AllegroPCB布局.docx
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AllegroPCB布局
Allegro-PCB布局
AllegroPCB布局
孙海峰
完成电路原理图设计绘制、元件封装创建以及原理图网表导入PCB这一系列操作后，就要开始进行PCB的布局布线了，这是PCB板设计的主要工作。
其中PCB布局是EDA设计的重要环节，在PCB设计过程中，正确的电路板元件布局，及正确的布线方向可以有效地防止噪声干扰。
PCB布局主要有两种方式，交互式布局和自动布局，设计者通常时在自动布局的基础上以交互式布局进行调整。
布局的具体流程，是这样的：
1、布局准备，包括绘制PCB板框、确定机构件（定位孔、对接孔等）位置、标注重要网络（电源、地等）；
2、进行布局，根据原理图布局，可以自动布局，也可以手动布局；
3、布局后的检查，包括检查元件空间上是否冲突、是否排列整齐等操作。
接下来，就来看看PCB时如何进行布局的。
一、创建电路板
进行电路板设计之前，需要首先确定电路板的尺寸、板层、材料等基本要求，而后才能在电路板上进行布局布线等操作。
建立电路板有两种方式，即：
手动建立方式和向导建立方式。
下面分别来说明这两种建立方式。
1、手动建立电路板
（1）建立新的PCB项目文件：
在PCBEditor工作界面上执行File/New命令，在弹出的NewDrawing对话框中选择Board来进行电路板设计来建立电路板设计，并确定文件路径和名称如下图。
（2）基本设置：
执行Setup/DesignParameters命令，在弹出的DesignParameterEditor对话框中设定进行页面的基本设置。
（3）建立电路板外框：
执行Add/Line命令，Options窗口中选择BoardGeometry、Outline以及画线方式，则可以进行电路板外框的绘制了。
当然也可以在命令窗口输入命令，来进行外框的精确绘制。
例如下图，通过输入一系列命令后，得到尺寸精确地电路板外框。
（4）安装电路板机构件（安装孔、对接孔等）：
电路板外框画好后，要放
（1）点击Next进入BoardWizard-TechFile/Parameterfile窗口，点击No标识不输入技术/参数文件，如下图。
（2）点击Next进入BoardWizard-BoardSymbol窗口，点击No标识不输入电路板符号，如下图。
（3）点击Next进入BoardWizard-GeneralParameters窗口，其中选择设计单位、图纸尺寸以及绘图原点位置，如下图。
（4）点击Next进入BoardWizard-GeneralParameters（Continued）窗口，来设置栅格点间距、板层数以及底片文件输出，如下图。
（5）点击Next进入BoardWizard-EtchCross-sectiondetails窗口，在这里设置电路板层。
如下图。
（6）点击Next进入BoardWizard-SpacingConstraints窗口，用以设置电路板上间距规则，并设置电路板默认过孔。
（7）点击Next进入BoardWizard-BoardOutline窗口，进行电路板外框形状的选择，可以选择圆形（Circle）和矩形（Rectangular）。
（8）点击Next进入BoardWizard-RectangularBoardParameters窗口，用以设置电路板具体尺寸，以及元件摆放区和布线区，都需要在电路板建立时设定。
（9）点击Next进入BoardWizard-Summary窗口，点击Finish则完成电路板外框的设计。
（13）完成电路板外框设计后，再添加机构件，添加其他禁布线区等后续处理，即可完成电路板的设计。
具体步骤和手动建立电路板相同，这里不再赘述。
以上就是电路板的建立的全过程了，手动建立优点在于绘制板框具有随意性，设计者可以根据自己的需求画出合适的外框，但是稍微复杂一点。
向导建立电路板优点在于方便，可以通过参数的设定很快得到外框，但是缺点在于向导的默认模板很少，只能用于规则图形电路板的建立。
如果要用其他适合的图形外框，则需要先建立图形模板（*.brd）才行。
二、规划电路板
为达到PCB设计的预期效果，设计者在进行元件布局之前，需要规划出符合产品要求的电路板外形。
规划电路板，需要按照下面的流程来做。
1、设定栅格点
新建电路板后进入AllegroPCBDesignGXL工作界面，在设计电路板之前需要设置好栅格点，因为软件默认栅格点间距是100mil。
执行Setup/Grids命令，在弹出的DefineGrid对话框中设定横向、纵向上栅格点的间距和偏量值。
2、添加ROOM
有时候原理图中，一些元件组成的功能模块电路是按照ROOM属性进行整体放置的，那么在电路板上就要给出这样的ROOM用以放置这些模块。
执行Setup/Outlines/RoomOutline命令即可弹出的RoomOutline对话框，如下图。
其中CommandOperations区域用以对ROOM进行相关操作，包括新建、编辑、移动和删除；RoomNames区域用以编辑Room名称；SideofBoard用以选择Room所在的位置；ROOM_TYPEProperties用以设置Room类型属性；Create/EditOptions区域用以选择Room形状，DrawRectangle须在工作界面上同时确定矩形尺寸，PlaceRectangle直接指定矩形尺寸后自动添加，DrawPolygon则可以画出任意形状。
在命令窗口输入Room形状的相关点的位置坐标即可精确地绘制出Room形状，如下图绘制的矩形ROOM1。
3、分配元件编号
原理图导入PCB后，如果有些元件没有编号，则需要与原理图对应编号。
执行Logic/AssignRefDes命令，在Options窗口，写入元件标号编号，再单击元件即可完成编号。
三、摆放元件
电路板规划完成后，就可以执行File/Import/Logic命令导入原理图网表了，而后执行Place/Manually就可以开始摆放元器件了。
元件的摆放分为手动摆放和快速摆放两种，下面将讲述两种元件摆放方式的具体方法。
1、手动摆放元件
执行Place/Manually命令，在弹出的Placement对话框中，在PlacementList选项卡中，选择Componentsbyrefdes，则在下方窗口内显示原理图导入PCB的所有元件，允许按照元件序号来摆放元件；在Selectionfilters选项卡中，可以选择以不同的方式选择性的摆放元件，其中Match表示按照输入名字匹配的元件摆放，Property表示按照定义的属性摆放，Room表示按照Room定义摆放，Part#表示按照元件摆放，Net表示按照网络摆放，Placebyrefdes表示按照元件序号摆放。
在PlacementList选项卡中，勾选某元件，然后将鼠标移到电路板编辑界面，点击即可完成该元件的摆放，然后点击对话框OK，元件摆放好后，PlacementList选项卡中的元件就会出现变化，如下图。
2、快速摆放元件
接下来就是元件的快速摆放了，快速摆放也可以根据不同的选择要求对元件进行快速摆放，避免了手动摆放的繁琐。
执行Place/Quickplace命令，弹出如下图的Quickplace对话框，
其中：
PlacementFilter区域用来选择元件快速摆放的方式：
Placebyproperty/value是按照元件属性和元件值来摆放；Placebyroom是按照Room属性来摆放；Placebypartnumber是按照元件名称摆放；Placebynetname是按照网络名来摆放；Placebyschematicpagenumber是按照HDL原理图页面摆放；Placeallcomponents是摆放所有元件；Placebyrefdes是按照元件（IC、IO、Discrete）序号摆放。
PlacementPosition区域用以选择元件摆放的位置：
Placebypartition是按照HDL原理图分割摆放；Byuserpick是按照用户单击的地方摆放；Aroundpackagekeepin是将元件摆放在允许摆放区域周围。
Edge区域选择元件摆放在电路板框的哪个边缘：
顶部、底部、左边、右边。
BoardSide区域用以选择元件摆放的层面，顶层或者底层。
以上内容设置完成后，点击下方Place按钮，元件即可按照设置快速摆放在电路板合适的位置上，点击Unplace即可重新摆放元件。
最后点击OK即可完成元件的快速摆放。
在设计中，布局是一个重要的环节。
布局结果的好坏将直接影响布线的效果，因此可以这样认为，合理的布局是PCB设计成功的第一步。
元件的布局要均衡，疏密有序，不能头重脚轻或一头沉。
四、布局检查
布局完成后必须进行检查，印制板尺寸是否与加工图纸尺寸相符？
能否符合PCB制造工艺要求？
有无定位标记？
元件在二维、三维空间上有无冲突？
元件布局是否疏密有序，排列整齐？
是否全部布完？
需经常更换的元件能否方便的更换？
插件板插入设备是否方便？
热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离？
调整可调元件是否方便？
在需要散热的地方，装了散热器没有？
空气流是否通畅？
信号流程是否顺畅且互连最短？
插头、插座等与机械设计是否矛盾？
在布局完成后，还可对设计文件及有关信息进行返回标注于原理图，使得PCB板中的有关信息与原理图相一致，以便在今后的建档、更改设计能同步起来,同时对模拟的有关信息进行更新，使得能对电路的电气性能及功能进行板级验证。
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