AltiumDesignerFPGA设计指导AltiumDesigner原理图和PCB设计.pptx

1AgendaAgendaAltium公司公司简介 Altium公司产品Altium公司2004产品概述Altium Designer原理图和PCB设计培训Altium Designer主要特点DXP2004开发平台原理图设计PCB设计2Corporate informationCorporate information奥腾公司简介奥腾公司简介奥腾公司简介奥腾公司简介3AltiumAltium 理念理念理念理念Altiums Vision Historically,the most advanced,state of the art design tools have been prohibitively priced,with access being limited to engineers based in the few companies that could afford them.The Altium vision unchanged since the companys inception is to break down these barriers to innovation and technological advancement and provide every engineer and system designer with easy access to the best possible design tools.“长久以来，大多数高端的设计工具以其昂贵的价格，限制了工程师只能在少数公司中使用。而Altium公司一贯的理念就是打破传统的价格束缚，以先进的技术为广大工程师及系统设计人员提供最适合的设计工具。”Nick Martin,Founder&Joint CEO,Altium Limited4AltiumAltium 简介简介简介简介前身是前身是 Protel 国际有限公司国际有限公司PCB 设计历史悠久设计历史悠久不断创新不断创新:首创基于首创基于Windows 的印刷线路板的印刷线路板设计设计(PCB)集成式集成式PCB设计产品。设计产品。全球性公司。全球性公司。上世纪末，本世纪初，收购多家公司。上世纪末，本世纪初，收购多家公司。在在2001年，改名为年，改名为Altium Limited 公司。公司。价位合理，容易获得价位合理，容易获得,简便易用的产品。简便易用的产品。面向大多数工程师。面向大多数工程师。客户：客户：BMW,Bosch,Canon,DaimlerChrysler,Fujitsu,Hewlett-Packard,IBM,Motorola,NASA,NEC,Nokia,Sony,Siemens,Toshiba.战略合作伙伴：战略合作伙伴：Altera,Atmel,Analog Devices,Infineon Technology,Intel,Mitsubishi,Philips,Renesas Technology,STMicroelectronics,and Xilinx 5AltiumAltium 2004 2004系列产品系列产品系列产品系列产品Nexar2004 -Nexar2004 -基于可编程逻辑的嵌入式系统设计平台基于可编程逻辑的嵌入式系统设计平台Altium Designer -Altium Designer -完整的板级系统设计平台完整的板级系统设计平台Tasking IDE Tools -Tasking IDE Tools -高性能的嵌入式软件集成设计环境高性能的嵌入式软件集成设计环境P-CAD2004 -P-CAD2004 -专业的板级设计专家专业的板级设计专家CircuitStudio2004 -CircuitStudio2004 -通用的前端设计系统通用的前端设计系统CAMtastic2004 -CAMtastic2004 -完整的完整的CAMCAM验证和编辑系统验证和编辑系统NanoBoard-NB1 -NanoBoard-NB1 -目标逻辑可编程芯片可替换的系统设计验证平台目标逻辑可编程芯片可替换的系统设计验证平台DXP2004设计平台Naxer2004Protel2004CircuitStudioCAMtastic6NanoBoard NB1NanoBoard NB1NanoBoard NB1开发板和开发板和 板上的板上的逻辑可编程芯片一起组成了可重新配置的一起组成了可重新配置的系统设计验证平台NanoBoard NB1使用板上使用板上 JTAG*接口与用户的接口与用户的PC进行连接进行连接,来支持硬件设计的下载和提供来支持硬件设计的下载和提供NanoBoard NB1与用户与用户PC之间的通讯之间的通讯NanoBoard NB1是第一款LiveDesign enabled系统设计验证平台允许用户交互式的执行并调试验证基于逻辑可编程芯片的系统设计用于配合Altium公司Protel2004及Nexar2004的设计方案验证7NanoBoardNanoBoard NB1 NB1NanoBoard NB1配套子板：配套子板：Altera-Cyclone (EP1C12-Q240C7)Altera-Cyclone with SRAM (EP1C20F400C8)Altera-Stratix with SRAM (EP1S10-F780C7)Altera-Max 3000/7000 with PLCC sockets (EPM7032AELC44-10)Xilinx-Spartan-IIE (XC2S300E-6PQ208C)Xilinx-Spartan-II (XC2S200-6PQ208C)Xilinx-Spartan-IIE with SRAM (XC2S600E-6FG456C)Xilinx-Spartan-3 with SRAM (XC3S1000-4FG456C)Xilinx-Virtex-II with SRAM (XC2V1000-4FG456C)Xilinx-Virtex-II Pro with SRAM (XC2VP7-5FG456C)Xilinx-CoolRunner-II (XC2C256-6PQ208C)Xilinx-CoolRunner XPLA3 (XCR3256XL-12PQ208C)Xilinx-XC9500XL (XC95288XL-6PQ208C)Xilinx-XC9500XV (XC95288XV-6PQ208C)Actel-ProASIC Plus (APA600-FPQ208)8PCBPCB与与与与FPGAFPGA设计的系统集成设计的系统集成设计的系统集成设计的系统集成Altium Designer将传统的PCB设计与数字逻辑电路设计集成起来，突破了传统板级设计的界限；从而使系统电路设计、验证及CAM输出功能结合在一起。Altium Designer PCB与FPGA引脚的双向同步功能，充分诠释了Altium公司为主流设计人员提供易学、易用的EDA设计工具的一贯理念。9Altium Designer TrainingAltium Designer TrainingAltium Designer主要特点DXP系统平台介绍原理图设计PCB设计10Altium DesignerAltium Designer主要特点主要特点主要特点主要特点一种同时进行一种同时进行PCB和和FPGA设计的解决方案，具有将设计方案从概念转变为设计的解决方案，具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能最终成品所需的全部功能 强大的前端将多层次、多通道的原理图输入、混合信号仿真、强大的前端将多层次、多通道的原理图输入、混合信号仿真、VHDL开发和功开发和功能仿真及布线前信号完整性分析结合起来能仿真及布线前信号完整性分析结合起来 引入了以引入了以FPGA为目标的虚拟仪器，当其与为目标的虚拟仪器，当其与 LiveDesign-enabled硬件平台硬件平台NanoBoard 结合时，用户可以快速、交互地实现和调试基于结合时，用户可以快速、交互地实现和调试基于FPGA的设计的设计 PCB和和FPGA之间的全面集成，从而实现了自动引脚优化和非凡的布线效果之间的全面集成，从而实现了自动引脚优化和非凡的布线效果 交互式编辑、出错查询、布线和可视化功能，从而能更快地实现电路板布局交互式编辑、出错查询、布线和可视化功能，从而能更快地实现电路板布局 11Altium DesignerAltium Designer主要特点主要特点主要特点主要特点全面的项目管理，设计团队和版本控制功能包括原理图到全面的项目管理，设计团队和版本控制功能包括原理图到PCB和和PCB到到FPGA双向同步功能双向同步功能 设计库具有设计库具有68,000多种元件，包括针对多种元件，包括针对 FPGA设计的拿来即用、预先合成的设计的拿来即用、预先合成的IP元件元件 支持高速电路设计，具有成熟的布线后信号完整性分析工具支持高速电路设计，具有成熟的布线后信号完整性分析工具 OrCad、PADS、AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能和其它软件的文件导入和导出功能完整的完整的ODB+/Gerber CAM-系统使得用户可以重新设计原有有的设计，弥系统使得用户可以重新设计原有有的设计，弥补设计和制造之间的差异补设计和制造之间的差异12Altium Designer TrainingAltium Designer TrainingAltium Designer主要特点DXP系统平台介绍原理图设计PCB设计13DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍DXP系统平台为电子设计提供了集成开发环境系统平台为电子设计提供了集成开发环境在在DXP系统平台中通过用户接口访问所有与设计相关的文件系统平台中通过用户接口访问所有与设计相关的文件,设计方案均采设计方案均采用工程方式管理；并提供丰富的第三方应用软件接口（如：用工程方式管理；并提供丰富的第三方应用软件接口（如：SPECCTRA)所有文档都可以存放在硬盘或网络的任何地方所有文档都可以存放在硬盘或网络的任何地方;而不需与项目文件在同一目而不需与项目文件在同一目录下录下 DXP系统平台客户/服务器 结构 14DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍支持创建工程类型支持创建工程类型1.PCB工程2.FPGA工程3.IP Core工程4.嵌入式软件工程5.集成库6.宏单元工程15DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统快捷键定义-Shift+移动光标 沿光标箭头方向移动10格-X 沿X轴翻转对象 -Y 沿Y轴翻转对象-V+D 全局观察文档-TAB 编辑对象属性-F11 调用Inspector对话框-F12 调用Fliter面板-Shift+F12 调用List对话框-Spacebar 顺时针旋转选择对象-Shift+Spacebar 改变布线模式(直角/45度角/圆弧/任意角度)-Shift+R 改变布线模式(Ignore/Avoid/Push obstacle)-Shift+S 改变单层显示模式 .16DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍工作面板工作面板集成库集成库剪贴板剪贴板收藏栏收藏栏工作面板工作面板包括文件和项目面板等可以脱拽，锁定，浮动显示.面板控制面板控制可以选择特殊的编辑器和一些共享的面板.查看导航查看导航DXP系统菜单系统菜单设置系统参数设置快捷键自定义工具栏主设计窗口主设计窗口快速启动常用的任务17DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍信息检索流程18DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍工程栏工程栏编辑窗口编辑窗口19DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍新创建一个工程新创建一个工程创建创建PCB工程工程20DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍Protel99se DDB文件导入精灵文件导入精灵21DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍存储管理器存储管理器更多的帮助通过功能键更多的帮助通过功能键F122DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍DXP系统菜单DXP系统菜单提供了在DXP系统设计环境下的命令配置功能23DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统信息24DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍DXP环境参数配置全局参数原理图设计参数FPGA设计参数版本控制参数嵌入式设计参数PCB设计参数文本编辑参数CAM输出参数仿真波型参数25DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍客户定制资源26DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统参数配置27DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍在线帮助系统28DXPDXP系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍系统平台介绍网络资源 http:/ 29Altium Designer TrainingAltium Designer TrainingAltium Designer主要特点DXP系统平台介绍原理图设计PCB设计30原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计实现了真正的多层次、多通道原理图输入实现了真正的多层次、多通道原理图输入 混合信号仿真、混合信号仿真、VHDL开发和功能仿真及布线前信号完整性分析相结开发和功能仿真及布线前信号完整性分析相结合合 OrCAD、PADS、AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能和其它软件的文件导入和导出功能 广泛的交互式编辑、出错查询和可视化功能广泛的交互式编辑、出错查询和可视化功能 定义定义 PCB 规则规则31原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计图表参数设置模板路经模板路经32原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计原理图系统参数33原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计器件集成库34原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计器件查找35原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计36原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计多层次设计37原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计多通道设计38原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计39原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计40原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计 自动标注元器件自动标注元器件自动标注元器件自动标注元器件41原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计42原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计 引入引入引入引入ROOMROOM43原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计44原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计原理图输出支持多种网表格式45原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计原理图打印46Altium Designer TrainingAltium Designer TrainingAltium Designer主要特点DXP系统平台介绍原理图设计PCB设计47PCBPCB设计设计设计设计提供了完整的由规则驱动的提供了完整的由规则驱动的PCB设计环境设计环境Situs拓扑自动布线系统性能经过了实质性的完善拓扑自动布线系统性能经过了实质性的完善 支持高速设计，具有成熟的布线后信号完整性分析工具支持高速设计，具有成熟的布线后信号完整性分析工具 布线和可视化功能，从而能更快地实现电路板布局布线和可视化功能，从而能更快地实现电路板布局 Orcad、PADS、AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能和其它软件的文件导入和导出功能 完整的完整的ODB+/Gerber CAM-系统使得用户可以重新设计原有的设系统使得用户可以重新设计原有的设计，弥补设计和制造之间的差异计，弥补设计和制造之间的差异 48PCB设计设计完整的由规则驱动的完整的由规则驱动的PCB设计环境设计环境49PCBPCB设计设计设计设计PCB规则设定规则设定50PCBPCB设计设计设计设计设定对象类设定对象类51PCBPCB设计设计设计设计设定设计规则检测设定设计规则检测-DRC52PCBPCB设计设计设计设计新三代自动布线算法Situs拓扑逻辑布线器布线前的拓扑路径图按拓扑路径寻找最佳路径53PCBPCB设计设计设计设计PCB设计区选择选择PCB对象类型对象类型54PCBPCB设计设计设计设计交互式布线 扇出引脚 采用布线和扇出策略，支持对QFP、BGA等表贴器件(SMT)封装的引脚扇出功能；支持盲孔和掩埋孔型式的引脚扇出。55PCBPCB设计设计设计设计交互式布线 泪滴焊盘（Teardrops)通常为了防止机械制板时焊盘与导线之间断开，常在焊盘和导线之间用铜膜布置一个过渡区，形状像泪滴，故常称做泪滴焊盘；泪滴在高速电路中，还可以起到降低信号衰减的功能。56PCBPCB设计设计设计设计交互式布线 网络等长匹配（Equalize Net Lengths）高速电路设计中为了保证信号传输时延的一致性，需要严格定义总线传输线长等长；Protel通过定义网络类等长规则约束，在布线完成后，利用工具栏下网络等长匹配命令，可以实现总线的等长设计。57PCBPCB设计设计设计设计交互式布线 屏蔽线（Outline Selected Objects）对选择的对象类包裹屏蔽导线，可以有效的抑制电磁干扰；通过选择 Tools-Outline Selected Objects命令。58PCBPCB设计设计设计设计交互式布线 推挤障碍布线（Push&Shove Obstacle）交互式布线 忽略障碍布线（Ignore Obstacle）交互式布线 避免障碍布线（Avoid Obstacle）交互式布线中根据需要选用不同的布线方式，在“Tools”工具菜单下选择“Preferences”优选项中选择不同的布线方式；也可以使用“SHIFT+R”快捷键在三种方式之间切换。59PCBPCB设计设计设计设计自动布线器自动布线器60PCBPCB设计设计设计设计自动布线策略设置自动布线策略设置 通过布线策略的用户定义，可以提高板级布线的效率。61PCBPCB设计设计设计设计PCB参数设置62PCBPCB设计设计设计设计板层及颜色设置63PCBPCB设计设计设计设计创建新的PCB工程a.创建一个空的PCB文档b.调用PCB模版c.利用向导自动生成空的PCB文档c.创建新的PCB工程64PCBPCB设计设计设计设计将设计导入PCB中65PCBPCB设计设计设计设计解决同步更新中的错误解决同步更新中的错误a.丢失元件封装1.在原理图中丢失元件封装定义2.忘记在当前库中添加相应的集成库3.原理图中器件封装定义与PCB库中的封装定义不匹配b.元件封装的引脚数量与原理图中器件引脚定义不匹配1.用户完成Pin to Pad映射自定义66PCBPCB设计设计设计设计利用网表创建利用网表创建PCB文档文档67PCBPCB设计设计设计设计设置设置PCB层层68PCBPCB设计设计设计设计设置盲孔和掩埋孔设置盲孔和掩埋孔69PCBPCB设计设计设计设计器件空间设定及排列器件空间设定及排列a.空间设定（Room function)空间设定是用于定义器件放置区域在指定的空间以内或空间以外，用户可以对器件、器件类及封装等定义空间设计规则。Protel提供密度分析功能来评估器件放置的合理性。b.器件排列（Align function)1.器件采用水平或垂直排列2.整板器件自动排列70PCBPCB设计设计设计设计器件标示再分配器件标示再分配71 结束结束 谢谢大家！谢谢大家！ 72Altium2005 Next StepAltium2005 Next Step Altium为设计电子产品和设备的公司提供协同化、集成化、先进的、易用的电子产品开发方案。区别于Mentor、Zuken、Candence，Altium更关注于提供主流设计解决方案。因此，我们的解决方案总能以比较低的花费获取我们最好的产品技术和性能。73附录之附录之附录之附录之 SI(Signal Integrity)SI(Signal Integrity)分析分析分析分析 设计中信号完整性应当注意的设计中信号完整性应当注意的6点：点：a.对噪声敏感器件的物理隔离b.线路阻抗匹配及信号反射控制c.建议在设计中采用独立的电源及地电平层d.在PCB布线中信号线避免走直角e.同一组信号线尽量保持在走线上等长f.在高速电路设计中，相邻的两条信号线的间距应符合3W规则，即间距为信号线宽度的3倍g.对电源做好退耦处理，选择容值足够大的，低ESR的电容74附录之附录之附录之附录之 SI(Signal Integrity)SI(Signal Integrity)分析分析分析分析 设计中理想的器件布局电源电源Power Supply时钟源时钟源Clocks低速低速数字数字电路电路LowSpeedIC高速数字电路高速数字电路Hi-Speed IC数字端口数字端口Digital I/O数模数模/模数转换器模数转换器ADCs/DACs