(zhǎng)方向?yàn)橄蛴疑L(zhǎng),Y 軸的生長(zhǎng)方向?yàn)橄蛳律L(zhǎng)。Pin#處指的是焊盤(pán)編號(hào)以A

21、1 開(kāi)始,按1 增加,即(A1,A2,A3) 。Text block 設(shè)置的是焊盤(pán)編號(hào)字體的大小。Offset X,Y 設(shè)置的是焊盤(pán)編號(hào)字體與焊盤(pán)的偏移。設(shè)置好以后在d 窗口輸入x -3.2 3.6(-3.2,3.6 是最左上角那個(gè)焊盤(pán)的坐標(biāo),需要事先計(jì)算好)如圖 2.12 所示。圖 2.12 輸入坐標(biāo)值在工作區(qū)域右鍵選擇Done 。則焊盤(pán)全部放置出來(lái)了,如圖 2.13 所示。圖 2.13 放置焊盤(pán)圖標(biāo)按鈕,或者點(diǎn)擊Edit->Delete 。還需要將中間多余的三列刪除,點(diǎn)擊工具欄的然后按住鼠標(biāo)左鍵將要?jiǎng)h除的焊盤(pán)全部框中,或者單個(gè)的點(diǎn),右鍵選擇Done。如圖2.14所示。圖 2.14 刪

22、除多余的焊盤(pán)自動(dòng)生成的焊盤(pán)編號(hào)和我們要的焊盤(pán)編號(hào)不符,為此還需將焊盤(pán)編號(hào)改過(guò)來(lái)。單擊左上角的圖標(biāo)按鈕,將編輯模式切換到General edit 模式。點(diǎn)擊右邊的Find 窗口然后點(diǎn)擊AllOff 按鈕,再將Text復(fù)選框勾上,如圖2.15 所示。圖 2.15 選中Text 元素然后將鼠標(biāo)移到需要修改的編號(hào)上面(字體會(huì)變成的編輯框內(nèi)修改為我們需要的編號(hào)。如圖 2.16 所示。),點(diǎn)擊右鍵選擇Text edit在彈出圖 2.16 修改Text全部修改后的焊盤(pán)如圖 2.17 所示。圖 2.17 修改后的焊盤(pán)編號(hào)修改好就添加絲印和其它層。點(diǎn)擊工具欄的圖標(biāo),或者選擇Shape->Rectangul

23、ar 。Options 窗口中選擇如圖 2.18 所示添加裝配層。圖 2.18 添加裝配層在命令狀態(tài)欄中輸入:x -4 5,再輸入:x 4 -5。右鍵選擇Done 。圖標(biāo),或者選擇Shape->Rectangular 。Options添加元器件實(shí)體寬度層。點(diǎn)擊工具欄的窗口中選擇如圖 2.19 所示。在命令狀態(tài)欄中輸入:x -4 5右鍵選擇Done 。,再輸入:x 4 -5。圖 2.19 添加實(shí)體層添加絲印層。點(diǎn)擊左邊工具欄的圖標(biāo),或者選擇菜單項(xiàng)Add->Line 。Options 窗口設(shè)置如圖 2.20 所示。Line width( 線寬)那里選擇0.1mm ,根據(jù)需要調(diào)整。在命令

24、狀態(tài)欄中輸入:x -4 -5;輸入:x 4 -5;輸入:x 4 5;輸入:x -4 5這;輸入:x 4 -5。右鍵選擇Done 。圖 2.20 添加絲印層然后手工在左上角畫(huà)個(gè)貼片的方向標(biāo)志,點(diǎn)擊左邊工具欄的圖標(biāo),或者選擇菜單項(xiàng)Add->Line 。Options 窗口設(shè)置與圖 2.20一樣。點(diǎn)擊鼠標(biāo)在左上角畫(huà)一個(gè)角形作為貼片方向的標(biāo)志。畫(huà)好后如圖2.21所示。圖2.21 添加好裝配、實(shí)體與絲印后的封裝為封裝添加其它必要的元素。 添加絲印上,供焊接位號(hào),位號(hào)是在原理圖的編號(hào),在PCB的圖標(biāo),或者選擇菜單Add->Text ,或者直接用菜單參考。點(diǎn)擊左邊工具欄Layout->La

25、bels->RefDes。Options 窗口如圖 2.22 所示??梢栽赥ext block 選擇其它的字體大小,小寫(xiě)無(wú)所謂)默認(rèn)就行。在旁邊單擊鼠標(biāo)左鍵,然后在命令狀態(tài)欄中輸入:ref(大,右鍵選擇Done 。圖 2.22 添加位號(hào)添加參數(shù)值,參數(shù)值在絲印層,在PCB 上不一定印出來(lái)。供調(diào)試參考。點(diǎn)擊左邊工具欄圖標(biāo),或者選擇菜單Add->Text 。Options 窗口如圖2.23 所,右鍵旁邊單擊鼠標(biāo)左鍵,然后在命令狀態(tài)欄中輸入:val(大小寫(xiě)無(wú)所謂)。示。在選擇Done圖 2.23 添加值添加類型,擊左邊工具欄圖標(biāo),或者選擇菜單Add->Text ,或者直接執(zhí)行菜單L

26、ayout->Labels->Device 。Options 窗口如圖 2.24 所示。在旁邊單擊鼠標(biāo)左鍵,然后在命令狀態(tài)欄中輸入:dev(大小寫(xiě)無(wú)所謂),右鍵選擇Done 。圖 2.24 添加類型添加裝配層位號(hào),該層不是必需的,可以根據(jù)貼片工藝選擇。點(diǎn)擊左邊工具欄圖標(biāo),或者選擇菜單Add->Text,或者直接用菜單Layout->Labels->RefDes。Options窗口如圖 2.25 所示。在謂),右鍵選擇Done 。旁邊單擊鼠標(biāo)左鍵,然后在命令狀態(tài)欄中輸入:dev(大小寫(xiě)無(wú)所圖 2.25 添加裝配層位號(hào)至此一個(gè)封裝就制作完畢了,點(diǎn)擊保存文件后即可,al

27、legro 自動(dòng)生成一個(gè)dra 和一個(gè)psm 的文件,把這兩個(gè)文件一起放在你的封裝庫(kù)文件夾中,用2.2 小節(jié)的把你的封裝庫(kù)文件夾路徑加入allegro 中。畫(huà)封裝如圖 2.26 所示。圖 2.26 制作封裝第3章元器件布局3.1 建立電路板(PCB)打開(kāi)程序->Cadence SPB 16.5->PCB Editor ,選擇File->New,彈出新建設(shè)計(jì)如圖 3.1 所示??颍瑘D 3.1 新建設(shè)計(jì)框點(diǎn)擊Browse 按鈕,彈出文件框,在圖標(biāo)列表內(nèi)選擇保存的路徑,輸入文件名,最好單獨(dú)保一個(gè)文件夾里,如圖 3.2 所示圖 3.2 選擇文件保存路徑單擊打開(kāi)關(guān)閉文件框?;氐絅ew

28、Drawing框,單擊OK。如果想使用向?qū)?lái)建立電路板,則在New Drawing框中選擇Board(wizard) ,如圖 3.3 所示。圖 3.3 使用向?qū)Х绞缴呻娐钒暹x擇Board(wizard) 點(diǎn)擊OK 后就會(huì)出來(lái)一個(gè)向?qū)С杉纯???颍凑仗崾疽徊揭徊皆O(shè)置好直到完3.2 導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表打開(kāi)程序->Cadence SPB 16.5->PCB Editor ,打開(kāi)3.1 節(jié)用手工建立test.brd 。選擇菜單File->Import->Logic ,如圖 3.4 所示。電路板圖 3.4 導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表彈出Import Logic框。如圖 3.5 所示。在Import l

29、ogic type 組合框內(nèi)選擇網(wǎng)絡(luò)表輸出的類型,因?yàn)樵韴D是用Orcad Capture 設(shè)計(jì)的,所以選擇Design entryCIS(Capture) 。Place changed component 組合框用來(lái)選擇導(dǎo)入新的網(wǎng)絡(luò)表后是否更新PCB中的封裝。Always:總是更新; Never :從不更新;If same symbol :一樣的時(shí)候不更新。Allow etch removal during ECO :新導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表后, allegro 將網(wǎng)絡(luò)了的管腳上的多余走線刪除。Ignore FIXED property :當(dāng)滿足替換條件或者其它更改刪除時(shí)是否忽略有FIXED 屬性的、走

30、線、網(wǎng)絡(luò)等等。改變Create user-defined properties :根據(jù)網(wǎng)絡(luò)表中用戶定義的屬性在電路板內(nèi)建立相同的屬性。Create PCB XML from input data:生成XML 格式文件。圖 3.5 Import Logic框由于是新導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表,上面只需要選擇Import logic type 就可以,其它默認(rèn)。Importdirectory 編輯框輸入的是網(wǎng)絡(luò)表的路徑。點(diǎn)擊右邊的按鈕彈出一個(gè)文件選擇3.6 所示??颍鐖D圖 3.6 文件框選擇存放網(wǎng)絡(luò)表的目錄(共三個(gè)文件)點(diǎn)擊OK 關(guān)閉框。也可直接在Importdirectory 編輯框輸入路徑。然后點(diǎn)擊Impo

31、rt Cadence 按鈕,完成后可以點(diǎn)擊Viewlog 按查看是否有錯(cuò)誤,如果有錯(cuò)誤都是路徑不對(duì),或者原理圖封裝名稱不對(duì)應(yīng),原理圖中符號(hào)管腳與封裝管腳不對(duì)應(yīng)造成的,將這些錯(cuò)誤一一排隊(duì)后再重新導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表,直到?jīng)]有錯(cuò)誤和警告。3.3 擺放元器件為了擺放出Define Grid和畫(huà)線更精確,需要將網(wǎng)格設(shè)置成合適的大小。點(diǎn)擊Setup->Grids ,彈框,將Non-Etch 與All Etch 的大小都設(shè)置為5mil(或者更小),如圖3.7所示。所有的Offset 都不需要設(shè)置。點(diǎn)擊OK 關(guān)閉框。圖 3.7 設(shè)置PCB 網(wǎng)格大小擺放之前先畫(huà)一個(gè)outline 區(qū)域,否則不能用Quickpla

32、ce命令來(lái)快速擺放。如果PCB 板的大小形狀已經(jīng)確定確定的來(lái)畫(huà),如果未確定的,可以先畫(huà)一個(gè)大概的形狀,所有元器件的布局確定后再重新修改。點(diǎn)擊左邊工具欄的圖標(biāo),或者選擇菜單項(xiàng)Add->Line。Options 窗口設(shè)置如圖示,Line width( 線寬)選擇10mil 。圖 3.8 畫(huà)板框然后點(diǎn)在工作區(qū)域內(nèi)點(diǎn)鼠標(biāo)左鍵畫(huà)出一個(gè)封裝的區(qū)域,現(xiàn)在還沒(méi)必要很精確的確定板框,待所有都擺放好后再調(diào)整。擺放有手工和快速自動(dòng)擺放兩種方式??焖贁[放可以很快的將滿足條件的擺放出來(lái),并按照類型和編號(hào)順序擺放。點(diǎn)擊Place->Quickplace 菜單,彈出Quickplace 對(duì)話框,如圖 3.9 所

33、示。圖 3.9 Quickplace框(1)Placement FilterPlace by property/value :按照Place by room :按原理圖中Place by part number :按在原理圖定義的屬性或定義的room 屬性放置;值來(lái)擺放;名擺放;Place by net name :按網(wǎng)絡(luò)名擺放;Play by schematic page number :用于Design Entry HDL 原理圖按頁(yè)擺放。Place all components :擺放所有;Place by refdes :按(2)Placement Position的位號(hào)擺放。Plac

34、e by partition :用于Design Entry HDL 原理圖按原理圖分割擺放;By user pick:擺放于用戶單擊的位置;Around package kee:擺放于擺放區(qū)域周圍。(3)EdgeTop : Bottom : Left: Right:(4)Board SideTop :Bottom :擺放在板框頂部; 擺放在板框底部;擺放在板框左邊;擺放在板框右邊。擺放在頂部。擺放在底部。選擇好合適的擺放方式后,點(diǎn)擊Place 按鈕后,自動(dòng)的擺式是手工擺放元放出來(lái),單擊OK 按鈕就可以關(guān)閉框。另件,點(diǎn)擊Place->Manually示。,彈出Placement框,如圖3

35、.10所圖 3.10 Placement框(1)Placement ListComponents by refdes :網(wǎng)絡(luò)表中沒(méi)有錯(cuò)誤的都列出,可以選擇一個(gè)或多個(gè),只需要將位號(hào)前面的復(fù)選框選中即可;Package Symbols:顯示庫(kù)中封裝。點(diǎn)擊Advanced Settings面,將Library復(fù)雜框勾上就可以看到庫(kù)中有的封裝;Mechanical Symbols :可擺放的機(jī)械符號(hào)。(2)Selection FiltersMatch :選擇與輸入的名字匹配的如“U*”選擇一組IC;Property:按照定義的屬性擺放Room:按照Room 來(lái)擺放;,可以使用通配符“*”選擇一組,;P

36、art #:按照名來(lái)擺放;Net:按照網(wǎng)絡(luò)來(lái)擺放;Place by refdes :按照位號(hào)來(lái)擺放。如果在原理圖中按照的功能定義了不同的Room 屬性,在擺放的時(shí)候就可以按照Room 屬性來(lái)擺放,將不同功能的放在一塊,布局的時(shí)候好拾取。在擺放的時(shí)候可以與OrCAD Capture 交互來(lái)完成。在OrCAD Capture中打圖,選擇菜單Options->Preferences,如圖 3.11 所示。圖 3.11OrCAD Capture 交互彈出Preferences框,如圖 3.12所示。圖 3.12 Preferences框點(diǎn)擊Miscellaneous,將Enable Intert

37、ool Communication 復(fù)選框選中。點(diǎn)擊確定關(guān)閉框。之后在allegro 中打開(kāi)Placement框的狀態(tài)下,首先在原理圖中點(diǎn)擊需要放置的使之處于選中狀態(tài)下,然后切換到allegro 中,把鼠標(biāo)移到作圖區(qū)域內(nèi),就會(huì)發(fā)現(xiàn)該跟隨著鼠標(biāo)一起移動(dòng)了,在想要放置的位置單擊鼠標(biāo)左鍵即可將該放置在PCB 中,cadence 的這個(gè)交互功能非常的好用,不僅在布局的時(shí)候可以這樣,在布線能使用該功能來(lái)提高效率。的時(shí)候都PCB 布局是一個(gè)很重要很細(xì)心的工作,直接影響到電路信號(hào)的質(zhì)量。布局也是一個(gè)反復(fù)調(diào)整的過(guò)程。高速PCB 布局可以考慮以下幾點(diǎn):CPU 或者關(guān)鍵的IC 應(yīng)盡量放在PCB 的中間,以便有足夠

38、的空間從CPU 引線出來(lái)。CPU 與內(nèi)存之間的走線的放置要考慮走線都要做等長(zhǎng)匹配,所以內(nèi)存長(zhǎng)度也要考慮間隔是否夠繞線。CPU 的時(shí)鐘應(yīng)盡量靠近CPU,并且要遠(yuǎn)離其它敏感的信號(hào)。CPU 的復(fù)位電路應(yīng)盡量遠(yuǎn)離時(shí)鐘信號(hào)以及其它的高速信號(hào)。去耦電容應(yīng)盡量靠近CPU 電源的引腳,并且放置在CPU的。電源部分應(yīng)放在板子的四周,并且要遠(yuǎn)離一些高速敏感的信號(hào)。接插件應(yīng)放置在板子的邊上,發(fā)熱大的元器件應(yīng)放在置在通風(fēng)條件位置, 如機(jī)箱風(fēng)扇的方向。一些測(cè)試點(diǎn)以及用來(lái)選擇的應(yīng)放在頂層,方便調(diào)試。同能模塊的應(yīng)盡量放在同一區(qū)域內(nèi)。的位置暫時(shí)固定了,可以將其鎖住,防止不在布局的過(guò)程中,如果某一以移動(dòng)提高效率。Allegro

39、 提供了這個(gè)功能。點(diǎn)擊工具欄的右圖標(biāo)按鈕,然后點(diǎn)擊一下,鍵選擇Done ,然后該就再也無(wú)法選中了,如果要對(duì)已經(jīng)鎖定的解鎖,可以點(diǎn)擊工工具欄的圖標(biāo)按鈕,然后點(diǎn)擊右鍵Done 。也可以點(diǎn)擊該按鈕后在PCB 畫(huà)圖區(qū)域點(diǎn)擊右鍵,選擇Unfix All 選項(xiàng)來(lái)解鎖所有的。擺放的時(shí)候,如果需要將放置在對(duì)面,可以選中后單擊右鍵選擇菜單Mirror 這時(shí)候該就被放置到相反的。布線層與在完成的布局后,還要重新畫(huà)板框及畫(huà)板框的來(lái)完成這些工作,這里就不重復(fù)了。擺放層。可以參考上面的第4章PCB 布線4.1 PCB 層疊結(jié)構(gòu)層疊結(jié)構(gòu)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題,不可忽視,選擇層疊結(jié)構(gòu)考慮以下原則:面下面(第二層)為地平面,提

40、供器件面;層以及為頂層布線提供參考平所有信號(hào)層盡可能與地平面相鄰;盡量避免兩信號(hào)層直接相鄰;主電源盡可能與其對(duì)應(yīng)地相鄰;兼顧層壓結(jié)構(gòu)對(duì)稱。對(duì)于母板的層排布,現(xiàn)有母板很難距離布線,對(duì)于工作頻率在50MHZ以上的(50MHZ 以下的情況可參照,適當(dāng)放寬),建議排布原則:面、焊接面為完整的地平面();無(wú)相鄰平行布線層;所有信號(hào)層盡可能與地平面相鄰;關(guān)鍵信號(hào)與地層相鄰,不跨分割區(qū)?;谝陨显瓌t,對(duì)于一個(gè)四層板,優(yōu)先考慮的層疊結(jié)構(gòu)應(yīng)該是:S G PS信號(hào)地平面電源層信號(hào)對(duì)于一個(gè)六層板,最優(yōu)的層疊結(jié)構(gòu)是:S1 G1 S2G2P信號(hào)地平面信號(hào)地平面電源層S4S1信號(hào)對(duì)于一個(gè)八層板,有兩種方案:方案1:方案2

41、:信號(hào)S1信號(hào)G1地平面G1地平面S2S2信號(hào)信號(hào)G2P1地平面電源層PG2電源層地平面S3S3信號(hào)信號(hào)G3P2地平面電源層S4S4信號(hào)信號(hào)方案2 主要是比方案1 多了一個(gè)電源層,在電源比較多的情況下可以選擇方案2。對(duì)于層的結(jié)構(gòu)也是按照上面的原則來(lái)定,可以參考其它的資料。下面以SMDK6410板(設(shè)計(jì)為八層板)來(lái)設(shè)置層疊結(jié)構(gòu),規(guī)則設(shè)置,PCB 布線等。打開(kāi)程序->Cadence SPB 16.5->PCB Editor ,然后打開(kāi)在第3 章布局PCB 文件。點(diǎn)點(diǎn)擊工具欄的圖標(biāo)按鈕,或者選擇Setup->Cross-section 菜單,如圖4.1所示。圖 4.1 層疊結(jié)構(gòu)設(shè)置

42、彈出Layout Cross Section4.2框,如圖所示。圖 4.2 Layout Cross Section框由于電路板是用手工建立的,所以在Cross Section 中只有Top 層和BOTTOM 層,需要手工來(lái)增加6個(gè)層,并調(diào)整層疊結(jié)構(gòu)。在Subclass Name 一欄前面的序號(hào)上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵,彈出一個(gè)菜單,如圖 4.3 所示。圖 4.3 增加層可以選擇Add Layer Above 在該層上方增加一層,可以選擇Add Layer Below 在該層下方增加一層,還可以選擇Remove Layer 刪除該層。在走線層之間還需要有一層層。最后設(shè)置八層板的層疊結(jié)構(gòu)如圖4.4 所示,

43、采用的是方案2的層疊結(jié)構(gòu)。圖 4.4 八層板層疊結(jié)構(gòu)Subclass Name 一列是該層的名稱,可以按照的需要來(lái)填寫(xiě)。Type 列選擇該層的類型,有三種:CONDUCTOR :走線層;PLANE:平面層,如GND 平面;DIELECTRIC:介質(zhì)層,即層。Material 列設(shè)置的是該層的材料,根據(jù)實(shí)際PCB 板廠提供的資料來(lái)設(shè)置。Thickness 設(shè)置的是該層的厚度,如果是走線層或平面層則是銅皮的厚度。Conductivity 設(shè)置的是銅皮的電阻率。Dielectric Constant 列設(shè)置介質(zhì)層的介電常數(shù),與Thickness 列的參數(shù)一起都是計(jì)算阻抗的必要參數(shù)。Loss Tang

44、ent 列設(shè)置介質(zhì)層的正切損耗。NegativeArtwork 設(shè)置的是該層是否以負(fù)片形式輸出底片,表示輸出負(fù)片,表示輸出正片。在這個(gè)板中,POWER1 與GND2 采用負(fù)片形式。設(shè)置好后點(diǎn)擊OK 關(guān)閉框。4.2 布線規(guī)則設(shè)置布線約束規(guī)則是PCB 布線中很重要的一步工作,規(guī)則設(shè)置和好壞直接影響到PCB 信號(hào)的好壞和工作效率。布線規(guī)則主要設(shè)置的是差分線,線寬線距,等長(zhǎng)匹配,過(guò)孔等等。下面一 步一步設(shè)置這些規(guī)則。約束規(guī)則在約束管理器中設(shè)置。選擇菜單Setup->Constraints->Constraint Manager。或者直接點(diǎn)擊工具欄上的圖標(biāo)按鈕打開(kāi)約束管理器,如圖4.5所示。

45、圖4.5 打開(kāi)約束管理器4.6 所示。打開(kāi)約束管理器后的界面如圖圖 4.6 約束管理器可以看到界面包含了兩個(gè)工作區(qū),左邊是工作簿/工作表選擇區(qū),用來(lái)選擇進(jìn)行約束的 類型;右邊是工作表區(qū),是對(duì)應(yīng)左邊類型的具體約束設(shè)置值。在左邊共有6個(gè)工作表,而一 般只需要設(shè)置前面四個(gè)工作表的約束就可以了,分別是Electrical 、Physical 、Spacing、Same Net Spacing 。分別對(duì)應(yīng)的是電氣規(guī)則的約束、物理規(guī)則的約束,如線寬、間距規(guī)則的約束(不同網(wǎng)絡(luò))、同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的間距規(guī)則。為了能更使用約束管理器,先做一點(diǎn)基本概念的解釋。4.2.1 對(duì)象(object)對(duì)象是約束所要設(shè)置的目標(biāo)

46、,是具有優(yōu)先級(jí)的,頂層指定的約束會(huì)被底層的對(duì)象繼承,底層對(duì)象指定的同樣約束優(yōu)先級(jí)高于從頂層繼承下來(lái)的約束,盡量在頂層指定約束。最頂層的對(duì)象是系統(tǒng)system,底層的對(duì)象是管腳對(duì)pinpair 。對(duì)象的層次系統(tǒng)(system)-> 設(shè)計(jì)(Design)-> 總線(bus)->網(wǎng)絡(luò)類(net class)-> 總線(bus)-> 差分對(duì)(differential pair)-> 擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)(Xnet)-> 相對(duì)或匹配群組(Match group)-> 管腳對(duì)(Pin pair)(1) 系統(tǒng)(system)依次為:系統(tǒng)是最高等級(jí)的對(duì)象,除了擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)

47、、互連電纜和連接器。(2) 設(shè)計(jì)(Design)設(shè)計(jì)(比如單板)之外,還連接器這些設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)代表一個(gè)單板或者系統(tǒng)中的一塊單板,在多層板結(jié)構(gòu)中,每塊單板都是系統(tǒng)的一 個(gè)單獨(dú)的設(shè)計(jì)。(3) 網(wǎng)絡(luò)類集合(net class) 網(wǎng)絡(luò)類集合可以是總線、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)、差分對(duì)及群組匹配的集合。(4) 總線(bus) 總線是管腳對(duì)、網(wǎng)絡(luò)或者擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的集合。在總線上獲取的約束被所有總線的成員繼承。在與原理圖相關(guān)聯(lián)時(shí),約束管理器不能創(chuàng)建總線,而且總 線是設(shè)計(jì)層次的,并不屬于系統(tǒng)層次。(5) 差分對(duì)(differential pair) 用戶可以對(duì)具有差分性質(zhì)的兩對(duì)網(wǎng)絡(luò)建立差分對(duì)。(6) 擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)(Xnet)

48、網(wǎng)絡(luò)就是從一個(gè)管腳到其他管腳的連接。如果網(wǎng)絡(luò)的中間串接了的、分立的::器件比如電阻、電容或者電感,那么跨接在這些器件的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以看成一個(gè)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。如圖4.7所示,網(wǎng)絡(luò)net1 、net2 和net3 組成一個(gè)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。圖 4.7 Xnet(7) 相對(duì)或匹配群組(Match group) 匹配群組也是網(wǎng)絡(luò)、擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)和管腳對(duì)的集合,但集合內(nèi)的每個(gè)成員都要匹配或者相對(duì)于匹配于 組內(nèi)的一個(gè)明確目標(biāo),且只能在【relative propagation delay 】工作表定義匹配群組,共涉及了三個(gè)參數(shù),目標(biāo),相對(duì)值和偏差。 如果相對(duì)值沒(méi)有定義,匹配群組內(nèi)的所有成員將是絕對(duì)的

49、,并一定的偏差。如果定義了相對(duì)值,那么組內(nèi)的所有成員將相對(duì)于明 確的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。目標(biāo):組內(nèi)其他管腳對(duì)都要參考的管腳對(duì)就是目標(biāo),目標(biāo)可以是默認(rèn)的也可以是明確指定的管教對(duì),其他的管腳對(duì)都要與 這個(gè)目標(biāo)比較。相對(duì)值:每個(gè)成員與目標(biāo)的相對(duì)差值,如果沒(méi)有指定差值,那么所有成員就需要匹配,如果此值不為0,群組就是一個(gè)相對(duì) 匹配的群組。偏差:匹配的偏差值。(8) 管腳對(duì)(Pin pair)管腳對(duì)代表一對(duì)邏輯連接的管腳,是驅(qū)動(dòng)和接收。Pin pair 可能不是直接連接的,但是肯定一個(gè)網(wǎng)絡(luò)或者擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)中4.2.2 建立差分對(duì)本設(shè)計(jì)有三對(duì)差分信號(hào),分別是DDR 內(nèi)存時(shí)鐘信號(hào)、USB OTG 數(shù)據(jù)信號(hào)、USB HOS

50、T數(shù)據(jù)信號(hào)。在約束管理器中選擇Objects->Create->Differential Pair ,如圖 4.8 所示。圖 4.8 建議差分對(duì)彈出Create Differential Pair,如圖 4.9 所示。圖 4.9 Create Differential Pair框在左上角的下拉框中選擇Net,然后在下面的列表框中找到DDR 內(nèi)存的兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)網(wǎng)絡(luò)分別是XM1SCLK 、XM1SCLKN 在列表框中雙擊這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)或者單擊選中后點(diǎn)按鈕加到右邊的Selections 編輯框中。在Diff Pair Name 編輯框中輸入差分對(duì)的名字:DDRCLK,然后點(diǎn)擊Create 按

51、鈕。點(diǎn)擊關(guān)閉框。其它的兩個(gè)差分對(duì)用同樣的建立,這里就不重復(fù)了。最后點(diǎn)擊左邊Electrical 工作表下的Net->Routing ,在右邊的工三個(gè)差分對(duì)。如圖 4.10 所示。作表中就可以看到設(shè)置圖 4.10 設(shè)置差分對(duì)4.2.3 差分對(duì)規(guī)則設(shè)置建立好差分對(duì)后,還需要建立一個(gè)專門(mén)于差分對(duì)的電氣規(guī)則。首先點(diǎn)擊左邊工作表選擇區(qū) 中 的 Electrical 工 作 表 下 的 Electrical Constraint Set->Routing->DifferentialPair,然后選擇菜單Objects->Create->Electrical CSet,如圖 4

52、.11所示。圖 4.11 差分對(duì)規(guī)則設(shè)置彈出Create Electrical CSet框,如圖 4.12 所示。在Electrical CSet 編輯框中輸入該約束規(guī)則的名稱:DIFF_FAIR ,點(diǎn)擊OK 關(guān)閉框。圖 4.12 Create Electrical CSet框這時(shí)候在右邊的工作表內(nèi)我看看到多了一個(gè)DIFF_PAIR約束規(guī)則,如圖4.13所示。圖 4.13 增加的DIFF_PAIR 規(guī)則下面給這個(gè)差分對(duì)約束規(guī)則設(shè)置參數(shù)。差分對(duì)約束規(guī)則參數(shù)主要有以下幾個(gè):Uncoupled Length :差分對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的不匹配的長(zhǎng)度。即不能按差分對(duì)走線的總長(zhǎng)度。Min Line Spacing

53、:最小的線間距。Primary Gap :差分對(duì)最優(yōu)先選擇的線間距(邊到邊間距)。Primary Width :差分對(duì)最優(yōu)先選擇的線寬。Neck Gap:差分對(duì)在Neck 模式下的線間距(邊到邊間距), 用于在布線密集區(qū)域內(nèi)切換到Neck 模式,這時(shí)差分對(duì)走線的線間距由Primary Gap 設(shè)定的值切換到該值。Neck Width:差分對(duì)在Neck 模式下的線寬,用于在布線密集區(qū)域內(nèi)切換到Neck 模式,這時(shí)差分對(duì)走線的線寬由Primary Width 設(shè)定的值切換到該值。最后設(shè)置的差分線規(guī)則約束參數(shù)如圖 4.14 所示。圖 4.14 設(shè)置差分對(duì)約束參數(shù)由于布線密度大走線空間有線,所以差分對(duì)的間距采用1W 原則(線邊到線邊),如果空,可采用3W 原則。分別設(shè)置了Primary 模式和Neck 模式下的線寬和線間距為間(5mil,5mil),(3.15mil,3.15mil) 。Neck 模式主要用于從CPU扇出時(shí)候的線寬線間距。設(shè)置好差分對(duì)約束規(guī)則后,將該約束規(guī)則應(yīng)用到剛才建立的兩個(gè)差分信號(hào)上,點(diǎn)擊左邊工作表選擇區(qū)中的Electrical 工作表下的Net->Routing 在右邊的工作表中找到剛才建立的三個(gè)

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