proteus简明教程下.docx
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proteus简明教程下
第3章基本布局/布线技术
3.1概述
在介绍从网络表到设计板之前，我们要先通过下图的极为简单的板子来了解基本的布局布线知识。
简单布板实例的不同视图
在开始解释ARES怎样在布板期间帮助你了解发生的事情前。
需要了解两个技术准则：
ARES的选择过滤器将对当前鼠标下的对象进行过滤选择，能够被选择的对象将使用一个虚线框标示，表明这个对象可以被选中。
ARES提供了动态光标，它识别任何时候左键单击操作（放置对象，选择对象，移动对象，等等）并改变其形状。
光标类型列表如下：
标准光标
放置光标——左键单击根据工作模式放置一个对象
选择光标——左键单击将选择鼠标指向的对象
移动光标——左键拖曳将移动一个被选择的对象
在本指南中——实际上任何时候使用ARES时——都可以使用此可视化的指示器来帮助了解本软件。
3.2封装选择
建立一个粗略的PCB版图，最直接的方法是在封装模式（PackageMode）下使用ARES。
在此模式下，可以直接从库中选择封装并放置到工作区域。
这种工作模式并不推荐使用，除非是价值不大的电路板。
ISIS的基于网络表的设计是推荐的工作模式，它具有额外的功能（可校验的连接布线，策略配置，完全支持电源平面，等等）。
在这里，仅使用这种方法来熟悉ARES的各种操作。
下面，将开始我们的练习：
在我们的简单样例中，用到三个封装：
可以从封装库选取它们。
首先左键单击“封装（Package）”图标，然后左键点击对象选择器左上方的‘P’，将显示LibraryPick表：
LibraryPick表
也可以使用快捷键来选择库浏览器（LibraryBrowser）。
默认的是映射到‘P’键，但是可以在“系统（System）”菜单的“设置键盘映射（SetKeyboardMappings）”来映射到其他按键。
库浏览器（LibraryBrowser）是一个极为强大的工具，它能以很多不同的方式搜索给定的库部件。
最简单（或许也是最强大）的方法是键入描述需要找的部件的某些关键词。
这个有点像Google网络搜索引擎，搜索条件与库中封装描述进行匹配。
以一个电容为例，在关键词（Keywords）栏输入搜索条件‘200thpitchradialcapacitor’，就可以看到CAP20部件现在陈列在下图表中：
选取CAP20时的库选择表
通过右键可以定制列表显示内容。
双击CAP20，就可以把它放进对象选择器中，如下图所示：
对象选择器中的CAP20封装
如果你知道要找的部件的名称，你可以使用部件名作为关键字进行搜索。
在这个例子里，输入CAP20作为关键字也能得到想要的结果。
你可以使用相同的方法去查找本例子要用到的其它封装。
在这里，我们将介绍其它方法的使用。
在关键字文本框下面是一些选择过滤器，可以独立使用。
这在你不知道哪个关键字对搜索部件合适时非常有用。
以DIL08为例，我们先清除关键字，然后选择“IntegratedCircuits”目录，“ThroughHole”类型和“DualInline”子目录。
现在，在经过了列表栏就可以找到DIL08的封装，双击将可以将它加入到对象选择器中。
使用过滤器选择DIL08封装
最后，我们使用以上两种方式的综合来查找和提取RES40封装。
选择“DiscreteComponents”目录，输入RES40作为关键字。
在这种情形下，关键字搜索只在“DiscreteComponents”目录中进行。
在结果列表框中双击RES40把该封装添加到对象选择器中。
3.3 封装放置
现在，对象选择器中应该有了这三种封装，如下图所示，最后选择的将会高亮显示。
对象选择器中的所选择的封装
我们先把DIL08的封装放置到版图中。
先在对象选择器中使用左键选择DIL08的封装。
在预览窗口中将显示该封装。
可以使用旋转按钮（下图所示）对封装进行旋转，到合适的角度，预览窗口将显示旋转后的效果。
ARES中的旋转按钮
在编辑窗口中的合适位置单击左键，将显示一个绿色轮廓的8脚IC封装，这个封装将粘在你的鼠标上，并随鼠标的移动而移动。
移动鼠标到编辑窗中间的位置，然后单击左键，就可以放置封装并且退出放置模式。
在放置模式下移动DIL08
当处于放置模式下，单击鼠标右键将取消放置操作。
当处于放置模式下，你也可以通过数字键盘中的“＋”和“－”按键动态旋转封装。
现在选择RES40的封装，在IC的第8个引脚上方放置两个电阻，间隔为0.1’’（2个网格）。
同样，在第1个引脚的西方放置一个电容。
除非你非常熟练，否则可能经常要重新调整元件的位置。
3.4 选择及移动封装
移动鼠标到footprint的轮廓上，如果鼠标指向一个焊盘（Pad），则焊盘周围会有一个虚线框，或者鼠标指向footprint，则footprint周围有一个虚线框，表示当前鼠标指向的对象。
另外，鼠标光标此时也将变成一个手形（动态改变到选择光标）。
鼠标指向焊盘 鼠标指向元件
当出现这种光标时，单击左键将选择整封装（在封装的部件上单击将选中它）。
这时，封装将被标记，鼠标光标也改为移动对象光标，表示可以移动当前选择的对象。
标记封装
按下鼠标左键，就可以拖拉部件到合适的位置，然后释放左键。
在板的空白位置单击左键将释放对封装的选择。
另外，你也可以在封装的轮廓上单击右键，它将选中封装，并且弹出一个菜单，菜单上列出了可以对当前对象进行操作的命令。
显然，这里我们要选择“拖曳对象（DragObject）”命令。
通过右键菜单拖曳封装
我们推荐大家在重新定位封装时进行上面这些技巧的实验。
3.5 布线
布线是从左键单击“Traceicon”按钮开始的。
这时，对象选择器将列出“走线风格（TraceStyles）”列表，可以选中默认的走线风格。
我们现在要使用20th的导线，所以选择T20的走线风格。
在ARES中选择20th的Trace
在焊盘上单击左键开始布线，在布线路径的拐点单击放置拐点，直到终点焊盘，最后在终点焊盘单击右键完成布线。
依照本指南前面的布线图，进行手工布线，确保每条布线都是从一个焊盘开始，在另一个焊盘结束。
布线模式下其它需要注意的地方：
1.在同一点双击就可以放置一个过孔（via），并且把当前层转换到由系统（System）菜单的“设置板层对（SetLayerPairs）”命令设置的对应层。
可以单击过孔图标按钮查看过孔类型。
2.在布线过程中，可以通过PGUP和GPDN按键变换当前层。
另外，CTRL-PGUP组合键将选择顶层（Toplayer），而CTRL-PGDN组合键将选择底层（Bottomlayer）。
3.在布线过程中，按住CTRL键，可以绘制曲线段。
曲线弯转的方向（水平然后垂直或者相反）由你从固定点移开鼠标的方式决定。
最好先按下CTRL键，然后再移动鼠标，然后单击鼠标左键，确定曲线，最后再释放CTRL键。
3.6 标注
当使用封装模式放置元件时，元件都是没有相关的标注信息的。
后面的章节你将会看到，通过网络表的方式，元件将自动标注。
标注元件时，首先要离开布线模式，例如选择“选择模式（SelectionMode）”，然后在元件上双击（第一次单击将选择元件，第二次单击将打开编辑封装对话框）。
另外，也可以在进入选择模式后，在封装上右键单击，在弹出的菜单中，选择编辑属性“EditProperties”子菜单。
从菜单中选择编辑封装属性命令
弹出的对话框如下，需要输入元件编号（PartID）和元件值（Value）字段值。
编辑元件对话框
另外，也可以使用自动命名（AutoNameGenerator）命令对元件编号进行数字序列的标注。
元件编号（PartID）和元件值（Values）也可以移动，方法如下：
先选中元件，然后把鼠标指向元件编号或元件值，最后再使用鼠标左键拖曳它们。
记住，可以使用Display菜单中的命令或者使用快捷键设置不同的捕捉网格，捕捉不同的对象。
标签文字的默认大小由系统（System）菜单中的设置模板（SetTemplate）命令决定。
3.7 板的外框
ARES有一个特殊的层，即板边（EDGE）层，它描绘了板的轮廓。
放在EDGE层的所有对象都将在所有层中出现。
在这个例子中，板的轮廓是一个方框。
放置一个规则现状的板框的步骤：
1． 选择“Boxicon”
2． 从层选择器（LayerSelector）中选择EDGE层。
3． 在合适的位置单击并保持，确定方框的左上角。
4． 拖拉鼠标，得到合适的板框大小，然后再次单击鼠标左键绘制图形。
5． 如果需要调整方框的大小，先使用右键（忽略弹出的菜单）选中它，然后拖拉绿色的调整大小的手柄到合适的位置，最后释放鼠标左键。
在版图（layout）中绘制一个电路板边框
完全支持绘制曲线的或不规则的电路板。
边界可以由直线和弧线组成，或者使用路径（Path）对象绘制边界。
当你完成以上练习后，保存你的设计，然后使用文件（File）菜单的新建版图（Newlayout）命令新建一个版图（layout）。
3.8 块编辑
我们已经知道可以通过指向一个对象然后单击左键来选中它，当然也可以使用右键（会出现一个相应的菜单）。
当我们选中一个对象以后，我们就可以拖动它（使用左键），或者删除它（使用右键）。
然而，我们还有其它的选择对象的方法。
如果你的鼠标没有指向任何一个对象，按住左键或右键，然后拉出一个框，当你释放鼠标时，所有在方框内的对象都会被选中。
从Proteus安装路径的samples目录下装载“PPSU.LYT“设计文件，然后拉出一个方框，包含整个版图，对这种框选方法进行实验。
∙使用选择过滤器进行精选
当你选中了整个版图后，你可以通过选择过滤器来对已选择的对象进行精选。
选择过滤器控制特定模式下可以被选择的对象。
例如，我们可以通过关闭元件选择按钮，打开飞线（ratsnest）选择按钮，来取消所有的封装的选择，并选择所有的飞线（ratsnest）。
默认的选择过滤器 打开连线选择和关闭元件选择按钮
选择按钮最左边的是对层选择的控制。
可以在所有层（默认状态）和只有当前层两者之间进行切换。
你可以切换到封装模式（Packagemode）进行试验。
封装模式下的默认选择过滤器 只选择当前层
层选择与对象选择的组合是功能最强大的。
选择过滤器根据你所选择的模式（如布线模式、封装模式、焊盘模式等），有不同的默认值，但你可以非常简单快捷地定制自己的选择过滤器组合，以符合需要。
你也可以通过System菜单的设置选择过滤器（SetSelectionFilter）命令定制默认的过滤器。
除非你对整个系统非常熟悉，否则我们并不推荐你这么做。
∙使用拖曳手柄进行精选
你也可以通过改变选框的大小来对当前选中的对象进行精选。
拖曳手柄是一些绿色的小方框，你可以把鼠标放到这些手柄上，然后按键左键进行拖动，改变选框的大小。
改变拉选框的大小来进行对象精选
另外，布线的选择还有一个“Traceboundselection”的选择过滤器。
当选择全包围模式（Fullyenclosed）时，布线必须整个都被包围时才能选中；而选择部分包围（Partiallyenclosed）模式时，布线只要有一部分被包围时即可被选中。
全包围模式 部分包围模式
很显然，只有在布线选择过滤器选中时，这个选项才起作用。
对象选择，特别是对象选择过滤器，是一个非常难于描述的东西，但却特别容易高效地使用。
下面这些规则仅仅提供了一些基本的指引：
∙当选择一个单独的对象时，使用可视化的指示器（即虚线框）来选择。
对象通过闪动的虚线框表示鼠标经过，光标变化指示左键单击将会执行的操作。
∙如果不管你怎样改变模式、选择过滤器都没有出现虚线框，这时你就应该使用鼠标左键或者右键拉出一个方框来进行选择。
现在，我们把选择对象的基本原则描述完了，我们再来看看怎样进行块操作。
在我们之前打开的PPSU版图中使用鼠标框选对象。
注意，当鼠标在标记框内时（鼠标光标变为十字交叉箭头），按下鼠标左键即可移动标记的对象。
你按下鼠标进行移动的位置我们称之为提取点。
提取点是用来对块进行移动、复制和旋转的基点。
使用鼠标左键进行块移动操作
所有的块移动操作也可以通过右键的菜单进行操作。
同样，你按下鼠标右键进行操作的点也称为提取点。
使用右键进行块操作
现在，你可以进行上面描述的各种操作练习，包括选择过滤器、标记框、块操作等技术。
在操作的过程中，你可以通过Edit菜单的Undo命令、工具栏的按钮或CTRL+Z组合键撤销操作。
3.9布线编辑
3.9.1概述
功能强大的布线工具是ARES的一大特色，现在我们来看看这些特性。
与其它PCB设计软件不同，ARES中的布线编辑方法是基于现有布线的拓扑的，而不依靠于这些布线段是怎样放置的。
另外，可以对布线的任意一部分进行修改，而不仅仅是节点之间的部分。
在继续学习本指南之前，请你重新打开PPSU.LYT设计文档。
3.9.2右键菜单
如果你在布线上单击右键，布线将会被高亮显示，并弹出一个菜单，有以下几个选项：
l 删除，复制和移动导线（Delete,CopyandMovetheroute）.
l 改变板层和走线风格（Changethelayerandtracestyle）.
l 改变过孔风格（Changetheviastyle）.
l 控制导线的斜化（ControltheMitringfortheroute）.
l 截取选择（Trimtheselectionasrequiredforfurtheroperations）.
复制命令提供了复制布线的方法，你可以通过单击左键，复制出多条曲线，单击右键完成复制。
布线操作的完整右键菜单
3.9.3过孔放置
在几乎所有的情形下，过孔（Via）是自动放置的。
以下操作展示了这种技术：
先选择布线对象按钮，处于布线模式，使用鼠标左键，在任意两点之间放置一条布线，现在在等二个点上再次单击，ARES将在这个点上自动放置一个过孔，移动鼠标，在第三个点上单击左键，然后再单击右键，结束布线。
使用板层对自动放置过孔
在同一点上双击鼠标左键将放置一个过孔，并且改变当前布线层。
使用哪一个布线层将由System菜单中的SetLayerPairs命令设置的层对决定。
通过这个命令对话框，可以设置层对，层组，甚至你想要的任意多层。
你也可以通过PGDN和PGUP按键手动改变布线层。
在手工放置Via时，可以通过过孔按钮切换到过孔模式，然后从对象选择器中选择一种过孔类型进行放置。
在这种操作模式下，你可以象操作其它对象一样对过孔进行替换、标记、移动、删除等操作。
对于多层板，你可以通过层选择器来选择放置标准过孔、盲孔或埋孔三种类型的过孔。
3.9.4标记走线
在进行重布、删除、编辑或复制布线时，先要进行标记。
与对象编辑工具风格相似，你可以使用右键对布线进行标记。
但当要要选中一小段布线时，就需要额外的工具来实现。
在布线上单击右键，将选中整条布线，并弹出一个菜单，菜单的最下面有四个选项用于线段选择。
如下图所示：
布线精选菜单
第一个是截取过孔与过孔之间的布线。
第二个是截取当前层中的布线。
第三个是截取单段布线。
最后一个是手动截取。
解释起来非常费劲，读者只需稍加练习体验即会明白。
手工选择一段布线
希望你能熟练掌握这些操作后，再学习下面的内容，因为它非常重要，虽然它非常简单，容易掌握。
3.9.5移动/拖曳走线
当你标记了一段布线后，它将以高亮显示，你可以使用鼠标左键拖拉它的任何一部分。
对布线的编辑是非常直观的，也非常容易的。
如下图所示，详细的操作细节请参考相应章节。
在ARES中拖拉布线段
你也可以通过鼠标右键快速进行“标记和拖拉”布线的操作，如下图，在布线上单击右键，在弹出菜单中选择“DragRoutes（s）”子菜单即可。
这个操作只可对当前选择的布线进行，否则你先要通过右键菜单中的“截取（Trim）”子菜单选择部分布线。
拖拉当前布线的右键菜单
3.9.6删除走线
有几种方法删除布线：
l 可以使用块删除按钮或者使用右键菜单中的块删除命令，删除所有标记的对象。
你可以先标记要删除的布线，然后使用块删除按钮进行删除。
注意：
在这种情形下，键盘的Delete键与块删除按钮的功能是相同的。
l 也可以先标记整条或布线的一段，然后再通过右键菜单中的“删除导线（DeleteRoutes）”命令进行删除操作。
此时也可以使用键盘的Delete键进行删除，或者双击右键进行删除。
3.9.7改变走线宽度
当你想要改变一段布线的线宽时，需要先选择一段布线，然后通过右键菜单中的“改变导线风格（ChangTraceStyle）”子菜单，选择可用的导线风格。
如下图所示：
右键菜单中的布线类型配置选项
当然，你也可以创建自己的导线风格，可以通过Edit菜单的“新建导线风格（NewTraceStyle）”命令进行创建。
这部分的内容将在后面进行详细讨论。
记住，当你要全局修改布线的线宽时，你可以通过编辑相应的导线风格来修改。
注意，这个操作对整个版图中所有使用这种导线风格的布线都起作用。
布线模式按钮 编辑布线类型按钮
3.9.8自动缩颈
在很多情形下，如有时当布线从两个焊盘之间穿过时，需要把布线类型变小，否则就会违反设计规则。
ARES中使用自动缩颈工具进行这类操作。
这个功能由系统（System）菜单中的“设置默认规则（SetDefaultRules）”命令控制。
这个对话框允许你设置焊盘与焊盘（Pad-Pad）之间、焊盘与布线（Pad-Trace）之间和布线与布线（Trace-Trace）之间的距离，当然也可以设置缩颈的布线类型。
默认的缩颈类型是T10，即10TH的布线。
3.9.9重布线
最后，ARES提供了一种非常好的修改布线路径的方法。
当你需要修改一段布线的路径时，操作非常简单。
通常可以在旧的布线的某一点开始新建一条布线，沿着另一条路径重画一条布线，新布线的终点回到旧布线的另一点上，这时，你可以删除在这两点之间的旧布线，修改布线路径的操作就完成了。
这是一种非常自然的方法。
重布的所有可能的操作如下图所示，应该非常容易掌握。
注意：
多余的过孔也将被删除。
在布线的最后阶段，当布线的路径被另一条布线阻碍时，你将会发现这种功能特别有用。
3.9.10连接高亮显示
虽然高亮显示连接性并不完全是布线工具的一部分，但在布线的过程中，当你需要查看具有哪些连接或者有哪些连接始还没有完成，它始终都用得着。
例如，你想查看时钟信号是不是已经连接到所有需要它的芯片上。
选择连接性高亮（ConnectivityHighlight）按钮，使用鼠标左键在已经完成布线的元件引脚上单击，你将看到所有连接到该引脚的布线和焊盘等都以高亮（亮白色）显示。
在进行缩放操作时，高亮选择将一直保存，直到你调用重画命令（默认为‘R’键）。
焊盘选择时的连接高亮显示
在这种模式下，单击对象列表窗口的网络名将突出显示所有连接到该网络的对象。
网络选择时的连接高亮显示
使用块删除按钮或Delete键将删除所有高亮显示的导线或过孔。
它提供了删除特定网络导线的一种方法。
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