Altium Designer23原理圖及PCB設(shè)計(jì)教程 課件 第一章 Altium Designer的介紹

AltiumDesigner的介紹第一章目錄Protel的產(chǎn)生及發(fā)展AltiumDesigner的優(yōu)勢及特點(diǎn)PCB設(shè)計(jì)的工作流程AltiumDesigner的安裝切換英文編輯環(huán)境到中文編輯環(huán)境AltiumDesigner的各個(gè)編輯環(huán)境隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)80年代中期計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在這種背景下，1987年由美國ACCELTechnologiesInc.推出了第一個(gè)應(yīng)用于電子線路設(shè)計(jì)的軟件包TANGO，這個(gè)軟件包開創(chuàng)了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）的先河。這個(gè)軟件包現(xiàn)在看來比較簡陋，但在當(dāng)時(shí)它給電子線路設(shè)計(jì)帶來了設(shè)計(jì)方法和方式的革命，人們紛紛開始用計(jì)算機(jī)來設(shè)計(jì)電子線路，直到今天國內(nèi)許多科研單位還在使用這個(gè)軟件包。概述Protel的產(chǎn)生及發(fā)展隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，TANGO日益顯示出其不適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要的弱點(diǎn)。為了適應(yīng)電子技術(shù)的發(fā)展，ProtelTechnology公司以其強(qiáng)大的研發(fā)能力推出了ProtelforDOS作為TANGO的升級(jí)版本，從此Protel這個(gè)名字在業(yè)內(nèi)日益響亮。Protel從產(chǎn)生到完善經(jīng)歷了40多年的發(fā)展，才發(fā)展成為現(xiàn)如今工程師進(jìn)行集成化PCB設(shè)計(jì)、可編程器件設(shè)計(jì)和基于處理器設(shè)計(jì)的嵌入式軟件開發(fā)。Protel的產(chǎn)生及發(fā)展時(shí)間特點(diǎn)20世紀(jì)80年代末期可視化功能給用戶設(shè)計(jì)電子線路提供了便利20世紀(jì)90年代中期加入新穎的主從式結(jié)構(gòu)，但穩(wěn)定性比較差1998年第一個(gè)包含5個(gè)核心模塊的EDA工具，且可以自動(dòng)布線1999年有原理圖的邏輯功能驗(yàn)證的混合信號(hào)仿真，又有PCB信號(hào)完整性分析的板級(jí)仿真，構(gòu)成從電路設(shè)計(jì)到真實(shí)電路板分析的完整體系。2005年底Protel軟件的原廠商Altium公司推出了Protel系列的高端版本AltiumDesigner，Altium

Designer是業(yè)界首例將設(shè)計(jì)流程、集成化PCB設(shè)計(jì)、可編程器件（如FPGA）設(shè)計(jì)和基于處理器設(shè)計(jì)的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在一起的產(chǎn)品。2006年集成了更多工具，使用更方便，功能更強(qiáng)大，特別在印制電路板（PCB）設(shè)計(jì)上性能大大提高。2008年將ECAD和MCAD這兩種文件格式結(jié)合在一起Protel的產(chǎn)生及發(fā)展時(shí)間特點(diǎn)2009年增強(qiáng)了軟件功能和運(yùn)行速度，使其成為最強(qiáng)大的電路一體化設(shè)計(jì)工具。2011年提供了一個(gè)強(qiáng)大的高集成度的板級(jí)設(shè)計(jì)發(fā)布過程，它可以驗(yàn)證并將設(shè)計(jì)和制造數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，這些操作只需一鍵完成，從而避免了人為交互中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。2013年AltiumDesigner已支持軟性和軟硬復(fù)合設(shè)計(jì)，將原理圖捕獲、3DPCB布線、分析及可編程設(shè)計(jì)等功能集成到單一的一體化解決方案中。2014年優(yōu)化了參數(shù)，新增了額外的功能，主要包括：高速信號(hào)引腳對(duì)設(shè)置（大幅提升高速PCB設(shè)計(jì)功能），支持最新的IPC-2581和GerberX2格式標(biāo)準(zhǔn)，分別為頂層和底層阻焊層設(shè)置參數(shù)值以及支持矩形焊孔等。Protel的產(chǎn)生及發(fā)展時(shí)間特點(diǎn)2015年增加了一些新功能，包括精準(zhǔn)的3D測量和支持XSIGNALSWIZARDUSB3.1。設(shè)計(jì)環(huán)境得到進(jìn)一步增強(qiáng)，表現(xiàn)在原理圖設(shè)計(jì)得到增強(qiáng)，PCB設(shè)計(jì)得到增強(qiáng)，同步鏈接組件得到增強(qiáng)。為使用者提供更可靠、更智能、更高效的電路設(shè)計(jì)環(huán)境。2016年提供高速、多網(wǎng)絡(luò)、多層布線的自動(dòng)交互式布線技術(shù)提供了一種全新、簡化的方法來發(fā)布PCB設(shè)計(jì)工程2018年1月提高了用戶體驗(yàn)和效率，利用時(shí)尚界面使設(shè)計(jì)流程流線化2018年12月整合了整個(gè)軟件的大量bug修復(fù)和增強(qiáng)功能，幫助設(shè)計(jì)人員持續(xù)創(chuàng)造尖端電子產(chǎn)品2019年12月即時(shí)更改焊盤和過孔的熱連接樣式；更輕松地創(chuàng)建PCB制造和裝配圖紙；無限的機(jī)械層2022年12月首次實(shí)現(xiàn)了HarnessDesign功能AltiumDesigner的優(yōu)勢及特點(diǎn)供布線的新工具為復(fù)雜的板間設(shè)計(jì)提供良好的環(huán)境提供高級(jí)元器件庫管理增強(qiáng)的電路分析功能統(tǒng)一的光標(biāo)捕獲系統(tǒng)增強(qiáng)的多邊形鋪銅管理器強(qiáng)大的數(shù)據(jù)共享功能全新的FPGA設(shè)計(jì)功能支持3DPCB設(shè)計(jì)支持xSignalsWizardUSB3.0PCB設(shè)計(jì)的工作流程方案分析電路仿真設(shè)計(jì)原理圖組件繪制原理圖設(shè)計(jì)元器件封裝制作PCB文檔整理AltiumDesigner的安裝新版本AltiumDesigner23安裝后的文件大小約為5GB。由于增加了新的設(shè)計(jì)功能，Altium

Designer與以前版本的Protel相比，對(duì)硬件的要求更高。硬件環(huán)境需求為了獲得符合要求的軟件運(yùn)行速度和更穩(wěn)定的設(shè)計(jì)環(huán)境，AltiumDesigner23對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件要求比較高。最好采用Windows11（僅64位）或Windows10（僅64位）操作系統(tǒng)，Windows8.1（僅64位）和Windows

7SP1（僅64位）也仍然受支持，它不再支持Windows95，Windows98和WindowsME操作系統(tǒng)。安裝AltiumDesigner雙擊Altium

Designer

Setup_23_4_1.exe文件，打開安裝向?qū)?，如圖1-1所示。單擊【Next】按鈕，彈出【License

Agreement】窗口，如圖1-2所示。AltiumDesigner的安裝圖1-1安裝向?qū)Т翱趫D1-2【LicenseAgreement】窗口安裝AltiumDesigner選中【I

accept

theagreement】選項(xiàng)，然后單擊【Next】按鈕，彈出【Select

DesignFunctionality】窗口，如圖1-3所示。AltiumDesigner的安裝圖1-3【SelectDesignFunctionality】窗口值得注意的是原理圖仿真默認(rèn)有些選項(xiàng)未被選中，如在此處沒有選中，則在軟件安裝后無法使用該部分功能，原理圖仿真等相關(guān)功能在【PlatformExtensions】欄中。安裝AltiumDesigner在【Select

DesignFunctionality】窗口中可以選擇要安裝的功能，通常保持默認(rèn)設(shè)置即可。單擊【Next】按鈕，彈出【DestinationFolders】窗口，如圖1-4所示。在【DestinationFolders】窗口中設(shè)定安裝路徑后，注意安裝路徑不要有中文，單擊【Next】按鈕;AltiumDesigner的安裝圖1-4【DestinationFolders】窗口安裝AltiumDesigner在【DestinationFolders】窗口單擊【Next】按鈕，彈出【CustomerExperienceImprovementProgram】窗口，如圖1-5所示。然后選中【Yes,Iwanttoparticipate】復(fù)選框，單擊【Next】按鈕，進(jìn)入【ReadytoInstall】界面，如圖1-6所示。AltiumDesigner的安裝圖1-5【CustomerExperienceImprovementProgram】窗口安裝AltiumDesigner在【CustomerExperienceImprovementProgram】窗口，單擊【Next】按鈕，進(jìn)入【ReadytoInstall】界面，如圖1-6所示。單擊【Next】按鈕，開始安裝程序，當(dāng)程序安裝完畢后，會(huì)出現(xiàn)如圖1-8所示的安裝完成窗口。AltiumDesigner的安裝圖1-6【ReadytoInstall】窗口圖1-8安裝完成窗口單擊Finish按鈕，完成Altium

Designer

23軟件的安裝。啟動(dòng)AltiumDesigner單擊Windows桌面的【開始】菜單欄找到程序【AltiumDesigner】拖到桌面創(chuàng)建快捷方式，雙擊圖標(biāo)啟動(dòng)AltiumDesigner，AltiumDesigner主頁面的各組成部分都是大家比較熟悉的結(jié)構(gòu)，如標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄等。如圖1-12所示。AltiumDesigner的安裝圖1-12

AltiumDesigner主頁面的各組成部分看看菜單命令【File】→【New】中所包含的子菜單命令，如圖1-13所示。本書常用到的子命令有【Project】【Schematic】【PCB】和【Library】。【Project】：該命令可用來創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目文件，【Schematic】：該命令可用于創(chuàng)建一個(gè)新的原理圖編輯文件。【PCB】：該命令可用于創(chuàng)建一個(gè)新的印制電路板編輯文件。【Library】：該命令是用來創(chuàng)建一個(gè)新的元器件庫文件AltiumDesigner的安裝圖1-13

【File】→【New】中包含的子菜單命令【Project】：該命令可用來創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目文件，選擇該命令打開【CreateProject】對(duì)話框，如圖1-14所示。在【CreateProject】界面中可以在【Locations】欄中選取模板出處，在【ProjectType】欄中選中模板類型，在界面最右側(cè)對(duì)工程文件的名稱、保存位置和參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。AltiumDesigner以設(shè)計(jì)項(xiàng)目為中心，一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中可以包含各種設(shè)計(jì)文件，如原理圖SCH文件，電路圖PCB文件及各種報(bào)表，多個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目可以構(gòu)成一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目組（ProjectGroup）。因此，項(xiàng)目是AltiumDesigner工作的核心，所有設(shè)計(jì)工作均是以項(xiàng)目來展開的。AltiumDesigner的安裝圖1-14

【CreateProject】對(duì)話框【Library】：該命令是用來創(chuàng)建一個(gè)新的元器件庫文件。選擇該命令打開，在【NewLibrary】對(duì)話框【LibraryType】欄中選擇【File】，如圖1-15所示。本書用到的該子菜單命令有【IntegratedLibrary】、【SchematicLibrary】和【PCBLibrary】?！綢ntegratedLibrary】：創(chuàng)建一個(gè)新的元件集成庫文件【SchematicLibrary】：該命令用于創(chuàng)建一個(gè)新的元器件原理圖庫文件。【PCBLibrary】：該命令用于創(chuàng)建一個(gè)新的元器件封裝圖庫文件。AltiumDesigner的安裝圖1-15

【NewLibrary】對(duì)話框切換英文編輯環(huán)境到中文編輯環(huán)境軟件下載初期是英文編輯環(huán)境，為了設(shè)計(jì)的方便，可切換到中文編輯環(huán)境。在主頁面的右上角有一個(gè)齒輪狀的【設(shè)置】按鈕，單擊該按鈕彈出【Preferences】（優(yōu)選項(xiàng)）對(duì)話框，如圖1-16所示，在該對(duì)話框中執(zhí)行【System】→【General】命令，則【Preferences】對(duì)話框變成如圖1-17所示。該窗口包括四個(gè)設(shè)置區(qū)域，第四個(gè)區(qū)域是我們切換編輯環(huán)境所需要的。圖1-16

【Preferences】對(duì)話框切換英文編輯環(huán)境到中文編輯環(huán)境該窗口包含了四個(gè)設(shè)置區(qū)域，分別是【Startup】、【General】、【ReloadDocumentsModifiedOutsideOfAltiumDesigner】和【Localization】區(qū)域。

(1)【Startup】區(qū)域該區(qū)域是用來設(shè)置AltiumDesigner啟動(dòng)后的狀態(tài)的。(2)【General】區(qū)域該區(qū)域包含兩個(gè)復(fù)選框，【Monitorclipboardcontentwithinthisapplicationonly】：用于設(shè)置剪貼板是否只滿足于該應(yīng)用軟件。【UseLeft/Rightselection】：此復(fù)選框采用默認(rèn)選中狀態(tài)即可。(3)【ReloadDocumentsModifiedOutsideOfAltiumDesigner】區(qū)域該區(qū)域包含三個(gè)選項(xiàng)，用于設(shè)置重新載入在AltiumDesigner之外修改過的文檔，打開后是否保存。本設(shè)置采用默認(rèn)選項(xiàng)。圖1-17【System-General】設(shè)置界面切換英文編輯環(huán)境到中文編輯環(huán)境(4)【Localization】區(qū)域：該區(qū)域是用來設(shè)置中/英文切換的，選中【Uselocalizedresources】復(fù)選框，系統(tǒng)會(huì)彈出一提示框，單擊【OK】按鈕，然后在【System-General】設(shè)置界面中單擊【Apply】按鈕，使設(shè)置生效。再單擊【OK】按鈕，退出設(shè)置界面。關(guān)閉軟件，重新進(jìn)入AltiumDesigner系統(tǒng)，主頁面依然是英文界面，但新建文件以后界面將變成中文編輯環(huán)境。AltiumDesigner