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奥腾公司奥腾公司 Protel2004产品培训教程产品培训教程
Altium’s Protel2004 product Training
Protel2004 —— 完整的板级设计解决方案完整的板级设计解决方案
Editor,Drogy Hua
Date,Feb 18,2005
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Agenda
? Altium公司
– 公司简介
? Altium公司产品
– Altium公司 2004产品概述
? Protel 2004培训
– Protel2004主要特点
– DXP2004开发平台
– 原理图设计
– PCB设计
– 系统控制功能
– 数字逻辑电路设计
– 集成库设计
– 混合信号仿真
– 信号完整性分析
– CAM输出
– 虚拟仪器
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Corporate information
奥腾公司简介奥腾公司简介
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Altium 理念理念
? Altium’s Vision
"Historically,the most advanced,state of the art design tools have been
prohibitively priced,with access being limited to engineers based in the few
companies that could afford them,The Altium vision – unchanged since the
company’s inception – is to break down these barriers to innovation and
technological advancement and provide every engineer and system
designer with easy access to the best possible design tools.“
“长久以来，大多数高端的设计工具以其昂贵的价格，限制了工程师只能在少数公司中使用。而 Altium公司一贯的理念就是打破传统的价格束缚，以先进的技术为广大工程师及系统设计人员提供最适合的设计工具。,
Nick Martin,Founder & Joint CEO,
Altium Limited
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Altium 简介简介
? 前身是 Protel 国际有限公司
? PCB 设计历史悠久
? 不断创新,首创基于 Windows 的印刷线路板设计 (PCB) 集成式 PCB设计产品。
? 全球性公司。
? 上世纪末，本世纪初，收购多家公司。
? 在 2001年，改名为 Altium Limited 公司。
? 价位合理，容易获得,简便易用的产品。
? 面向大多数工程师。
? 客户：
– BMW,Bosch,Canon,DaimlerChrysler,Fujitsu,Hewlett-Packard,IBM,Motorola,NASA,
NEC,Nokia,Sony,Siemens,Toshiba.
? 战略合作伙伴：
Altera,Atmel,Analog Devices,Infineon Technology,Intel,Mitsubishi,Philips,Renesas
Technology,STMicroelectronics,and Xilinx
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Altium 2004系列产品系列产品
? Nexar2004 ----- 基于可编程逻辑的嵌入式系统设计平台
? Protel2004 ----- 完整的板级系统设计平台
? Tasking IDE Tools ---- 高性能的嵌入式软件集成设计环境
? P-CAD2004 ----- 专业的板级设计专家
? CircuitStudio2004 ----- 通用的前端设计系统
? CAMtastic2004 ----- 完整的CAM验证和编辑系统
? NanoBoard-NB1 ----- 目标逻辑可编程芯片可替换的系统设计验证平台
DXP
2004
设计平台
Naxer2004
Protel2004
CircuitStudio
CAMtastic
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Nexar 2004
? Nexar2004是一套全面的，无需依赖于生产厂商的电子设计解决方案，用以使所有工程师能够在 FPGA平台上用类似于板级系统设计的方法开发完整的以处理器为基础的嵌入式系统 。
? Nexar2004的 LiveDesign - enabled 功能，可以快速和交互式的在 FPGA上执行和调试嵌入式系统，无需 HDL 或 RTL级的系统仿真。
? Nexar2004集成功能,
a、一个基于原理图的 FPGA系统设计环境，支持 VHDL及 Verilog HDL行为语言描述功能 ;
b、预先合成的、预先验证的、基于 FPGA的高水准 IP元件，包含免费的 8位及 32位多种处理器内核 ;
c、对已提供处理器内核支持完整的嵌入式软件开发，提供源代码级调试 ;
d、一个完全集成的 LiveDesign-enabled环境，包含基于 FPGA的虚拟仪器，使您能够在整个开发过程中，与设计进行互动 ;
e、支持 Altium的 LiveDesign-enabled纳米级开发板，在设计中，能够进行交互式的执行和调试 ;
f、用 VHDL代码和仿真进行用户元件或逻辑模块的设计 ;
g、以及全面的文档，范例，和参考设计 ;
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Protel 2004
? Protel2004是业界第一款也是唯一一种完整的板级设计解决方案。 Protel2004
拓宽了板级设计的传统界限，集成了 FPGA设计功能，从而允许工程师能将系统设计中的 FPGA与 PCB设计集成在一起。 Protel2004以强大的设计输入功能为特点，在 FPGA和板级设计中，同时支持原理图输入和 HDL硬件描述输入模式；同时支持基于 VHDL的设计仿真，混合信号电路仿真、布局前 /后信号完整性分析。 Protel2004的布局布线采用完全规则驱动模式，并且在 PCB
布线中采用了无网格的 SitusTM拓扑逻辑自动布线功能；同时，将完整的
CAM输出功能的编辑结合在一起。
? 基于 Altium新推出的支持 Livedesign的 DXP平台,Protel2004在你的整个系统设计流程中充分发挥其卓越的性能。
? 支持多国语言（中文、英文、德文、法文、日文）
? 完全兼容 Protel98/Protel99/Protel99se/ProtelDXP，并提供对 Protel99se下创建的 DDB文件导入功能
? 支持 PCB与 FPGA引脚的双向同步
? 提供完善的混合信号仿真、布线前后的信号完整性分析功能
? 提供了对高密度封装（如 BGA）的交互布线功能
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Tasking IDE Tools
? TASKING公司原名 BSO/TASKING,是一家专业开发和销售嵌入式系统软件工具的公司,1974年创建于荷兰。被 Altium于 2001年收购后，整体并入 Altium
? TASKING一直为 INTEL,LSI,MOTOROLA,PHILIPS,SIEMENS、
TEXAS INSTRUMENTS等著名半导体厂商的微处理器、数字信号处理器以及单片机编写高级语言编译器等配套软件开发工具,先后做过 8-16-32-64位的
MCU/DSP/RISC交叉编译程序
? 生产基于 Microsoft Windows的 DEBUGGERS
? 生产多种单片机的交叉模拟程序 (SIMULATORS)，在无目标机的情况下模拟单片机的运行以及 I/O口的行为
? 生产基于 Windows下的嵌入式系统集成开发环境软件 (EDE),使用高级连接定位器。 EDE面向工程 (Project)的集成开发环境，能够完成从 edit,make到
debug的一条龙服务。环境可以扩展和配置,支持鼠标器,界面友好
? EDE除开发工具一条龙服务外，辅助性服务一条龙配套服务，如 SETUP集成化、在线屏幕手册 (MANUAL)集成化、出错管理 (ERROR HANDLING)集成化、操作记录 (LOG)集成化
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P-CAD2004
P-CAD2004是一款专业的板级设计解决方案；在 P-CAD2002基础上丰富了器件库，加强了对信号仿真、自动布线及 CAM功能的支持。
? 专业的交互式布线功能
? 采用第二代 Situs TM自动布线算法
? 结合 CAMtastic 2004，完善了 CAM验证及编辑功能
? 增强了 SPICE 3f5 /XSpice混合信号仿真功能
? 提供了用户自定义的 pads/vias属性功能
? 增强了包括等长匹配及线宽设定等设计规则
? 提供了 Gerber,PDIF,ODB++及 IDF文件格式的输出
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CircuitStudio 2004
? CircuitStudio2004是一款通用的前端设计系统，提供了板级与可编程逻辑联合设计方案。它结合了多层次原理图输入、混合信号仿真,VHDL输入、布线前信号完整性分析等功能。
? CircuitStudio2004以 Altium的 DXP技术集成平台为基础设计，为需要丰富的前端设计环境的设计人员进入 Altium独特的 LiveDesign – enabled环境提供了一种工具，并且实现了与其他 Altium的 LiveDesign – enabled产品（例如
Protel2004和 Nexar2004）的无缝集成。 CircuitStudio以其独特的方式结合了各种设计技术，这使其成为基于 PCB和 FPGA项目设计的前端设计工具。
? SPICE 3f5 / XSpice混合信号仿真及布线前信号完整性分析直接与
CircuitStudio的原理图编辑功能集成，实现了一个完整的分析工具。包括
Monte Carlo元件公差扫描、参数和温度扫描，同时还将扩展到 XSpice的数字
SimCode语言，允许你对数字器件传输延迟、输入和输出负载、功率等进行分析。
? CircuitStudio允许用户在板布局前从原理图进行信号完整性分析，从而在开始
PCB设计前确认和纠正潜在的问题。信号完整性分析器使用先进的传输线计算和 I/O缓冲区宏模型信息作为仿真的输入。
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CAMtastic 2004
? CAMtastic2004拥有完整的便于数据传输的输入 /输出选项、众多 PCB设计检测 /修正分析、为制造和装配而编辑和修改任何设计所需要的图形和几何工具。在功能方面,CAMtastic2004主导了一切。简单的鼠标点击，程序就会分析你的整个制造设计错误，如虚焊、电源 /地短路、网络表缺省、丝网覆盖掩模。
? CAMtastic2004导入和导出多种常见的 CAD/CAM文件格式，包括 ODB++和网络表（ IPC-D356)。它具有快速加载功能，允许你同时加载所有支持的文件类型。
? CAMtastic2004提供了先进的板面化工具。 CAMtastic2004面板功能与强大的支持旋转和翻转的命令相结合后，它使得面板在成本和装配技术上得到优化。
? CAMtastic2004提供了广泛的数控加工孔的功能，包括自动布线,rout tabs以及自动钻孔路径定义。 CAMtastic2004中，通过完全控制工具参数、切入 /切出点、加工方向，来自动或用户自定义数控钻孔的路径。
? CAMtastic2004运用 Protel的 API直接将层的基本要素加载到 PCB文件中，用以恢复网表名、埋孔和盲孔。
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NanoBoard NB1
? NanoBoard NB1开发板和 板上的 逻辑可编程芯片 一起组成了可重新配置的 系统设计验证平台
? NanoBoard NB1使用板上 JTAG* 接口与用户的
PC进行连接,来支持硬件设计的下载和提供
NanoBoard NB1与用户 PC之间的通讯
? NanoBoard NB1是第一款 LiveDesign – enabled
系统设计验证平台
? 允许用户交互式的执行并调试验证基于逻辑可编程芯片的系统设计
? 用于配合 Altium公司 Protel2004及 Nexar2004的设计方案验证
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NanoBoard NB1
? NanoBoard NB1配套子板：
Altera? - Cyclone? (EP1C12-Q240C7)
Altera? - Cyclone? with SRAM (EP1C20F400C8)
Altera? - Stratix? with SRAM (EP1S10-F780C7)
Altera? - Max? 3000/7000 with PLCC sockets (EPM7032AELC44-10)
Xilinx? - Spartan?-IIE (XC2S300E-6PQ208C)
Xilinx? - Spartan?-II (XC2S200-6PQ208C)
Xilinx? - Spartan?-IIE with SRAM (XC2S600E-6FG456C)
Xilinx? - Spartan?-3 with SRAM (XC3S1000-4FG456C)
Xilinx? - Virtex?-II with SRAM (XC2V1000-4FG456C)
Xilinx? - Virtex?-II Pro with SRAM (XC2VP7-5FG456C)
Xilinx? - CoolRunner?-II (XC2C256-6PQ208C)
Xilinx? - CoolRunner? XPLA3 (XCR3256XL-12PQ208C)
Xilinx? - XC9500XL? (XC95288XL-6PQ208C)
Xilinx? - XC9500XV? (XC95288XV-6PQ208C)
Actel?- ProASIC Plus? (APA600-FPQ208)
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? Protel 将提供一个多用途 NanoBoard来完成整个系统设计
NanoBoard NB1
Daisy chain 输出
JTAG连接至用户电脑的插接头 – 用来进行对 FPGA的编程 &
与 FPGA中的设备进行通讯系统时钟连接 FPGA
子板的插座
Daisy chain 输入外部存储器
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? 丰富的接口提高了设计的灵活性
NanoBoard NB1
PS2 键盘接口
& 鼠标接口多用途
IO接口
CAN总线接口串行口
VGA接口
I2C接口连接用户开发板接口
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? 连有多种外设构成可变配置硬件平台
NanoBoard NB1
DIP 开关 & LEDS
LCD
键板
ADC/DAC
转换器外部存储器音频输入 /输出
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PCB与与 FPGA设计的系统集成设计的系统集成
? Protel2004将传统的 PCB设计与数字逻辑电路设计集成起来，突破了传统板级设计的界限；从而使系统电路设计、验证及 CAM输出功能结合在一起。 Protel2004 PCB与 FPGA引脚的双向同步功能，充分诠释了 Altium公司为主流设计人员提供易学、易用的 EDA设计工具的一贯理念。
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Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
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Protel2004主要特点主要特点
? 一种同时进行 PCB和 FPGA设计的解决方案，具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能
? 强大的前端将多层次、多通道的原理图输入、混合信号仿真,VHDL开发和功能仿真及布线前信号完整性分析结合起来
? 引入了以 FPGA为目标的虚拟仪器，当其与 LiveDesign-enabled硬件平台
NanoBoard 结合时，用户可以快速、交互地实现和调试基于 FPGA的设计
? PCB和 FPGA之间的全面集成，从而实现了自动引脚优化和非凡的布线效果
? 交互式编辑、出错查询、布线和可视化功能，从而能更快地实现电路板布局
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Protel2004主要特点主要特点
? 全面的项目管理，设计团队和版本控制功能包括原理图到 PCB和 PCB到
FPGA双向同步功能
? 设计库具有 68,000多种元件，包括针对 FPGA设计的拿来即用、预先合成的
IP元件
? 支持高速电路设计，具有成熟的布线后信号完整性分析工具
? OrCad?,PADS,AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能
? 完整的 ODB++ / Gerber CAM-系统使得用户可以重新设计原有有的设计，弥补设计和制造之间的差异
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Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? DXP系统平台为电子设计提供了集成开发环境
? 在 DXP系统平台中通过用户接口访问所有与设计相关的文件,设计方案均采用工程方式管理；并提供丰富的第三方应用软件接口（如,SPECCTRA)
? 所有文档都可以存放在硬盘或网络的任何地方 ; 而不需与项目文件在同一目录下
DXP系统平台客户 /服务器 结构
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 支持创建工程类型
1,PCB工程
2,FPGA工程
3,IP Core工程
4,嵌入式软件工程
5,集成库
6,宏单元工程
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 工作面板
? 集成库
? 剪贴板
? 收藏栏
? 工作面板
? 包括文件和项目面板等
? 可以脱拽，锁定，浮动显示,
? 面板控制
? 可以选择特殊的编辑器和一些共享的面板,
? 查看导航
? DXP系统菜单
? 设置系统参数
? 设置快捷键
? 自定义工具栏
? 主设计窗口
? 快速启动常用的任务
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 信息检索流程
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DXP系统平台介绍系统平台介绍工程栏编辑窗口
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 新创建一个工程创建 PCB工程
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? Protel99se DDB文件导入精灵
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DXP系统平台介绍系统平台介绍添加待转换的 Protel99se文件夹
? 指定待转换的文件夹
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 存储管理器更多的帮助通过功能键 F1
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? DXP系统菜单
DXP系统菜单提供了在 DXP系统设计环境下的命令配置功能
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 系统信息
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? DXP环境参数配置全局参数原理图设计参数
FPGA设计参数版本控制参数嵌入式设计参数
PCB设计参数文本编辑参数
CAM输出参数仿真波型参数
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 客户定制资源
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 系统参数配置
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 在线帮助系统
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 网络资源 http://www.altium.com/protel/kb/default.asp#results
? 本地技术支持邮箱 support@altium.com.cn
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Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
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原理图设计原理图设计
? 实现了真正的多层次、多通道原理图输入
? 混合信号仿真,VHDL开发和功能仿真及布线前信号完整性分析相结合
? OrCAD?,PADS,AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能
? 广泛的交互式编辑、出错查询和可视化功能
? 定义 PCB 规则
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原理图设计原理图设计
? 图表参数设置模板路经
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原理图设计原理图设计
? 原理图系统参数
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原理图设计原理图设计
? 器件集成库
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原理图设计原理图设计
? 器件查找
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原理图设计原理图设计
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原理图设计原理图设计
? 多层次设计
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原理图设计原理图设计
? 多通道设计
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原理图设计原理图设计
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原理图设计原理图设计
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原理图设计原理图设计
? 自动标注元器件自动标注元器件
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原理图设计原理图设计
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原理图设计原理图设计
? 引入引入 ROOM
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原理图设计原理图设计
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原理图设计原理图设计
? 原理图输出
– 支持多种网表格式
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原理图设计原理图设计
? 原理图打印
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Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
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PCB设计设计
? 提供了完整的由规则驱动的 PCB设计环境
? Situs?拓扑自动布线系统性能经过了实质性的完善
? 支持高速设计，具有成熟的布线后信号完整性分析工具
? 布线和可视化功能，从而能更快地实现电路板布局
? Orcad?,PADS,AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能
? 完整的 ODB++ / Gerber CAM-系统使得用户可以重新设计原有的设计，弥补设计和制造之间的差异
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PCB设计
? 完整的由规则驱动的 PCB设计环境
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PCB设计设计
? PCB规则设定
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PCB设计设计
? 设定对象类
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PCB设计设计
? 设定设计规则检测 -- DRC
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PCB设计设计
新三代自动布线算法——Situs拓扑逻辑布线器布线前的拓扑路径图按拓扑路径寻找最佳路径
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PCB设计设计
? Situs?拓扑自动布线系统拓扑自动布线系统
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PCB设计设计
? PCB设计区选择 PCB对象类型
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PCB设计设计
? 交互式布线 —— 扇出引脚采用布线和扇出策略，支持对 QFP,BGA等表贴器件 (SMT)封装的引脚扇出功能；支持盲孔和掩埋孔型式的引脚扇出。
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PCB设计设计
? 交互式布线 —— 泪滴焊盘（ Teardrops)
通常为了防止机械制板时焊盘与导线之间断开，常在焊盘和导线之间用铜膜布置一个过渡区，形状像泪滴，故常称做泪滴焊盘；泪滴在高速电路中，还可以起到降低信号衰减的功能。
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PCB设计设计
? 交互式布线 —— 网络等长匹配（ Equalize Net Lengths）
高速电路设计中为了保证信号传输时延的一致性，需要严格定义总线传输线长等长； Protel通过定义网络类等长规则约束，在布线完成后，利用工具栏下网络等长匹配命令，可以实现总线的等长设计。
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PCB设计设计
? 交互式布线 —— 屏蔽线（ Outline Selected Objects）
对选择的对象类包裹屏蔽导线，可以有效的抑制电磁干扰；通过选择 Tools -> Outline Selected Objects命令。
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PCB设计设计
? 交互式布线 —— 推挤障碍布线（ Push & Shove Obstacle）
? 交互式布线 —— 忽略障碍布线（ Ignore Obstacle）
? 交互式布线 —— 避免障碍布线（ Avoid Obstacle）
? 交互式布线中根据需要选用不同的布线方式，在,Tools”工具菜单下选择,Preferences”优选项中选择不同的布线方式；也可以使用
“SHIFT+R”快捷键在三种方式之间切换。
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PCB设计设计
? 自动布线器
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PCB设计设计
? 自动布线策略设置通过布线策略的用户定义，可以提高板级布线的效率。
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PCB设计设计
? PCB参数设置
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PCB设计设计
? 板层及颜色设置
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PCB设计设计
? 创建新的 PCB工程
a,创建一个空的 PCB文档
b,调用 PCB模版
c,利用向导自动生成空的 PCB文档
c,创建新的 PCB工程
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PCB设计设计
? 将设计导入 PCB中
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PCB设计设计
? 解决同步更新中的错误
a,丢失元件封装
1,在原理图中丢失元件封装定义
2,忘记在当前库中添加相应的集成库
3,原理图中器件封装定义与 PCB库中的封装定义不匹配
b,元件封装的引脚数量与原理图中器件引脚定义不匹配
1,用户完成 Pin to Pad映射自定义
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PCB设计设计
? 利用网表创建 PCB文档
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PCB设计设计
? 设置 PCB层
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PCB设计设计
? 设置盲孔和掩埋孔
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PCB设计设计
? 器件空间设定及排列
a,空间设定（ Room function)
空间设定是用于定义器件放置区域在指定的空间以内或空间以外,用户可以对器件、器件类及封装等定义空间设计规则。
Protel提供密度分析功能来评估器件放置的合理性。
b,器件排列 （ Align function)
1,器件采用水平或垂直排列
2,整板器件自动排列
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PCB设计设计
? 器件标示再分配
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Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
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系统控制功能系统控制功能
? 设计流程的图形化
? 通过系统界面自动调用 FPGA厂商提供的工具进行布局及布线
? 设计环境中的集中过程监控提供及时的反馈从而实现交互式设计方法
? Altium称这种交互式设计方法为,LiveDesign”
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文件和项目管理综合，
布局及布线,
下载的过程控制物理或
‘硬 ’设备链逻辑或
‘软 ’ 设备链
Nexus
元件层次
FPGA系统控制界面系统控制界面
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系统控制功能系统控制功能
? 提供综合及器件编程控制
? 提供物理硬件访问及边界扫描 (boundary scan)
? 多个 Nanoboard开发板可被连接在一起
? JTAG或称或称 ‘硬硬 ’链链
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系统控制功能系统控制功能
? JTAG ‘硬 ’链使你可与 Nanoboards开发板上物理设备互动
? JTAG 或称或称 ‘硬硬 ’ 链链
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系统控制功能系统控制功能
? 支持 Nexus 协议的虚拟仪器与 PC间通讯虚拟仪器
? Nexus 或称或称 ‘软软 ’ 链链
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系统控制功能系统控制功能
? Protel 2004 虚拟仪器,
– 逻辑分析仪
内存容量从 1K到几 MB
– 频率发生器
– 频率计数器
– IO模块
单座,双座,四座
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系统控制功能系统控制功能
? Nexus链路元件层次
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系统控制功能系统控制功能
? 系统级硬件调试过程
1,用虚拟仪器及边界扫描进行测试
2,更新并重新综合
3,下载到 Nanoboard 进行下一轮测试
NanoBoard
‘软 ’ Nexus 链
‘硬 ’JTAG 链
FPGA 布局 & 布线交互式硬件调试虚拟仪器
（ Virtual instrumentation）
边界扫描
（ Boundary Scan）
硬件描述源文件
[原理图 & VHDL]
系统综合 系统下载
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Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
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数字逻辑电路设计数字逻辑电路设计
? Protel2004集成一个高效、通用的跨平台可编程数字逻辑器件开发工具，为数字逻辑器件设计提供了许多方便快捷的设计手段；
? Protel2004支持原理图(Schematic)及硬件描述语言（包括：VHDL和Verilog
HDL）的设计输入模式；
? Protel2004提供对设计的功能性仿真、系统仿真、时序分析及实时验证等功能；
? Protel2004为用户系统设计提供丰富的跨器件平台的预综合及验证的IP内核，支持用户创建通用的IP内核；
? Protel2004为用户提供自动测试平台生成器；
? Protel2004支持对可编程数字逻辑器件引脚约束定义的导入，包括Altera、
Xilinx、Actel等器件原厂商开发工具下的引脚定义文件;
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数字逻辑电路设计数字逻辑电路设计
? FPGA设计中所用的 IP元件
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数字逻辑电路设计数字逻辑电路设计对目标 FPGA
进行综合
EDIF
元件详述
1,由 VHDL 上产生图表符 (Sheet Symbol)
2.创建预先合成元件创建创建 IP元件元件 两种方法,
只要系统综合一次，
VHDL就综合一次整个系统综合期间，
EDIF元件被用作暗箱
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数字逻辑电路设计数字逻辑电路设计
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创建预先合成的创建预先合成的 IP内核器件内核器件
? 以原理图或语言建立设计模块
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选择目标器件选择目标器件
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添加配置文件和进行综合添加配置文件和进行综合
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保存工程文件并生成符号
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生成原理图符号并保存在原理图库文件中生成原理图符号并保存在原理图库文件中
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Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
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集成库设计集成库设计
? Protel2004中所有器件均符合
ISO 9001国际标准；
? Protel2004为用户提供超过 50
个器件原厂商 1,200个全面的集成器件库，拥有超过 7万个器件；包括原理图符号,PCB封装,3D模型、电路仿真和信号完整性模型。如此丰富的器件库，将帮助用户在系统设计中减少在器件设计上的时间；
? 集成库将更易于系统设计的移植及保证系统设计的安全性；
在集成库中禁止对器件属性的编辑，便于控制用户权限；
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集成库设计集成库设计
?Schematic
Symbol
?signal
integrity
?Simulation
Model
?PCB PIn
?PCB
Package
?Integrated
Libraries
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集成库设计集成库设计
? 创建集成库
a,首先，生成相同器件名称的包括原理图符号,PCB封装,3D模型、电路仿真和信号完整性模型。
53
105
集成库设计集成库设计
? b,第二步，在创建一个集成库项目并添加预先生成的器件库。
106
集成库设计集成库设计
? c,第三步，设定集成库属性
54
107
集成库设计集成库设计
? 最后，编译产生新的集成器件库。
选择 Project>>Compile Integrated
Library，这样 Protel 2004就将你刚才添加的库文件生成了一个集成元件库，并打开 Libraries面板，在库列表中你所生成的库为当前库，在该列表下面，你会看到每一个元件名称都对应一个原理图符号和一个ＰＣＢ封装。
108
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
55
109
概述概述
? 电路仿真软件的出现，使设计者在设计电路的过程中，就能准确分析电路的电路仿真软件的出现，使设计者在设计电路的过程中，就能准确分析电路的工作状况，及时发现电路中的缺陷，并予以改进，从而可以提高电路设计的工作状况，及时发现电路中的缺陷，并予以改进，从而可以提高电路设计的工作效率，缩短开发周期。工作效率，缩短开发周期。
? Potel2004内嵌的仿真软件具有强大的模内嵌的仿真软件具有强大的模 /数混合信号仿真功能，与数混合信号仿真功能，与 PSPICE
电路仿真软件基本兼容，它能将仿真结果以波形的方式显示，设计者可以对电路仿真软件基本兼容，它能将仿真结果以波形的方式显示，设计者可以对仿真结果一目了然。仿真结果一目了然。
? Protel仿真器可以支持多种分析类型，主要为以下几种：仿真器可以支持多种分析类型，主要为以下几种：
– 直流工作点分析直流工作点分析
– 瞬态瞬态 /傅立叶分析傅立叶分析
– 直流扫描分析直流扫描分析
– 交流小信号分析交流小信号分析
– 噪声分析噪声分析
– 直流传输函数分析直流传输函数分析
– 温度扫描分析温度扫描分析
– 参数扫描参数扫描
– 蒙特卡罗分析蒙特卡罗分析
110
仿真的步骤仿真的步骤
? 使用使用 Protel2004仿真的基本步骤如下：仿真的基本步骤如下：
? 1、装载与电路仿真相关的元件库、装载与电路仿真相关的元件库
? 2、在电路上放置仿真元器件（该元件必须带有仿真模型）、在电路上放置仿真元器件（该元件必须带有仿真模型）
? 3、绘制仿真电路图，方法与绘制原理图一致
? 4、在仿真电路图中添加仿真电源和激励源
? 5、设置仿真节点及电路的初始状态
? 6、对仿真电路原理图进行 ERC检查，以纠正错误
? 7、设置仿真分析的参数
? 8、运行电路仿真得到仿真结果
? 9、修改仿真参数或更换元器件，重复 5~8的步骤，直至获得满意结果。
56
111
内容内容
? 概述
? 仿真的步骤
? 示例
? 总结
112
示例示例
? 下面通过具体实例来介绍电路仿真的整个过程。
? 一、运行 Protel2004，选择 File\Open Project…，打开安装目录下
Altium2004\Examples\Circuit Simulation\Analog Amplifier\Analog Amplifier.PRJPCB
文件。如图 1所示。双击 Analog Amplifier.schdoc,进入电路图编辑环境，如图 2所示。
右键点击 Analog Amplifier.schdoc，在弹出菜单中选择 Compile Document Analog
Amplifier.schdoc，检查文件是否存在错误，如有错误先纠正。
? 图 1
57
113
示例示例
? 图 2
114
示例示例
? 二、装载仿真库，点击窗口右侧的工具栏 Libraries,在弹出的窗口中选择 Libraries…，
如图 3所示。
? 图 3
58
115
示例示例
? 在图 4所示窗口中，切换到 Installed选项，选择右下角的 Install…，进入如图 5所示界面，选择安装目录下 Altium 2004\Library\Simulation文件夹包含的所有的库，点击 打开 。
? 图 4
116
示例示例
? 图 5
59
117
示例示例
? 如图 6所示，仿真库已经添加进来，然后点击 Close，就可以直接在电路图编辑环境下调入仿真器件了。
? 图 6
118
示例示例
? 本例中所用到的仿真电源及激励源都在 Simulation Sources集成库下，如图 7所示，其它带有仿真模型的元器件，可以从包含各个厂商的库中得到。
? 图 7
60
119
示例示例
? 三、简单介绍如何观察及修改仿真模型，在电路图编辑环境下，双击元器件 U1，将会弹出如图 8所示的器件属性窗口，在窗口右侧能够看到其仿真模型，双击 Type下的
Simulation，就能够调出关于该器件的详细仿真模型描述见图 9。
? 图 8
120
示例示例
? 图 9
61
121
示例示例
? 在图 9所示窗口下方，点击 Model File选项，即可看到该器件的仿真模型文件，此外，用户可以从外部导入仿真模型，在 Model Locate选项下，选择 Full
Path，点击 Choose…，选择所需的仿真模型文件即可，为,ckt文件。
? 在图 9所示窗口上方，点击 Port Map选项，图中显示了该器件的原理图管脚和仿真模型中管脚之间的映射关系，用户可以修改，见图 10。
122
示例示例
? 图 10
62
123
示例示例
? 设置完成后点击 OK，在器件属性窗口中点击 OK退回到电路图编辑界面。
? 对于仿真电源或激励源，需要设置其参数，同上述步骤一样，进入器件模型的编辑界面，点击 Parameter进入参数设置界面如图 11，按照电路的实际需求进行设置，本例中所有参数保持缺省状态。
124
示例示例
? 图 11
63
125
示例示例
? 四、仿真模型设定好以后，需要设置仿真的节点，如图 12所示为需要观察的节点添加网络标识。编译该文件，确认无误后保存，然后保存工程文件，接下来就可以进行仿真了。
? 选择 Design\Simulate\Mixed Sim，进入仿真分析设置对话框，如图 13所示。
? 图 12
126
示例示例
? 图 13
64
127
示例示例
? 在图 13所示的窗口中，选择所需要的分析方法，点击每种分析方法，在窗口右侧会出现相应的参数设置，关于参数设置部分将在参数扫描部分介绍见后文。本例中的分析方法及参数设置保留缺省值，用户无需修改。
? 点击 General Setup，在窗口右侧可以设置需要观察的节点，即要得到的仿真波形，如图 14所示。设置完成后，点击 Ok，系统仿真后得到如图 15所示的仿真波形，窗口下方显示了相应的分析结果选项，共四种，点击相应的选项即可观察仿真后的结果。
128
示例示例
? 图 14
65
129
示例示例
? 图 15
130
示例示例
? 五、分析仿真数据，在如图 16所示的仿真波形界面下，右键点击波形的名称
Input，在弹出的菜单中选择 Cursor A和 Cursor B，将会在波形上产生两个光标，拖动此光标就可以测量相关的数据，如图点击窗口左下角的 Sim Data选项，在此界面下就能观察到实际的测量结果。
66
131
示例示例
? 图 16
132
示例示例
? 六、参数扫描分析，参数扫描功能对于电路设计初期非常有帮助，能够节省大量的人为计算时间。
? 如图 17所示，在电路图编辑界面下，重新进入仿真分析对话框，选中
Parameter Sweep选项，在窗口右侧选择需要扫描的器件、参数的初始值、终值、步进等，结果如图 18所示。点击 OK，得到仿真结果。
67
133
示例示例
? 图 17
134
示例示例
? 图 18
68
135
示例示例
? 如图 19，点击 Output波形所在的图表，使其处于激活状态，激活 Sim Data窗口，在 Source Data下双击 output_p01,…output_p10，将其导入到 Output图表中，如图 20所示，然后可以从其中挑选符合要求的图形，在波形下方将会对应其参数值，如图 21。
136
示例示例
? 图 19
69
137
示例示例
? 图 20
138
示例示例
? 图 21
70
139
示例示例
? 七、修改仿真模型参数，在设计过程中，如果需要修改仿真模型参数，点击窗口左下方的 Projects选项，在如图 22所示的窗口中，在 Analog
Amplifier.PRJPCB工程下双击 Libraries下的 UA741.ckt文件，即进入仿真模型文件，在此文件中根据需要修改相应的参数值，然后保存，就可以进行下一次仿真了。
140
示例示例
? 图 22
71
141
内容内容
? 概述
? 仿真的步骤
? 示例
? 总结
142
总结总结
? 以上完成了电路仿真的整个过程，本文只是简要的对此流程加以介绍，更详细的内容希望读者亲自去探索！以便获得更多的知识！
72
143
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
144
信号完整性分析信号完整性分析不论是在 PCB或是在原理图环境下，进行信号完整性分析，设计文件必须在工程当中，如果设计文件是作为 Free Document出现的，则不能运行信号完整性分析。
? 为了得到精确的结果，在运行信号完整性分析之前需要完成以下步骤：
? 1、电路中需要至少一块集成电路，因为集成电路的管脚可以作为激励源输出到被分析的网络上。像电阻、电容、电感等被动元件，如果没有源的驱动，
是无法给出仿真结果的。
? 2、针对每个元件的信号完整性模型必须正确。
? 3、在规则中必须设定电源网络和地网络，具体操作见本文。
? 4、设定激励源。
? 5、用于 PCB的层堆栈必须设置正确，电源平面必须连续，分割电源平面将无法得到正确分析结果，另外，要正确设置所有层的厚度。
73
145
信号完整性分析信号完整性分析
? 实例演示：
? 一、在 Protel2004设计环境下，选择 File\Open Project,选择安装目录下
Altium2004\Examples\Reference Design\4 Port Serial Interface\4 Port Serial
Interface.Prjpcb，进入 PCB编辑环境，图 2.
? 图 2
146
信号完整性分析信号完整性分析
? 选择 Design/Layer Stack Manager…，配置好相应的层后，选择 Impedance
Calculation…，配置板材的相应参数如图 3所示，本例中为缺省值。
? 图 3
74
147
信号完整性分析信号完整性分析
? 选择 Design/Rules选项，在 Signal Integrity一栏设置相应的参数，如图 4所示。首先设置 Signal Stimulus（信号激励），右键点击 Signal Stimulus，选择 New rule，在新出现的 Signal Stimulus界面下设置相应的参数，本例为缺省值。
? 图 4
148
信号完整性分析信号完整性分析
? 接下来设置电源和地网络，右键点击 Supply Net，选择 New Rule，在新出现的
Supplynets界面下，将 Voltage设置为 0如图 5所示，按相同方法再添加 Rule，将 Voltage
设置为 5。其余的参数按实际需要进行设置。最后点击 OK推出。
? 图 5
75
149
信号完整性分析信号完整性分析
? 选择 Tools\Signal Integrity…，在弹出的窗口中 (图 6)选择 Model Assignments…，
就会进入模型配置的界面（图 7）。
? 图 6
150
信号完整性分析信号完整性分析
? 图 7
76
151
信号完整性分析信号完整性分析
? 在图 4所示的模型配置界面下，能够看到每个器件所对应的信号完整性模型，并且每个器件都有相应的状态与之对应，关于这些状态的解释见图 8：
? 图 8
152
信号完整性分析信号完整性分析
? 修改器件模型的步骤如下：
? 1、双击需要修改模型的器件（ U1）的 Status部分，弹出相应的窗口如图 9
? 2、在 Type选项中选择器件的类型，
? 3、在 Technology选项中选择相应的驱动类型，
? 4、也可以从外部导入与器件相关联的 IBIS模型，点击 Import IBIS，选择从器件厂商那里得到的 IBIS 模型即可。
? 5、模型设置完成后选择 OK，退出。
77
153
信号完整性分析信号完整性分析
? 图 9
154
信号完整性分析信号完整性分析
? 二、在图 7所示的窗口，选择左下角的 Update Models in Schematic，将修改后的模型更新到原理图中。
? 三、在图 7所示的窗口，选择右下角的 Analyze Design…，在弹出的窗口中
（图 10）保留缺省值，然后点击 Analyze Design选项，系统开始进行分析。
? 四、图 11为分析后的网络状态窗口，通过此窗口中左侧部分可以看到网络是否通过了相应的规则，如过冲幅度等，通过右侧的设置，可以以图形的方式显示过冲和串扰结果。
? 选择左侧其中一个网络 TXB，右键点击，在下拉菜单中选择 Details…，在弹出的如图 12所示的窗口中可以看到针对此网络分析的详细信息。
78
155
信号完整性分析信号完整性分析
? 图 10
156
信号完整性分析信号完整性分析
? 图 11
79
157
信号完整性分析信号完整性分析
? 图 12
158
信号完整性分析信号完整性分析
? 五、下面以图形的方式进行反射分析，双击需要分析的网络 TXB，将其导入到窗口的右侧如图 13所示。
? 图 13
80
159
信号完整性分析信号完整性分析
? 选择窗口右下角的 Reflections…，反射分析的波形结果将会显示出来如图 14
? 图 14
160
信号完整性分析信号完整性分析
? 右键点击 TXB_U1.13_NoTerm,如图 15在弹出的列表中选择 Cursor A和 Cursor B，然后可以利用它们来测量确切的参数。测量结果在 Sim Data窗口如图 16所示。
? 图 15
81
161
信号完整性分析信号完整性分析
? 图 16
162
信号完整性分析信号完整性分析
? 六、返回到图 11所示的界面下，窗口右侧给出了几种端接的策略来减小反射所带来的影响，选择 Serial Res如图 18所示，将最小值和最大值分别设置为 25和 125，选中
Perform Sweep选项，在 Sweep steps选项中填入 10，然后，选择 Reflections…，将会得到如图 19所示的分析波形。选择一个满足需求的波形，能够看到此波形所对应的阻值如图 17，最后根据此阻值选择一个比较合适的电阻串接在 PCB中相应的网络上即可。
? 图 17
82
163
信号完整性分析信号完整性分析
? 图 18
164
信号完整性分析信号完整性分析
? 图 19
83
165
信号完整性分析信号完整性分析
? 七、接下来进行串扰分析，重新返回到如图 11所示的界面下，双击网络 RTSB将其导入到右面的窗口，然后右键单击 TXB，在弹出菜单中选择 Set Aggressor设置干扰源，如图 20所示，结果如图 21。
? 图 20
166
信号完整性分析信号完整性分析
? 然后，选择右下角的 Crosstalk…，就会得到串扰得分析波形，如图 22所示。
? 图 21
84
167
信号完整性分析信号完整性分析
? 图 22
168
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
85
169
CAM输出输出
? PCB加工是电子产品的设计及制造过程中最基本的一环。 Protel2004 CAM可以支持 NC-Routing及 CAM两种编辑模式；在 Protel2004中可以完成
ODB++/IPC-D356网表文件的导入 /导出、孔径匹配、精密数据校验、高级版面化、扩展的 NC Drill/Rout功能并且支持直接输出 Protel PCB格式等多项功能；有效的保证了输出胶片及机器格式的数据正确性，从而减少了设计错误并且加快了产品的上市周期装配图预览
170
CAM输出输出
? 创建 CAM文件
1,BOM表
2,Gerber文件和 ODB++文件
3,钻孔及装配文件
4,测试点报告
86
171
CAM输出输出
? BOM表（ Bill of Materials)
172
CAM输出输出
? Gerber文件
87
173
CAM输出输出
? NC Drill文件
174
CAM输出输出
? ODB++文件
88
175
CAM输出输出
? 钻孔及装配文件
176
CAM输出输出
? 测试点报告
89
177
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
178
虚拟仪器虚拟仪器
? 虚拟仪器
90
179
虚拟仪器虚拟仪器
? 频率生成器
180
虚拟仪器虚拟仪器
? 频率计数器
91
181
虚拟仪器虚拟仪器
? 逻辑分析仪
182
虚拟仪器虚拟仪器
? IO模块
92
183
总结总结
? Protel 提供,
– 完整的板级设计系统
– 结合了许多功能的强大的设计前端
– 原理图和 VHDL 相结合的设计输入
– 设计流程&调试的集中式控制
– 可重新配置测试平台
? Protel 的好处,
– 能够快速并且高质量的完成板级设计
– 实时调试从而加速整体项目开发
– PCB和 FPGA之间的全面集成，从而实现了自动引脚优化和非凡的布线效果
184
结束结束谢谢大家！！！谢谢大家！！！
www.altium.com.cn
support@altium.com.cn
93
185
附录之附录之 FAQ
186
附录之附录之 FAQ
94
187
附录之附录之 SI (Signal Integrity)分析分析
? 设计中信号完整性应当注意的 6点：
a,对噪声敏感器件的物理隔离
b,线路阻抗匹配及信号反射控制
c,建议在设计中采用独立的电源及地电平层
d,在 PCB布线中信号线避免走直角
e,同一组信号线尽量保持在走线上等长
f,在高速电路设计中，相邻的两条信号线的间距应符合 3W规则，即间距为信号线宽度的 3倍
g,对电源做好退耦处理，选择容值足够大的，低 ESR的电容
188
附录之附录之 SI (Signal Integrity)分析分析
? 设计中理想的器件布局电源
Power Supply
时钟源
Clocks
低速数字电路
Low
Speed
IC
高速数字电路
Hi-Speed IC
数字端口
Digital I/O
数模 /模数转换器
ADCs / DACs
95
189
Appendix A – Altium Limited overview
? Founded in Australia – 1985
? Exporting PCB design tools to USA & Europe – 1986
? Launched 1st Windows-based PCB tool,Protel for Windows – 1991
? Listed as a public company (ASX:ALU) to fund strategic technology
development & acquisitions – August 1999
– Consolidated strength in PCB design with Accel Technologies acquisition –
2000
– Acquisition of key FPGA design,simulation & synthesis technologies –
1999/2000
– Acquisition of TASKING BV for embedded software design technology – 2001
– Acquisition of Hoschar AG,largest EDA distributor in Germany – 2002
190
Appendix A – Altium Limited overview (cont’d)
? Corporate headquarters,Sydney,Australia
? Sales & support offices,US,Germany,Japan,Switzerland,Australia
? R&D centres,Australia,Netherlands
? Representative office,China
? Dedicated engineering services group,Altium Professional Services
? VAR network,85+ countries worldwide
? Staff,260 worldwide
? Software engineers,120+
? Technology investment,AU$130m+
? 2002/03 revenue,AU$46.7m
? Percentage of sales exported,>95%
? Sales by geographical region,Nth America 46%,Europe 38%,Asia Pacific 15%,
ROW 1%
? Protel is most widely used board-level design tool in China
96
191
Appendix B – Overview of JTAG
? Boundary-Scan standard developed & proposed by Joint Test Action
Group (JTAG)
? IEEE1149.1 - 2001,Standard Test Access Port and Boundary-Scan
Architecture
? Defines:
– Circuitry to implement in the IC
– Standard interface through which instructions & test data are communicated
– Set of test features,including a boundary-scan register to assist with testing
– A language to allow rigorous description of testability features
? Standard available from IEEE at www.IEEE.org
192
Appendix C – Overview of Nexus protocol
? IEEE-ISTO 5001 – 1999,Standard for a Global Embedded Processor
Debug Interface
? Leverages IEEE 1149.1 standard interface (JTAG)
? Defines:
– Register functions
– Pin functions
– Transfer protocols
? Standard downloadable at www.nexus5001.org
97
193
1
奥腾公司奥腾公司 Protel2004产品培训教程产品培训教程
Altium’s Protel2004 product Training
Protel2004 —— 完整的板级设计解决方案完整的板级设计解决方案
Editor,Drogy Hua
Date,Feb 18,2005
2
Agenda
? Altium公司
– 公司简介
? Altium公司产品
– Altium公司 2004产品概述
? Protel 2004培训
– Protel2004主要特点
– DXP2004开发平台
– 原理图设计
– PCB设计
– 系统控制功能
– 数字逻辑电路设计
– 集成库设计
– 混合信号仿真
– 信号完整性分析
– CAM输出
– 虚拟仪器
2
3
Corporate information
奥腾公司简介奥腾公司简介
4
Altium 理念理念
? Altium’s Vision
"Historically,the most advanced,state of the art design tools have been
prohibitively priced,with access being limited to engineers based in the few
companies that could afford them,The Altium vision – unchanged since the
company’s inception – is to break down these barriers to innovation and
technological advancement and provide every engineer and system
designer with easy access to the best possible design tools.“
“长久以来，大多数高端的设计工具以其昂贵的价格，限制了工程师只能在少数公司中使用。而 Altium公司一贯的理念就是打破传统的价格束缚，以先进的技术为广大工程师及系统设计人员提供最适合的设计工具。,
Nick Martin,Founder & Joint CEO,
Altium Limited
3
5
Altium 简介简介
? 前身是 Protel 国际有限公司
? PCB 设计历史悠久
? 不断创新,首创基于 Windows 的印刷线路板设计 (PCB) 集成式 PCB设计产品。
? 全球性公司。
? 上世纪末，本世纪初，收购多家公司。
? 在 2001年，改名为 Altium Limited 公司。
? 价位合理，容易获得,简便易用的产品。
? 面向大多数工程师。
? 客户：
– BMW,Bosch,Canon,DaimlerChrysler,Fujitsu,Hewlett-Packard,IBM,Motorola,NASA,
NEC,Nokia,Sony,Siemens,Toshiba.
? 战略合作伙伴：
Altera,Atmel,Analog Devices,Infineon Technology,Intel,Mitsubishi,Philips,Renesas
Technology,STMicroelectronics,and Xilinx
6
Altium 2004系列产品系列产品
? Nexar2004 ----- 基于可编程逻辑的嵌入式系统设计平台
? Protel2004 ----- 完整的板级系统设计平台
? Tasking IDE Tools ---- 高性能的嵌入式软件集成设计环境
? P-CAD2004 ----- 专业的板级设计专家
? CircuitStudio2004 ----- 通用的前端设计系统
? CAMtastic2004 ----- 完整的CAM验证和编辑系统
? NanoBoard-NB1 ----- 目标逻辑可编程芯片可替换的系统设计验证平台
DXP
2004
设计平台
Naxer2004
Protel2004
CircuitStudio
CAMtastic
4
7
Nexar 2004
? Nexar2004是一套全面的，无需依赖于生产厂商的电子设计解决方案，用以使所有工程师能够在 FPGA平台上用类似于板级系统设计的方法开发完整的以处理器为基础的嵌入式系统 。
? Nexar2004的 LiveDesign - enabled 功能，可以快速和交互式的在 FPGA上执行和调试嵌入式系统，无需 HDL 或 RTL级的系统仿真。
? Nexar2004集成功能,
a、一个基于原理图的 FPGA系统设计环境，支持 VHDL及 Verilog HDL行为语言描述功能 ;
b、预先合成的、预先验证的、基于 FPGA的高水准 IP元件，包含免费的 8位及 32位多种处理器内核 ;
c、对已提供处理器内核支持完整的嵌入式软件开发，提供源代码级调试 ;
d、一个完全集成的 LiveDesign-enabled环境，包含基于 FPGA的虚拟仪器，使您能够在整个开发过程中，与设计进行互动 ;
e、支持 Altium的 LiveDesign-enabled纳米级开发板，在设计中，能够进行交互式的执行和调试 ;
f、用 VHDL代码和仿真进行用户元件或逻辑模块的设计 ;
g、以及全面的文档，范例，和参考设计 ;
8
Protel 2004
? Protel2004是业界第一款也是唯一一种完整的板级设计解决方案。 Protel2004
拓宽了板级设计的传统界限，集成了 FPGA设计功能，从而允许工程师能将系统设计中的 FPGA与 PCB设计集成在一起。 Protel2004以强大的设计输入功能为特点，在 FPGA和板级设计中，同时支持原理图输入和 HDL硬件描述输入模式；同时支持基于 VHDL的设计仿真，混合信号电路仿真、布局前 /后信号完整性分析。 Protel2004的布局布线采用完全规则驱动模式，并且在 PCB
布线中采用了无网格的 SitusTM拓扑逻辑自动布线功能；同时，将完整的
CAM输出功能的编辑结合在一起。
? 基于 Altium新推出的支持 Livedesign的 DXP平台,Protel2004在你的整个系统设计流程中充分发挥其卓越的性能。
? 支持多国语言（中文、英文、德文、法文、日文）
? 完全兼容 Protel98/Protel99/Protel99se/ProtelDXP，并提供对 Protel99se下创建的 DDB文件导入功能
? 支持 PCB与 FPGA引脚的双向同步
? 提供完善的混合信号仿真、布线前后的信号完整性分析功能
? 提供了对高密度封装（如 BGA）的交互布线功能
5
9
Tasking IDE Tools
? TASKING公司原名 BSO/TASKING,是一家专业开发和销售嵌入式系统软件工具的公司,1974年创建于荷兰。被 Altium于 2001年收购后，整体并入 Altium
? TASKING一直为 INTEL,LSI,MOTOROLA,PHILIPS,SIEMENS、
TEXAS INSTRUMENTS等著名半导体厂商的微处理器、数字信号处理器以及单片机编写高级语言编译器等配套软件开发工具,先后做过 8-16-32-64位的
MCU/DSP/RISC交叉编译程序
? 生产基于 Microsoft Windows的 DEBUGGERS
? 生产多种单片机的交叉模拟程序 (SIMULATORS)，在无目标机的情况下模拟单片机的运行以及 I/O口的行为
? 生产基于 Windows下的嵌入式系统集成开发环境软件 (EDE),使用高级连接定位器。 EDE面向工程 (Project)的集成开发环境，能够完成从 edit,make到
debug的一条龙服务。环境可以扩展和配置,支持鼠标器,界面友好
? EDE除开发工具一条龙服务外，辅助性服务一条龙配套服务，如 SETUP集成化、在线屏幕手册 (MANUAL)集成化、出错管理 (ERROR HANDLING)集成化、操作记录 (LOG)集成化
10
P-CAD2004
P-CAD2004是一款专业的板级设计解决方案；在 P-CAD2002基础上丰富了器件库，加强了对信号仿真、自动布线及 CAM功能的支持。
? 专业的交互式布线功能
? 采用第二代 Situs TM自动布线算法
? 结合 CAMtastic 2004，完善了 CAM验证及编辑功能
? 增强了 SPICE 3f5 /XSpice混合信号仿真功能
? 提供了用户自定义的 pads/vias属性功能
? 增强了包括等长匹配及线宽设定等设计规则
? 提供了 Gerber,PDIF,ODB++及 IDF文件格式的输出
6
11
CircuitStudio 2004
? CircuitStudio2004是一款通用的前端设计系统，提供了板级与可编程逻辑联合设计方案。它结合了多层次原理图输入、混合信号仿真,VHDL输入、布线前信号完整性分析等功能。
? CircuitStudio2004以 Altium的 DXP技术集成平台为基础设计，为需要丰富的前端设计环境的设计人员进入 Altium独特的 LiveDesign – enabled环境提供了一种工具，并且实现了与其他 Altium的 LiveDesign – enabled产品（例如
Protel2004和 Nexar2004）的无缝集成。 CircuitStudio以其独特的方式结合了各种设计技术，这使其成为基于 PCB和 FPGA项目设计的前端设计工具。
? SPICE 3f5 / XSpice混合信号仿真及布线前信号完整性分析直接与
CircuitStudio的原理图编辑功能集成，实现了一个完整的分析工具。包括
Monte Carlo元件公差扫描、参数和温度扫描，同时还将扩展到 XSpice的数字
SimCode语言，允许你对数字器件传输延迟、输入和输出负载、功率等进行分析。
? CircuitStudio允许用户在板布局前从原理图进行信号完整性分析，从而在开始
PCB设计前确认和纠正潜在的问题。信号完整性分析器使用先进的传输线计算和 I/O缓冲区宏模型信息作为仿真的输入。
12
CAMtastic 2004
? CAMtastic2004拥有完整的便于数据传输的输入 /输出选项、众多 PCB设计检测 /修正分析、为制造和装配而编辑和修改任何设计所需要的图形和几何工具。在功能方面,CAMtastic2004主导了一切。简单的鼠标点击，程序就会分析你的整个制造设计错误，如虚焊、电源 /地短路、网络表缺省、丝网覆盖掩模。
? CAMtastic2004导入和导出多种常见的 CAD/CAM文件格式，包括 ODB++和网络表（ IPC-D356)。它具有快速加载功能，允许你同时加载所有支持的文件类型。
? CAMtastic2004提供了先进的板面化工具。 CAMtastic2004面板功能与强大的支持旋转和翻转的命令相结合后，它使得面板在成本和装配技术上得到优化。
? CAMtastic2004提供了广泛的数控加工孔的功能，包括自动布线,rout tabs以及自动钻孔路径定义。 CAMtastic2004中，通过完全控制工具参数、切入 /切出点、加工方向，来自动或用户自定义数控钻孔的路径。
? CAMtastic2004运用 Protel的 API直接将层的基本要素加载到 PCB文件中，用以恢复网表名、埋孔和盲孔。
7
13
NanoBoard NB1
? NanoBoard NB1开发板和 板上的 逻辑可编程芯片 一起组成了可重新配置的 系统设计验证平台
? NanoBoard NB1使用板上 JTAG* 接口与用户的
PC进行连接,来支持硬件设计的下载和提供
NanoBoard NB1与用户 PC之间的通讯
? NanoBoard NB1是第一款 LiveDesign – enabled
系统设计验证平台
? 允许用户交互式的执行并调试验证基于逻辑可编程芯片的系统设计
? 用于配合 Altium公司 Protel2004及 Nexar2004的设计方案验证
14
NanoBoard NB1
? NanoBoard NB1配套子板：
Altera? - Cyclone? (EP1C12-Q240C7)
Altera? - Cyclone? with SRAM (EP1C20F400C8)
Altera? - Stratix? with SRAM (EP1S10-F780C7)
Altera? - Max? 3000/7000 with PLCC sockets (EPM7032AELC44-10)
Xilinx? - Spartan?-IIE (XC2S300E-6PQ208C)
Xilinx? - Spartan?-II (XC2S200-6PQ208C)
Xilinx? - Spartan?-IIE with SRAM (XC2S600E-6FG456C)
Xilinx? - Spartan?-3 with SRAM (XC3S1000-4FG456C)
Xilinx? - Virtex?-II with SRAM (XC2V1000-4FG456C)
Xilinx? - Virtex?-II Pro with SRAM (XC2VP7-5FG456C)
Xilinx? - CoolRunner?-II (XC2C256-6PQ208C)
Xilinx? - CoolRunner? XPLA3 (XCR3256XL-12PQ208C)
Xilinx? - XC9500XL? (XC95288XL-6PQ208C)
Xilinx? - XC9500XV? (XC95288XV-6PQ208C)
Actel?- ProASIC Plus? (APA600-FPQ208)
8
15
? Protel 将提供一个多用途 NanoBoard来完成整个系统设计
NanoBoard NB1
Daisy chain 输出
JTAG连接至用户电脑的插接头 – 用来进行对 FPGA的编程 &
与 FPGA中的设备进行通讯系统时钟连接 FPGA
子板的插座
Daisy chain 输入外部存储器
16
? 丰富的接口提高了设计的灵活性
NanoBoard NB1
PS2 键盘接口
& 鼠标接口多用途
IO接口
CAN总线接口串行口
VGA接口
I2C接口连接用户开发板接口
9
17
? 连有多种外设构成可变配置硬件平台
NanoBoard NB1
DIP 开关 & LEDS
LCD
键板
ADC/DAC
转换器外部存储器音频输入 /输出
18
PCB与与 FPGA设计的系统集成设计的系统集成
? Protel2004将传统的 PCB设计与数字逻辑电路设计集成起来，突破了传统板级设计的界限；从而使系统电路设计、验证及 CAM输出功能结合在一起。 Protel2004 PCB与 FPGA引脚的双向同步功能，充分诠释了 Altium公司为主流设计人员提供易学、易用的 EDA设计工具的一贯理念。
10
19
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
20
Protel2004主要特点主要特点
? 一种同时进行 PCB和 FPGA设计的解决方案，具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能
? 强大的前端将多层次、多通道的原理图输入、混合信号仿真,VHDL开发和功能仿真及布线前信号完整性分析结合起来
? 引入了以 FPGA为目标的虚拟仪器，当其与 LiveDesign-enabled硬件平台
NanoBoard 结合时，用户可以快速、交互地实现和调试基于 FPGA的设计
? PCB和 FPGA之间的全面集成，从而实现了自动引脚优化和非凡的布线效果
? 交互式编辑、出错查询、布线和可视化功能，从而能更快地实现电路板布局
11
21
Protel2004主要特点主要特点
? 全面的项目管理，设计团队和版本控制功能包括原理图到 PCB和 PCB到
FPGA双向同步功能
? 设计库具有 68,000多种元件，包括针对 FPGA设计的拿来即用、预先合成的
IP元件
? 支持高速电路设计，具有成熟的布线后信号完整性分析工具
? OrCad?,PADS,AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能
? 完整的 ODB++ / Gerber CAM-系统使得用户可以重新设计原有有的设计，弥补设计和制造之间的差异
22
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
12
23
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? DXP系统平台为电子设计提供了集成开发环境
? 在 DXP系统平台中通过用户接口访问所有与设计相关的文件,设计方案均采用工程方式管理；并提供丰富的第三方应用软件接口（如,SPECCTRA)
? 所有文档都可以存放在硬盘或网络的任何地方 ; 而不需与项目文件在同一目录下
DXP系统平台客户 /服务器 结构
24
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 支持创建工程类型
1,PCB工程
2,FPGA工程
3,IP Core工程
4,嵌入式软件工程
5,集成库
6,宏单元工程
13
25
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 工作面板
? 集成库
? 剪贴板
? 收藏栏
? 工作面板
? 包括文件和项目面板等
? 可以脱拽，锁定，浮动显示,
? 面板控制
? 可以选择特殊的编辑器和一些共享的面板,
? 查看导航
? DXP系统菜单
? 设置系统参数
? 设置快捷键
? 自定义工具栏
? 主设计窗口
? 快速启动常用的任务
26
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 信息检索流程
14
27
DXP系统平台介绍系统平台介绍工程栏编辑窗口
28
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 新创建一个工程创建 PCB工程
15
29
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? Protel99se DDB文件导入精灵
30
DXP系统平台介绍系统平台介绍添加待转换的 Protel99se文件夹
? 指定待转换的文件夹
16
31
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 存储管理器更多的帮助通过功能键 F1
32
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? DXP系统菜单
DXP系统菜单提供了在 DXP系统设计环境下的命令配置功能
17
33
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 系统信息
34
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? DXP环境参数配置全局参数原理图设计参数
FPGA设计参数版本控制参数嵌入式设计参数
PCB设计参数文本编辑参数
CAM输出参数仿真波型参数
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35
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 客户定制资源
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DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 系统参数配置
19
37
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 在线帮助系统
38
DXP系统平台介绍系统平台介绍
? 网络资源 http://www.altium.com/protel/kb/default.asp#results
? 本地技术支持邮箱 support@altium.com.cn
20
39
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
40
原理图设计原理图设计
? 实现了真正的多层次、多通道原理图输入
? 混合信号仿真,VHDL开发和功能仿真及布线前信号完整性分析相结合
? OrCAD?,PADS,AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能
? 广泛的交互式编辑、出错查询和可视化功能
? 定义 PCB 规则
21
41
原理图设计原理图设计
? 图表参数设置模板路经
42
原理图设计原理图设计
? 原理图系统参数
22
43
原理图设计原理图设计
? 器件集成库
44
原理图设计原理图设计
? 器件查找
23
45
原理图设计原理图设计
46
原理图设计原理图设计
? 多层次设计
24
47
原理图设计原理图设计
? 多通道设计
48
原理图设计原理图设计
25
49
原理图设计原理图设计
50
原理图设计原理图设计
? 自动标注元器件自动标注元器件
26
51
原理图设计原理图设计
52
原理图设计原理图设计
? 引入引入 ROOM
27
53
原理图设计原理图设计
54
原理图设计原理图设计
? 原理图输出
– 支持多种网表格式
28
55
原理图设计原理图设计
? 原理图打印
56
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
29
57
PCB设计设计
? 提供了完整的由规则驱动的 PCB设计环境
? Situs?拓扑自动布线系统性能经过了实质性的完善
? 支持高速设计，具有成熟的布线后信号完整性分析工具
? 布线和可视化功能，从而能更快地实现电路板布局
? Orcad?,PADS,AutoCAD和其它软件的文件导入和导出功能
? 完整的 ODB++ / Gerber CAM-系统使得用户可以重新设计原有的设计，弥补设计和制造之间的差异
58
PCB设计
? 完整的由规则驱动的 PCB设计环境
30
59
PCB设计设计
? PCB规则设定
60
PCB设计设计
? 设定对象类
31
61
PCB设计设计
? 设定设计规则检测 -- DRC
62
PCB设计设计
新三代自动布线算法——Situs拓扑逻辑布线器布线前的拓扑路径图按拓扑路径寻找最佳路径
32
63
PCB设计设计
? Situs?拓扑自动布线系统拓扑自动布线系统
64
PCB设计设计
? PCB设计区选择 PCB对象类型
33
65
PCB设计设计
? 交互式布线 —— 扇出引脚采用布线和扇出策略，支持对 QFP,BGA等表贴器件 (SMT)封装的引脚扇出功能；支持盲孔和掩埋孔型式的引脚扇出。
66
PCB设计设计
? 交互式布线 —— 泪滴焊盘（ Teardrops)
通常为了防止机械制板时焊盘与导线之间断开，常在焊盘和导线之间用铜膜布置一个过渡区，形状像泪滴，故常称做泪滴焊盘；泪滴在高速电路中，还可以起到降低信号衰减的功能。
34
67
PCB设计设计
? 交互式布线 —— 网络等长匹配（ Equalize Net Lengths）
高速电路设计中为了保证信号传输时延的一致性，需要严格定义总线传输线长等长； Protel通过定义网络类等长规则约束，在布线完成后，利用工具栏下网络等长匹配命令，可以实现总线的等长设计。
68
PCB设计设计
? 交互式布线 —— 屏蔽线（ Outline Selected Objects）
对选择的对象类包裹屏蔽导线，可以有效的抑制电磁干扰；通过选择 Tools -> Outline Selected Objects命令。
35
69
PCB设计设计
? 交互式布线 —— 推挤障碍布线（ Push & Shove Obstacle）
? 交互式布线 —— 忽略障碍布线（ Ignore Obstacle）
? 交互式布线 —— 避免障碍布线（ Avoid Obstacle）
? 交互式布线中根据需要选用不同的布线方式，在,Tools”工具菜单下选择,Preferences”优选项中选择不同的布线方式；也可以使用
“SHIFT+R”快捷键在三种方式之间切换。
70
PCB设计设计
? 自动布线器
36
71
PCB设计设计
? 自动布线策略设置通过布线策略的用户定义，可以提高板级布线的效率。
72
PCB设计设计
? PCB参数设置
37
73
PCB设计设计
? 板层及颜色设置
74
PCB设计设计
? 创建新的 PCB工程
a,创建一个空的 PCB文档
b,调用 PCB模版
c,利用向导自动生成空的 PCB文档
c,创建新的 PCB工程
38
75
PCB设计设计
? 将设计导入 PCB中
76
PCB设计设计
? 解决同步更新中的错误
a,丢失元件封装
1,在原理图中丢失元件封装定义
2,忘记在当前库中添加相应的集成库
3,原理图中器件封装定义与 PCB库中的封装定义不匹配
b,元件封装的引脚数量与原理图中器件引脚定义不匹配
1,用户完成 Pin to Pad映射自定义
39
77
PCB设计设计
? 利用网表创建 PCB文档
78
PCB设计设计
? 设置 PCB层
40
79
PCB设计设计
? 设置盲孔和掩埋孔
80
PCB设计设计
? 器件空间设定及排列
a,空间设定（ Room function)
空间设定是用于定义器件放置区域在指定的空间以内或空间以外,用户可以对器件、器件类及封装等定义空间设计规则。
Protel提供密度分析功能来评估器件放置的合理性。
b,器件排列 （ Align function)
1,器件采用水平或垂直排列
2,整板器件自动排列
41
81
PCB设计设计
? 器件标示再分配
82
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
42
83
系统控制功能系统控制功能
? 设计流程的图形化
? 通过系统界面自动调用 FPGA厂商提供的工具进行布局及布线
? 设计环境中的集中过程监控提供及时的反馈从而实现交互式设计方法
? Altium称这种交互式设计方法为,LiveDesign”
84
文件和项目管理综合，
布局及布线,
下载的过程控制物理或
‘硬 ’设备链逻辑或
‘软 ’ 设备链
Nexus
元件层次
FPGA系统控制界面系统控制界面
43
85
系统控制功能系统控制功能
? 提供综合及器件编程控制
? 提供物理硬件访问及边界扫描 (boundary scan)
? 多个 Nanoboard开发板可被连接在一起
? JTAG或称或称 ‘硬硬 ’链链
86
系统控制功能系统控制功能
? JTAG ‘硬 ’链使你可与 Nanoboards开发板上物理设备互动
? JTAG 或称或称 ‘硬硬 ’ 链链
44
87
系统控制功能系统控制功能
? 支持 Nexus 协议的虚拟仪器与 PC间通讯虚拟仪器
? Nexus 或称或称 ‘软软 ’ 链链
88
系统控制功能系统控制功能
? Protel 2004 虚拟仪器,
– 逻辑分析仪
内存容量从 1K到几 MB
– 频率发生器
– 频率计数器
– IO模块
单座,双座,四座
45
89
系统控制功能系统控制功能
? Nexus链路元件层次
90
系统控制功能系统控制功能
? 系统级硬件调试过程
1,用虚拟仪器及边界扫描进行测试
2,更新并重新综合
3,下载到 Nanoboard 进行下一轮测试
NanoBoard
‘软 ’ Nexus 链
‘硬 ’JTAG 链
FPGA 布局 & 布线交互式硬件调试虚拟仪器
（ Virtual instrumentation）
边界扫描
（ Boundary Scan）
硬件描述源文件
[原理图 & VHDL]
系统综合 系统下载
46
91
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
92
数字逻辑电路设计数字逻辑电路设计
? Protel2004集成一个高效、通用的跨平台可编程数字逻辑器件开发工具，为数字逻辑器件设计提供了许多方便快捷的设计手段；
? Protel2004支持原理图(Schematic)及硬件描述语言（包括：VHDL和Verilog
HDL）的设计输入模式；
? Protel2004提供对设计的功能性仿真、系统仿真、时序分析及实时验证等功能；
? Protel2004为用户系统设计提供丰富的跨器件平台的预综合及验证的IP内核，支持用户创建通用的IP内核；
? Protel2004为用户提供自动测试平台生成器；
? Protel2004支持对可编程数字逻辑器件引脚约束定义的导入，包括Altera、
Xilinx、Actel等器件原厂商开发工具下的引脚定义文件;
47
93
数字逻辑电路设计数字逻辑电路设计
? FPGA设计中所用的 IP元件
94
数字逻辑电路设计数字逻辑电路设计对目标 FPGA
进行综合
EDIF
元件详述
1,由 VHDL 上产生图表符 (Sheet Symbol)
2.创建预先合成元件创建创建 IP元件元件 两种方法,
只要系统综合一次，
VHDL就综合一次整个系统综合期间，
EDIF元件被用作暗箱
48
95
数字逻辑电路设计数字逻辑电路设计
96
创建预先合成的创建预先合成的 IP内核器件内核器件
? 以原理图或语言建立设计模块
49
97
选择目标器件选择目标器件
98
添加配置文件和进行综合添加配置文件和进行综合
50
99
保存工程文件并生成符号
100
生成原理图符号并保存在原理图库文件中生成原理图符号并保存在原理图库文件中
51
101
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
102
集成库设计集成库设计
? Protel2004中所有器件均符合
ISO 9001国际标准；
? Protel2004为用户提供超过 50
个器件原厂商 1,200个全面的集成器件库，拥有超过 7万个器件；包括原理图符号,PCB封装,3D模型、电路仿真和信号完整性模型。如此丰富的器件库，将帮助用户在系统设计中减少在器件设计上的时间；
? 集成库将更易于系统设计的移植及保证系统设计的安全性；
在集成库中禁止对器件属性的编辑，便于控制用户权限；
52
103
集成库设计集成库设计
?Schematic
Symbol
?signal
integrity
?Simulation
Model
?PCB PIn
?PCB
Package
?Integrated
Libraries
104
集成库设计集成库设计
? 创建集成库
a,首先，生成相同器件名称的包括原理图符号,PCB封装,3D模型、电路仿真和信号完整性模型。
53
105
集成库设计集成库设计
? b,第二步，在创建一个集成库项目并添加预先生成的器件库。
106
集成库设计集成库设计
? c,第三步，设定集成库属性
54
107
集成库设计集成库设计
? 最后，编译产生新的集成器件库。
选择 Project>>Compile Integrated
Library，这样 Protel 2004就将你刚才添加的库文件生成了一个集成元件库，并打开 Libraries面板，在库列表中你所生成的库为当前库，在该列表下面，你会看到每一个元件名称都对应一个原理图符号和一个ＰＣＢ封装。
108
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
55
109
概述概述
? 电路仿真软件的出现，使设计者在设计电路的过程中，就能准确分析电路的电路仿真软件的出现，使设计者在设计电路的过程中，就能准确分析电路的工作状况，及时发现电路中的缺陷，并予以改进，从而可以提高电路设计的工作状况，及时发现电路中的缺陷，并予以改进，从而可以提高电路设计的工作效率，缩短开发周期。工作效率，缩短开发周期。
? Potel2004内嵌的仿真软件具有强大的模内嵌的仿真软件具有强大的模 /数混合信号仿真功能，与数混合信号仿真功能，与 PSPICE
电路仿真软件基本兼容，它能将仿真结果以波形的方式显示，设计者可以对电路仿真软件基本兼容，它能将仿真结果以波形的方式显示，设计者可以对仿真结果一目了然。仿真结果一目了然。
? Protel仿真器可以支持多种分析类型，主要为以下几种：仿真器可以支持多种分析类型，主要为以下几种：
– 直流工作点分析直流工作点分析
– 瞬态瞬态 /傅立叶分析傅立叶分析
– 直流扫描分析直流扫描分析
– 交流小信号分析交流小信号分析
– 噪声分析噪声分析
– 直流传输函数分析直流传输函数分析
– 温度扫描分析温度扫描分析
– 参数扫描参数扫描
– 蒙特卡罗分析蒙特卡罗分析
110
仿真的步骤仿真的步骤
? 使用使用 Protel2004仿真的基本步骤如下：仿真的基本步骤如下：
? 1、装载与电路仿真相关的元件库、装载与电路仿真相关的元件库
? 2、在电路上放置仿真元器件（该元件必须带有仿真模型）、在电路上放置仿真元器件（该元件必须带有仿真模型）
? 3、绘制仿真电路图，方法与绘制原理图一致
? 4、在仿真电路图中添加仿真电源和激励源
? 5、设置仿真节点及电路的初始状态
? 6、对仿真电路原理图进行 ERC检查，以纠正错误
? 7、设置仿真分析的参数
? 8、运行电路仿真得到仿真结果
? 9、修改仿真参数或更换元器件，重复 5~8的步骤，直至获得满意结果。
56
111
内容内容
? 概述
? 仿真的步骤
? 示例
? 总结
112
示例示例
? 下面通过具体实例来介绍电路仿真的整个过程。
? 一、运行 Protel2004，选择 File\Open Project…，打开安装目录下
Altium2004\Examples\Circuit Simulation\Analog Amplifier\Analog Amplifier.PRJPCB
文件。如图 1所示。双击 Analog Amplifier.schdoc,进入电路图编辑环境，如图 2所示。
右键点击 Analog Amplifier.schdoc，在弹出菜单中选择 Compile Document Analog
Amplifier.schdoc，检查文件是否存在错误，如有错误先纠正。
? 图 1
57
113
示例示例
? 图 2
114
示例示例
? 二、装载仿真库，点击窗口右侧的工具栏 Libraries,在弹出的窗口中选择 Libraries…，
如图 3所示。
? 图 3
58
115
示例示例
? 在图 4所示窗口中，切换到 Installed选项，选择右下角的 Install…，进入如图 5所示界面，选择安装目录下 Altium 2004\Library\Simulation文件夹包含的所有的库，点击 打开 。
? 图 4
116
示例示例
? 图 5
59
117
示例示例
? 如图 6所示，仿真库已经添加进来，然后点击 Close，就可以直接在电路图编辑环境下调入仿真器件了。
? 图 6
118
示例示例
? 本例中所用到的仿真电源及激励源都在 Simulation Sources集成库下，如图 7所示，其它带有仿真模型的元器件，可以从包含各个厂商的库中得到。
? 图 7
60
119
示例示例
? 三、简单介绍如何观察及修改仿真模型，在电路图编辑环境下，双击元器件 U1，将会弹出如图 8所示的器件属性窗口，在窗口右侧能够看到其仿真模型，双击 Type下的
Simulation，就能够调出关于该器件的详细仿真模型描述见图 9。
? 图 8
120
示例示例
? 图 9
61
121
示例示例
? 在图 9所示窗口下方，点击 Model File选项，即可看到该器件的仿真模型文件，此外，用户可以从外部导入仿真模型，在 Model Locate选项下，选择 Full
Path，点击 Choose…，选择所需的仿真模型文件即可，为,ckt文件。
? 在图 9所示窗口上方，点击 Port Map选项，图中显示了该器件的原理图管脚和仿真模型中管脚之间的映射关系，用户可以修改，见图 10。
122
示例示例
? 图 10
62
123
示例示例
? 设置完成后点击 OK，在器件属性窗口中点击 OK退回到电路图编辑界面。
? 对于仿真电源或激励源，需要设置其参数，同上述步骤一样，进入器件模型的编辑界面，点击 Parameter进入参数设置界面如图 11，按照电路的实际需求进行设置，本例中所有参数保持缺省状态。
124
示例示例
? 图 11
63
125
示例示例
? 四、仿真模型设定好以后，需要设置仿真的节点，如图 12所示为需要观察的节点添加网络标识。编译该文件，确认无误后保存，然后保存工程文件，接下来就可以进行仿真了。
? 选择 Design\Simulate\Mixed Sim，进入仿真分析设置对话框，如图 13所示。
? 图 12
126
示例示例
? 图 13
64
127
示例示例
? 在图 13所示的窗口中，选择所需要的分析方法，点击每种分析方法，在窗口右侧会出现相应的参数设置，关于参数设置部分将在参数扫描部分介绍见后文。本例中的分析方法及参数设置保留缺省值，用户无需修改。
? 点击 General Setup，在窗口右侧可以设置需要观察的节点，即要得到的仿真波形，如图 14所示。设置完成后，点击 Ok，系统仿真后得到如图 15所示的仿真波形，窗口下方显示了相应的分析结果选项，共四种，点击相应的选项即可观察仿真后的结果。
128
示例示例
? 图 14
65
129
示例示例
? 图 15
130
示例示例
? 五、分析仿真数据，在如图 16所示的仿真波形界面下，右键点击波形的名称
Input，在弹出的菜单中选择 Cursor A和 Cursor B，将会在波形上产生两个光标，拖动此光标就可以测量相关的数据，如图点击窗口左下角的 Sim Data选项，在此界面下就能观察到实际的测量结果。
66
131
示例示例
? 图 16
132
示例示例
? 六、参数扫描分析，参数扫描功能对于电路设计初期非常有帮助，能够节省大量的人为计算时间。
? 如图 17所示，在电路图编辑界面下，重新进入仿真分析对话框，选中
Parameter Sweep选项，在窗口右侧选择需要扫描的器件、参数的初始值、终值、步进等，结果如图 18所示。点击 OK，得到仿真结果。
67
133
示例示例
? 图 17
134
示例示例
? 图 18
68
135
示例示例
? 如图 19，点击 Output波形所在的图表，使其处于激活状态，激活 Sim Data窗口，在 Source Data下双击 output_p01,…output_p10，将其导入到 Output图表中，如图 20所示，然后可以从其中挑选符合要求的图形，在波形下方将会对应其参数值，如图 21。
136
示例示例
? 图 19
69
137
示例示例
? 图 20
138
示例示例
? 图 21
70
139
示例示例
? 七、修改仿真模型参数，在设计过程中，如果需要修改仿真模型参数，点击窗口左下方的 Projects选项，在如图 22所示的窗口中，在 Analog
Amplifier.PRJPCB工程下双击 Libraries下的 UA741.ckt文件，即进入仿真模型文件，在此文件中根据需要修改相应的参数值，然后保存，就可以进行下一次仿真了。
140
示例示例
? 图 22
71
141
内容内容
? 概述
? 仿真的步骤
? 示例
? 总结
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总结总结
? 以上完成了电路仿真的整个过程，本文只是简要的对此流程加以介绍，更详细的内容希望读者亲自去探索！以便获得更多的知识！
72
143
Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
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信号完整性分析信号完整性分析不论是在 PCB或是在原理图环境下，进行信号完整性分析，设计文件必须在工程当中，如果设计文件是作为 Free Document出现的，则不能运行信号完整性分析。
? 为了得到精确的结果，在运行信号完整性分析之前需要完成以下步骤：
? 1、电路中需要至少一块集成电路，因为集成电路的管脚可以作为激励源输出到被分析的网络上。像电阻、电容、电感等被动元件，如果没有源的驱动，
是无法给出仿真结果的。
? 2、针对每个元件的信号完整性模型必须正确。
? 3、在规则中必须设定电源网络和地网络，具体操作见本文。
? 4、设定激励源。
? 5、用于 PCB的层堆栈必须设置正确，电源平面必须连续，分割电源平面将无法得到正确分析结果，另外，要正确设置所有层的厚度。
73
145
信号完整性分析信号完整性分析
? 实例演示：
? 一、在 Protel2004设计环境下，选择 File\Open Project,选择安装目录下
Altium2004\Examples\Reference Design\4 Port Serial Interface\4 Port Serial
Interface.Prjpcb，进入 PCB编辑环境，图 2.
? 图 2
146
信号完整性分析信号完整性分析
? 选择 Design/Layer Stack Manager…，配置好相应的层后，选择 Impedance
Calculation…，配置板材的相应参数如图 3所示，本例中为缺省值。
? 图 3
74
147
信号完整性分析信号完整性分析
? 选择 Design/Rules选项，在 Signal Integrity一栏设置相应的参数，如图 4所示。首先设置 Signal Stimulus（信号激励），右键点击 Signal Stimulus，选择 New rule，在新出现的 Signal Stimulus界面下设置相应的参数，本例为缺省值。
? 图 4
148
信号完整性分析信号完整性分析
? 接下来设置电源和地网络，右键点击 Supply Net，选择 New Rule，在新出现的
Supplynets界面下，将 Voltage设置为 0如图 5所示，按相同方法再添加 Rule，将 Voltage
设置为 5。其余的参数按实际需要进行设置。最后点击 OK推出。
? 图 5
75
149
信号完整性分析信号完整性分析
? 选择 Tools\Signal Integrity…，在弹出的窗口中 (图 6)选择 Model Assignments…，
就会进入模型配置的界面（图 7）。
? 图 6
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信号完整性分析信号完整性分析
? 图 7
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151
信号完整性分析信号完整性分析
? 在图 4所示的模型配置界面下，能够看到每个器件所对应的信号完整性模型，并且每个器件都有相应的状态与之对应，关于这些状态的解释见图 8：
? 图 8
152
信号完整性分析信号完整性分析
? 修改器件模型的步骤如下：
? 1、双击需要修改模型的器件（ U1）的 Status部分，弹出相应的窗口如图 9
? 2、在 Type选项中选择器件的类型，
? 3、在 Technology选项中选择相应的驱动类型，
? 4、也可以从外部导入与器件相关联的 IBIS模型，点击 Import IBIS，选择从器件厂商那里得到的 IBIS 模型即可。
? 5、模型设置完成后选择 OK，退出。
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信号完整性分析信号完整性分析
? 图 9
154
信号完整性分析信号完整性分析
? 二、在图 7所示的窗口，选择左下角的 Update Models in Schematic，将修改后的模型更新到原理图中。
? 三、在图 7所示的窗口，选择右下角的 Analyze Design…，在弹出的窗口中
（图 10）保留缺省值，然后点击 Analyze Design选项，系统开始进行分析。
? 四、图 11为分析后的网络状态窗口，通过此窗口中左侧部分可以看到网络是否通过了相应的规则，如过冲幅度等，通过右侧的设置，可以以图形的方式显示过冲和串扰结果。
? 选择左侧其中一个网络 TXB，右键点击，在下拉菜单中选择 Details…，在弹出的如图 12所示的窗口中可以看到针对此网络分析的详细信息。
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信号完整性分析信号完整性分析
? 图 10
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信号完整性分析信号完整性分析
? 图 11
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信号完整性分析信号完整性分析
? 图 12
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信号完整性分析信号完整性分析
? 五、下面以图形的方式进行反射分析，双击需要分析的网络 TXB，将其导入到窗口的右侧如图 13所示。
? 图 13
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信号完整性分析信号完整性分析
? 选择窗口右下角的 Reflections…，反射分析的波形结果将会显示出来如图 14
? 图 14
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信号完整性分析信号完整性分析
? 右键点击 TXB_U1.13_NoTerm,如图 15在弹出的列表中选择 Cursor A和 Cursor B，然后可以利用它们来测量确切的参数。测量结果在 Sim Data窗口如图 16所示。
? 图 15
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信号完整性分析信号完整性分析
? 图 16
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信号完整性分析信号完整性分析
? 六、返回到图 11所示的界面下，窗口右侧给出了几种端接的策略来减小反射所带来的影响，选择 Serial Res如图 18所示，将最小值和最大值分别设置为 25和 125，选中
Perform Sweep选项，在 Sweep steps选项中填入 10，然后，选择 Reflections…，将会得到如图 19所示的分析波形。选择一个满足需求的波形，能够看到此波形所对应的阻值如图 17，最后根据此阻值选择一个比较合适的电阻串接在 PCB中相应的网络上即可。
? 图 17
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信号完整性分析信号完整性分析
? 图 18
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信号完整性分析信号完整性分析
? 图 19
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信号完整性分析信号完整性分析
? 七、接下来进行串扰分析，重新返回到如图 11所示的界面下，双击网络 RTSB将其导入到右面的窗口，然后右键单击 TXB，在弹出菜单中选择 Set Aggressor设置干扰源，如图 20所示，结果如图 21。
? 图 20
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信号完整性分析信号完整性分析
? 然后，选择右下角的 Crosstalk…，就会得到串扰得分析波形，如图 22所示。
? 图 21
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信号完整性分析信号完整性分析
? 图 22
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Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
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CAM输出输出
? PCB加工是电子产品的设计及制造过程中最基本的一环。 Protel2004 CAM可以支持 NC-Routing及 CAM两种编辑模式；在 Protel2004中可以完成
ODB++/IPC-D356网表文件的导入 /导出、孔径匹配、精密数据校验、高级版面化、扩展的 NC Drill/Rout功能并且支持直接输出 Protel PCB格式等多项功能；有效的保证了输出胶片及机器格式的数据正确性，从而减少了设计错误并且加快了产品的上市周期装配图预览
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CAM输出输出
? 创建 CAM文件
1,BOM表
2,Gerber文件和 ODB++文件
3,钻孔及装配文件
4,测试点报告
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CAM输出输出
? BOM表（ Bill of Materials)
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CAM输出输出
? Gerber文件
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CAM输出输出
? NC Drill文件
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CAM输出输出
? ODB++文件
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CAM输出输出
? 钻孔及装配文件
176
CAM输出输出
? 测试点报告
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Protel 2004 Training
? Protel2004主要特点
? DXP系统平台介绍
? 原理图设计
? PCB设计
? 系统控制功能
? 数字逻辑电路设计
? 集成库设计
? 混合信号仿真
? 信号完整性分析
? CAM输出
? 虚拟仪器
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虚拟仪器虚拟仪器
? 虚拟仪器
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虚拟仪器虚拟仪器
? 频率生成器
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虚拟仪器虚拟仪器
? 频率计数器
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虚拟仪器虚拟仪器
? 逻辑分析仪
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虚拟仪器虚拟仪器
? IO模块
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总结总结
? Protel 提供,
– 完整的板级设计系统
– 结合了许多功能的强大的设计前端
– 原理图和 VHDL 相结合的设计输入
– 设计流程&调试的集中式控制
– 可重新配置测试平台
? Protel 的好处,
– 能够快速并且高质量的完成板级设计
– 实时调试从而加速整体项目开发
– PCB和 FPGA之间的全面集成，从而实现了自动引脚优化和非凡的布线效果
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结束结束谢谢大家！！！谢谢大家！！！
www.altium.com.cn
support@altium.com.cn
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附录之附录之 FAQ
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附录之附录之 FAQ
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附录之附录之 SI (Signal Integrity)分析分析
? 设计中信号完整性应当注意的 6点：
a,对噪声敏感器件的物理隔离
b,线路阻抗匹配及信号反射控制
c,建议在设计中采用独立的电源及地电平层
d,在 PCB布线中信号线避免走直角
e,同一组信号线尽量保持在走线上等长
f,在高速电路设计中，相邻的两条信号线的间距应符合 3W规则，即间距为信号线宽度的 3倍
g,对电源做好退耦处理，选择容值足够大的，低 ESR的电容
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附录之附录之 SI (Signal Integrity)分析分析
? 设计中理想的器件布局电源
Power Supply
时钟源
Clocks
低速数字电路
Low
Speed
IC
高速数字电路
Hi-Speed IC
数字端口
Digital I/O
数模 /模数转换器
ADCs / DACs
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Appendix A – Altium Limited overview
? Founded in Australia – 1985
? Exporting PCB design tools to USA & Europe – 1986
? Launched 1st Windows-based PCB tool,Protel for Windows – 1991
? Listed as a public company (ASX:ALU) to fund strategic technology
development & acquisitions – August 1999
– Consolidated strength in PCB design with Accel Technologies acquisition –
2000
– Acquisition of key FPGA design,simulation & synthesis technologies –
1999/2000
– Acquisition of TASKING BV for embedded software design technology – 2001
– Acquisition of Hoschar AG,largest EDA distributor in Germany – 2002
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Appendix A – Altium Limited overview (cont’d)
? Corporate headquarters,Sydney,Australia
? Sales & support offices,US,Germany,Japan,Switzerland,Australia
? R&D centres,Australia,Netherlands
? Representative office,China
? Dedicated engineering services group,Altium Professional Services
? VAR network,85+ countries worldwide
? Staff,260 worldwide
? Software engineers,120+
? Technology investment,AU$130m+
? 2002/03 revenue,AU$46.7m
? Percentage of sales exported,>95%
? Sales by geographical region,Nth America 46%,Europe 38%,Asia Pacific 15%,
ROW 1%
? Protel is most widely used board-level design tool in China
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Appendix B – Overview of JTAG
? Boundary-Scan standard developed & proposed by Joint Test Action
Group (JTAG)
? IEEE1149.1 - 2001,Standard Test Access Port and Boundary-Scan
Architecture
? Defines:
– Circuitry to implement in the IC
– Standard interface through which instructions & test data are communicated
– Set of test features,including a boundary-scan register to assist with testing
– A language to allow rigorous description of testability features
? Standard available from IEEE at www.IEEE.org
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Appendix C – Overview of Nexus protocol
? IEEE-ISTO 5001 – 1999,Standard for a Global Embedded Processor
Debug Interface
? Leverages IEEE 1149.1 standard interface (JTAG)
? Defines:
– Register functions
– Pin functions
– Transfer protocols
? Standard downloadable at www.nexus5001.org
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