Protel99开发流程分析

Protel99开发流程分析

1 Protel99基本设计流程概述

Protel99基本设计流程主要包括三个部分：电路原理图设计，生成网络报表文件和印制电路板的设计。下面依次对这三个部分进行说明。 2 电路原理图设计

电路原理图设计的常规流程大体包括5个步骤：设置电路图的参数与相关信息，导入所需要的元件库，放置元件，电路原理图布线和对原理图的调整与检查。 2.1 设置电路图的参数与相关信息

该过程根据所设计电路的复杂程度来设置图纸的参数，具体包括图纸的大小，方向，格式等。其工作界面如图1所示。

图1 文件选项对话框

2.2 导入所需要的元件库

1）查看元件库中是否包含全部所需的元件，如果没有，则首先制作缺少的元件，并添加到编辑界面上；

2）导入已有元件库到编辑界面上。 导入元件库的界面如图2所示。

图2 添加元件库

2.3 放置元件

将库中的元件按照电路要求位置摆放在工作平面上，对元件的编号，封装进行定义和设定（如果没有匹配的封装，可在后续步骤中建立相应的封装库，再指定所需封装形式）。其工作界面如图3所示。

图3 放置元件

2.4 电路原理图布线

该过程利用各种工具与指令进行布线，将工作平面上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来构成完整的原理图。图4中光标用导线将两个电阻相连。

图4 布置导线

2.5 原理图调整与检查

1）对原理图上元件位置，导线位置和图形尺寸、属性进行调整，确保正确和美观。 2）进行电气规则检查（ERC），即通过Protel99自身的软件，按照指定的物理/逻辑特性快速找出错误，如悬空的网络标号和I/O引脚，未连接的元件等。生成错误报告，在电路原理图中的

错误位置用符号标记，其中红色圆叉处为检测出的错误。

图5所示为通过ERC检测简单电路电气规则后的结果。

图5 通过ERC测试后的原理图

3 网络报表文件生成

报表文件产生过程包含网络表文件的产生和其他列表文件的产生。其中网络表文件最为重要，因为需要用它来支持印制电路板的电路布线，因此它是这个过程中必须要生成的文件。其他的列表文件可以帮助用户整理设计思路，在某些情况下可以创立供用户使用。 3.1 生成网络表文件

网络表是原理图设计部分与印制电路设计部分的接口，也是网络报表文件中最重要，不可缺少的部分。在原理图设计完成后，首先必须产生其网络表，再将网络表导入印制电路设计部分中，从而将原理图的信息正确的传入PCB编辑器中，进行PCB的编辑。图6为图5电路图的网络表文件。

图6 生成的网络表文件

3.2 生成元件列表

元件列表也被称作“元器件清单”，主要用途是整理出一张原理图或一个项目中的所有元器件的名称、序号、封装形式等信息。图7中的两个部分是“*bom”和“*xls”两种元件列表。

图6-1 bom格式元件列表

图6-2 xls格式元件列表

3.3 生成引脚列表

利用引脚列表可以方便我们查询有关的引脚，如元件名称及引脚号等，其工作界面如图7。

图7 元件引脚列表框

3.4 层次设计组织列表

层次设计组织列表用来描述项目中包含的各层次原理图的文件名以及顶层与底层原理图相互间的层次关系。图8为利用protel99自带的Eamples绘制的层次设计组织列表。

图8 层次项目组织列表

3.5 交叉参考元件列表

交叉参考元件列表用于罗列项目设计中层次原理图的各个元件的编号、名称及其所属的图形文件。同样利用protel99中的例子制作了交叉参考元件列表如图9所示。

图9 交叉参考元件列表

3.6 项目元件库文件

在电路设计完成后，可以建立一个项目元件库文件来保存项目中应用的元件。该操作将原理图设计中导入的零散元件归为一个统一的库，方便管理。 4 印制电路板设计

印制电路板（PCB）是用于焊接实际电子元件、具有电器特性的板子。对印制电路板的设计包括以下8个过程。在这些过程之后的文件输出包括产生各种报表文件（印制电路板信息报表和引脚信息报表）和PCB图的输出。 4.1 规划印制电路板

确定印制电路板设计的框架，进行初步的规划。具体包括印制电路板的层数、外形和尺寸等。 4.2 设置环境参数

该过程一般采用默认设置，如果需要改动，则根据设计的要求，设置其编辑环境的参数，包括元件的布置参数，板层参数，布线参数以及印制电路板布线区域等。其工作界面如图10所示。

图10 设置PCB工作区选项

4.3 载入元件封装库

在PCB编辑过程中载入的元器件必须包括引脚的封装，一般使用PCB Footprints.Lib封装库，如果该库没有所需要的封装形式，则需要用户自己对元器件的引脚封装进行编辑并加入到该库中。载入元件封装库的过程同加载元件库的方法类似，其界面如图11所示。

图11 元件库加载工作界面

4.4 载入原理图生成的网络表

该过程将原理图中的网络表文件装入PCB设计系统中，把原理图中元器件的引脚连接关系同底层的PCB封装与布线联系在一起。其初始工作界面如图12所示，在其中可以选择已有的网络表进行加载。

图12 网络表加载界面

4.5 元件布局

该过程将载入的元件封装进行排列布置。为了更准确更易布线，一般采用自动布局和手动布局相结合的方式。 4.6 设定布线规则

在开始布线之前，需要设定必要的布线规则：布线的层，布线的拐角，对间距的约束，导线的类型，导线的宽度和过孔的风格等。其工作界面如图13所示。

图13 布线规则设定对话框

4.7 自动布线

该过程由Protel99软件自行完成，在设置完相关参数，布置妥当元件的位置后，便可以由软件来完成元器件引脚之间导线的布置。其对话框如图14所示。

图14 自动布线初始化对话框

4.8 手动调整

自动布线过程尽管可以正确的完成布线工作，但布线后的效果未必很好，需要手动进行调整。 5 印制电路板的加工

印制电路板设计结束后，将生成的“*.PCB”文件保存。在加工时，需要告知厂家所需的PCB层数，然后将PCB文件交给厂家，或者根据厂家的需要，通过软件转换成其他需要的文件格式。 6 总结

对Protel99基本设计流程进行了分析，说明了主要过程的作用。

4.8 手动调整

自动布线过程尽管可以正确的完成布线工作，但布线后的效果未必很好，需要手动进行调整。 5 印制电路板的加工

印制电路板设计结束后，将生成的“*.PCB”文件保存。在加工时，需要告知厂家所需的PCB层数，然后将PCB文件交给厂家，或者根据厂家的需要，通过软件转换成其他需要的文件格式。 6 总结

对Protel99基本设计流程进行了分析，说明了主要过程的作用。

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