第7章-元器件布局

Protel99SE實用教程（第3版）趙景波

張偉

編著人民郵電出版社第四章原理圖符號制作目錄CONTENTS7.1電路板設(shè)計的基本流程7.2設(shè)置電路板類型7.3規(guī)劃電路板7.4準備電路板設(shè)計的原理圖文件和網(wǎng)絡(luò)表文件7.5載入網(wǎng)絡(luò)表文件和元器件封裝7.6元器件布局7.7課堂案例──指示燈顯示電路的布局7.8課堂練習(xí)──線性電源電路的布局習(xí)題元器件布局在原理圖和網(wǎng)絡(luò)表準備好后，就可以進行電路板設(shè)計了。PCB電路板設(shè)計主要包括兩部分內(nèi)容：元器件布局和電路板的布線。本章主要介紹元器件布局的知識，電路板布線將在第8章介紹。7.1電路板設(shè)計的基本流程設(shè)計PCB電路板的基本流程如圖7-1所示。1．準備原理圖和網(wǎng)絡(luò)表只有原理圖和網(wǎng)絡(luò)表生成后，才可能將元器件封裝和網(wǎng)絡(luò)表載入到PCB編輯器，然后才能進行電路板的設(shè)計。網(wǎng)絡(luò)表是印制電路板自動布線的靈魂，更是聯(lián)系原理圖編輯器和PCB編輯器的橋梁和紐帶。在本書前面的原理圖設(shè)計的章節(jié)中，已經(jīng)較為詳細地介紹了原理圖的繪制方法和網(wǎng)絡(luò)表文件的生成。2．設(shè)置環(huán)境參數(shù)在PCB編輯器中開始繪制電路板之前，可以根據(jù)習(xí)慣設(shè)置PCB編輯器的環(huán)境參數(shù)，包括柵格大小、光標捕捉區(qū)域的大小、公制/英制轉(zhuǎn)換參數(shù)及工作層面顏色等。環(huán)境參數(shù)設(shè)計的好壞，將會直接影響電路板設(shè)計的效率。7.1電路板設(shè)計的基本流程3．規(guī)劃電路板規(guī)劃電路板包括以下內(nèi)容。（1）電路板的選型，選擇單面板、雙面板或者多面板。（2）確定電路板的外形，包括設(shè)置電路板的形狀、電氣邊界和物理邊界等參數(shù)。（3）確定電路板與外界的接口形式，選擇具體接插件的封裝形式及確定接插件的安裝位置和電路板的安裝方式等。從設(shè)計的并行性角度考慮，電路板的規(guī)劃工作有一部分應(yīng)當放在原理圖繪制之前，比如電路板類型的選擇、電路板的接插件和安裝形式等。在電路板的設(shè)計過程中，千萬不能忽視這一步工作，否則有的后續(xù)工作將沒法進行。4．載入網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝在PCB編輯器中，只有載入了網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝后才能開始電路板的繪制。在Protel99SE中，利用系統(tǒng)提供的更新PCB電路板設(shè)計功能或者載入網(wǎng)絡(luò)表的功能，既可以在原理圖編輯器中將元器件封裝和網(wǎng)絡(luò)表更新到PCB編輯器中，也可以在PCB編輯器中載入元器件封裝和網(wǎng)絡(luò)表。7.1電路板設(shè)計的基本流程5．元器件布局元器件布局應(yīng)當從機械結(jié)構(gòu)、散熱、電磁干擾、將來布線的方便性等方面進行綜合考慮。先布置與機械尺寸和安裝尺寸有關(guān)的器件，然后布置大的、占位置的器件和電路的核心元器件，最后布置外圍的小元器件。6．電路板布線在電路板布線階段，設(shè)計者可采用系統(tǒng)提供的自動布線功能，也可以采用手工的方法來對電路板進行布線。采用Protel99SE提供的自動布線功能時，只需進行簡單、直觀的設(shè)置，系統(tǒng)就會根據(jù)設(shè)置好的設(shè)計規(guī)則和自動布線規(guī)則，選擇最佳的布線策略對電路板進行布線。如果不滿意自動布線的結(jié)果，還可以對結(jié)果進行手工調(diào)整，這樣既能滿足特殊的設(shè)計意圖，又能利用系統(tǒng)自動布線的強大功能使電路板的布線盡可能地符合電氣設(shè)計的要求。手工布線對設(shè)計的要求相對較高，需要對所設(shè)計的電路板和相關(guān)的電路知識比較熟悉，并且電路板設(shè)計的工作量比較大。但是，手工布線可以最大限度地滿足對電路板的性能要求，這一點是自動布線所無法比擬的。7.1電路板設(shè)計的基本流程7．地線覆銅對信號層上的接地網(wǎng)絡(luò)和其他需要保護的信號進行覆銅或包地，可以增強PCB電路板抗干擾的能力和負載電流的能力。8．設(shè)計規(guī)則檢查設(shè)計規(guī)則檢查（DesignRuleCheck，DRC）。對布完線的電路板進行DRC設(shè)計檢驗，可以確保電路板設(shè)計符合制定的設(shè)計規(guī)則，并且所有的網(wǎng)絡(luò)均已正確連接。7.2設(shè)置電路板類型一般地，根據(jù)電路板工作層面的多少可將電路板分為單面板、雙面板和多層板3種類型。在進行電路板設(shè)計之前，應(yīng)當先設(shè)置電路板的類型，它屬于規(guī)劃電路板的范疇。設(shè)置電路板類型通?？煞譃橐韵聨讉€步驟。（1）選擇電路板類型。電路板類型的選擇應(yīng)當從電路板的可靠性、工藝性和經(jīng)濟性等方面進行綜合考慮，盡量從這幾方面的最佳結(jié)合點出發(fā)來選擇電路板的類型。一般的設(shè)計，選用雙面板既能達到預(yù)期的可靠性，而且布線也比較方便，制造成本也不是很高。（2）設(shè)置電路板類型。Protel99SE提供了功能強大的圖層堆棧管理器，在圖層堆棧管理器內(nèi)可以選擇電路板的類型，還可以添加、刪除工作層面。（3）設(shè)置工作層面參數(shù)。在電路板類型選定后，就需要對所選電路板上工作層面的參數(shù)進行設(shè)置了。設(shè)置工作層面的參數(shù)主要包括設(shè)置隱藏/顯示屬性和設(shè)置工作層面的顏色等參數(shù)。7.2設(shè)置電路板類型2．設(shè)置工作層面的顯示/隱藏屬性下面介紹工作層面的顯示/隱藏屬性的設(shè)置。（1）執(zhí)行菜單命令【Design】/【Options…】，打開【DocumentOption】（文檔參數(shù)）設(shè)置對話框，然后單擊【Layers】選項卡，即可打開工作層面顯示/隱藏屬性設(shè)置對話框，如圖7-4所示。在工作層面顯示/隱藏屬性設(shè)置對話框中，選中工作層面選項前面的復(fù)選框，即可在工作窗口中顯示該工作層面。反之，則可以隱藏該工作層面。（2）取消【TopLayer】選項前復(fù)選框的選中狀態(tài)，在工作窗口中隱藏頂層信號層。隱藏頂層信號層后，工作層面的切換標簽中將不再顯示【TopLayer】選項卡，如圖7-5所示。7.2設(shè)置電路板類型7.2設(shè)置電路板類型3．設(shè)置工作層面的顏色（1）執(zhí)行菜單命令【Tools】/【Preferences…】，打開【Preferences】（系統(tǒng)參數(shù)）設(shè)置對話框，如圖7-6所示。（2）單擊【Colors】選項卡，打開工作層面顏色設(shè)置對話框，如圖7-7所示。（3）設(shè)置工作層面的顏色。在工作層面設(shè)置對話框中，設(shè)計者可以根據(jù)習(xí)慣設(shè)置各個工作層面的顏色。每一個工作層面的后面都有一個帶顏色的矩形框，單擊該矩形框，即可打開工作層面顏色配置對話框。比如，將鼠標光標移到【TopLayer】（頂層）后的紅色矩形框上，單擊鼠標左鍵，在打開的【ChooseColor】（選擇PCB電路板工作層面顏色）對話框中，重新選擇或配置當前選中工作層面的顏色，如圖7-8所示。7.3規(guī)劃電路板規(guī)劃電路板除了前面介紹的設(shè)置電路板類型外，還需要定義電路板的外形、電氣邊界和安裝孔等。通常規(guī)劃電路板時可按照如圖7-9所示的步驟進行。在進行電路板設(shè)計之前，必須首先明確電路板的形狀，并預(yù)估其大小，然后再設(shè)置電路板的邊界和放置安裝孔。電路板的邊界包括物理邊界和電氣邊界，物理邊界是定義在機械層上的，而電氣邊界是定義在禁止布線層上的。通常情況下，制板商認為物理邊界與電氣邊界是重合的，因此在定義電路板的邊界時，可以只定義電路板的電氣邊界。7.3規(guī)劃電路板7.3規(guī)劃電路板7.3規(guī)劃電路板7.4準備電路板設(shè)計的原理圖文件和網(wǎng)絡(luò)表文件一般來講，在規(guī)劃電路板之前，原理圖已經(jīng)準備好，并且經(jīng)過編譯和檢查確保無誤了。本章以前面繪制的“指示燈顯示電路.Sch”原理圖為例，介紹PCB電路板的設(shè)計全過程。準備好的原理圖如圖7-15所示。在原理圖編輯器內(nèi)，執(zhí)行菜單命令【Design】/【CreateNetlist…】，生成網(wǎng)絡(luò)表文件，如圖7-16所示。7.5載入網(wǎng)絡(luò)表文件和元器件封裝在原理圖和電路板規(guī)劃工作完成后，就需要將原理圖的設(shè)計信息傳遞到PCB編輯器中進行電路板的設(shè)計。從原理圖向PCB編輯器傳遞的設(shè)計信息主要包括網(wǎng)絡(luò)表文件、元器件的封裝和一些設(shè)計規(guī)則信息。Protel99SE實現(xiàn)了真正的雙向同步設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)表與元器件封裝的載入既可以通過在原理圖編輯器內(nèi)通過執(zhí)行菜單命令【Design】/【UpdatePCB…】來更新PCB文件來實現(xiàn)，也可以在PCB編輯器內(nèi)通過執(zhí)行菜單命令【Design】/【LoadNets…】來載入網(wǎng)絡(luò)表文件來實現(xiàn)。但是，需要強調(diào)的是，在載入網(wǎng)絡(luò)連接與元器件封裝之前，必須先載入元器件封裝庫，否則將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝的載入失敗。如果所需的元器件封裝在系統(tǒng)提供的元器件封裝庫中查找不到，則還應(yīng)當首先制作該元器件封裝。具體元器件封裝的制作方法請參考后面章節(jié)的內(nèi)容。下面將對PCB元器件封裝庫的載入、網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝的載入分別作詳細的介紹。7.5.1載入元器件封裝庫在Protel99SE中，常用的元器件封裝庫主要包括以下幾個元器件封裝庫。（1）Advpcb.Ddb。（2）GeneralIC.Ddb。（3）Miscellaneous.Ddb。在這些常用的元器件封裝庫中，一般的元器件封裝都能找到。上述元器件封裝庫位于系統(tǒng)安裝目錄“…\DesignExplorer99SE\Library\Pcb\GenericFootprints\...”下。在PCB編輯器中載入元器件封裝庫的方法與在原理圖編輯器中載入原理圖庫的方法完全相同。下面簡單介紹一下PCB元器件封裝庫的載入方法。7.5.2利用原理圖編輯器設(shè)計同步器更新網(wǎng)絡(luò)表文件和元器件封裝載入元器件封裝庫文件后，接下來就可以執(zhí)行載入網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝的操作了。Protel99SE為用戶提供了兩種簡捷的載入網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝的方法：一種是利用原理圖編輯器中的設(shè)計同步器更新PCB電路板的網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝；另一種是在PCB編輯器中載入元器件封裝和網(wǎng)絡(luò)表。下面介紹在原理圖編輯器中如何利用系統(tǒng)提供的設(shè)計同步器更新PCB編輯器中的網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝。7.5.3在PCB編輯器中載入網(wǎng)絡(luò)表文件和元器件封裝在PCB編輯器中，利用系統(tǒng)提供的載入網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝功能也能方便地載入網(wǎng)絡(luò)表文件和元器件封裝。下面介紹具體的操作方法。7.6元器件布局在完成了電路板設(shè)計前期的準備工作后，接下來就可以開始元器件的布局了。電路板上元器件布局的好壞，不僅影響到后面布線工作的難易程度，而且會關(guān)系到電路板實際工作情況的好壞。合理的元器件布局，既可消除因布線不當而產(chǎn)生的噪聲干擾，同時也便于生產(chǎn)中的安裝、調(diào)試與檢修等。7.6.1元器件布局基礎(chǔ)知識在進行元器件布局之前，先介紹一些元器件布局的基礎(chǔ)知識。1．元器件布局的方法元器件布局的方法主要包括以下3種。（1）自動布局方法。（2）手工布局方法。（3）自動布局與手工布局相結(jié)合的交互式布局方法。7.6.1元器件布局基礎(chǔ)知識下面分別介紹這3種元器件布局的特點。（1）自動布局的特點。采用自動布局方式進行元器件布局時，系統(tǒng)可能只兼顧某些設(shè)計規(guī)則（比如預(yù)拉線最短的規(guī)則），而常常會忽略一些電路設(shè)計的基本常識。比如將接插件放到了電路板的中間，如果是某些串并口類的插座，在裝配時可能造成無法裝焊。有些元器件的去耦電容沒有緊靠元器件的電源輸入和接地端，濾波回路太大，降低了去耦電容的濾波效果。因此，對于絕大多數(shù)電路設(shè)計而言，完全采用自動布局的方法是不可取的。雖然元器件自動布局在電路的實際操作中存在弊端，但它是在綜合多方面因素的情況下完成的，布局結(jié)構(gòu)比較優(yōu)化。7.6.1元器件布局基礎(chǔ)知識（2）手工布局的特點。采用手工布局時，完全根據(jù)實際電路工作和裝配的需要，進行元器件的布局，所生成的元器件布局更加符合實際應(yīng)用的要求，有利于后面的布線操作。同時，對于一個有著特殊要求的電路來講，手工布局完全可以按照設(shè)計的意圖進行布局，這是自動布局無法完成的。但是相對自動布局來講，手工布局的速度慢，所耗費的精力和時間比自動布局也多得多，并且在很大程度上取決于工作經(jīng)驗和靈感，要求操作人員具有很強的全局觀念。同時，手工布局無法保證相對最優(yōu)，而只能保證相對最實用。7.6.1元器件布局基礎(chǔ)知識（3）交互式布局的特點。從上面對自動布局和手工布局的特點分析可以看出，手工布局和自動布局各有優(yōu)缺點，從全局的角度來看，如果將二者結(jié)合起來使用，將是一個比較不錯的布局方法。綜上所述，對于元器件數(shù)目較少、電氣要求不高的電路板設(shè)計，可以采用自動布局的方法對元器件進行布局；對于元器件數(shù)目不是很多、并且有特殊要求（散熱、承重等）的電路板，則可以考慮采用自動布局與手工布局相結(jié)合的交互式布局方法；如果元器件數(shù)目比較多，同時對電路板設(shè)計要求較多（比如散熱、電氣性能、元器件排列等），那么建議最好采用手工布局的方法。手工布局往往與手動布線相結(jié)合而交互進行，即對某個功能模塊電路布局好后，立即對該部分電路進行布線，之后又對別的功能模塊電路進行布局和布線。7.6.1元器件布局基礎(chǔ)知識2．元器件布局的基本步驟元器件自動布局只需進行元器件布局規(guī)則的設(shè)置，系統(tǒng)就能自動完成元器件的布局，具有簡單快捷的優(yōu)點，但是自動布局的結(jié)果往往不如人意。而手工布局則對電路知識要求較高，并且需要十分清楚地了解電路板上的電路功能，對于初學(xué)者來說難度較大。至于交互式布局方法，是自動布局與手工布局兩者相結(jié)合，首先對關(guān)鍵元器件進行手工布局，然后再對剩下的元器件進行自動布局，這樣做既省時省力，又能最大限度地滿足電路設(shè)計的需要?；谏鲜鲆蛩?，本節(jié)主要介紹自動布局與手工布局相結(jié)合的交互式布局方法，著重介紹自動布局參數(shù)的設(shè)置，以及關(guān)鍵元器件的布局。自動布局與手工布局相結(jié)合的交互式布局方法主要包括以下幾個基本步驟，如圖7-28所示。7.6.1元器件布局基礎(chǔ)知識（1）關(guān)鍵元器件的布局。自動布局與手工布局相結(jié)合，先在全局的范圍內(nèi)對關(guān)鍵元器件進行手工布局。元器件布局主要是從機械結(jié)構(gòu)、散熱、電磁干擾及將來布線的方便性等方面進行綜合考慮。關(guān)鍵元器件指的是與機械尺寸有關(guān)的元器件、大的占位置的元器件和電路的核心元器件等。手工布局階段應(yīng)當遵循一些原則，如先布置與機械尺寸有關(guān)的器件并鎖定這些元器件，然后是大的、占位置的元器件和電路的核心元器件，再就是外圍的小元器件了。在對關(guān)鍵元器件完成手工布局并鎖定這些元器件的位置后，再進行自動布局。這樣，既可以充分利用自動布局的優(yōu)點，實現(xiàn)相對最優(yōu)的高效率元器件布局，又可以滿足電路中的某些特殊布局的要求。7.6.1元器件布局基礎(chǔ)知識（2）自動布局。利用Protel99SE的PCB編輯器所提供的自動布局功能，進行簡單的元器件布局規(guī)則的設(shè)置，然后執(zhí)行相應(yīng)的菜單命令就能完成元器件的布局，這樣可以更加快速、便捷地完成元器件的布局工作。（3）手工調(diào)整。在元器件自動布局完成后，可能有的元器件的位置不是十分理想，可以根據(jù)設(shè)計的需要，采用手工的方法進行調(diào)整。（4）元器件標注的調(diào)整。所有的元器件布局完成后，為了方便電路板的裝配和調(diào)試，需要將元器件的標注放置到易于辨識元器件的位置，比如所有的元器件標注、序號都放置在元器件的左上角。7.6.1元器件布局基礎(chǔ)知識（5）密度分析。利用系統(tǒng)提供的密度分析工具可以對布局好的電路板進行分析，并根據(jù)報告結(jié)果對電路板上元器件布局的結(jié)果進行優(yōu)化調(diào)整。（6）3D效果圖。元器件布局、調(diào)整完成后，為了使布局最合理，可以運用系統(tǒng)提供的3D功能圖來查看電路板上元器件布局的仿真效果圖。7.6.1元器件布局基礎(chǔ)知識3．元器件布局的基本原則在長期的設(shè)計實踐中，人們已經(jīng)總結(jié)出了不少元器件布局的基本原則。如果在電路設(shè)計的時候，能夠遵循這些原則，那么將有利于電路板控制軟件的準確調(diào)試和硬件電路的正常工作。總的來說，元器件布局需要遵循的基本原則如下。7.6.1元器件布局基礎(chǔ)知識（1）在元器件的布局方面，應(yīng)該把相互有關(guān)的元件盡量放得靠近一些，例如，時鐘發(fā)生器、晶振、CPU的時鐘輸入端等都易產(chǎn)生噪聲，在放置的時候應(yīng)把它們靠近些。對于那些易產(chǎn)生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路和開關(guān)電路等，應(yīng)盡量使其遠離單片機的邏輯控制電路和存儲電路（ROM、RAM），或者是放在電路板的邊緣。如果可能的話，可以將這些電路另外制成電路板，這樣有利于增強抗干擾能力，提高整體電路工作的可靠性。（2）盡量在關(guān)鍵元器件，如ROM、RAM等芯片旁邊安裝去耦電容。實際上，印制電路板走線、引腳連線和接線等都可能含有較大的電感效應(yīng)。大的電感可能會在VCC走線上引起嚴重的開關(guān)噪聲尖峰。防止VCC走線上開關(guān)噪聲尖峰的有效方法是在VCC與地線之間安放一個0.1μF的去耦電容。如果電路板上使用的是表面貼裝元件，那么可以用片狀電容直接緊靠著元件，在VCC引腳上固定。最好是使用瓷片電容，這是因為這種電容具有較低的靜電損耗（ESL）和高頻阻抗，另外這種電容溫度和時間上的介質(zhì)穩(wěn)定性也很不錯。7.6.1元器件布局基礎(chǔ)知識在安放去耦電容時需要注意以下幾點。①在印制電路板的電源輸入端跨接100μF左右的電解電容，如果體積允許的話，電容量大一些會更好。②原則上每個集成電路芯片的旁邊都需要放置一個0.01μF的瓷片電容，如果電路板的空隙太小而放置不下時，可以每10個芯片左右放置一個1～10μF的鉭電容。③對于抗干擾能力弱、關(guān)斷時電流變化大的元件和RAM、ROM等存儲元件，應(yīng)該在電源線（VCC）和地線之間接入去耦電容。④電容的引線不要太長，特別是高頻旁路電容不能帶引線。（3）接插件一般放置在電路板的邊緣，以方便安裝和后面的布線工作，如果實在沒有辦法，也可以將其放置在電路板中間，但應(yīng)盡量避免這樣放置。（4）在元器件手動布局中，應(yīng)當盡量考慮以后布線的方便，對于布線較多的區(qū)域，應(yīng)當留出足夠多的空間，以免布線受阻。（5）數(shù)字電路和模擬電路應(yīng)分區(qū)域進行布局，如果可能兩者之間可適當留出2～3mm的空間，以免相互干擾。（6）對于高壓和低壓電路，為了保證足夠高的電絕緣可靠性，兩者之間應(yīng)當留出4mm以上的空間。（7）元器件布局時，應(yīng)盡量保持整齊、美觀。7.6.2關(guān)鍵元器件的布局關(guān)鍵元器件主要包括以下幾類元器件。（1）與機械尺寸有關(guān)的元器件。（2）與裝配相關(guān)的元器件。（3）大的占位置的元器件。（4）發(fā)熱量高的元器件。（5）核心元器件。（6）高頻時鐘電路。（7）對電磁干擾敏感的電路。（8）熱敏元器件。關(guān)鍵元器件的布局分成以下3個步驟。（1）對所有的元器件進行分類篩選，找出電路板上的關(guān)鍵元器件。（2）放置關(guān)鍵元器件。（3）鎖定關(guān)鍵元器件。7.6.2關(guān)鍵元器件的布局下面主要介紹一下如何鎖定放置好的關(guān)鍵元器件。（1）根據(jù)電路設(shè)計的要求，放置好關(guān)鍵元器件。（2）將鼠標光標移到需要鎖定的元器件上，然后雙擊鼠標左鍵，打開編輯元器件屬性對話框，如圖7-29所示。（3）在元器件屬性對話框中，選中【Locked】（鎖定）選項后的復(fù)選框即可鎖定當前的元器件。當元器件位置處于鎖定狀態(tài)時，在工作窗口中對元器件位置的操作都將無效。如果要移動元器件的位置，那么系統(tǒng)將會打開【Confirm】（確認移動元器件）對話框，如圖7-30所示。在該對話框中，單擊按鈕即可移動元器件到指定的位置。圖7-29元器件屬性對話框圖7-30確認移動元器件7.6.3元器件的自動布局Protel99SE提供了強大的元器件自動布局功能，對元器件進行自動布局可以更加快速、便捷地完成元器件的布局工作。元器件的自動布局主要分為兩個步驟。（1）設(shè)置元器件布局有關(guān)的設(shè)計規(guī)則。（2）選擇自動布局的方式，并進行自動布局的操作。1．設(shè)置元器件自動布局設(shè)計規(guī)則為了保證元器件的自動布局能夠按照設(shè)計的意圖進行，在自動布局之前應(yīng)當對元器件自動布局設(shè)計規(guī)則進行設(shè)置。下面介紹元器件自動布局設(shè)計規(guī)則的設(shè)置。（1）在PCB編輯器中，執(zhí)行菜單命令【Design】/【Rules…】，打開【DesignRules】（電路板設(shè)計規(guī)則）設(shè)置對話框，如圖7-31所示。圖7-31電路板設(shè)計規(guī)則設(shè)置對話框

7.6.3元器件的自動布局（2）進入【Placement】選項卡，打開設(shè)置元器件布局設(shè)計規(guī)則對話框，如圖7-32所示。圖7-32元器件布局設(shè)計規(guī)則設(shè)置對話框在元器件布局設(shè)計規(guī)則對話框中的【RuleClasses】（設(shè)計規(guī)則類別）列表框中有5個子選項可以進行設(shè)置，各選項具體的功能如下。【ComponentClearanceConstrain】（元器件安全間距限制設(shè)計規(guī)則）：該項設(shè)計規(guī)則用于設(shè)置自動布局過程中元器件之間的最小距離?！綜omponentOrientationsRule】（元器件方位約束設(shè)計規(guī)則）：該項設(shè)計規(guī)則用于設(shè)置元器件放置的方位。【NetstoIgnore】（可忽略的網(wǎng)絡(luò)標號）：元器件自動布局時可以忽略的電氣網(wǎng)絡(luò)。忽略一些電氣網(wǎng)絡(luò)可以提高自動布局的質(zhì)量和速度。其設(shè)置的方法與上面的布局規(guī)則相同，在本例中不對電路板上的電氣網(wǎng)絡(luò)進行忽略。7.6.3元器件的自動布局【PermittedLayersRule】（允許放置元器件的工作層面）：該項設(shè)計規(guī)則用于設(shè)置允許放置元器件的工作層面。前面已經(jīng)講過，只有信號層中的頂層和底層才可以放置元器件，因此在這個設(shè)置選項中，只需要指定這兩層中的某一層（或全部）可以放置元器件即可。一般情況下，只要元器件不是太多的話，都放在頂層?！綬oomDefinition】（定義塊）：將具有相同電氣特性的電路定義成一個塊，以方便管理。默認情況下，第一次載入網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝時，系統(tǒng)自動將同一張原理圖內(nèi)的元器件定義成一個塊。一般情況下，元器件布局規(guī)則的設(shè)置只對元器件的安全間距和元器件方位限制進行設(shè)置，如果是單面板，還應(yīng)當對元器件放置的工作層面進行設(shè)置。（3）單擊【ComponentClearanceConstrain】選項，將設(shè)置窗口轉(zhuǎn)換為設(shè)置元器件安全間距限制設(shè)計規(guī)則主對話框，如圖7-33所示。圖7-33設(shè)置安全間距限制設(shè)計規(guī)則主對話框7.6.3元器件的自動布局（4）選中系統(tǒng)默認的元器件安全間距，然后單擊按鈕，打開設(shè)置元器件安全間距限制設(shè)計規(guī)則對話框，如圖7-34所示。在該對話框中，可以設(shè)置元器件之間的安全間距限制設(shè)計規(guī)則。該項設(shè)計規(guī)則用來限定兩個元器件之間允許的最小間距，元器件的范圍可在如圖7-35所示的下拉列表中進行選擇。在【RuleAttributes】（設(shè)計規(guī)則屬性）分組框的【Gap】（間距）文本框中，可以設(shè)置圖件之間的最小距離，在【CheckMode】（選擇計算模式）中可以選擇計算距離的算法。計算元器件距離的方法根據(jù)元器件外形邊界的不同分為3種，如圖7-36所示。圖7-34設(shè)置元器件的安全間距限制設(shè)計規(guī)則7.6.3元器件的自動布局【QuickCheck】：采用包含元器件輪廓形狀的最小矩形來計算元器件之間的間距。【MutliLayerCheck】：這種方法考慮到元器件焊盤（位于多層面上的焊盤）與底層表面封裝元器件的間距，因此采用包含元器件焊盤的最大外形輪廓的最小矩形來計算元器件之間的間距?！綟ullCheck】：使用元器件的精確外形輪廓來計算元器件之間的間距。在本例中，為了方便元器件的裝配和以后的布線，設(shè)置電路板上所有元器件的最小間距均為“0.5mm”，選擇“FullCheck”作為距離的計算方法，設(shè)置好元器件自動布局參數(shù)的對話框如圖7-37所示。（5）單擊按鈕，回到元器件布局設(shè)計規(guī)則設(shè)置主對話框。圖7-37設(shè)置好元器件安全間距限制設(shè)計規(guī)則后的對話框圖7-38元器件方位限制設(shè)計規(guī)則7.6.3元器件的自動布局2．元器件的自動布局設(shè)置好元器件自動布局設(shè)計規(guī)則后，就可以進行元器件的自動布局了。下面介紹具體的操作。（1）在PCB編輯器中，執(zhí)行菜單命令【Tools】/【AutoPlacement】/【AutoPlacer…】，如圖7-39所示。各菜單命令的功能如下?！続utoPlacer…】：元器件自動布局?！維topAutoPlacer】：停止元器件自動布局?！維hove】：推擠元器件。執(zhí)行此命令后，鼠標光標變成十字形狀，單擊進行推擠的基準元器件，如果基準元器件與周圍元器件之間的距離小于容許距離，則以基準元器件為中心，向四周推擠其他元器件?！維teShoveDepth…】：設(shè)置推擠元器件的程度，如圖7-40所示。7.6.3元器件的自動布局【PlaceFromFile…】：從文件中放置元器件。（2）執(zhí)行菜單命令之后，系統(tǒng)打開【AutoPlace】（元器件自動布局）對話框，如圖7-41所示。在該對話框中，可以選擇元器件自動布局的方式。元器件的自動布局主要有兩種方式：成組布局方式和基于統(tǒng)計的布局方式。該對話框中各選項的含義如下?！綜lusterPlacer】（成組布局方式）：這種基于組的元器件自動布局方式，根據(jù)連接關(guān)系將元器件劃分成組，然后按照元器件之間的幾何關(guān)系放置元器件組。該方式適合元器件較少的電路。【StatisticalPlacer】（基于統(tǒng)計的布局方式）：基于統(tǒng)計的元器件自動布局方式根據(jù)統(tǒng)計算法放置元器件，以使元器件之間的連線長度最短。該方式適合元器件較多的電路?！綫uickComponentPlacement】（快速元器件布局）：該選項只有在選擇【ClusterPlacer】時，選中才有效。選中該選項可以加快