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AD09教程AltiumDesigner09教程
第一讲 《Altium Designer概述》 《Altium Designer概述》主讲:王静重庆电子工程职业学院计算机系提问1：第 一 讲 Altium Altium 概 述什么是印刷电路板 (printed circuit board简写为：PCB)？第 一 讲 Altium Altium 概 述在塑料板上印制导电铜箔，用铜箔取代导线，只要将各种元件安装在印 制电路板上，铜箔就可以将它们连接起来组成一个电路。 如下图所示印刷电路板 (PCB)AltiumDesigner的发展第 一 讲 Altium Altium 概 述 Altium Designer是Altium 公司（澳大利亚）继Protel 系列产品（Tango（1988）、Protel for DOS、Protel forWindows 、Protel 98、Protel 99、Protel 99 SE、 Protel DXP、Protel DXP 2004）之后推出的高端设计 软件。 2001 年，Protel Technology公司改名为Altium公司， 整合了多家EDA软件公司，成为业内的巨无霸。 2006 年，Altium 公司推出新品Altium Designer 6.0，经过Altium Designer 6.3、AltiumDesigner 6.6、 Altium Designer 6.7、Altium Designer 6.8、Altium Designer 6.9、Altium DesignerSummer 08、Altium Designer Winter 09、 Altium Designer Summer09等 版本升级，体现了Altium 公司全新的产品开发理念， 更加贴近电子设计师的应用需求，更加符合未来电子设 计发展趋势要求。 该软件的使用是自学，由于比较时间仓促，水平有限， 书中的错误和不妥之处在所难免，敬请同学提出宝贵的 意见并批评指正，以让教材更加完善。第 一 讲 Altium Altium 概 述学习目标： 希望你能――1了解本课程的教学目标 了解本课程的教学方法 了解本课程的教学内容 了解本课程的考评方法234一、教学目标第 一 讲 Altium Altium 概 述 1、知识方面的要求： 要求学生掌握在了解了数字、模拟电路的基础上，熟 练掌握电路原理图、PCB板的设计方法，了解相关的 概念、了解电路的仿真功能，熟悉Altium Designer软 件的使用，为今后的工作打下坚实的基础。 2、技能和能力方面的要求： 通过本课程的学习，要求学生能够熟练地掌握Altium Designer 软件的设计环境、原理图设计、层次原理图 设计、多通道设计、印制电路板（PCB）设计、三维 PCB 设计、PCB 规则约束及校验、交互式布线、原理 图库、PCB 库、集成库的创建、电路设计与仿真， Protel 99 SE 与Altium Designer的转换等相关技术 内容。学会用该软件解决在电路设计中的各种问题， 多掌握一种技能，为以后的毕业设计、工作打下坚实 的基础。第 一 讲 Altium Altium 概 述二、本课程的教学方法对于理论知识以“学生自学，教师辅导”的方式进行教学对于技能训练采用“任务驱动”的方式进行教学第 一 讲 Altium Altium 概 述三、教学内容教材内容：教材第1-14章 学时安排：见教学计划第 一 讲 Altium Altium 概 述四、本课程的考评方法：随堂考核+过程考核 从三个方面考核：知识、技能、态度。知识：课堂提问 技能：本堂课的内容、作业 平时成绩30分 期末考试60分。 考查 学习态度（基础分为10分）：出勤情况、课堂活动的参与、 课堂纪律等本课程希望全班同学都学会，不要有人补考。 学分：4分第 一 讲 Altium Altium 概 述五、学习方法建议新课部分应自学（课前学习），培训自 学能力 课堂上进行技能实训（随堂到教师机上 给同学们演示）第 一 讲 Altium Altium 概 述Winter 09 软件认识一第一章 Altium Designer1.1 Altium Designer Winter 09软件特点二三1.2 Altium Designer Winter 09软件安装 1.3 Altium Designer Winter 09 软件界面设置第 一 讲 Altium Altium 概 述1.1 Altium Designer Winter 09软件特点Altium Designer Winter 09与之前 Altium Designer 6.X相比，新增的技术 特征如下： 1．即插即用的软件平台搭建器 2．应用控制面板 3．新的交互式布线功能 4．设计发布管理功能 5．方便的供应商数据链接服务 6．实时制造规则检查 7．三维PCB可视引擎性能提高1.2 Altium Designer Winter 09软件安装第 一 讲 Altium Altium 概 述 1.2.1 硬件环境需求 达到最佳性能的推荐系统配置： ?Windows XP SP2专业版或以后的版本。 ?英特尔R酷睿? 2双核/四核2.66 GHz或更快的处理器或 同等速度的处理器。 ? 2GB内存。 ?10G 硬盘空间（系统安装+用户文件）。 ?双显示器，至少（宽屏）或 （4:3）分辨率。 ?NVIDIA公司的GeForce R 80003 系列，使用256 MB （或更高）的显卡或同等级别的显卡。 ?Internet 连接，以接收更新和在线技术支持。要使用 包括三维可视化技术在内的加速图像引擎，显卡必须支 持DirectX 9.0c 和Shader model 3，因此建议系统配 置独立显卡。系统最低配置：第 一 讲 Altium Altium 概 述Windows XP SP2 Professional1。 英特尔R 奔腾? 1.8 GHz 处理器或同等处 理器。 1GB内存。 3.5 GB 硬盘空间（系统安装+ 用户文件）。 主显示器的屏幕分辨率至少是 （强烈推荐）；次显示器的屏幕分辨率不 得低于。 独立的显卡或者同等显卡。 USB2.0端口。第 一 讲 Altium Altium 概 述1.2.2 安装 Altium Designer Winter 09（1）进入 12.04.08.AltiumDesignerWinter09.l cz文件夹，执行autorun.exe文件，只 执行第1个选项，在显示器上出现如图 1-1所示的安装界面第 一 讲 Altium Altium 概 述图1-1 软件安装界面（2）点击“Install Altium Designer”，显示如图1-2所示 的安装向导欢迎窗口。 第 一 讲 Altium Altium 概 述图1-2 安装向导欢迎窗口第 一 讲 Altium Altium 概 述（3）单击安装向导欢迎窗口的“Next”按钮，显示如图13所示的“License Agreement”视图。图1-3 “License Agreement”视图（4）选择“License Agreement”视图中的“I accept the license agreement”单选项，同意该协议，单击“Next”按 第 一 钮，显示如图1-4所示的“User Information”视图。 讲 Altium Altium 概 述图1-4 “User Information”视图第 一 讲 Altium Altium 概 述（5）在“User Information”视图中的“Full Name”编辑框内输入用户名称，在 “Organization”编辑框内输入单位名称， 在使用权限选项中选择使用权限的范围： “Anyone who uses this computer”单选 项，表示这台计算机上的所有用户都能使 用Altium Designer Winter 09，“Only for me”单选项则表示只有在当前安装 Altium Designer Winter 09的用户帐号 下才能使用Altium Designer软件。单击 “Next”按钮，显示如图1-5所示的 “Destination Folder”视图。第 一 讲 Altium Altium 概 述图1-5 “Destination Folder”视图（6）在“Destination Folder”视图“Destination Folder”区域显示了 即将安装Altium Designer Winter 09的安装路径，若想更改安装路第 一 讲 Altium Altium 概 述径，单击“Browse”按钮，打开如图1-6所示的安装路径选择对话框。图1-6 安装路径对话框（7）选择软件安装的路径后，点击“ok”按钮，显示如图 1-7所示“Board-level Libraries”。 第 一 讲 Altium Altium 概 述图1-7 “Board-level Libraries”视图第 一 讲 Altium Altium 概 述（8）如果需要安装板级的库文件，就勾选上图的“Install Board-level Libraries”对话框，点击“Next”按钮，出现 如图1-8的“Ready to Install the Application”视图。图1-8 “Ready to Install the Application”视图第 一 讲 Altium Altium 概 述（9）确定以上安装信息设定无误后，单击“Ready to Install the Application”视图中的“Next”按钮开始安装， 过程中，文件复制窗口内将显示操作过程和文件复制进 度，以及安装剩余时间等信息，如图1-9所示。图1-9 安装进度视图第 一 讲 Altium Altium 概 述（10）文件复制完毕后，系统弹出安装完毕窗口，单击 “Finish”按钮，结束安装如图1-10所示。图1-10 安装结束视图第 一 讲 Altium Altium 概 述1.2.3 Altium Designer Winter 09软件激活进入 AltiumDesignerWinter09破 解文件夹，将ad80.alf、 dxp.exe文件拷贝到安装目录 下（如：D:\program Fiels\Altium Designer Winter 09\）即可。第 一 讲 Altium Altium 概 述1.3 Altium Designer Winter 09 软件界面设置启动Altium Designer Winter 09的同时 可以看到它的启动画面,如图1-16所示。图1-16 Altium Designer Winter 09的启动画面第 一 讲 Altium Altium 概 述Altium Designer Winter 09启动后，进 入主页面如图1-17所示，用户可以使用 该页面进行项目文件的操作，如创建新 项目、打开文件、配置等。该系统界面 由系统主菜单、浏览器工具栏、系统工 具栏、工作区和工作区面板五大部分组 成。系统主菜单浏览器工具栏第 一 讲 Altium Altium 概 述系统工具栏工作区面板工作区 工作区面板切 换按钮图1-17 Altium Designer Winter 09软件界面小结第 一 讲 Altium Altium 概 述1.1 Altium Designer Winter 09软件特 点 1.2 Altium Designer Winter 09软件安 装 1.2.1 硬件环境需求 1.2.2 安装 Altium Designer Winter 09第 一 讲 Altium Altium 概 述教师演示1. Altium Designer Winter 09软件的安 1. Altium Designer Winter 09软件的安 装。 装。 2. Altium Designer Winter 09软件的启 2. Altium Designer Winter 09软件的启 动，注意观察启动过程。 动，注意观察启动过程。 3. 打 开 安 装 盘 下 ： \ Altium Designer 3. 打 开 安 装 盘 下 ： \ Altium Designer Winter 09\Examples\Reference Winter 09\Examples\Reference Designer\4 Port Serial Interface例 Designer\4 Port Serial Interface例 子，初步了解电路原理图、PCB板。 子，初步了解电路原理图、PCB板。动手操作：第 一 讲 Altium Altium 概 述1. Altium Designer Winter 09软件的安 1. Altium Designer Winter 09软件的安 装。 装。 2. Altium Designer Winter 09软件的 2. Altium Designer Winter 09软件的 启动，注意观察启动过程。 启动，注意观察启动过程。 3. 打开安装盘下：\ Altium Designer 3. 打开安装盘下：\ Altium Designer Winter 09\Examples\Reference Winter 09\Examples\Reference Designer\4 Port Serial Interface例 Designer\4 Port Serial Interface例 子，初步了解电路原理图、PCB板。 子，初步了解电路原理图、PCB板。Altium Altium 第 一 讲概 述再见！第二讲 《Altium Designer概述》 《Altium Designer概述》主讲:王静重庆电子工程职业学院计算机系第 二 讲 Altium Altium 概 述复习：1.1 Altium Designer Winter 09软件特点 1.2 Altium Designer Winter 09软件安装 1.2.1 硬件环境需求 1.2.2 安装 Altium Designer Winter 09 Altium Designer Winter 09软件的启动第 二 讲 Altium Altium 概 述学习目标： 希望你能――123了解 1.3 Altium Designer Winter 09 软件界面设置 熟悉 工作区面板 （Workspace Panel） 了解 1.4 Altium Designer Winter 09 软件参数设置 熟悉 切换英文编辑环境到中文 编辑环境4第 二 讲 Altium Altium 概 述1.3 Altium Designer Winter 09 软件界面设置Altium Designer Winter 09启动后，进 入主页面如图1-17所示，用户可以使用 该页面进行项目文件的操作，如创建新 项目、打开文件、配置等。该系统界面 由系统主菜单、浏览器工具栏、系统工 具栏、工作区和工作区面板五大部分组 成。系统主菜单浏览器工具栏第 二 讲 Altium Altium 概 述系统工具栏工作区面板工作区 工作区面板切 换按钮图1-17 Altium Designer Winter 09软件界面第 二 讲 Altium Altium 概 述1.3.1系统主菜单（System menu） 1.3.2系统工具栏 (menus) 1.3.3浏览器工作栏(Navigation)第 二 讲 Altium Altium 概 述1.3.4工作区面板 （Workspace panel）1．面板的访问 软件初次启动后，一些面板已经打开，比如File和 Project控制面板以面板组合的形式出现在应用窗口的 左边，Library控制面板以弹出方式和按钮的方式出现 在应用窗口的右侧边缘处。另外在应用窗口的右下端 有4个按钮System、DesignComplier、Help、 Instrument，分别代表四大类型，点击每个按钮，弹 出的菜单中显示各种面板的名称，从而选择访问各种 面板，除了直接在应用窗口上选择相应的面板，也可 以通过主菜单“View”→ “workspace panels”→ “sub menus”选择相应的面板。2．面板的管理第 二 讲 Altium Altium 概 述面板显示模式有三种，分别是Docked Mode （停靠模式） 、Pop-out Mode（弹出模式 ）、 Floating Mode（浮动模式 )。Docked Mode 指的是面板以纵向或横向的方式停靠在设计窗 口的一侧，如图1-23所示。Pop-out Mode指 的是面板以弹出隐藏的方式出现于设计窗口， 当鼠标点击位于设计窗口边缘的按钮时，隐藏 的面板弹出，当鼠标光标移开后，弹出的面板 窗口又隐藏回去，如图1-24所示。这两种不同 的面板显示模式可以通过面板上的两个按钮互 相切换。面板停靠模式第 二 讲 Altium Altium 概 述面板弹出模式面板纵向停靠模式面板横向停靠模式图1-23面板停靠模式第 二 讲 Altium Altium 概 述面板处于弹出模式,以按钮的形式显示在 主设计窗口的边框上已弹出的面板已弹出的面板图1-24 面板弹出模式第 二 讲 Altium Altium 概 述图 1-25 面板浮动模式第 二 讲 Altium Altium 概 述1.4 Altium Designer Winter 09 软件参数设置使用软件前，对系统参数进行设置是重要的环节。用 户点击“DXP”→“Preferences”命令，系统将弹出如图 1-27所示的系统参数设置对话框。对话框具有树状导 航结构，可对12个选项内容进行设置，现在主要介绍 系统相关参数的设置方法。1.4.1 切换英文编辑环境到中文编辑环境 第 二 讲 Altium Altium 概 述点击“Preferences”设置窗口中的“System”→“General”命令，该窗 口包含了5个设置区域，分别是“Startup”、“Default Location”、 “System Font”、 “General”、和“Localization”区域。 在“Localization”区域中，选中“Use Localized resources”复选框， 统会弹出提示框，点击“OK”按钮，然后在“System-General”设置界 面中单击“Apply”按钮，使设置生效，再单击“OK”按钮，退出设置界 面，关闭软件，重新进入Altium Designer系统，即可进入中文编 辑环境。1.4.2 System-General选项卡第 二 讲 Altium Altium 概 述“Startup”区域用来设置启动时状态 “ Reopen Last Workspace”： 从新启动时打开上一次关机时的屏幕 “Open Home Page if no Documets open”： 如果没有文档打开就打开 主页 “Show Startup screen”： 显示开始屏幕 “Default Locations”区域用来设置系统默认的文件路径 “Document Path”：编辑框用于设置系统打开或保存文档、项目和项目组 时的默认路径。用户直接在编辑框中输入需要设置的目录的路径，或者 单击右侧的按钮，打开“浏览文件夹”对话框，在该对话框内指定一个已 存在的文件夹，然后单击“确定”按钮即完成默认路径设置。 “Library Path”: 编辑框用于设置系统的元件库目录的路径。 “System font”：用于设置系统字体、字形和字体大小 “General” “Monitor Clipboard Content within this application only”：本应用程 序中查看剪切板的内容。1.4.3 系统备份设置点击“Preferences”设置窗口中的“System”→“Backup”命令，弹第 二 讲 Altium Altium 概 述出如图1-30所示的对话框。图1-30文件备份参数设置Auto Save 设置框主要用来设置自动保存的一些参数，选中“Auto save every”复选框，可以在时间编辑框中设置自动保存文件的 时间间隔，最长时间间隔为120min。“Number of versions to keep”设置框用来设置自动保存文档的版本数，最多可保存10个 版本。1.4.4调整面板弹出、隐藏速度，调整浮动面板的透明程度 第 二 讲 Altium Altium 概 述点击“Preferences”设置窗口中的“System”→“View”命令，在“Popup Panels”区域中拉动滑条来调整面板弹出延时，隐藏延时，如图131所示。快图1-31 面板弹出速度调整对话框第 二 讲 Altium Altium 概 述调整浮动面板的透明程度设置点击“Preferences”设置窗口中的 “System”→“Transparency”命令，勾选 “Transparency”下的复选框，即选择使用面板 在操作的过程中，使浮动面板透明化。勾选 “Dynamic transparency”(自动调整透明化程 度)复选框，即在操作的过程中，光标根据窗 口间的距离自动计算出浮动面板的透明化程 度，也可以通过下面的滑条来调整浮动面板的 透明程度，其效果如图1-25所示。小结第 二 讲 Altium Altium 概 述 1.3 Altium Designer Winter 09 软件界面设置 1.3.1 系统主菜单（System Menu） 1.3.2 系统工具栏（Menus） 1.3.3 浏览器工具栏（Navigation） 1.3.4 工作区面板（Workspace Panel） 1.3.5 工作区（Main Design Window） 1.4 Altium Designer Winter 09 软件参数设置 1.4.1 切换英文编辑环境到中文编辑环境 1.4.2 System-General选项卡 启动、文件路径、系 统字体 1.4.3 系统备份设置 1.4.4 调整面板弹出、隐藏速度，调整浮动面板的透 明程度第 二 讲 Altium Altium 概 述上机练习学生在计算机上练习上述内 学生在计算机上练习上述内 容，并完成以下的作业。 容，并完成以下的作业。作业第 二 讲 Altium Altium 概 述预习：第2章 P17 2-4下次课提问Altium Altium 第 二 讲概 述再见！第2章 绘制多谐振荡器电路原理 图教学目的及要求： 熟悉项目及工作空间的概念 熟练掌握创建一个新的原理图图纸 熟练掌握绘制电路原理图 教学重点、难点： 绘制电路原理图复习1.1 Altium Designer Winter 09软件特点 1.2 Altium Designer Winter 09软件安装 1.3 认识Altium Designer Winter 09 软件界面 1.3.1 系统主菜单（System Menu） 1.3.2 系统工具栏（Menus） 1.3.3 浏览器工具栏（Navigation） 1.3.4 工作区面板（Workspace Panel） 1.3.5 工作区（Main Design Window） 1.4 Altium Designer Winter 09 软件参数设置 1.4.1 切换英文编辑环境到中文编辑环境 1.4.2 系统备份设置 1.4.3 调整面板弹出、隐藏速度，调整浮动面板的透明程度讲评P17 习题 4在Preferences对话框中 设置面板在操作的过程中，使浮动面板透 明化。首先将工作面板拖为浮动。 点击“Preferences”设置窗口中的“System”→“Transparency”命令， 勾选“Transparency”下的复选框，勾选“Dynamic transparency”(自 动调整透明化程度)复选框，即在操作的过程中，光标根据窗 口间的距离自动计算出浮动面板的透明化程度，也可以通过 Highest transparency的滑条来调整浮动面板的透明程度，越往 右透明化程度越高。 在原理图交互式模式下（放置元件或移动元件）即可看到浮 动面板的透明化程度。提问：解释项目的含义？ 解释工作空间的含义？2.1项目及工作空间介绍项目是每项电子产品设计的基础，在一个项目文件中包括设 计中生成的一切文件，比如原理图文件、PCB图文件、各种 报表文件及保留在项目中的所有库或模型。一个项目文件类 似Windows系统中的“文件夹”，在项目文件中可以执行对文件 的各种操作，如新建、打开、关闭、复制与删除等。但需注 意的是，项目文件只是起到管理的作用，在保存文件时，项 目中的各个文件是以单个文件的形式保存的。 项目大约有6种类型CPCB 项目、FPGA 项目、内核项目、嵌 入式项目、脚本项目和库封装项目（集成库的源）。 Workspace（工作空间）比项目高一层次，可以通过Workspace （工作空间）连接相关项目，设计者通过Workspace（工作空 间）可以轻松访问目前正在开发的某种产品相关的所有项目。2.2创建一个新项目1．在菜单栏选择File → New → Project → PCB Project。 2．Projects面板出现。 3．重新命名项目文件。在E:盘上建立“多谐振荡器”文件夹工作空间通过选择File →Save Project As来将新 项目重命名（扩展名为.PrjPCB）。指 定把这个项目保存在设计者硬盘上的 “多谐振荡器”文件夹的位置，在文件名 栏里键入文件名:Multivibrator.PrjPCB 并单击保存按钮。项目文件项目文件2.3创建一个新的原理图图纸 2.3.1创建一个新的原理图图纸的 步骤1．单击File → New → Schematic，或者在Files 面板的New单元选择:Schematic Sheet。 2．通过选择File → Save As来将新原理图文件 重命名（扩展名为*.SchDoc）。2.3.2将原理图图纸添加到项目如果设计者想添加到一个项目文件中的原理 图图纸是作为自由文件夹被打开如图2-6，那 么在Projects面板的Free Documents单元 Source document文件夹下用鼠标拖拽要移 动的文件sheet1.sch到目标项目文件夹下的 Source document上即可。图2-6 自由文件夹下的原理图2.3.3设置原理图选项1．从菜单选择Design → Document Options，在 此唯一需要修改的是将图纸大小（sheet size） 设置为标准A4格式。2.3.4进行一般的原理图参数设置1．从菜单选择Tools → Schematic Preferences（热键T，P）打 开原理图参数对话框。这个对话框允许设计者设置全部参 数，这些设置将应用到设计者继续工作的所有原理图图纸(具 体设置我们将在后面的第6章中详细介绍)。 2．在对话框左边的目录中单击Schematic → Default Primitives目 录，勾选Permanent使其为当前，单击OK按钮关闭对话框。 3．在开始绘制原理图之前，保存这个原理图图纸，因此选 择File → Save（热键F，S）或按工具栏上的“ ”图标。2.4绘制原理图 2.4.1在原理图中放置元件1.下面将介绍从默认的安装库中首先放置两个三极管Q1和Q2。 （1）从菜单选择View → Fit Document（热键V、D）确认设计 者的原理图纸显示在整个窗口中。 （2）单击Libraries标签以显示Libraries面板。 （3）Q1和Q2是型号为2N3904的三极管，该三极管放在 Miscellaneous Devices.IntLib集成库内，所以从Libraries面板“安装 的库名”栏内，从库下拉列表中选择Miscellaneous Devices.IntLib 来激活这个库。 （4）使用过滤器快速定位设计者需要的元件。默认通配符 （*）可以列出所有能在库中找到的元件。在库名下的过滤 器栏内键入*3904*设置过滤器，将会列出所有包含“3904”的元 件。（5）在列表中单击2N3904以选择它，然后单击Place按钮。另外，还可以双击元件名。 光标将变成十字状，并且在光标上“悬浮”着一个三极管的轮 廓。现在设计者处于元件放置状态，如果设计者移动光标， 三极管轮廓也会随之移动。 （6）在原理图上放置元件之前，首先要编辑其属性。在三 极管悬浮在光标上时，按下TAB键，这将打开Component Properties（元件属性）对话框，现在要设置对话框选项如图 2-9所示。 （7）在对话框Properties单元，在Designator栏中键入Q1以将其 值作为第一个元件序号。 （8）下面将检查在PCB中用于表示元件的封装。在本教程 中，我们已经使用了集成库，这些库已经包括了封装和电路 仿真的模型。确认在模型列表中（Models for Q?-2N3904）含 有模型名TO-92A的封装，保留其余栏为默认值，并单击OK按 钮关闭对话框。2.下面放置四个电阻 （resistors）。（1）在Libraries面板中，确认Miscellaneous Devices.IntLib库为当 前。在库名下的过滤器栏里键入res1来设置过滤器。 （2）在元件列表中单击RES1以选择它，然后单击Place按 钮，现在设计者会有一个“悬浮”在光标上的电阻符号。 （3）按TAB键编辑电阻的属性。在对话框的Properties单元， 在Designator栏中键入R1以将其值作为第一个元件序号。 （4）在对话框的Properties单元，单击Comment栏并从下拉列 表中选择=Value（如图2-11所示），将Visible关闭。图2-11 选择Comment=Value使用Comment栏可以输入元件的描述，例如74LS04或者10K。 当原理图与PCB图同步时，这一栏的值将更新到PCB文件中。 也可以把这一栏的值当成字符串，也可以从这一栏的下拉列 表中选择一种参数，下拉列表显示了当前有效的所有参数。 当“=Value”这个参数被使用时，这个参数将被用于电路仿真， 也将被传到PCB文件中。 （5）PCB元件的内容由原理图映射过去，所以在Parameters 栏将R1的值(Value)改为100K （6）在模型列表中确定封装“AXIAL-0.3”已经被包含如图2-10 所示，单击OK按钮返回放置模式。 （7）按SPACEBAR（空格键）将电阻旋转90°3.现在放置两个电容 （capacitors）。(1)在Libraries面板的元件过滤器栏键入cap。 方法同上。4.最后要放置的元件是连接器 （connector）。连接器在Miscellaneous Connectors.IntLib库里。从Libraries面板 “安装的库名”栏内，从库下拉列表中选择Miscellaneous Connectors.IntLib来激活这个库。 （1）我们想要的连接器是两个引脚的插座，所以设置过滤 器为H*2*。 （2）在元件列表中选择HEADER2并单击Place按钮。按TAB编 辑其属性并设置Designator为Y1，检查PCB封装模型为HDR1X2。 由于在仿真电路时我将把这个元件换为电压源，所以不需要 作规则设置，单击OK关闭对话框。 （3）以放置连接器之前，按X作水平翻转，在原理图中放下 连接器。右击或按ESC退出放置模式。 （4）从菜单选择File → Save（热键F，S）保存设计者的原理 图。现在已经放完了所有的元件。元件的摆放如 图2-12所示，从中可以看出元件之间留有间 隔，这样就有大量的空间用来将导线连接到 每个元件引脚上。图2-12 元件摆放完后的电路图如果设计者需要移动元件，鼠标左击并拖动元件 体，拖到需要的位置放开鼠标左键即可。小结：第2章 绘制多谐振荡器电路原理图 2.1 项目及工作空间介绍 2.2 创建一个新项目? 2.3 创建一个新的原理图图纸 2.3.1 创建一个新的原理图图纸的步骤 2.3.2 将原理图图纸添加到项目 2.3.3 设置原理图选项 2.3.4 进行一般的原理图参数设置 2.4 绘制原理图 2.4.1 在原理图中放置元件作业：上机题:第2章 绘制多谐振荡器电路原理 图教学目的及要求： 1.熟悉电路中的各种元器件之间建立连接 2.熟悉网络标记的含义，会正确放置网络标 记 3.熟练掌握检查设计电路图中的错误 教学重点： 检查设计电路图中的错误 教学难点： 检查设计电路图中的错误复习第2章 绘制多谐振荡器电路原理图 2.1 项目及工作空间介绍 2.2 创建一个新项目? 2.3 创建一个新的原理图图纸 2.3.1 创建一个新的原理图图纸的步骤 2.3.2 将原理图图纸添加到项目 2.3.3 设置原理图选项 2.3.4 进行一般的原理图参数设置 2.4 绘制原理图 2.4.1 在原理图中放置元件2.4.2连接电路连线起着在设计者的电路中的各种元器件之间建立连接的作 用。要在原理图中连线，参照图2-1所示并完成以下步骤： 1．为了使电路图清晰，可以使用Page Up键来放大，或Page Down键来缩小；保持Ctrl键按下，使用鼠标的滑轮也可以放 大或缩小；如果要查看全部视图，从菜单选择View → Fit All Objects（热键V，F）。 2．首先用以下方法将电阻R1与三极管Q1的基极连接起来。 从菜单选择Place → Wire（热键P，W）或从连线工具栏单击 ‘ ’工具进入连线模式，光标将变为十字形状。 3．将光标放在R1的下端，当设计者放对位置时，一个红色 的连接标记会出现在光标处，这表示光标在元件的一个电气 连接点上。4．左击或按ENTER固定第一个导线点， 移动光标设计者会看见一根导线从光标处 延伸到固定点。 5．将光标移到R1的下边Q1的基极的水平 位置上，设计者会看见光标变为一个红色 连接标记如图2-13所示，左击或按ENTER 在该点固定导线。在第一个和第二个固定 点之间的导线就放好了。 6．完成了这根导线的放置，注意光标仍 然为十字形状，表示设计者准备放置其它 导线。要完全退出放置模式恢复箭头光 标，设计者应该再一次右击或按ESC键。 ---但现在还不能这样做。图2-13 连线时的红色标记7．现在我们要将C1连接到Q1和R1的连线上。将光 标放在C1左边的连接点上，左击或按ENTER开始新 的连线。 8．水平移动光标一直到Q1的基极与R1的连线上， 左击或按ENTER放置导线段，然后右击或按ESC表示 设计者已经完成该导线的放置。注意两条导线是怎 样自动连接上的。 9．参照图2-1连接电路中的剩余部分。 10．在完成所有的导线之后，右击或按ESC退出放 置模式，光标恢复为箭头形状。 11．如果想移动元件，让连接该元件的连线一起移 动，当移动元件的时候按下并保持按下Ctrl键，或者 从菜单上选择Edit → Move → Drag。2.4.3网络与网络标记彼此连接在一起的一组元件引脚的连线称为网络 （net）。例如，一个网络包括Q1的基极、R1的一个 引脚和C1的一个引脚。 在设计中识别重要的网络是很容易的，设计者可以 添加网络标记（net labels）。 在两个电源网络上放置网络标记： 1．从菜单选择Place → Net Label或者在工具栏上按 ‘ ’ 。一个带点的Netlabel1框将悬浮在光标上。 2．在放置网络标记之前应先编辑，按TAB键显示Net Label （网络标记）对话框。3．在Net栏键入+12V，然后单击OK关闭对话框。 4．在电路图上，把网络标记放置在连线的上面，当 网络标记跟连线接触时，光标会变成红色十字准 线，左击或按ENTER键即可（注意：网络标记一定 要放在连线上）。 5．放完第一个网络标记后，设计者仍然处于网络标 记放置模式，在放第二个网络标记之前再按TAB键 进行编辑。 6．在Net栏键入GND，单击OK关闭对话框并放置网 络标记，右击或按ESC键退出放置网络标记模式。 7．选择File → Save（热键F，S）保存电路。如果电路图有某处画错了，需要 删除，方法如下：方法1：从菜单栏选择Edit → Delete（热键E， D）,然后选择需要删除的元件、连线或网络 标记等即可。 右击或按ESC键退出删除状态。 方法2：可以先选择要删除的元件、连线或网 络标记等，选中的元件有绿色的小方块包围 住如图2-14，然后按Delete键即可。2.5编译项目编译项目可以检查设计文件中的设计草图和 电气规则的错误，并提供给设计者一个排除 错误的环境。 1．要编译Multivibrator项目，选择Project → Compile PCB Project Multivibrator.PrjPcb。 2．当项目被编译后，任何错误都将显示在 Messages面板上，如果电路图有严重的错 误，Messages面板将自动弹出，否则Messages 面板不出现。项目编译完后，在Navigator面板中将列出所有对象的 连接关系。（如图2-15所示）图2-15 Navigator面板现在故意在电路中引入一个错误，并重新编译 一次项目：1．在设计窗口的顶部单 击Multivibrator.SchDoc标 签，以使原理图为当前文 档。 2．在电路图中将R1与Q1 基极的连线断开。从菜单 选择Edit → Break Wire。 3. 从菜单选择Protect → Protect Options,弹出Options for PCB Protect Multivibrator.PrjPCB对话 框，选择Connectoin Matrix 标签，如图2-18所示。图2-18 设置错误检查条件4．点击鼠标箭头所示的地方（即Unconnected与Passive Pin相 交处的方块），在方块变为图例中的Fatal Errors表示的颜色 (红色)时停止点击，表示元件管脚如果未连线，报告错误(默 认是一个绿色方块，表示运行时不给出错误报告)。 5．重新编译项目（Project → Compile PCB Project Multivibrator.PrjPcb）来检查错误，自动弹出“Messages”窗口如 图2-19所示，指出错误信息：Q1-2脚没有连接。图2-19 给出错误信息6．双击Messages面板中的错误或者警告，弹 出Compile Error 窗口，将显示错误的详细信息。 从这个窗口，设计者可单击一个错误或者警 告直接跳转到原理图相应位置去检查或修改 错误。 7．将删除的线段连通以后，重新编译项目 （Project → Compile PCB Project Multivibrator.PrjPcb）来检查。Messages面板没 有信息显示。小结：2.4 绘制原理图 2.4.1 在原理图中放置元件 2.4.2 连接电路 2.4.3 网络与网络标记 2.5 编译项目 在电路中引入一个错误，并重新编译一次项 目：作业：上机题:P29 4-12第3章 多谐振荡器PCB图的设计教学目的及要求：1.熟悉印刷电路板的基础知识 2.熟悉掌握用PCB向导来创建PCB板 3.熟练掌握用封装管理器检查所有元件的封装 4.熟练掌握用Update PCB命令原理图信息导入到目标PCB文件复习并导入新课第2章 绘制多谐振荡器电路原理图 2.1 项目及工作空间介绍 2.2 创建一个新项目? 2.3 创建一个新的原理图图纸 2.3.1 创建一个新的原理图图纸的步骤 2.3.2 将原理图图纸添加到项目 2.3.3 设置原理图选项 2.3.4 进行一般的原理图参数设置 2.4 绘制原理图 2.4.1 在原理图中放置元件 2.4.2 连接电路 2.4.3 网络与网络标记 2.5 编译项目3.1 印制电路板的基础知识印制电路板英文简称为PCB （Printed Circle Board）如图3-2所 示。印制电路板的结构原理为： 在塑料板上印制导电铜箔，用铜 箔取代导线，只要将各种元件安 装在印制电路板上，铜箔就可以 将它们连接起来组成一个电路。图3-2 PCB板1．印制电路板的种类根据层数分类，印制电路板可分为单面板、双面板和多层板。 （l）单面板 单面印制电路板只有一面有导电铜箔，另一面没有。在使用 单面板时，通常在没有导电铜箔的一面安装元件，将元件引 脚通过插孔穿到有导山铜箔的一面，导电铜箔将元件引脚连 接起来就可以构成电路或电子设备。单面板成本低，但因为 只有一面有导电铜箔，不适用于复杂的电子设备。（2）双面板双面板包括两层：顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）。与单面板 不同，双面板的两层都有导电铜箔，其结构示意图如图3-3所示。双面板 的每层都可以直接焊接元件，两层之间可以通过穿过的元件引脚连接， 也可以通过过孔实现连接。过孔是一种穿透印制电路板并将两层的铜箔 连接起来的金属化导电圆孔。图3-3 双面板（3）多层板多层板是具有多个导电层的电路板。多层板的结构示意图如 图3-4所示。它除了具有双面板一样的顶层和底层外，在内 部还有导电层，内部层一般为电源或接地层，顶层和底层通 过过孔与内部的导电层相连接。多层板一般是将多个双面板 采用压合工艺制作而成的，适用于复杂的电路系统。图3-4 多层板2．元件的封装印制电路板是用来安装元件的，而同类型的元件， 如电阻，即使阻值一样，也有大小之分。因而在设 计印制电路板时，就要求印制电路板上大体积元件 焊接孔的孔径要大、距离要远。为了使印制电路板 生产厂家生产出来的印制电路板可以安装大小和形 状符合要求的各种元件，要求在设计印制电路板 时，用铜箔表示导线，而用与实际元件形状和大小 相关的符号表示元件。这里的形状与大小是指实际 元件在印制电路板上的投影。这种与实际元件形状 和大小相同的投影符号称为元件封装。例如，电解 电容的投影是一个圆形，那么其元件封装就是一个 圆形符号。（l）元件封装的分类按照元件安装方式，元件封装可以分为直插式和表面粘贴式 两大类。 典型直插式元件封装外型及其PCB板上的焊接点如图3-5所示。 直插式元件焊接时先要将元件引脚插入焊盘通孔中，然后再 焊锡。由于焊点过孔贯穿整个电路板，所以其焊盘中心必须 有通孔，焊盘至少占用两层电路板。图3-5 穿孔安装式元件外型及其PCB焊盘典型的表面粘贴式封装的PCB图如图3-6所示。此类 封装的焊盘只限于表面板层，即顶层或底层，采用 这种封装的元件的引脚占用板上的空间小，不影响 其他层的布线，一般引脚比较多的元件常采用这种 封装形式，但是这种封装的元件手工焊接难度相对 较大，多用于大批量机器生产。图3-6 表面粘贴式封装的器件外型及其PCB焊盘（2）元件封装的编号常见元件封装的编号原则为：元件封装 类型+焊盘距离（焊盘数）+元件外型尺 寸。可以根据元件的编号来判断元件封 装的规格。例如有极性的电解电容，其 封装为RB.2-.4，其中“.2”为焊盘间距，“.4” 为电容圆筒的外径，“RB7.6-15”表示极性 电容类元件封装，引脚间距为7.6mm， 元件直径为15mm。3．铜箔导线印制电路板以铜箔作为导线将安装在电路板上的元 件连接起来，所以铜箔导线简称为导线（Track）。 印制电路板的设计主要是布置铜箔导线。 与铜箔导线类似的还有一种线，称为飞线，又称预 拉线。飞线主要用于表示各个焊盘的连接关系，指 引铜箔导线的布置，它不是实际的导线。4．焊盘焊盘的作用是在焊接元件时放置焊锡，将元件引脚与铜箔导 线连接起来。焊盘的形式有圆形、方形和八角形，常见的焊 盘如图3-7所示。焊盘有针脚式和表面粘贴式两种，表面粘 贴式焊盘无须钻孔；而针脚式焊盘要求钻孔，它有过孔直径 和焊盘直径两个参数。 在设计焊盘时，要考虑到元件形状、引脚大小、安装形式、 受力及振动大小等情况。例如，如果某个焊盘通过电流大、 受力大并且易发热，可设计成泪滴状（后面章节会介绍）。图3-7 常见焊盘5．助焊膜和阻焊膜为了使印制电路板的焊盘更容易粘 上焊锡，通常在焊盘上涂一层助焊 膜。另外，为了防止印制电路板不 应粘上焊锡的铜箔不小心粘上焊 锡，在这些铜箔上一般要涂一层绝 缘层（通常是绿色透明的膜），这 层膜称为阻焊膜。6．过孔双面板和多层板有两个以上的导电层，导电层之间相互绝 缘，如果需要将某一层和另一层进行电气连接，可以通过过 孔实现。过孔的制作方法为：在多层需要连接处钻一个孔， 然后在孔的孔壁上沉积导电金属（又称电镀），这样就可以 将不同的导电层连接起来。过孔主要有穿透式和盲过式街中 问剑　缤3-8所示。穿透式过孔从顶层一直通到底层，而盲 过孔可以从顶层通到内层，也可以从底层通到内层。 过孔有内径和外径两个参数，过孔的内径和外径一般要比焊 盘的内径和外径小。图3-8 过孔的两种形式7．丝印层除了导电层外，印制电路板还 有丝印层。丝印层主要采用丝 印印刷的方法在印制电路板的 顶层和底层印制元件的标号、 外形和一些厂家的信息。3.2创建一个新的PCB文件在将原理图设计转换为PCB设计之前，需要 创建一个有最基本的板子轮廓的空白PCB。 在Altium Designer中创建一个新的PCB设计的 最简单方法是使用PCB向导，它可让设计者 根据行业标准选择自己创建的PCB板的大小。 在向导的任何阶段，设计者都可以使用Back 按钮来检查或修改以前页的内容。要使用PCB向导来创建PCB，完成 以下步骤：1．在Files面板的底部的New from template单元单击PCB Board Wizard创建新的PCB。如果这个选项没有显示在屏幕上，单 击向上的箭头图标关闭上面的一些单元。 2．PCB Board Wizard打开,设计者首先看见的是介绍页,点Next 按钮继续。 3．设置度量单位为英制（Imperial）。注意：1000 mils = 1 inch(英寸)、 1 inch=2.54cm（厘米）。 4．向导的第三页允许设计者选择要使用的板轮廓。在本例 中设计者使用自定义的板子尺寸，从板轮廓列表中选择 Custom，单击Next。5．在下一页，进入了自定义板选项。在本例电路中，一个2 x 2 inch的板便足够了。选择Rectangular并在Width和Height栏 键入2000。取消Title Block & Scale、Legend String 和 Dimension Lines 以及 Corner Cutoff 和 Inner Cutoff复选框如图39。单击Next继续。图3-9 PCB板形状设置6．在这一页允许选择板子的层数。例子中需要两 个Signal Layers，不需要Power Planes，所以将Power Planes下面的选择框改为0。单击Next继续。 7．在设计中使用过孔（via）样式选择Thruhole Vias only，单击Next。 8．在下一页允许设计者设置元件/导线的技术（布 线）选项。选择Through-hole components选项，将相 邻焊盘（pad)间的导线数设为One Track。单击Next 继续。 9．下一页用于设置一些设计规则，如线的宽度、 焊盘的大小，焊盘孔的直径，导线之间的最小距离 如图3-10，在这里设为默认值。点Next按钮继续。图3-10 设置线的宽度、焊盘的大小， 焊盘孔的直径，导线之间的最小距离图3-11 定义好的一个空白的 PCB板形状10．单击Finish按钮。 PCB Board Wizard已经设置完所有创建新 PCB板所需的信息。PCB编辑器现在将显示一个新的PCB文 件，名为PCB1.PcbDoc，如图3-11所示。11．PCB向导现在收集了它需要的所有的信息来创建设计者 的新板子。PCB编辑器将显示一个名为PCB1.PcbDoc的新的 PCB文件。 12．PCB文档显示的是一个空白的板子形状（带栅格的黑色 区域）。 13．选择View → Fit Board（热键V，F）将只显示板子形状。 14．选择File → Save As来将新PCB文件重命名（用*.PcbDoc 扩展名）。指定设计者要把这个PCB保存在设计者的硬盘上 的位置，在文件名栏里键入文件名Multivibrator.PcbDoc并单 击保存按钮。15．如果添加到项目的PCB是 以自由文件打开的，在 Projects面板的Free Documents 单元右击PCB文件，选择Add to Project。这个PCB文件已经 被列在Projects下的Source Documents中，并与其他项目 文件相连接。设计者也可以 直接将自由文件夹下的 Multivibrator.PcbDoc文件拖到 项目文件夹下。保存项目文 件如图3-12所示。图3-12 Multivibrator.PcbDoc 文件在项目文件夹下3.3用封装管理器检查所有元件的封装在将原理图信息导入到新的PCB之前，请确保所有与原理图 和PCB相关的库都是可用的。由于在本例中只用到默认安装 的集成元件库，所有元件的封装也已经包括在内了。但是为 了掌握用封装管理器检查所有元件的封装的方法，所以设计 者还是执行以下操作： 在原理图编辑器内，执行Tools→Footprint Manager命令，显 示如图3-13所示封装管理器检查对话框。在该对话框的元件 列表（Componene List）区域，显示原理图内的所有元件。 用鼠标左键选择每一个元件，当选中一个元件时，在对话框 的右边的封装管理编辑框内设计者可以添加、删除、编辑当 前选中元件的封装。如果对话框右下角的元件封装区域没有 出现，可以将鼠标放在Add按钮的下方，把这一栏的边框往 上拉，就会显示封装图的区域。如果所有元件的封装检查完 都正确，按Close按钮关闭对话框。图3-13 封装管理器对话框3.4导入设计如果项目已经编辑并且在原理图中 没有任何错误，则可以使用Update PCB命令来产生ECO（Engineering Change Orders工程变更命令），它 将把原理图信息导入到目标PCB文件。更新PCB将项目中的原理图信息发送 到目标PCB： 1．打开原理图文件 Multivibrator.SchDoc。 2．在原理图编辑器选择 Design → Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc命令。 工程变更命令(Engineering Change Order)对话框出现。 如图3-14所示。图3-14 工程变更命令对话框3．单击Validate Changes按钮，验证一下有无不妥之处，如 果执行成功则在状态列表(Status)Check中将会显示 符 号；若执行过程中出现问题将会显示 符号，关闭对话框。 检查Messages面板查看错误原因，并清除所有错误。 4．如果单击Validate Changes按钮，没有错误，则单击 Execute Changes按钮，将信息发送到PCB。当完成后， Done那一列将被标记。如图3-15所示。图3-15 执行了Validate Changes、Execute Changes后的对话框5．单击Close按钮，目标PCB文件打开，并且元件也放在PCB 板边框的外面以准备放置。如果设计者在当前视图不能看见 元件，使用热键V、D（菜单View → Fit Document）查看文档。 如图3-16所示。图3-16 信息导入到PCB6．PCB文档显示了一个默认尺寸的白色图纸，要关闭图 纸，选择Design → Board Options，在Board Options对话框取 消选择Design Sheet。小结：3.1印制电路板的基础知识 3.2创建一个新的PCB文件 使用PCB向导来创建PCB。 在Files面板的底部的New from template单元单击PCB Board Wizard创建新的PCB。 3.3用封装管理器检查所有元件的封装 在原理图编辑器内，执行Tools→Footprint Manager命令 3.4导入设计 在原理图编辑器选择Design → Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc命令。3.5印刷电路板（PCB）设计教学目的及要求：3.5 熟悉印刷电路板的PCB设计 3.5.1 了解PCB设计的规则 3.5.2 熟练掌握在PCB中放置元件、修改封装， 手动布线、自动布线 3.6 熟练掌握验证用户的PCB板设计 教学重点：印刷电路板的PCB设计 教学难点：验证用户的PCB板设计复习并导入新课3.1印制电路板的基础知识 3.2创建一个新的PCB文件 使用PCB向导来创建PCB。 在Files面板的底部的New from template单元单击 PCB Board Wizard创建新的PCB。 3.3用封装管理器检查所有元件的封装 在原理图编辑器内，执行Tools→Footprint Manager命令 3.4导入设计 在原理图编辑器选择Design → Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc命令。现在设计者可以开始在PCB上放置元件并在板上 布线。在开始设计PCB板之前有一些设置需要 做，本章只介绍设计PCB板的必要设置，其它的 设置使用缺省值，详细的介绍将在第8章完成。3.5.1设置新的设计规则Altium Designer的PCB编辑器是一个规则驱动环境。 这意味着，在设计者改变设计的过程中，如放置 导线、移动元件或者自动布线，Altium Designer都 会监测每个动作，并检查设计是否仍然完全符合 设计规则。如果不符合，则会立即警告，强调出 现错误。在设计之前先设置设计规则以让设计者 集中精力设计，因为一旦出现错误，软件就会提 示。 设计规则总共有10个类，包括电气、布线、制造、 放置、信号完整性等的约束。现在来设置必要的新的设计规则，指明电源线、地 线的宽度。具体步骤如下：1．激活PCB文件，从菜单选择Design → Rules。 2．PCB Rules and Constraints Editor 对话框出现。每一类规 则都显示在对话框的设计规则面板的左边Design Rules文 件夹的下面，如图3-17所示。双击Routing展开显示相关的 布线规则，然后双击Width显示宽度规则。图3-17 设计规则对话框3．单击选择每条规则。当设计者单击每条规则时，右边 的对话框的上方将显示规则的范围（设计者想要的这个规 则的目标）如图3-18所示，下方将显示规则的限制。这些 规则都是默认值，或在新的PCB文件创建时在PCB Board Wizard(PCB板向导)中设置的信息。图3-18 设置Width规则4．单击Width规则，显示它的范围和约束，如图 3-18所示，本规则适用于整个板。Altium Designer的设计规则系统的一个强大功能是： 同种类型可以定义多种规则，每个规则有不同的 对象，每个规则目标的确切设置是由规则的范围 决定的，规则系统使用预定义优先级，来确定规 则适用的对象。 例如，设计者可以有对接地网络（GND）的宽度 约束规则，也可以有一个对电源线(+12V)的宽度约 束规则（这个规则忽略前一个规则），可能有一 个对整个板的宽度约束规则（这个规则忽略前两 个规则，即所有的导线除电源线和地线以外都必 须是这个宽度），规则依优先级顺序显示。现在设计者要为+12V和GND网络各添加一个新的宽度约束规 则，要添加新的宽度约束规则，完成以下步骤：（1）在Design Rules规则面板的Width类被选择时，右击并选择New Rule，一个新的名为Width_1的规则出现；然后鼠标再右击并选择New Rule，一个新的名为Width_2的规则出现，如图3-19所示。图3-19 添加Width_1、Width_2线宽规则 （2）在Design Rules面板单击新的名为Width_1的规则以修改其范围和 约束，如图3-20所示。 （3）在名称（Name）栏键入+12V，名称会在Design Rules栏里自动更 新。（4）在Where The First Object Matches栏选择单选按钮Net，在选择 框内单击向下的箭头，选择+12V，如图3-20所示。图3-20 选择+12V网络（5）在Constraints栏，单击旧约束文本（10mil）并键 入新值，将最小线宽（Min Width）、首选线宽 （Preferred Width）和最大线宽(Max Width)均改为 18mil。注意必须在修改Min Width 值之前先设置Max Width宽度栏，如图3-21所示。图3-21 修改线的宽度（6）用以上的方法,在Design Rules面板单击名为Width_2的规则以修改 其范围和约束。在名称栏键入GND；在Where The First Object Matches 栏选择单选按钮Net，在选择框内单击向下的箭头，选择GND；将Min Width、Preferred Width和 Max Width宽度改为25mil。 注意导线的宽带由设计者自己决定，主要取决于设计者PCB板的大小 与元器件的疏密。 （7）最后，单击最初的板子范围宽度规则名Width，将Min Width、 Preferred Width和 Max Width宽度栏均设为12mil。 （8）单击图3-18的 按钮,弹出图3-22所示的优先级对话框，优 先级(Priority)列的数字越小，优先级越高。可以按“Decrease Priority”按 钮减少选中对象的优先级，按“Increase Priority”按钮增加选中对象的 优先级，图3-18所示的GND的优先级最高，Width的优先级最低，单击 Close按钮，关闭Edit Rule Priorities对话框，单击OK按钮，关闭PCB Rules and Constraints Editor 对话框。 当设计者用手工布线或使用自 动布线器时，GND导线为 25mil，+12V导线为18mil，其 余的导线均为12mil。图3-22 线宽的优先级3.5.2在PCB中放置元件现在设计者可以放置元件了。 1．按快捷键V、D将显示整个板子和所有元件。 2．现在放置连接器Y1，将光标放在连接器轮廓的 中部上方，按下鼠标左键不放。光标会变成一个 十字形状并跳到元件的参考点。 3．不要松开鼠标左键，移动鼠标拖动元件。 4．拖动连接时，按下Space键将其旋转90°，然 后将其定位在板子的左边，如图3-23所示。5．元件定位好后，松开鼠标 左键将其放下，注意元件的 飞线将随着元件被拖动。 6．参照图3-23所示放置其余 的元件。当设计者拖动元件 时，如有必要，使用Space键 来旋转元件，让该元件与其 它元件之间的飞线距离最 短，这样飞线就如图3-23所示。 元器件文字可以用同样的方 式来重新定位――按下鼠标左 键不放来拖动文字，按Space 键旋转。图3-23 放置元件Altium Designer具有强大的而灵活的放置工具，让设计者 使用这些工具来保证四个电阻正确地对齐和间隔。（1）按住Shift键，分别单击4个电阻进行选择，或者拖拉选择框包围4个电阻。 （2）光标放在被选择的任一个电阻上，变成带箭头的黑色十字光标，单击右 键并选择Align → Align Bottom （如图3-24所示） ，那么四个电阻就会沿着它 们的下边对齐；单击右键并选择Align → Distribute Horizontally （如图3-24所 示），那么四个电阻就会水平等距离摆放好。图3-24 排列对齐元件（3）如果设计者认为这4个电阻偏左，也可以整 体向右移动 （4）在设计窗口的其它任何地方左击鼠标取消选 择所有的电阻，这四个电阻现在就对齐了并且等 间距。 （5）把PCB板边框以外的“Multivibrator”Room块删 除，如图3-23所示，选中要删除的块，按Delete键 即可。3.5.3修改封装现在已经将封装都定位好了，但电容的封装尺寸太大，需 要改作更小尺寸的封装。 1．首先设计者要找到一个新的封装。单击Libraries面板， 从库列表中选择Miscellaneous Deivices.IntLib[Footprint View]，设计者要的是一个小一些的radial类型的封装，因 此在过滤器栏键入rad，单击封装名就会看见与这名字相 联系的封装，其中封装RAD-0.1就是设计者需要的，如图325所示。 2．在PCB板上双击电容C1，弹出Component C1对话框,在 Footprint 栏将Name处改为RAD-0.1或者单击Name处的如图 3-26所示，弹出Browse Libraries对话框如图3-27所示，选择 RAD-0.1,按OK按钮即可。图3-25 显示元件的封装图3-26 Component C1对话框图3-27 Browse Libraries对话框图3-28 布好元件的PCB板每个对象都定位放置好后，就可以开始布线了！3.5.4手动布线布线是在板上通过走线和过孔以连接元件的过程。Altium Designer通过提供先进的交互式布线工具以及Situs拓扑自 动布线器来简化这项工作，只需轻触一个按钮就能对整个 板或其中的部分进行最优化布线。 自动布线器提供了一种简单而有效的布线方式。但在有的 情况下，设计者将需要精确地控制排布的线，或者设计者 可能想享受一下手动布线的乐趣！在这些情况下可以手动 为部分或整块板布线。在这一节的例子中，将手动对单面 板进行布线，将所有线都放在板的底部。 在PCB上的线是由一系列的直线段组成的。每一次改变方 向即是一条新线段的开始。此外，默认情况下，Altium Designer会限制走线为纵向、横向或45°角的方向，让设 计者的设计更专业。这种限制可以进行设定，以满足设计 者的需要，但对于本例，将使用默认值。1．用快捷键 L以显示View Configurations对话框。在Signal Layers区域中选择在 Bottom Layer旁边的Show选项，单击 OK按钮，底层标签就显示在设计窗口的底部了。在设计 窗口的底部单击Bottom Layer标签，使PCB板的底部处于激 活状态。 2．在菜单中单击Place → Interactive Routing（快捷键：P， T）或者单击放置（Placement）工具栏的按钮，光标变成 十字形状，表示设计者处于导线放置模式。 3．检查文档工作区底部的层标签。如果Top Layer标签是 激活的，按数字键盘上的“*”键，在不退出走线模式的情况 下切换到底层。“*”键可用在信号层之间切换。 4．将光标定位在排针Y1较低的焊盘（选中焊盘后，焊盘 周围有一个小框围住）。左击鼠标或按Enter按钮，以确定 线的起点。5．将光标移向电阻R1底下的焊盘。注意：线段是如何跟随光 标路径来在检查模式中显示的。状态栏显示的检查模式表明它 们还没被放置。如果设计者沿光标路径拉回，未连接线路也会 随之缩回。在这里，设计者有两种走线的选择。 ①Ctrl十左击鼠标，使用Auto－Complete功能，并立即完成布线 （此技术可以直接使用在焊盘或连接线上）。起始和终止焊盘 必须在相同的层内布线才有效，同时还要求板上的任何的障碍 不会妨碍Auto－Complete的工作。对较大的板，Auto－Complete 路径可能并不总是有效的，这是因为走线路径是一段接一段地 绘制的，而从起始焊盘到终止焊盘的完整绘制有可能根本无法 完成。 ②使用Enter键或左击鼠标来接线，设计者可以直接对目标R1的 引脚接线。在完成了一条网络的布线，右击或按ESC键表示设 计者已完成了该条导线的放置。光标仍然是一个十字形状，表 示设计者仍然处于导线放置模式，准备放置下一条导线。用上 述方法就可以布其它导线。要退出连线模式（十字形状）再按 鼠标右键或按ESC键。按End键重画屏幕，这样设计者能清楚地 看见已经布线的网络。6．未被放置的线用虚线表示，被放置的 线用实线表示。 7．使用上述任何一种方法，在板上的其 他元器件之间布线。在布线过程中按 Space键将线段起点模式切换到水平/450/ 垂直。 8．如果认为某条导线连接得不合理，可 以删除这条线：方法选中该条线，按 Delete键来清除所选的线段，该线变成飞 线。然后重新布这条线。 9．完成PCB上的所有连线后，如图3-29 所示，右击或者按ESC键以退出放置模 式。 10．保存设计（快捷键为F,S 或者Ctrl＋ S）。图3-29 完成手动 布线的PCB板布线的时候请记住以下几点。①单击或按Enter键，来放置线到当前光标的位置。状态栏显示的检查模式代 表未被布置的线，已布置的线将以当前层的颜色显示为实体。 ②在任何时候使用Ctrl键十单击来自动完成连线。起始和终止引脚必须在同一 层上，并且连线上没有障碍物。 ③使用Shift＋Space来选择各种线的角度模式。角度模式包括：任意角度， 450，弧度450，900和弧度900。按Space键切换角度。 ④在任何时间按End键来刷新屏幕。 ⑤在任何时间使用V，F键重新调整屏幕以适应所有的对象。 ⑥在任何时候按Page UP或 Page Down键，以光标位置为核心，来缩放视图。 使用鼠标滚轮向上边和下边平移。按住Ctrl键，用鼠标滚轮来进行放大和缩小。 ⑦当设计者完成布线并希望开始一个新的布线时，右击或按ESC键。 ⑧为了防止连接了不应该连接的引脚。Altium Designer将不断地监察板的连通 性，并防止设计者在连接方面的失误。 ⑨重布线是非常简便的，当设计者布置完一条线并右击完成时，冗余的线段 会被自动清除。 祝贺！设计者已经手工布线完成了PCB板设计。3.5.5自动布线请完成以下步骤，设计者会发现使用Altium Designer软件是如此方便。 1．首先，从菜单选择Tools → Un-Route → All（快 捷键U，A）取消板的布线。 2．从菜单选择Auto Route → All（快捷键A，A）， 弹出 Situs Routing Strategies对话框，单击Route All 按钮。Messages显示自动布线的过程。 Situs autorouter提供的布线结果可以与一名经验丰 富的设计师相比，如图3-30所示。这是因为Altium Designer在PCB窗口中对设计者的板进行直接布 线，而不需要导出和导入布线文件。图3-30 自动布线结果 （3）单击File＋Save命令（快捷键：F，S）来储 存设计者设计的板。注：线的放置由Autorouter通过两种颜色来呈现。红色， 表明该线在顶端的信号层；蓝色，表明该线在底部的信号 层。要用于自动布线的层在PCB Board Wizard中的 Routing Layer 设计规则中指定。设计者也会注意到连接到连接器 的两条电源网络导线要粗一些，这是由设计者所设置的两 条新的Width设计规则所指明的。 如果设计中的布线与图3-29不完全一样，也是正确的，因 为手动布线时，布的是单面板，而自动布线时，布的是双 面板，再加上元器件摆放位置不完全相同，布线也会不完 全相同。图3-30为自动布线的结果。 因为最初在PCB Board Wizard中确定的板是双面印刷电路 板，所以设计者可以使用顶层和底层来手工将设计者的板 布线为双面板。要这样做，从菜单选择Tools → Un-Route → All（快捷键U，A）取消板的布线。象以前那样开始布 线，但要在放置导线时用“*”键在层间切换。Altium Designer软件在切换层的时候会自动地插入必要的过孔。3.6验证设计者的板设计Altium Designer提供一个规则驱动环境来设计PCB，并允许 设计者定义各种设计规则来保证PCB板设计的完整性。比 较典型的做法是，在设计过程的开始设计者就设置好设计 规则，然后在设计进程的最后用这些规则来验证设计。 在本例中设计者已经添加了二个新的宽度约束规则。设计 者也注意到已经由PCB板向导创建了许多规则。 为了验证所布线的电路板是符合设计规则的，现在设计者 要运行设计规则检查Design Rule Check(DRC)。 选择Design→ Board Layers &Colors（快捷键L），确认 System Colors 单元的DRC Error Markers 选项旁的Show复选 框被勾选，这样DRC错误标记（DRC error markers）才会显 示出来。从图3-30可以看出，三极管Q1、Q2和4个电阻R1~R4的焊盘呈 现绿色高亮，表示它们违反了设计规则，因为规则是实时检 查的。下面检查违反设计规则的原因：1．从菜单选择Tools → Design Rule Check（快捷键 T，D）,弹出Design Rule Checker对话框如图3-31所 示，保证Design Rule Checker 对话框的实时和批处 理设计规则检测都被配置好。点一个类查看其所 有原规则，如单击Electrical,可以看到属于那个种 类的所有规则。图3-31 设计规则检查对话框 2．保留所有选项为默认值，单击Run Design Rule Check按钮。DRC就 开始运行，Design Rule Verification Report将自动显示，如图3-32所示， 并在该文件夹Project Outputs for Multivibrator下，产生了Design Rule CheckCMultivibrator.drc文件。图3-32 设计规则检查报告从Multivibrator.drc文件看出有三个地方出错， 错误如下：1．Processing Rule:Clearance Constraint (Gap=13mil) (All),(All) 2．Processing Rule :Silkscreen Over Component Pads (Clearance=10mil) (All),(All) 3．Processing Rule:Minimum Solder Mask Sliver (Gap=10mil) (All),(All) 错误结果也将显示在Messages面板。打开Messages面板， 鼠标双击Messages面板中的一个错误，可以跳转到对应的 PCB中的位置。 下面依次解决3个违反设计规则的地方，现在检查第1个违 反设计规则的地方： Clearance Constraint (Gap=13mil) (All),(All)。指出三极管Q1和 Q2的焊盘违反了13mil安全间距规则。一、找出三极管焊盘间的实际间距：1．在PCB文档激活的情况下，将光标放在一个三极管的中间按 PageUp键来放大视图。 2．选择Reports → Measure Primitives（快捷键R，P），光标变成十字 形状。 3．将光标放在Q1三极管中间的一个焊盘的中心，左击或按ENTER。 因为光标是在焊盘和与其连接的导线上，所以会有一个选择框弹出来 让设计者选择需要的对象（如图3-33），从选择框中选择三极管的焊 盘。图3-33 选择框选择需要的对象 4．将光标放在Q1三极管右边焊盘的中心，左击或按ENTER,再一次从 弹出选择框中选择焊盘，一个信息框将打开显示两个焊盘的边缘之间 的最小距离是10.63mil，如图3-34所示。图3-34 显示焊盘边缘的距离 5．单击OK按钮关闭信息框，然后右击或按ESC退出测量 模式，在且V、F快捷键重新缩放文档。二、设计者看看当前安全间距设计规则。1．从菜单选择Design → Rules（快捷键D，R）打开 PCB Rules and Constraints Editor 对话框。双击Electrical 类在对话框的右边显示所有 电气规则。双击Clearance类 型展开该行，然后单击展开 Clearance打开它。对话框底 部区将包括一个单一的规 则，指明整个板的最小安全 间距（Minimum Clearance） 是13mil，如图3-35所示。而 三极管焊盘之间的间距小于 这个值，这就是为什么当运 行DRC规则检查的时候，它 们弹出了违反规则的信息。图3-35 Electrical类设计规则现在知道两个三极管焊盘之间 的最小距离是10.63mil，建立 一个针对三极管焊盘之间的设 计规则，大小为10mil。 2．在PCB Rules and Constraints Editor 对话框中选 择Clearance类型（左列），右 击并选择New Rule添加一个新 的安全间距约束规则 Clearance_1。 3．双击新的安全间距规则 Clearance_1，在Constraints单 元设置Minimum Clearance为 10mil，如图3-36所示。图3-36 设置最小间距 10mil4．由于该规则是一个二元规则（既有2个对象： 导线、焊盘）。选择第一个对象（where The First Object Matches），单击Advanced (Query)选项，然 后单击Query Helper按钮(如图3-35所示)，弹出 Query Helper的对话框(如图3-37所示)，在Categories 栏选择Membership Checks,然后在Name栏双击 HasFootprintPad，“HasFootprint( ,)”就出现在query 栏，在“( ,)”内输入三极管封装的名字：TO-92A并 在逗号后输入：‘*’，如图3-37所示，设置好后，单 击OK关闭对话框；或在图3-35的Full Query栏直接 键入：HasFootprintPad(‘TO-92A’,‘*’)。“*”表示名为 TO-92A的“任何焊盘”。图3-37 Query Helper的对话框 5．在步骤4设置好规则Clearance_1的约束范围后，单击OK按钮关闭对 话框。 6．设计者现在可以从Design Rules Checker 对话框（Tools → Design Rule Check）单击Run Design Rule Check按钮重新运行DRC。就不会有 “1. Clearance Constraint (Gap=13mil) (All),(All)”的提示信息了。现在来检查第二第三个错误提示：Silkscreen Over Component Pads (Clearance=10mil) (All),(All) Minimum Solder Mask Sliver (Gap=10mil) (All),(All)1．从菜单选择Design → Rules（快捷键D，R）打 开PCB Rules and Constraints Editor 对话框。双击 Manufacturing类在对话框的右边显示所有制造规 则（如图3-38所示），现在看出第2、3个错误提示 信息都属于制造规则类，现在的主要任务是设计 PCB板，与制造的关系不大，所以可以关闭这2个 规则。 方法：在图3-38对话框的右边，找到Silkscreen Over Component Pads和Minimum Solder Mask Sliver 两行，把Enabled栏的复选框的“√”去掉即可,表示 不进行该2项的规则检查。图3-38 PCB 设计规则编辑对话框 2．单击图3-38的OK按钮，PCB板上就没有绿色的高亮显示 了，如图3-1所示。保存已经完成的PCB和项目文件。3.7 在3D模式下查看电路板设计如果设计者能够在设计过程中使用设计工具直观地看到自己 设计板子的实际情况，将能够有效的帮助他们的工作。Altium Designer软件提供了这方面的功能，下面研究一下它的3D模式。 在3D模式下可以让设计者从任何角度观察自己设计的板。 Altium Designer软件的3D环境的要求支持DirectX9.0C及相关技 术，并使用一块独立的显卡。对于如何测试系统，以及让 Altium Designer可以使用DirectX，单击菜单Tools → Preferences 打开 Preferences对话框中如图3-39所示，选择PCB Editor的 Display选项，按“Test DirectX”按钮，测试显卡是否支持 DirectX，以下按提示做，如果显卡支持DirectX，就可进行如 下操作。 注意：DirectX9.0C软件可以从网上下载，然后进行安装。图3-39 参数设置对话框3.7.1 设计时的3D显示状态要在PCB编辑器中切换到3D，只需单击View→Switch To 3D 命令（快捷键：3）或者从列表中PCB标准工具栏中选择 一个3D视图配置，如图3-40所示。图3-40 选择3D显示进入3D模式时，一定要使用下面的操作来显示 3D，否则就要出错，提示：“Action not available in 3d view”。 1.缩放――按Ctrl键十鼠标右拖，或者Ctrl十鼠标滚 轮，或者Page Up／Page Down键。 2.平移――按鼠标滚轮：向上／向下移动，Shift十 鼠标滚轮：向左／右移动，向右拖动鼠标来向任 何方向移动。 3.旋转――按住Shift键不放，再按鼠标右键，进人 3D旋转模式。光标处以一个定向圆盘的方式来表 示如图3-41。该模型的旋转运动是基于圆心的， 使用以下方式控制。图3-41 PCB板的3D显示 ①用鼠标右键拖拽圆盘中心点Center Dot，任意方向旋转视图。 ②用鼠标右键拖拽圆盘水平方向箭头（Horizontal Arrow），关于Y轴旋 转视图。 ③用鼠标右键拖拽圆盘垂直方向箭头（Vertical Arrow），关于X轴旋转 视图。3.7.2 3D显示设置使用上述的操作命令，设计者可以非常方便的在 3D显示状态实时查看正在设计板子的每一个细节。 使用板层和颜色设置对话框可以修改这些设置， 通过菜单Design→Board Layers &Colors或者快捷键 ‘L’来访问此对话框如图3-42所示。用该对话框， 设计者根据板子的实际情况设置相应的板层颜 色，或者调用已经存储的板层颜色设置。这样， 3D显示的效果会更加逼真。图3-42 板层和颜色设置对话框3.7.3 3D模型介绍如果需要把板子紧密的放在特殊形状的壳体中， 通常要把板子的文件转换到M-CAD系统的格式。 您也可以在PCB元件库的封装中导入STEP模型， 从而产生了一个完整的从E-CAD 到M-CAD的3D解 决方案。 元件形状的建模可以使用Altium Designer的3D body 对象（后面章节进行介绍）或通过导入STEP格式 的元件模型来实现，这两种模式都可以输出到板 子的STEP文件。3.7.4 为元器件封装导入3D实体Altium Designer软件的3D环境提供了一个逼真的检 查PCB组装的环境。 元器件封装本身存储有3D模型，用于在3D环境下 渲染该元件。这里设计的板已经包含了器件的3D 模型，板和元器件的3D模型可以在Altium Designer 软件安装中的Examples／Tutorials／ multivibrator_step文件夹中找到。方法：单击菜单 File→Open选择 Examples／Tutorials／ multivibrator_step/multivibrator_step.PcbDoc文件， 导入3D实体的PCB如图3-43所示：图3-43 导入3D实体PCB图 1.按快捷键：3，显示如图3-44的3D实体PCB图。图3-44 PCB板3D实体图2．按住Shift键不放，再按鼠标右键，进人3D旋转 模式，用鼠标右键拖拽圆盘中心点，任意方向旋 转视图（如图3-45）。图3-45 任意旋转的PCB板3D实体图3.设计者可以将3DSTEP格式模型导入到元器件的 封装和PCB设计中并创建自己的3D物体，也可以 以STEP和DWG／DXF格式来输出PCB文件，以便用 于其他程序中。The legacy 3D viewer(方法：Tools →Legacy Tools → Legacy 3D View)可以导人VRML1.0 ／IGES／STEP格式的3D物体（如图3-46所示）， 也可以导出IGES和STEP格式的3D物体。图3-46 VRML1.0／IGES／STEP格式的3D物体 注：任何时候在3D模式下，设计者都可以以各种分辨率创建实时“快 照”，使用Ctrl＋C快捷键复制，这样就可以将图像（Bitmap格式）存 储在Windows剪贴板中，用于其他应用程序。小结：3.1印制电路板的基础知识 3.2创建一个新的PCB文件 3.3用封装管理器检查所有元件的封装 3.4导入设计 3.5印刷电路板（PCB）设计 3.5.1设置新的设计规则 3.5.2在PCB中放置元件 3.5.3修改封装 3.5.4手动布线 3.5.5自动布线 3.6验证设计者的板设计 3.7 在3D模式下查看电路板设计习题P54 1-5第4章 创建原理图元器件库任务描述：图7-1 数码管显示器电路原理图教学目的及要求：熟悉原理图库、模型和集成库的概念 熟练掌握创建库文件包及原理图库的方法 熟练掌握创建原理图元件的方法 熟练掌握为原理图元件添加模型的方法 熟练掌握从其他库中复制元件然后修改为自 己需要的元件的方法 教学重点：创建原理图元件 教学难点：原理图库、模型和集成库的概念复习并导入新课：3.1印制电路板的基础知识 3.2创建一个新的PCB文件 使用PCB向导来创建PCB。 3.3用封装管理器检查所有元件的封装 在原理图编辑器内，执行Tools→Footprint Manager命令 3.4导入设计 在原理图编辑器选择Design → Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc命令。 3.5印刷电路板（PCB）设计 3.5.1设置新的设计规则 3.5.2在PCB中放置元件 3.5.3修改封装 3.5.4手动布线 3.5.5自动布线 3.6验证设计者的板设计 3.7 在3D模式下查看电路板设计4.1 原理图库、模型和集成库在Altium Designer中，原理图元器件符号是在原理图库 编辑环境中创建的(.SchLib文件)。之后原理图库中的元 器件会分别使用封装库中的封装和模型库中的模型。设计 者可从各元器件库放置元件，也可以将这些元器件符号库 、封装库和模型文件编译成集成库(.IntLib文件)。在集 成库中的元器件不仅具有原理图中代表元件的符号，还集 成了相应的功能模块，如Foot Print封装、电路仿真模块 、信号完整性分析模块等。 集成库是通过分离的原理图库、PCB封装库等编译生成的 。在集成库中的元器件不能够被修改，如要修改元器件可 以在分离的库中编辑然后再进行编译产生新的集成库即可 。 Altium Designer的集成库文件位于软件安装路径下的 Library文件夹中，它提供了大量的元器件模型（大约 80000个符合ISO规范的元器件）。设计者可以打开一个集 成库文件，执行Extract Sources命令从集成库中提取出 库的源文件，在库的源文件中可以对元器件进行编辑。库文件包（.LibPkg文件）是集成库文件的基础，它将生成 集成库所需的那些分立的原理图库、封装库和模型文件有机 地结合在一起。 库文件包（.LibPkg文件）编译生成集成库(.IntLib文件）4.3 创建新的库文件包和原理图库设计者创建元件之前，需要创建一个新的原理 图库来保存设计内容。这个新创建的原理图库 可以是分立的库，与之关联的模型文件也是分 立的。另一种方法是创建一个可被用来结合相 关的库文件编译生成集成库的原理图库。使用 该方法需要先建立一个库文件包，库文件包 （.LibPkg文件）是集成库文件的基础，它将 生成集成库所需的那些分立的原理图库、封装 库和模型文件有机地结合在一起。新建一个集成库文件包和空白原理图库步骤如下： l．执行 File → New → Project → Integrated Library命令，Projects面板将显示新建的库文件包，默 认名为Integrated_Libraryl.LibPkg。 2．在Projects面板上右击库文件包名，在弹出菜单上单 击Save Project As命令，在弹出的对话框中使用浏览功 能选定适当的路径，然后输人名称New Integrated_ Library1.LibPkg，单击Save按钮。注意如果不输人后缀 名的话，系统会自动添加默认名。 3．添加空白原理图库文件。执行File → New → Library → Schematic Library命令，Projects面板将显 示新建的原理图库文件，默认名为Schlibl.SchLib。自动 进入电路图新元件的编辑界面，如图4-1所示。图4-1 原理图库新元件的编辑界面 4．单击File→Save As命令，将库文件保存为New Schlibl.SchLib。 5．单击SCH Library标签打开SCH Library面板如图4-2所示。如 果SCH Library标签未出现，单击主设计窗口右下角的SCH按钮并 从弹出的菜单中选择SCH Library即可（√表示选中）。 6．原理图库元器件编辑器（SCH Library）面板介绍。 原理图库元器件编辑器管理面板如图4-2所示，其各组成部分介绍 如下：过滤区元件区别名区引脚区模型区图4-2 元件库管理面板（l）Components区域。 Components区域用于对当前元器件库中的元件进行管理。可以在 Components区域对元件进行放置、添加、删除和编辑等工作。在 图4-2中，由于是新建的一个原理图元件库，其中只包含一个新的 名称为Component_l的元件。Components区域上方的空白区域用于 设置元器件过滤项，在其中输人需要查找的元器件起始字母或者 数字，在Components区域便显示相应的元器件。 Place按钮将Componens区域中所选择的元器件放置到一个处于激 活状态的原理图中。如果当前工作区没有任何原理图打开，则建 立一个新的原理图文件，然后将选择的元器件放置到这个新的原 理图文件中。 Add按钮可以在当前库文件中添加一个新的元件。 Delete按钮可以删除当前元器件库中所选择的元件。 Edit按钮可以编辑当前元器件库中所选择的元件。单击此按钮， 屏幕将弹出如图4-9所示的元件属性设置窗口，可以对该元件的各 种参数进行设置。关于元件属性设置窗口各参数的具体设置，将 在后面的4.5节中介绍。（2）Aliases区域。 该区域显示在Components区域中所选择的元件的别名。单 击Add按钮，可为Components区域中所选中的元件添加一 个新的别名。 单击Delete按钮，可以删除在Aliases区域中所选择的别 名。单击Edit按钮，可以编辑Aliases区域中所选择的别 名。 （3）Pins信息框。 Pins信息框显示在Component区域中所选择元件的引脚信 息，包括引脚的序号、引脚名称和引脚类型等相关信息。 单击Add按钮，可以为元件添加引脚。单击Delete按钮， 可以删除在Pins区域中所选择的引脚。 （4）Model信息框。 设计者可以在Model信息框中为Components区域中所选择 元件添加PCB封装(PCB Footprint)模型、仿真模型和信号 完整性分析模型等。具体设置方法将在4.6节介绍。4.4 创建新的原理图元件设计者可在一个已打开的库中执行Tools→New Component命令新建一 个原理图元件。由于新建的库文件中通常已包含一个空的元件，因此 一般只需要将Component_1重命名就可开始对第一个元件进行设计， 这里以AT89C2051单片机（如图4-7所示）为例介绍新元件的创建步骤。 在原理图新元件的编辑界面内： 1．在SCH Library面板上的Components列表中选中Component_1选 项，执行Tools→ Rename Component命令，弹出重命名元件对话框输 入一个新的、可唯一标识该元件的名称，如AT89C2051，并单击“确 定”按钮。同时显示一张中心位置有一个巨大十字准线的空元件图纸 以供编辑。 2．如有必要，执行Edit→Jump→Origin命令（快捷键J，O），将设 计图纸的原点定位到设计窗口的中心位置。检查窗口左下角的状态 栏，确认光标已移动到原点位置。新的元件将在原点周围上生成，此 时可看到在图纸中心有一个十字准线。设计者应该在原点附近创建新 的元件，因为在以后放置该元件时，系统会根据原点附近的电气热点 定位该元件。　3．可在“Library Editor Workspace”对话框设置单位、捕获 网格(Snap)和可视网格(Visible)等 参数，执行Tools→Document Options命令（快捷键T，D），弹出 Library Editor Workspace对话框 如图4-3所示。针对当前使用的例 子，此处需要图4-3所示对话框中各 项参数。选择Always Show Comment/Designator复选框，以便 在当前文档中显示元器件的注释和 标识符。单击Units标签，选中Use Imperial Unit System复选框，其 它使用默认值，单击OK按钮关闭对 话框。注意缩小和放大均围绕光标 所在位置进行，所以在缩放时需保 持光标在原点位置。图4-3 在对话框设置单位 和其他图纸属性4．为了创建AT89C2051单片机，首先需定义元 件主体。在第4象限画矩形框： mil；执行Place→Rectangle命令或 单击“ ”图标，此时鼠标箭头变为十字光 标，并带有一个矩形的形状。在图纸中移动十 字光标到坐标原点（0，0），单击鼠标左键确 定矩形的一个顶点，然后继续移动十字光标到 另一位置(100,-140)，单击鼠标左键，确定矩 形的另一个顶点，这时矩形放置完毕。十字光 标仍然带有矩形的形状，可以继续绘制其他矩 形。5．元件引脚代表了元件的 电气属性，为元件添加引 脚的步骤如下。 （1）单击Place→Pin命令 （快捷键P，P）或单击工 具栏按钮“ ”，光标处 浮现引脚，带电气属性。 （2）放置之前，按Tab键 打开Pin ProPerties对话 框，如图4-6所示。如果设 计者在放置引脚之前先设 置好各项参数，则放置引 脚时，这些参数成为默认 参数，连续放置引脚时， 引脚的编号和引脚名称中 的数字会自动增加。图4-6 放置引脚前设置其属性（3）在Pin Properties对话框中,Display Name 文本框输人引脚的名字：P3.0(RXD)，在 Designator文本框中输人唯一（不重复）的引脚 编号：2，此外，如果设计者想在放置元件时，引 脚名和标识符可见，则需选中Visible复选框。 （4）在Electrical Type栏，从下拉列表中设置 引脚的电气类型。该参数可用于在原理图设计图 纸中编译项目或分析原理图文档时检查电气连接 是否错误。在本例AT89C2051单片机中，大部分引 脚的Electrical Type设置成Passive，如果是VCC 或GND引脚的Electrical Type设置成Power。注意：Electrical Type――设置引脚的电 气性质，包括八项。①Input 输入引脚 ②I/O 双向引脚 ③Output 输出引脚 ④Open Collector ⑤Passive 引脚) ⑥HiZ ⑦Emitter ⑧Power集电极开路引脚 无源引脚(如电阻、电容 高阻引脚 射击输出 电源（VCC或GND）（5）Symbols ―― 引脚符号设置域Inside 元器件轮廓的内部 Inside Edge 元器件轮廓边沿的内侧 Outside Edge 元器件轮廓边沿的外侧 Outside 元器件轮廓的外部 每一项里面的设置根据需要选定。 （6）Graphical ―― 引脚图形（形状）设置 Location X Length Orientation Color Y 引脚位置坐标X、Y 引脚长度 引脚的方向 引脚的颜色（7）本例设置引脚长度（所有引脚长度设置为30mil）， 并单击OK按钮。 （8）当引脚‘悬浮’在光标上时，设计者可按Space以 900间隔逐级增加来旋转引脚。记住，引脚只有其末端具 有电气属性也称热点（Hot End）如图 所示，也就是在 绘制原理图时，只有通过热点与其它元件的引脚连接。不 具有电气属性的另一末端毗邻该引脚的名字字符。 在图纸中移动十字光标，在适当的位置单击鼠标左键，就 可放置元器件的第一个引脚。此时鼠标箭头仍保持为十字 光标，可以在适当位置继续放置元件引脚。 （9）继续添加元件剩余引脚，确保引脚名、编号、符号 和电气属性是正确的。注意：引脚6（P3.2）、引脚 7(P3.3)的Outside Edge (元器件轮廓边沿的外侧)处：选 择“Dot”。放置了所有需要的引脚之后，单击鼠标右 键，退出放置引脚的工作状态。放置完所有引脚的元件如 图4-7所示。4-7 新建元件AT89C2051 （10）完成绘制后，单击File→Save命令保存建好的 元件。添加引脚注意事项如下所示：①放置元件引脚后，若想改变或设置其属性，可双击该引脚或在SCH Library面板Pins列表中双击引脚，打开Pin Properties对话框。如 果想一次多改几个引脚的属性，按住Shift键，依次选定每个引脚， 再按F11键显示Inspector面板,就可在该面板中编辑多个引脚。 Inspector面板的使用在后面章节（7.3中）详细介绍。 ②在字母后使用\（反斜线符号）表示引脚名中该字母带有上划线， 如I\N\T\0\将显示为“INT0”。 ③若希望隐藏电源和接地引脚，可选中Hide复选框。当这些引脚被隐 藏时，系统将按Connect To区的设置将它们连接到电源和接地网络， 比如VCC引脚被放置时将连接到VCC网络。 ④选择View → Show Hidden Pins命令，可查看隐藏引脚；不选择该 命令，隐藏引脚的名称和编号。 ⑤设计者可在Component Pin Editor对话框中直接编辑若干引脚属性 如图4-8所示，而无须通过Pin Properties对话框逐个编辑引脚属性。 在Library Component Properties对话框中（如图4-9所示）单击左 下角的Edit Pins按钮打开Component Pin Editor对话框如图4-8所示。图4-8 在Component Pin Editor对话框中查看和编辑所有引脚 ⑥对于多部件的元件，被选中部件的引脚在Component Pin Editor 对话框中将以白色背景方式加以突出，而其他部件的引脚 为灰色。但设计者仍可以直接选中那些当前未被选中的部件的引 脚，单击Edit按钮打开Pin ProPerties对话框进行编辑（该⑥的 内容4.9节详细介绍）。4.5 设置原理图元件属性每个元件的参数都跟默认 的标识符、PCB封装、模 型以及其他所定义的元件 参数相关联。 设置元件参数步骤如下所 示。 1．在SCH Library面板 的Components列表中选择 元件，单击Edit按钮或双 击元件名，打开Library Component Properties 对话框，如图4-9所示。图4-9 元件基本参数设置2．在Default Designator处设置为“U？”。以方便 在原理图设计中放置元件时，自动放置元件的标识 符。如果放置元件之前已经定义好了其标识符（按 Tab键进行编辑），则标识符中的“？”将使标识符 数字在连续放置元件时自动递增，如U1，U2…。要 显示标识符，需选中Default Designator区的 Visible复选框。 3．在Comment处为元件输人注释内容，如 AT89C2051，该注释会在元件放置到原理图设计图 纸上时显示。该功能需要选中Comment区的Visible 复选框。如果Comment栏是空白的话，放置时系统 使用默认的Library Reference。 4．在Description区输人描述字符串。如对于单片 机可输入：单片机AT89C2051，该字符会在库搜索 时会显示在Libraries面板上。 5．根据需要设置其他参数。4.7 从其它库复制元件有时设计者需要的元件在Altium Designer提供 的库文件中可以找到，但他提供的元件图形不 满足设计者的需要，这时可以把该元件复制到 自己建的库里面，然后对该元件进行修改，以 满足需要。本节介绍该方法，并为后面章节的 数码管显示电路准备数码管元件DPY Blue-CA。4.7.1在原理图中查找元件首先在原理图中查找数码管DPY Blue-CA，在 Libraries库面板中，单击Search按钮，弹出 Libraries Search对话框如图4-13所示。 选择Field选项区域。在Field处，选择Name；在 Operator处选择contains；在Value处输入数码管 的名字：*DPY* (‘*’匹配所有的字符)。 选择Scope选项区域，在Search in处：选择 Components，选中单选按钮Libraries on Path， 并设置Path为Altium Designer安装目录下的 Library文件夹，同时确认选中了 Include Subdirectories复选框，单击 Search按钮。 查找的结果如图4-19所示。图4-19 找到的数码管4.7.2 从其它库中复制元件设计者可从其它已打开的原理图库中复制元件到当前原理 图库，然后根据需要对元件属性进行修改。如果该元件在 集成库中，则需要先打开集成库文件。方法： （1）单击File →Open命令，弹出选择打开文档对话框如 图4-20所示，找到Altium Designer的库安装的文件夹，选择 数码管所在集成库文件：Miscellaneous Devices.IntLib，单 击“打开”按钮。 （2）弹出图4-21 Extract Sources or Install（抽取源库文件 或安装）的对话框，选择Extract Sources按钮，释放