10.1 根据原理图创建网络表 10.2 电路板的规划 10.3 PCB元件库 10.2.1 确定电路板的工作层 10.2 电路板的规划 10.2.1 确定电路板的工作层 10.2.2 在机械层确定电路板的物理边界 10.2.3 在禁止布线层确定电路板的电气边界 10.2.4 使用向导生成电路板 10.3 PCB元件库 10.3.1 PCB元件库与SCH元件库的区别 10.3.2 装载PCB元件库

10. 4 装入网络表和元件 10. 5 元件的自动布局 10.4.1 直接装入网络表文件 10.4.2 利用同步器装入网络表和元件 10. 5 元件的自动布局 10.5.1 设置自动布局的有关参数 10.5.2 设置布局设计规则 10.5.3 手工定位元件 10.5.4 自动布局 10.5.5 网络密度分析

10. 6 自动布线 10.6.1 规则的适用范围 10.7 手工调整布线 10.5.6 手工调整元件布局 10.6.2 设置自动布线规则 10.6.3 保护预布线 10.6.4 运行自动布线 10.6.5 生成测试点（Testpoint） 10.6.6 DRC校验 10.7 手工调整布线

10.8 PCB的3D预览功能 10.9 创建项目元件封装库 10.7.1 调整布线 10.7.2 添加电源/地的输入端与信号的输出端 10.7.1 调整布线 10.7.2 添加电源/地的输入端与信号的输出端 10.7.3 电源线/接地线的加宽 10.7.4 文字标注的调整与添加 10.7.5 放置螺丝孔 10.7.6 单层显示 10.8 PCB的3D预览功能 10.9 创建项目元件封装库

本章重点： 2 自动布局和自动布线的基本方法 3 手工调整布线的方法 4 加宽电源线和地线的几种方法 5 印刷电路板图的单层显示 1 自动布局和自动布线的规则设置 2 自动布局和自动布线的基本方法 3 手工调整布线的方法 4 加宽电源线和地线的几种方法 5 印刷电路板图的单层显示 6 创建PCB项目元件封装库

本章以图10.1所示电路为例，介绍印刷电路板自动布局和自动布线的方法。 10.1 根据原理图创建网络表 本章以图10.1所示电路为例，介绍印刷电路板自动布局和自动布线的方法。 图10.1 电路原理图

新建一个设计数据库，命名为 scb. ddb。在其Document文件夹下，建立名称为scb. sch的电路原理图文件，绘制图10 新建一个设计数据库，命名为 scb.ddb。在其Document文件夹下，建立名称为scb.sch的电路原理图文件，绘制图10.1所示电路原理图。在原理图编辑器下，选择菜单命令Design|Create Netlist，用来生成网络表文件，网络表文件的默认名称为scb.net。 10.2 电路板的规划 10.2.1 确定电路板的工作层 因为采用双层板，一般应具有如下的工作层： 顶层（TopLayer）：放置元件并布线。 底层（BottomLayer）：布线并进行焊接。 顶层丝印层（TopOverlay）：放置元件的轮廓、标注及一些说明文字。 多层（MultiLayer）：用于显示焊盘和过孔。

机械层4（Mechanical 4）：用于确定电路板的物理边界,也就是电路板的边框。 禁止布线层（KeepOutLayer）：用于确定电路板的电气边界。 10.2.2 在机械层确定电路板的物理边界 创建机械层 执行菜单命令Design|Mechanical Layers，在弹出的对话框中，选取Mechanical 4（机械层4），层的名称采用默认值，并选取Visible（可见）和Display In Single Layer Mode（单层显示时在各层显示）两个复选框。创建机械层后，在PCB文件工作窗口的下方出现Mechanical4标签。 确定电路板的物理边界 电路板的物理尺寸为长1800mil，高1500mil。在机械层4绘制电路板的物理边界。

物理边界四个顶点的坐标值为：（0，0）、（1800，0）、（1800，1500）和（0，1500）。绘制好的电路板物理边界如图10.3所示。 图10.3 绘制电路板的物理边界

电路板的电气边界，是指在电路板上设置的元件布局和布线的范围。 电气边界一般定义在禁止布线层上。 10.2.3 在禁止布线层确定电路板的电气边界 电路板的电气边界，是指在电路板上设置的元件布局和布线的范围。 电气边界一般定义在禁止布线层上。 电路板的电气边界可以稍大于物理边界，如电气边界距离物理边界50mil。 把当前层切换为Keep Out Layer，绘制电气边界。 物理边界 电气边界 图10.4 绘制电路板的电气边界

① 执行File|New命令，在弹出的对话框中选择Wizards选项卡，如图10.5所示。 10.2.4 使用向导生成电路板 ① 执行File|New命令，在弹出的对话框中选择Wizards选项卡，如图10.5所示。 图10.5 新建PCB文件的Wizards选项卡

② 选择Print Circuit Board Wizard（印刷电路板向导）图标，单击OK按钮，将弹出如图10.6所示的对话框。 图10.6 电路板向导

③ 单击Next按钮，将弹出如图10.7所示的选择预定义标准板对话框。在列表框中可以选择系统已经预先定义好的板卡类型。如选择Custom Made Board，则设计作者自行定义电路板的尺寸等参数。 图10.7 选择电路板模板

④ 选择Custom Made Board项，单击Next按钮，系统弹出设定电路板相关参数的对话框，如图10.8（a）所示。 电路板的宽度 电路板的高度 电路板的形状为矩形 电路板的形状为圆形 自定义电路板形状 电气边界所在层 物理边界和尺寸标注所在层 电路板边界走线宽度 尺寸标注宽度 物理边界与电气边界的距离 是否显示标题栏 是否显示刻度尺 是否显示图例字符 是否显示尺寸标注 是否在电路板四个角开口 是否在电路板内部开口 图10.8（a） 自定义电路板的参数设置

图10.8（c）对电路板的四个角的开口尺寸进行设置 设置完成后，系统将弹出几个有关电路板尺寸参数设置的对话框，对所定义的电路板的形状、尺寸加以确认或修改，如图10.8（b）和10.8（c）所示。 图10.8（b）对电路板的边框尺寸进行设置 图10.8（c）对电路板的四个角的开口尺寸进行设置

如果在图10.8中的Title Block项被选中，系统将弹出如图10.9所示的对话框。 设计名称 公司名称 电路板编号 第一设计者 联系电话 第二设计者 图10.9 输入标题块中的有关信息

⑤ 单击Next按钮，将弹出如图10.10所示对话框，可设置信号层的数量和类型，以及电源/接地层的数目。各项含义如下： Two Layer-Plated Through Hole：两个信号层，过孔电镀。 Two Layer-Non Plated：两个信号层，过孔不电镀。 Four Layer：4层板。 Six Layer：6层板。 Eight Layer：8层板。 Specify the number of Power/Ground plates that will be used in addition to the layers above：选取内部电源/接地层的数目，包括Two（两个内部层）、Four（四个内部层）和None（无内层）。 图10.10 设置信号层的层数及类型等参数

⑥ 单击Next按钮，将弹出如图10.11所示的对话框，可设置过孔的类型（穿透式过孔、盲过孔和隐藏过孔）。对于双层板，只能使用穿透式过孔。 图10.11 设置过孔类型

⑦ 单击Next按钮，将弹出如图10.12（a）所示的对话框，可设置将要使用的布线技术；针脚式元件和表面粘贴式元件哪一个较多。如选择表面粘贴式元件（Surface-mount components），还要设置元件是否在电路板的两面放置，如图10.12（a）所示；如选择针脚式元件（Through-hole components），还要设置在两个焊盘之间穿过导线的数目，如图10.12（b）所示，有One Track、Two Track和Three Track三个选项。 图10.12（a）选择表面粘贴式元件时的设置 图10.12（b）选择针脚式元件时的设置

⑧ 单击Next按钮，将弹出如图10.13所示的对话框，可设置最小的导线宽度、最小的过孔尺寸和相邻走线的最小间距。这些参数都会作为自动布线的参考数据。设置参数如下： Minimum Track Size：设置最小的导线尺寸。 Minimum Via Width：设置最小的过孔外径直径。 Minimum Via HoleSize：设置过孔的内径直径。 Minimum Clearance：设置相邻走线的最小间距。 图10.13 设置最小的尺寸限制

⑨ 单击Next按钮，弹出是否作为模板保存的对话框，如图10.14所示。如果选择此项，再输入模板名称和模板的文字描述。 图10.14 保存为模板文件

⑩ 单击Next按钮，弹出完成对话框，单击Finish按钮结束生成电路板的过程，如图10.15所示，该电路板已经规划完完毕。 电路板边界 图例字符 标题栏 刻度尺 标注尺寸 图10.15 利用向导生成的PCB

10.3 PCB元件库 10.3.1 PCB元件库与SCH元件库的区别 1．概念上的区别 在SCH元件库中的元件是对应实际元件的电气符号，在原理图中采用，可以称之为SCH元件；而PCB元件库中的元件是实际元件的封装，在电路板图中采用，可以称之为PCB元件。 在Protel 99 SE中，SCH元件和PCB元件分属于两个不同软件功能的元件库。 2．元件引脚编号的区别 ① 二极管元件：其SCH元件与PCB元件的引脚编号是不同的，如图10.16所示。 图10.16 二极管的SCH元件与PCB元件

② 三极管元件：以NPN型三极管为例，如图10.17所示。 引脚编号1 2 3 1 2 3 1 2 3 对应极 B C E E B C E B C （a） (b) (c) 图10.17 三极管的SCH元件与PCB元件 在图10.17中，可以看出三极管的SCH元件与PCB元件的引脚编号是相同的，但它们的引脚对应极的名称却存在差异。

从图中可以看出，电位器的SCH元件的中间抽头的引脚编号为3，与其PCB元件之间有差异。 ③ 电位器元件：如图10.18所示。 从图中可以看出，电位器的SCH元件的中间抽头的引脚编号为3，与其PCB元件之间有差异。 (a) (b) 图10.18 电位器的SCH元件和PCB元件 10.3.2 装载PCB元件库 这里，我们加载系统下的\Library\Pcb\Generic Footprint\Advpcb.ddb\PCB Footprint.lib元件封装库。

10. 4 装入网络表和元件 10.4.1 直接装入网络表文件 ① 在PCB编辑器中，执行菜单命令Design|Load Nets，将弹出如图10.19所示的Load/Forward Annotate Netlist对话框。 Delete Components not in netlist选项：如选中则系统将会在加载网络表之后，与当前电路板中存在的元件作比较，将网络表中没有的元件而在当前电路板中存在的元件删除掉； Update footprint选项：如选中则会自动用网络表内存在的元件封装替换当前电路板上的相同元件的封装。 这两个选项，适合于原理图修改后的网络表重新装入。 图10.19 装入网络表对话框

② 在Netlist File文本框中输入加载的网络表文件名。单击Browse按钮，将弹出如图10.20所示的选择网络表文件对话框。 在正确选取sch.Net文件后，单击OK按钮，系统开始自动生成网络宏（Netlist Macros），并将其在装入网络表的对话框中列出，如图10.21所示。 图10.21生成的无错误的网络表宏信息 图10.20 选择网络表文件对话框

③ 如果在生成网络宏时出错，列表框中Error列会显示出现的错误信息，如图10 ③ 如果在生成网络宏时出错，列表框中Error列会显示出现的错误信息，如图10.23所示。常见的错误是在原理图中没有设定元件的封装，或者封装不匹配，此时应该返回到原理图编辑器中，修改错误，并重新生成网络表，然后再切换到PCB文件中进行操作。 图10.23 有错误的网络表宏信息

④ 最后，单击图10. 21中底部的Execute按钮，完成网络表和元件的装入。效果如图10 图10.24 装入网络表和元件后的PCB图

① 新建一个PCB文件Scb2.pcb，并按原尺寸绘制物理边界和电气边界。 10.4.2 利用同步器装入网络表和元件 ① 新建一个PCB文件Scb2.pcb，并按原尺寸绘制物理边界和电气边界。 ② 打开原理图文件，执行菜单命令Design|Update PCB（更新PCB），弹出如图10.25所示的同步器选择目标文件对话框。在所列出的的PCB文件中，选取Scb2.pcb ，单击Apply按钮。 图10.25 同步器选择目标文件对话框

③ 系统弹出如图10.26所示的同步器参数设置对话框。主要参数的含义如下： Connectivity栏：用于设置原理图与PCB图之间的连接类型。 Components栏：用于设置对原理图中的元件进行哪些修改。 Preview Change按钮：用于查看原理图中进行了哪些修改。单击该按钮，弹出网络宏的列表框，与图10.21类似。如果出现宏错误，同样也要对原理图进行修改。 图10.26 同步器参数设置对话框

10. 5 元件的自动布局 ④ 单击Execute按钮，装入网络表及元件。打开scb2.pcb文件，效果与第一种方法一样。 同理，在PCB编辑器下，对电路板图进行了修改，然后执行菜单命令Design|Update Schematic，再打开对应的原理图文件，你会发现与该电路板图对应的原理图已经进行了更新。 10. 5 元件的自动布局 10.5.1 设置自动布局的有关参数 元件布局的栅格 执行菜单命令Design|Options，在弹出的Document Options对话框Options选项卡中，分别对捕获栅格在X和Y方向的间距进行设置。这里，我们采用默认值20mil。

2. Snap to Center参数 执行菜单命令Tools|Preferences，在弹出的Preferences对话框中的Options选项卡，使Snap to Center选项有效，其作用是当按下鼠标左键选取某个元件时，光标跳到元件的1脚；当用鼠标左键选取某段线拖动时，光标跳到线段的端点。这里，我们选取该项。 3. 字符串临界值参数 执行菜单命令Tools|Preferences，在弹出的Preferences对话框中，单击Display选项卡，在Draft thresholds选项区域的String文本框中输入构成字符串像素的临界值。该项的作用是当将电路板图缩小至一定比例时，字符串将变为空心矩形框，具体内容将不可见。将此临界值设置为较小数值时，字符串内容将仍可见。这里。我们设置String值为4pixels。

10.5.2 设置布局设计规则 在PCB编辑器下，执行菜单命令Design|Ruler，将弹出如图10.27所示的Design Ruler（设计规则）对话框。单击Placement选项卡，可对元件布局设计规则进行设置，它只适合于Cluster Placer自动布局方式。 图10.27 Design Ruler对话框中的Placement选项卡

Component Clearance Constraint（元件间距临界值）规则 用于设置元件之间的最小间距，如图10.27所示。在默认状态下，设计规则列表中已经存在一条设计规则，单击右下角的Properties（属性）按钮，弹出如图10.28所示的Component Clearance设置对话框。在Gap（间隙）文本框输入元件间距设定值，默认值为10mil。 图10.28 Component Clearance设置对话框

2. Component Orientations Ruler（元件放置角度）规则 用于设置布置元件时的放置角度。在图10.27中的规则类别框中选取Component Orientations Ruler项，单击右下角的Add按钮，弹出如图10.29所示的元件放置方向对话框。 图10.29 元件放置方向对话框

用于设置在利用Cluster Placer方式进行自动布局时，应该忽略哪些网络走线造成的影响，这样可以提高自动布局的速度与质量。 3. Net to Ignore（网络忽略）规则 用于设置在利用Cluster Placer方式进行自动布局时，应该忽略哪些网络走线造成的影响，这样可以提高自动布局的速度与质量。 图10.30 Net to Ignore对话框

图10.31 Permitted Layer Ruler对话框 用于设置允许元件放置的电路板层。在图10.27中的规则类别框中选取Permitted Layer Ruler项，单击Add按钮，弹出如图10.31所示的Permitted Layer Ruler对话框。在左边的Filter kind下拉列表框选择用于该规则的适用范围，右边栏中的Top Layer和Bottom Layer复选框用于设置是否允许在顶层和底层放置元件。这里，我们设置所有的元件都放在顶层。 图10.31 Permitted Layer Ruler对话框

5. Room Definition（定义房间）规则 用于设置定义房间的规则。在图10.27中的规则类别框中选取Room Definition项，单击Add按钮，弹出如图10.32所示的Room Definition对话框。在Ruler Attribute选项区设置房间的范围，在x1，y1文本框中指定房间的顶点坐标，在x2， y2文本框中指定房间的顶点对角点的坐标。在下边的第一个下拉列表框设置适用的层，默认为顶层。第二个下拉框中有两个选项，Keep Objects Inside（将对象限制在房间的内部）和Keep Objects Outside（将对象限制在房间的外部）。 图10.32 Room Definition对话框

10.5.3 手工定位元件 就是在自动布局之前，先把一些元件的位置固定下来，在自动布局时，不再对这些元件进行布局，这就是手工定位元件，也称元件的预布局。 执行菜单命令Edit|Move|Component，选择需要定位的元件， 将其移动到预定位置，在元件的属性对话框中，选取Locked复选框，使该元件被锁定，不参与自动布局。 10.5.4 自动布局 ① 在自动布局之前，执行菜单命令Edit|Origin|Reset，恢复原点为绝对原点。 ② 执行菜单命令Tools|Auto Placement|Auto Placer。 ③ 执行命令后，系统弹出如图10.36所示的自动布局对话框。对话框中显示了两种自动布局方式，每种方式所使用的计算和优化元件位置的方法不同，介绍如下：

Quick Component Placement复选框：选取它，布局速度较快，但不能得到最佳布局效果。 Cluster Placer：群集式布局方式。根据元件的连通性将元件分组，然后使其按照一定的几何位置布局。在10.5.2节介绍的自动布局的规则就是为该方式设置的。这种布局方式适合于元件数量较少（小于100）的电路板设计。 Quick Component Placement复选框：选取它，布局速度较快，但不能得到最佳布局效果。 图10.36 自动布局对话框

Statistical Placer：统计式布局方式。使用统计算法，遵循连线最短原则来布局元件，无需另外设置布局规则。这种布局方式最适合元件数目超过100的电路板设计。如选择此布局方式，将弹出如图10.37所示的对话框。 Group Components复选框：将当前网络中连接密切的元件合为一组，布局时作为一个整体来考虑。建议如果电路板上没有足够的面积，就不要选取该项 Rotate Components复选框：根据布局的需要将元件旋转。 Power Nets文本框：在该文本框输入的网络名将不被列入布局策略的考虑范围，这样可以缩短自动布局的时间，电源网络就属于此种网络。在此输入电源网络名称。

Ground Nets文本框：其含义同Power Nets文本框。在此输入接地网络名称。 Grid Size：设置自动布局时的栅格间距。默认为20mil。 图10.37 全局元件布局器

注意，采用统计式布局方式，它不是直接在PCB 文件上运行，而是打开一个如图10. 38所示的临时布局窗口（生成一个Place1 注意，采用统计式布局方式，它不是直接在PCB 文件上运行，而是打开一个如图10.38所示的临时布局窗口（生成一个Place1.Plc的文件）。 当出现一个标有Auto-Place is Finished的信息框时，单击OK按钮，将出现如图10.39所示的 Design Explorer对话框，提示是否将自动布局的结果更新到PCB文件中。单击Yes按钮，更新后系统返回到PCB文件窗口。 图10.39 Design Explorer对话框 图10.38 统计式布局的临时布局窗口

对于本章的例子，因为元件较少，故选择群集式元件布局方式。自动布局后的效果如图10.40所示。 图10.40 自动布局后的效果图

10.5.5 网络密度分析 执行菜单命令Tools|Density Map（密度图），系统将对电路板的网络密度进行分析。图10.41是对系统中给出的例子PCB Benchmark 94 Board.pcb进行网络密度分析的结果。按下END键，可清除密度分析图。 绿色代表低密度， 黄色代表中密度， 红色代表高密度。 图10.41网络密度分析图

经过手工对布局的调整，整个电路板的布局效果如图10.46所示。 10.5.6 手工调整元件布局 经过手工对布局的调整，整个电路板的布局效果如图10.46所示。 图10.46 经过调整之后的布局效果

10. 6 自动布线 从图10.46可以看出，各元件焊盘之间已经存在连线（Connection），但这种线，俗称叫飞线。 飞线只是在逻辑上表示各元件焊盘间的电气连接关系， 利用主菜单的View|Connections下的Show（显示）/Hide（隐藏）命令可显示/隐藏全部或部分飞线。 布线是根据飞线指示的电气连接关系来放置铜膜导线。 10.6.1 规则的适用范围 1．整个电路板（Whole Board） 图10.47 规则的适用范围为整个电路板

2. 工作层（Layer） 用鼠标左健单击图10.47中的Filter Kind（过滤类型）下拉框中下拉按钮，在弹出的选择菜单中，选取Layer，则Rule Scope选项区域的内容发生变化，如图10.48（a）所示。在Layer下拉列表中选择规则适合的层。单击And（与）按钮，对话框变为如图10.48（b）所示，两个对象之间为“与” 关系。 (a) (b) 图10.48 规则的适用范围为指定的层

选择此项后，规则的适用范围为指定的网络，如图10.49所示。在Net 下拉列表中选择适合网络名。 图10.49 规则的适用范围为指定的网络 10.6.2 设置自动布线规则 执行菜单命令Design|Rules，将弹出如图10.54所示的Design Rules（设计规则）对话框。

选择Routing选项卡： 图 10.54 设置布线参数（Routing）

设置安全间距（Clearance Constraint） Rule Scope（规则的适用范围）：一般情况下，指定该规则适用于整个电路板（Whole Board）。 Rule Attributes（规则属性）：用来设置最小间距的数值（如10mil）及其所适用的网络，包括Different Nets Only（仅不同网络）、Same Net Only（仅同一网络）和Any Net（任何网络）。 本章例子采用的安全间距为10mil，该规则适用整个电路板。 图10.55 设置安全间距对话框

2. 设置布线的拐角模式（Routing Corners） 该项规则主要用于设置布线时拐角的形状及拐角走线垂直距离的最小和最大值。 本章例子采用该默认规则。 图10.56 布线拐角模式设置对话框

3. 设置布线工作层（Routing Layers） 该项规则用于设置布线的工作层及在该层上的布线方向。 双层板：顶层与底层的布线方向必须互相垂直。 单层板：可以设置顶层为Not Used，底层的布线方向为Any。 本章例子采用双层板布线，顶层为水平方向布线，底层为垂直方向布线。 图10.57 布线工作层设置对话框

4. 设置布线优先级（Routing Priority） 该项规则用于设置各布线网络的优先级（布线的先后顺序）。 一般采用默认值。 图10.58 布线优先级设置对话框

5. 设置布线的拓扑结构（Routing Topology） 该项规则用来设置布线的拓扑结构。 拓扑结构是指以焊盘为点，以连接各焊盘的导线为线，则点和线构成的几何图形。一般采用默认值。 图10.59 布线拓扑结构设置对话框

6. 设置过孔类型（Routing Via Style） 该项规则用于设置过孔的外径（Diameter）和内径（Hole Size）的尺寸。 本章例子采用默认值。 图10.60 过孔类型设置对话框

7. 设置布线宽度（Width Constraint） 该项用于设置布线时的导线宽度。 本章例子采用默认值。 图10.61 布线宽度设置对话框

10.6.3 保护预布线 ① 双击该预布线，弹出导线（Track）属性设置对话框。 ② 选取Locked复选框，锁定该段导线。 10.6.4 运行自动布线 单击主菜单Auto Route，下一级子菜单中的命令可设置自动布线的方法和启停控制。

全局布线（All）（本章例子采用默认设置） ① 执行菜单命令Auto Route|All，可对整个电路板进行自动布线。 ② 执行命令后，系统弹出如图10.64所示的自动布线设置对话框。 Evenly Space Tracks：选取该复选框，则当集成电路的焊盘间仅有一条走线通过时，该走线将由焊盘间距的中间通过。 Add Testpoints：选取该复选框，将为电路板的每条网络线都加入一个测试点。 Lock All Pre-route：选取该项，在自动布线时，可以保留所有的预布线。 ③ 设置完毕后，单击Route All按钮，系统开始对电路板进行自动布线。 图10.64 自动布线设置对话框

布线结束后，弹出一个自动布线信息对话框，如图10.65所示，显示布线情况，包括布通率、完成布线的条数、没有完成的布线条数和花费的布线时间。 图10.65 布线信息对话框

采用全局布线后的布线效果如图10.66所示。 图10.66 对电路板全局布线的效果图

2. 对选定网络进行布线（Net） 执行菜单命令Auto Route|Net，光标变成十字形。移动光标到某网络的其中一条飞线上，单击鼠标左键，对这条飞线所在的网络进行布线。效果如图10.67所示。 图10.67 对选定网络进行布线的效果图

3. 对选定飞线进行布线（Connection） 执行菜单命令Auto Route|Connection，光标变成十字形，移动光标到要布线的飞线上，单击鼠标左键，仅对该飞线进行布线，而不是对该飞线所在的网络布线。布线效果如图10.68所示。 图10.68 对选取飞线进行布线的效果

4. 对选定元件进行布线（Component） 执行菜单命令Auto Route|Component，光标变成十字形，移动光标要布线的元件（如U12）上，单击鼠标左键，可以看到与U12有关的导线已经布完。效果如图10.69所示。 图10.69 对选取元件进行布线的效果

5. 对选定区域进行布线（Area） 执行菜单命令Auto Route|Area，光标变成十字形，按住鼠标左键，拖动出一个矩形区域，如该区域包括U12和SW1两个元件，单击鼠标左键，系统自动对这个区域进行布线。从图10.70可以看出，U12和SW1两个元件完成了全部布线操作。 图 10.70 对指定区域进行布线的效果

6. 其他布线命令 Stop：停止自动布线过程。 Reset：对电路重新布线。 Pause：暂停自动布线过程。 Restart：重新开始自动布线过程。与Pause命令相配合。 10.6.5 生成测试点（Testpoint） 测试点是为了便于仪器探针测试而在电路板上特别制成的铜膜区域。 一般合适的焊盘和过孔都可作测试点 。 生成测试点的方法： 第一种方法：用鼠标左键双击要作为测试点的焊盘或过孔，在弹出的属性对话框中，在Testpoint项选取Top或Bottom或两个都选取，生成测试点，同时Locked项被选取，说明此焊盘或过孔被锁定。以焊盘为例，在底层将此焊盘设为测试点，如图10.74所示。

第二种方法：执行菜单命令 Tools|Find and Set Testpoint，系统自动的在电路板中找出最合适的焊盘和过孔作为测试点，并弹出一个信息框，如图10.75所示，在确认后，生成测试点。执行菜单命令Tools|Clear All Testpoints，则清除所有的测试点。 图10.74 将焊盘设为测试点 图10.75 发现测试点信息框

单击Run DRC按钮，就可以启动DRC运行。 第三种方法：在自动布线中生成测试点。在使用Auto Route|All 命令自动布线时，弹出自动布线设置对话框（见图10.64），在图中的Manufacturing Passes选项区域中，选取Add Testpoints复选框，则在自动布线时，会自动生成测试点。 10.6.6 DRC校验 执行菜单命令Tools|Design Rule Check，系统弹出如图10.76所示的Design Rule Check（设计规则检查）对话框。 单击Run DRC按钮，就可以启动DRC运行。 图10.76 设计规则检查对话框

10.7 手工调整布线 10.7.1 调整布线 对自动布线的结果如果不太满意，可以拆除以前的布线。系统提供4条拆除布线的命令，分别是 10.7 手工调整布线 10.7.1 调整布线 对自动布线的结果如果不太满意，可以拆除以前的布线。系统提供4条拆除布线的命令，分别是 Tools|Un-Route|All（拆除所有布线）、 Tools|Un-Route|Net（拆除指定网络的布线）、 Tools|Un-Route|Connection（拆除指定连线的布线） 、 Tools|Un-Route|Component（拆除指定元件的布线）。 拆除布线后，根据要求再重新布线。 10.7.2 添加电源/地的输入端与信号的输出端 1．在电路板上放置焊盘，并将它们和相应的网络连接起来 ① 在PCB图中合适的位置，放置三个焊盘 。

② 分别查看所放置焊盘的属性。在焊盘属性对话框中，单击Advanced选项卡，弹出如图10 ② 分别查看所放置焊盘的属性。在焊盘属性对话框中，单击Advanced选项卡，弹出如图10.78的对话框，在Net下拉框中选择焊盘所在的网络。 如电源焊盘，属于VCC网络；地线焊盘，属于GND网络；信号输出焊盘属于NetSW1_16网络。设置完三个焊盘的网络属性后，你会发现这三个焊盘通过飞线与相应的网络连接，如图10.79的左边所示。 图10.79 设置焊盘属性后的飞线 图10.78 设置焊盘的网络属

2．在电路板上放置一个接插元件，并将它连接到网络上 ① 在PCB图中合适的位置，放置一个有三个焊盘的接插元件，元件封装为SIP3，元件标号为I/O。 ② 然后将该元件的焊盘连入网络。I/O-1引脚接入GND网络，I/O-2引脚接入VCC网络，I/O-3引脚接入NetSW1_16网络。这里，我们采用系统提供的网络表管理器，操作过程如下： 执行菜单命令Design|Netlist Manager，系统弹出Netlist Manager 对话框，如图10.80所示。

图 10.80 网络表管理器

在网络列表框中，选取GND网络后，单击Edit按钮，将弹出如图10 在网络列表框中，选取GND网络后，单击Edit按钮，将弹出如图10.81所示的Edit Net对话框。选取I/O-1引脚，单击 〉按钮，将I/O-1引脚发送到Pins in net列表框中，完成了将I/O-1引脚接入GND网络的操作。同理，将I/O-2引脚接入VCC网络，将I/O-3引脚接入到NetSW1_16网络。完成后，如图10.82所示，元件I/O连入了网络，并用飞线显示连接关系。 图10.81 网络编辑对话框 图10.82 增加一个元件后的飞线

10.7.3 电源线/接地线的加宽 在自动布线时加宽 ① 在自动布线的规则中，选择Width Constraint（布线宽度），单击Add按钮，在弹出如图10.61所示的布线宽度对话框中，在Filter Kind下拉框，用鼠标左键单击下拉按钮，在弹出的列表中选择Net。在其下方的Net下拉框中选择要加宽的导线所在网络名，如VCC或GND。 ② 在图10.61中右边的Rule Attributes选项中区域中，设置布线的最小、最大和和首选值，其中首选值在布线时采用。最后，单击OK按钮。设置后的布线宽度规则如图10.83所示。 图10.83 设置后的VCC和GND网络的布线宽度规则

③ 执行Auto Route|All命令，运行自动布线。布线效果如图 10.84所示。 图10.84 电源线/接地线加宽的效果

以将VCC和GND网络的导线线宽增加为30mil为例。 2. 采用全局编辑功能加宽导线 以将VCC和GND网络的导线线宽增加为30mil为例。 ① 将光标移到要加宽的导线上（如电源线），双击鼠标左键，将弹出Track属性设置对话框。 ② 在Track属性设置对话框中，单击右下方的Global>>按钮，在原对话框基础上，可以看到拓展后的对话框增加了三个选项区域，如图10.85所示。 图10.85 全局编辑下的Track属性设置对话框

④ 系统弹出如图10.86所示的Confirm对话框，确认是否将更新的结果送入到PCB文件中。 ③ 在全局编辑对话框中进行设置：在Width文本框输入30mil；在Attributes To Match By选项区域中的Net下拉列表框中选取Same ；在Copy Attributes选项区域的Width复选框被选中。设置结果的含义是：对所选取的导线，如果是属于与选取导线在同一网络内的所有导线，要改变其宽度，变为30mil。最后，单击OK按钮。 ④ 系统弹出如图10.86所示的Confirm对话框，确认是否将更新的结果送入到PCB文件中。 ⑤ 单击 Yes按钮，符合设置条件的导线宽度被改变。VCC网络的导线被加宽后的效果如图10.87所示。 图10.86 Confirm对话框

图10.87 VCC网络导线被加宽后的效果

10.7.4 文字标注的调整与添加 1. 文字标注的调整 ① 移动文字标注的位置：将光标移到要调整的文字标注上，按住鼠标左键拖动。 ② 文字标注的内容、角度、大小和字体的调整：双击文字标注，在弹出的属性对话框中进行修改。 2. 添加文字标注 对新添加的三个焊盘的分别用VCC、GND和OUT加以标注。 ① 将当前工作层切换为TopOverlay（顶层丝印层）。 ② 执行菜单命令Place|String，光标变成十字形，按下Tab键，在弹出的字符串属性对话框中，对字符串的内容、大小等参数进行设置。 ③ 设置完毕后，移动光标到合适的位置，单击鼠标左键，放置一个文字标注。

图10.88 进行文字标注调整和放置螺丝孔后的电路板 10.7.5 放置螺丝孔 ① 执行放置焊盘操作。 ② 设置焊盘的属性：在焊盘的属性对话框中，单击Properties选项卡，选择圆形焊盘，并设置X-Size、Y-Size和Hole-Size文本框中的数据相同，目的是取消焊盘的孔口铜箔。孔的尺寸要与螺丝的直径相符。在Advanced选项卡中，使Plated复选框无效，目的是取消通孔壁上的电镀。 ③ 单击OK按钮，制作了一个螺丝孔。 图10.88 进行文字标注调整和放置螺丝孔后的电路板

10.7.6 单层显示 执行菜单命令Tools|Preferences，弹出对话框如图9.18所示，在Display options栏中，选取Single Layer Mode（单层显示模式）复选框，再查看PCB图，切换工作层，则系统仅把当前工作层的画面显示出来。 （a）当前层为顶层的显示画面 （b）当前层为底层的显示画面 （c）当前层为顶层丝印层的显示画面 （d）当前层为多层的显示画面

生成PCB的三维视图和3D预览文件的操作过程 ① 执行菜单命令View|Board in 3D，或用鼠标左键单击主工具 栏的按钮。 ② 过一会儿，在工作窗口生成了印刷电路板的三维视图，同 时生成3D预览文件，如图10.90所示。预览文件名为3D Scb.pcb。 图10.90 生成的3D效果图和预览文件

对PCB的三维视图的有关操作 使用主工具栏的的放大按钮或按下PageUp键，可放大三维视图； 使用主工具栏的缩小按钮或按下PageDown键，可缩小三维视图； 按下END键，可刷新屏幕显示； 在工作窗口按住鼠标右键，光标变成手形，可在屏幕上任意移动三维视图，以观察不同的部位。 PCB3D浏览器的使用 （1）网络的高亮显示 在Browse Nets列表框中，选择想要高亮显示的网络，然后单击下面的Highlight按钮。

（3）选取Wire Frame复选框，将用空心线段来描述3D视图。 （4）旋转三维视图 （2）三维视图显示模式 在Display栏有四个选项，包括Component（元件）、Silkscreen（丝印）、Copper（铜膜导线）和Text（文字）四个显示对象。选取某项后，则在三维视图上仅显示该对象的内容。 （3）选取Wire Frame复选框，将用空心线段来描述3D视图。 （4）旋转三维视图 将光标放在浏览器下方的小窗口内，光标变成带箭头的十字形，用鼠标左键按住光标并旋转，则三维视图也随之旋转，可从各个角度观察印刷电路板。 图10.91 PCB3D浏览器

10.9 创建项目元件封装库 ① 打开所要生成项目元件封装库的PCB文件，如scb.pcb。 10.9 创建项目元件封装库 ① 打开所要生成项目元件封装库的PCB文件，如scb.pcb。 ② 执行菜单命令Design|Make Libraries，系统会自动切换到元件封装库编辑器，生成相应的元件封装库，并把文件名称命名为scb.lib。新的元件封装库的元件封装如图10.92所示，仅包含该PCB所用的元件封装。 图10.92 生成的项目元件封装库

练 习 1．SCH元件库与PCB元件库有何区别？如何解决Protel中存在的元件引脚编号不一致的问题？ 练 习 1．SCH元件库与PCB元件库有何区别？如何解决Protel中存在的元件引脚编号不一致的问题？ 2．在进行PCB设计中，装入网络表和元件发生网络宏错误时，应如何解决？ 3．简述 Protel 99 SE提供了哪些元件布局的规则？群集式和统计式布局方式各适用于什么场合？ 4．网络密度分析图有何作用？ 5．简述电路板的自动布线规则。 6．何谓预布线？在自动布线时如何保护预布线？

7. 使用全局编辑器对有关对象进行操作有什么优点？ 8．为什么要创建项目元件封装库？ 7. 使用全局编辑器对有关对象进行操作有什么优点？ 8．为什么要创建项目元件封装库？ 9．利用自动布局和自动布线的方法绘制第9章章后练习第9、10题所示PCB板图，要求不变。 10．使用电路板生成向导，新建一个边长为1500mil的正方形电路板，在电路板的四角开口，尺寸为100mil×100mil，无内部开口，双层板，过孔不电镀，使用针脚式元件，元件管脚间只允许一条导线穿过，最小走线宽度为10mil，走线间距15mil。加载Advpcb.ddb中的PCB Footprint.Lib元件封装库，所用元件如表10.1所示。电气原理图和PCB布局如图10.94所示。操作练习内容如下： （1）采用自动布局和自动布线的方法进行绘制。 （2）在电路板上添加三个焊盘，标注为VCC、GND和CLK，并把他们连入相应的网络。

U1在Protel DOS Schematic Libraries.ddb 其余元件在Miscellaneous Devices.ddb 表10.1 第10题所属元件一览表 元件名称 （原理图符号） RES2 CAP CRYSTAL 74LS00 元件标号 R1、R2 C1 Y1 U1A、U1B、 U1C 元件封装 AXIAL0.4 RAD0.1 XTAL1 DIP14 所属元件封装库 Advpcb.ddb 元件所属Sch库： U1在Protel DOS Schematic Libraries.ddb 其余元件在Miscellaneous Devices.ddb 图10.94 第10题的电气原理图和PCB布局图

（1）先对集成电路555进行预布局（以555为布局的中心），再使用群集式方法进行自动布局，并使用手工方法对布局进行调整。 11．使用电路板生成向导，新建一个边长为1800mil的正方形电路板，在电路板的四角开口，尺寸为100mil×100mil，无内部开口，双层板，过孔电镀，使用针脚式元件，元件管脚间只允许一条导线穿过，最小走线宽度为20mil，走线间距15mil。加载Advpcb.ddb中的PCB Footprint.Lib元件封装库，所用元件如表10.2所示。电气原理图和PCB布局如图10.95所示。操作练习内容如下： （1）先对集成电路555进行预布局（以555为布局的中心），再使用群集式方法进行自动布局，并使用手工方法对布局进行调整。 （2）先对电阻R1进行手工预布线，然后再采用自动布线完成其它布线任务。 （3）电源和接地的走线线宽为30mil，信号线宽为10mil。

U1在Protel DOS Schematic Libraries.ddb 其余元件在Miscellaneous Devices.ddb 表10.2 第11题所属元件一览表 元件标号 R1、R2 C1、C2 U1 JP1 元件所属Sch库： U1在Protel DOS Schematic Libraries.ddb 其余元件在Miscellaneous Devices.ddb 元件封装 AXIAL0.4 RAD0.1 DIP8 POWER4 所属元件封装库 Advpcb.ddb 元件名称 （原理图符号） RES2 CAP UA555 4 HEADER 图10.95 第11题的电气原理图和PCB布局图

图9.46 第9题电气原理图 图9.47 第9题参考布局图

10．根据图9. 48所示电气原理图，手工绘制一块单层电路板图。电路板长1700mil，宽850mil，加载ADVPCB 10．根据图9.48所示电气原理图，手工绘制一块单层电路板图。电路板长1700mil，宽850mil，加载ADVPCB.Ddb中的PCB Footprints.Lib和International Rectifiers.ddb中的International Rectifiers.lib元件封装库。根据表9.4提供的元件封装并参照图9.47进行手工布局，其中交流输入和直流输出要对外引线，需在电路板上放置焊盘。布局后在底层进行手工布线，布线宽度为30mil，且对全部焊盘进行补泪滴。布线结束后，进行字符调整，并为电源的输入输出添加标识字符。

U在Protel DOS Schematic Libraries.ddb 其余元件在Miscellaneous Devices.ddb 表9.4 第10题所属元件一览表 元件名称 （原理图符号） BRIDG1 ELECTR01 CAP MC7805T 元件标号 D C1 C2 U 元件所属Sch库： U在Protel DOS Schematic Libraries.ddb 其余元件在Miscellaneous Devices.ddb 元件封装 D-37 RB.2/.4 RAD0.1 TO-220 所属元件封装库 International Rectifiers.ddb Advpcb.ddb 图9.48 第10题电气原理图

图9.49 第10题参考布局图