基于AltiumDesigner10的 电子线路CAD设计

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1 基于AltiumDesigner10的 电子线路CAD设计
主编：谢忠福 武汉大学出版社

2 Altium Designer 10的文件管理系统
第1章 电子线路CAD软件使用基础 认识电子线路CAD 1.1 Altium Designer 10概述 1.2 Altium Designer 10的主窗口 1.3 Altium Designer 10的文件管理系统 1.4 常用编辑器的启动 1.5 项目实训 1.6

3 本章描述 本章主要介绍电子线路CAD软件使用方面的基础知识和基本应用。 本章目标 了解电子线路CAD的概念 熟悉Altium Designer 10的主要窗口 掌握Altium Designer 10的文件管理系统 了解Altium Designer 10常用编辑器的启动

4 1.1认识电子线路CAD 1.电子线路CAD的概念 2.电子线路CAD的常用软件

5 1 .电子线路CAD的概念 电子线路CAD即计算机辅助设计(Computer Aided Design)，是利用计算机及其图形处理设备帮助设计人员进行设计工作，包括电路原理图的编辑，电路功能仿真，工作环境模拟，印制电路板的自动布局，自动布线及检测等。电子线路CAD软件还能迅速形成各种各样的报表文件，如形成的元件清单报表为元器件的采购及工程预决算等工作提供了极大的方便。

6 在计算机上，利用电子线路CAD软件进行电路设计的过程大概如下。
（1）编辑原理图。 （2）CAD软件的电路仿真。 （3）可编程逻辑设计。 （4）生成网络表文件。。 （5）检测项目文件错误及适时修改。 （6）设计、编辑印制电路板。 （7）对高速数字电路进行信号完整性分析。 （8）比较PCB与SCH编辑器中生成的网络报 表文件，确定元件的连接关系。

7 2.电子线路CAD的常用软件 目前,CAD软件种类繁多，层出不穷，进入我国并具有广泛影响的CAD软件有：Altium Designer、EWB、PSpice、OrCAD、PCAD、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIlogic、Cadence等。这些软件都有较强的功能，一般可用于几个方面，

8 提供较为充分的元件库和模块，且元件库容易扩充。 软件编译速度快。 能获得网上在线支持。
一个优秀的CAD设计软件至少应具备下述特点： 有使用方便、简洁、直观、易于掌握的人机交互界面。 集成多种设计方法。 提供较为充分的元件库和模块，且元件库容易扩充。 软件编译速度快。 能获得网上在线支持。 本书主要介绍Altium Designer 10软件,其主要用于电路原理图绘制、PCB图的设计等。

9 1.2 Altium Designer 10概述 1.2.1 Altium Designer 10的特点 1.2.2 Altium Designer 10的启动和退出

10 1.2.1 Altium Designer 10的特点 1.提供了唯一统一的应用方案。 2.具有设计数据和数据管理系统。
Altium Designer 10与Altium公司以前的Altium Designer软件版本相比，其主要技术特点如下： 1.提供了唯一统一的应用方案。 2.具有设计数据和数据管理系统。 3.板级可实现三维电磁仿真。 4.具有PCB 3D视频文档功能。 5.统一的光标捕获系统。 6.具有PCB类结构。 7.设计协作功能。 8.增强的多边形敷铜管理器。 9.增强的封装比较及更新。

11 1.2.2 Altium Designer 10的启动和退出
（1）单击Windows桌面任务栏中的“开始”按钮。 （2）在弹出的【开始】菜单中，执行【所有程序】→【Altium】→【Altium Designer Release 10】菜单项，即可启动Altium Designer 10软件。 启动Altium Designer 10的另一个方法是直接双击桌面Altium Designer 10的快捷方式图标。启动主程序后，即进入Altium Designer 10的主窗口界面，如图1-1所示。

12 2. Altium Designer 10的退出 若要退出Altium Designer 10主程序，可选择下列主要方法进行操作： （1）在Altium Designer 10主窗口界面的左上角，执行【File】→【Exit】菜单命令即可关闭Altium Designer 10主程序。 （2）单击主窗口标题栏的“关闭”按钮，如图1-1所示。 （3）按快捷键“Alt＋F4”即可退出Altium Designer 10主程序。

13 图1-1 Altium designer 10的主窗口

14 1.3 Altium Designer 10的主窗口 菜单栏 工具栏 工作窗口 Altium Designer 10的工作面板

15 菜单栏 菜单栏包括1个用户配置按钮以及“File”文件、“View”视图、“Project”项目、“Window”窗口和“Help”帮助5个菜单项。 1、用户配置按钮 单击用户配置按钮会弹出如图1-2所示的配置菜单，该菜单中包括一些用户配置选项。

16 (3)Publishing Destinations出版目的命令：叙述了Altium Designer 10的出版目的。
(1)Customize用户定制命令：运行该命令将弹出Customizing Pick A Task Editor定制原理图编辑器对话框，如图1-3所示。 (2)Preferences优选参数设置命令:用于设置Altium Designer 10的系统参数，包括资料备份和自动保存设置、字体设置、项目面板的显示、环境参数设置等。如图1-4所示 。 图1-2 用户配置菜单 (3)Publishing Destinations出版目的命令：叙述了Altium Designer 10的出版目的。

17 图1-3 Customizing Pick A Task Editor对话框
图1-4 Preferences对话框

18 (4)Run Process运行进程命令:可以启动系统提供的任何进程，运行该命令，如图1-5所示。
(5)Design Repositories设计库命令:用于储存设计所用到的文件。 (6)My Account用户账户命令:用于管理用户授权协议，如设置授权许可的方式和数量。 (7)Run Script运行脚本命令:用于运行如用Delphi、VB、Java等语言编写的脚本文件。 图1-5 Run Process对话框

19 File文件菜单主要用于文件的新建、打开和保存等。如图1-6所示。
(1) New:用于新建一个文件。 (2) Open:用于打开已有的Altium designer 10可以识别的各种文件。 (3) Open Project:用于打开各种项目文件。 (4) Open Design Workspace:用于打开设计工作区。 (5) Save:用于保存当前的文件。 图1-6 File菜单

20 (6) Save As:另保存当前的文件。 (7) Save All：用于保存所有的文件。 (8) Save Project As：用于另存当前的项目文件。 (9) Save Design Workspace As：另存当前的设计工作区。 (10) Smart PDF：生成PDF格式设计文件的向导。 (11) Import Wizard：将其他EDA软件的设计文档及库文件导入Altium designer 10的导入向导。 (12) Recent Documents：列出最近打开过的文件。 (13) Recent Projects：列出最近打开过的项目文件。 (14) Recent Design Workspaces：列出最近打开过的设计工作区。 (15) Exit：用于退出Altium designer 10。

21 (1) Toolbars：用于控制工具栏的显示和隐藏。 (2) Desktop layouts：用于控制桌面的显示和布局。
3、View视图菜单 View视图菜单主要用于工具栏、工作窗口视图、命令行以及状态栏的显示和隐藏，如图1-7所示。 (1) Toolbars：用于控制工具栏的显示和隐藏。 (2) Desktop layouts：用于控制桌面的显示和布局。 Default：默认桌面布局。 Startup：启动当前保存的桌面布局。 Load layout：打开一个已有的桌面布局。 Save layout：保存当前的桌面布局。 图1-7 View菜单

22 (3) Workspace Panels（工作窗口面板命令）：用于控制工作窗口面板的打开与关闭。如图1-8所示。
Design Compiler：设计编译器命令用于控制设计编译器相关面板的打开与关闭。 Help：用于控制帮助面板的打开与关闭。 Instruments（设备命令）：用于控制设备面板的打开与关闭。 System：用于控制系统工作面板的打开和隐藏。 图1-8 Workspace Panels菜单

23 (4) Key Mappings（映射命令）：用于快捷键与软件功能的映射，提供了两种映射方式供用户选择。
(5) Devices view（设备视图命令）：用于打开设备视图窗口。 (6) PCB Release View：用于打开PCB发行窗口，如图1-9所示。 (7) Home：用于打开主页窗口，一般与默认的窗口布局相同。 (8)Status Bar：用于控制工作窗口下方状态上标签的显示与隐藏。 (9)Command Status：用于控制命令行的显示与隐藏。

24 图1-9 PCB发行窗口

25 4、project项目菜单 该菜单主要用于项目文件的管理，如图1-10所示，包括项目文件的编译、添加、删除等。 （1）Show Differences（显示差异命令）：运行该命令将弹出如图1-11所示的选择文档比较对话框。勾选Advanced Mode高级模式复选框，可以进行文件之间、文件与项目之间、项目之间的比较。 （2）Version Control（版本控制命令）：运行该命令可以查看版本信息。 5、window窗口菜单 用于对窗口进行打开、纵铺、横铺、隐藏以及关闭等操作。 6、help帮助菜单 Help菜单用于打开各种帮助信息。

26 图1-11 Choose Documents To Compare对话框
图1-10 Project菜单 图1-11 Choose Documents To Compare对话框

27 工具栏 Altium designer 10成功启动后，主窗口的主要工具栏按钮 分别是“新建一个文件”、“打开已保存的文件”、“打开设备视图页面”、“打开PCB发行视图”。 工作窗口 打开Altium Designer 10，工作窗口显示的是【Home Page】主页视图。完全打开的【Home Page】主页视图如图1-12所示。该视图中包含一系列快速启动图标及快速启动面板。

28 图1-12 工作窗口的Home Page视图

29 Configure：配置，用于DXP配置。
个人账户启动面板，用于账户管理。 最近打开的项目和文件启动面板，用于列出最近打开的项目或文件。 Altium Labs的License服务模式，用于在外部Web页面内打开网络链接，增强供应商数据信息。 Device Management And Connections：设备管理和连接，用于对设备进行管理和连接。 Configure：配置，用于DXP配置。 The Altium WiKi：Altium维基百科，用于查看升级信息。 Documentation Library：用于打开文档库。

30 Printed Circuit Board Design：印制电路板设计，用于设计印刷电路板。
FPAG Design And Development：FPAG设计和开发，用于FPGA设计与开发。 Embedded Software Development：嵌入式软件开发，用于开发嵌入式软件。 Library Management：库管理，用于DXP库的管理。 Script Development：脚本开发，用于开发脚本程序。 在以后的设计中，打开的原理图及PCB图也将在此工作窗口区域显示。

31 1.3.4 Altium Designer 10的工作面板 展开的Files面板如图1-13所示。
使用工作面板是为了便于设计过程中的快捷操作。Altium Designer 10被启动后，系统将自动激活Files文件面板、Projects项目面板、Navigator导航面板、Libraries元件库面板、Clipboard剪贴板面板、Favorites Views收藏浏览器面板，可以单击面板底部的标签在不同的面板之间切换。 展开的Files面板如图1-13所示。

32 工作面板有3种显示方式，自动隐藏显示、浮动显示和锁定显示，在每个面板的右上角都有3个图标，
图1-13 展开的Files面板 单击该图标将关闭当前 面板。 图标表示可以在各种面板之间进行切换操作。 图标表示可以改变面板的显示方式。

33 1.4 Altium Designer 10的文件管理系统
项目文件 自由文件 存盘文件

34 项目文件 Altium Designer 10支持项目级别的文件管理，在一个项目文件里包括设计过程中生成的一切文件。一个项目文件类似于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。 需要特别注意的是项目文件只负责管理，在保存文件时，项目中的各个文件要以单个文件的形式进行保存。 如图1-14所示。是任意打开的一个“Multivibrator.PrjPcb”项目文件。从该图可以看出，该项目文件包含了与整个设计相关的所有文件。

35 其中，文件名称右侧灰色的 图标表示打开但没有进行过任何操作或已保存好的文件，
其中，文件名称右侧灰色的 图标表示打开但没有进行过任何操作或已保存好的文件， 文件名称右侧红色的 图标表示编辑过但还没有保存的文件，此时，鼠标右击文件名称，选择“Save”保存命令对其进行保存。 图1-14 项目文件

36 自由文件 自由文件是指独立于项目文件之外的文件，Altium Designer 10通常将这些文件存放在唯一的“Free Documents”自由文档文件中。自由文件有以下两个来源。 若将某文件从项目文件中删除，该文件并没有直接从“Projects”项目面板中消失。而是出现在“Free Documents”自由文档中，成为自由文件。如图1-15所示中的Multivibrator.SchDoc文件。 打开Altium Designer 10的存盘文件，非项目文件时，该文件将出现在“Free Documents”自由文档中而成为自由文件。如图1-15中的“Sheet1.SchDoc”文件。

37 自由文件的存在，极大方便了设计的进行。若将文件从Free Documents自由文档中删除时，文件将会彻底被删除。
图1-15 自由文件

38 存盘文件 项目文件存盘时生成的文件就是存盘文件，如各种报表文件。Altium Designer 10保存文件时并不是将整个项目文件保存，而是单个保存，项目文件只起到管理的作用。这样的保存方法有利于进行大型电路的设计。

39 1.5 常用编辑器的启动 1.5.1 创建新的项目 Schematic编辑器的启动 PCB编辑器的启动

40 Altium Designer 10的常用编辑器主要有以下6种。它们在File文件菜单中的位置如图1-16所示。
图1-16 常用编辑器

41 VHDL编辑器，文件扩展名为*.Hhd。 原理图编辑器，文件扩展名为*.SchDoc。 PCB编辑器，文件扩展名为*.PcbDoc。 原理图库文件编辑器，文件扩展名为*.SchLib。 PCB库文件编辑器，文件扩展名为*.PcbLib。 CAM编辑器，文件扩展名为*.Cam。

42 1.5.1 创建新的项目 创建项目文件有以下两种。 1、采用菜单创建
执行菜单命令【File】→【New】→【Project】→【PCB Project】。 2、采用Flies文件面板创建 打开Files文件面板，在“New”新建栏中列出了各种空白项目，如图1-17所示，单击选择即可创建项目文件。 用户要新建一个自己的项目，必须将默认的项目名称PCB_Project1.PrjPCB另存为其它的名称。如图1-18所示。

43 图1-17 用File文件面板创建项目文件

44 图1-18 保存项目文件及创建原理图文件

45 1.5.2 Schematic编辑器的启动 新建一个原理图文件即可同时打开原理图编辑器，具体操作步骤如下。 1.通过“File”文件菜单创建
选择菜单命令【File】→【New】→【Schematic】， Projects面板中将出现一个新的原理图文件，名称为Sheet1.SchDoc，在新建的原理图文件处单击鼠标右键，保存文件名如图1-19所示。 2.通过“Files”文件面板创建 打开“Files”文件面板，在“New”新建栏中列出了各种空白项目，单击选择“Schematic sheet”原理图图纸选项，即可创建原理图文件。

46 1.5.3 PCB编辑器的启动 新建一个PCB文件即可同时打开PCB编辑器，具体操作步骤如下。 1.通过“File”文件菜单创建
执行【File】→【New】→【PCB】菜单命令，新建PCB文件的默认名称为PCB1.PcbDoc，在新建的PCB文件处单击鼠标右键，选择Save保存命令 将文件存为“练习.PcbDoc” 如图1-19所示。 2.通过“Files”文件面板创建图1-19 创建PCB文件 打开Files文件面板，在New新建栏中列出了各种空白项目，单击PCB File印制电路板文件选项，同样即可创建PCB文件，打开PCB编辑器。

47 图1-19 创建PCB文件

48 提醒：在“Projects”项目面板中双击不同的文件，就可以在不同的编辑器之间切换。
若要关闭某一文件，在“Projects”项目面板中或在工作窗口的标签上右击该文件，在弹出的快捷菜单中选择“Close 练习.SchDoc”命令，即可关闭该文件，如图1-20所示。

49 图1-20 工作窗口标签

50 1.6 项目实训 实训1 新建项目文件 实训2 新创建原理图文件

51 实训1 新建项目文件 1、实训内容 启动Altium Designer 10软件，在计算机磁盘（如F盘）上建立名为“我的练习”文件夹，并在文件夹中建立名为“实训1.PrjPCB”的项目文件。 2、操作步骤 （1）双击桌面上的Altium Designer 10快捷图标，进入Altium Designer 10设计环境。 （2）若“Projects”项目面板中已经有其它项目设计文件，右击“Projects”项目面板中的文件名，在右键快捷菜单中，执行“Close Project”关闭菜单命令将其关闭。

52 （3）若环境中没有其它项目文件，就选择【File】文件→【New】新建→【Project】项目→【PCB Project】印制电路板项目菜单命令，“Projects”项目面板中将出现一个新的PCB项目文件，新建项目文件的默认名称为“PCB_Project1.PrjPcb”，在项目面板中，鼠标在“PCB_Project1.PrjPcb”默认项目名上右击，执行快捷菜单命令中的【Save Project As…】项目另存为命令，将弹出项目另存为对话框，选择保存路径（如F:\我的练习），并输入项目名“实训1.PrjPCB”，单击保存按钮后，即可建立自己的PCB项目——“实训1.PrjPCB”项目文件。

53 实训2 新创建原理图文件 1、实训内容 在实训1的基础上，建立名为“实训2.SchDoc”的原理图文件，并进入原理图设计窗口。
实训2 新创建原理图文件 1、实训内容 在实训1的基础上，建立名为“实训2.SchDoc”的原理图文件，并进入原理图设计窗口。 2、操作步骤： （1）鼠标选中“实训1.PrjPCB”项目文件名，执行【File】→【New】→【Schematic】原理图菜单命令，项目文件下出现一个默认名称为“Sheet1.SchDoc”的新建原理图，鼠标在“Sheet1.SchDoc”文件名上右击，执行快捷菜单中的【Save As…】命令，在弹出的另存为对话框中，选择保存路径（如F:\我的练习），键盘输入“实训2.SchDoc”文件名，单击保存按钮后，即可创建名称为“实训2.SchDoc”的原理图文件。

54 本章内容结束。