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交互式布线及PCB板设计技巧 教学目的及要求：教学目的及要求：1.熟练掌握交互式布线的各种方法熟练掌握交互式布线的各种方法 2.熟练掌握放置走线、连接飞线自动完成布线熟练掌握放置走线、连接飞线自动完成布线 3.了解处理布线冲突了解处理布线冲突 4.熟练掌握布线中添加过孔和切换板层熟练掌握布线中添加过孔和切换板层教学重点教学重点:放置走线、连接飞线自动完成布放置走线、连接飞线自动完成布 教学难点：教学难点：处理布线冲突处理布线冲突复习：复习：创建创建PCB板板在项目中新建在项目中新建PCB文档文档设置设置PCB板板PCB 板布局板布局导入元件导入元件 元件布局元件布局检查绿色高亮显示检查绿色高亮显示设计规则介绍设计规则介绍PCB板布线板布线自动布线自动布线验证验证PCB设计设计交互式布线 交互式布线并不是简单地放置线路使得焊盘连接起来。交互式布线并不是简单地放置线路使得焊盘连接起来。Altium Designer支持全支持全功能的交互式布线，交互式布线工具可以通过以下功能的交互式布线，交互式布线工具可以通过以下3种方式调出：单击菜单种方式调出：单击菜单 Place Interactive Routing命令、在命令、在PCB标准工具栏中单击标准工具栏中单击“”“”按钮或在右键菜单中单击按钮或在右键菜单中单击Interactive Routing命令（快捷键命令（快捷键P，T）。交互式布线工具能直观地帮助用户在遵循）。交互式布线工具能直观地帮助用户在遵循布线规则的前提下取得更好的布线效果，包括跟踪光标确定布线路径、单击实现布线、布线规则的前提下取得更好的布线效果，包括跟踪光标确定布线路径、单击实现布线、推开布线障碍或绕行、自动跟踪现有连接等。推开布线障碍或绕行、自动跟踪现有连接等。当开始进行交互式布线时，当开始进行交互式布线时，PCB编辑器不单是给用户放置线路，它还能实现以编辑器不单是给用户放置线路，它还能实现以下功能：下功能：应用所有适当的设计规则检测光标位置和鼠标单击动作；应用所有适当的设计规则检测光标位置和鼠标单击动作；跟踪光标路径，放置线路时尽量减小用户操作的次数；跟踪光标路径，放置线路时尽量减小用户操作的次数；每完成一条布线后检测连接的连贯性和更新连接线；每完成一条布线后检测连接的连贯性和更新连接线；支持布线过程中使用快捷键，如布线时按下支持布线过程中使用快捷键，如布线时按下“*”键切换到下一个布线层，并键切换到下一个布线层，并根据设定的布线规则插入过孔。根据设定的布线规则插入过孔。1 放置走线 当进入交互式布线模式后，光标便会变成十字准线，单击某个焊当进入交互式布线模式后，光标便会变成十字准线，单击某个焊盘开始布线。当单击线路的起点时，当前的模式就在状态栏或在悬浮显盘开始布线。当单击线路的起点时，当前的模式就在状态栏或在悬浮显示（如果开启此功能）。此时向所需放置线路的位置单击或按示（如果开启此功能）。此时向所需放置线路的位置单击或按Enter键放键放置线路。把光标的移动轨迹作为线路的引导，布线器能在最少的操作动置线路。把光标的移动轨迹作为线路的引导，布线器能在最少的操作动作下完成所需的线路。作下完成所需的线路。光标引导线路使得需要手工绕开阻隔的操作更加快捷、容易和直光标引导线路使得需要手工绕开阻隔的操作更加快捷、容易和直观。也就是说只要用户用鼠标创建一条线路路径，布线器就会试图根据观。也就是说只要用户用鼠标创建一条线路路径，布线器就会试图根据该路径完成布线，这个过程是在遵循设定的设计规则和不同的约束以及该路径完成布线，这个过程是在遵循设定的设计规则和不同的约束以及走线拐角类型下完成的。走线拐角类型下完成的。在布线的过程中，在需要放置线路的地方单击然后继续布线，这在布线的过程中，在需要放置线路的地方单击然后继续布线，这使得软件能精确根据用户所选择的路径放置线路。如果在离起始点较远使得软件能精确根据用户所选择的路径放置线路。如果在离起始点较远的地方单击放置线路，部分线路路径将和用户期望的有所差别。的地方单击放置线路，部分线路路径将和用户期望的有所差别。注意：在没有障碍的位置布线，布线器一般会使用最短长度的布注意：在没有障碍的位置布线，布线器一般会使用最短长度的布线方式，如果在这些位置用户要求精确控制线路，只得在需要放置线路线方式，如果在这些位置用户要求精确控制线路，只得在需要放置线路的位置单击。的位置单击。如图所示，左边的图为最短长度的布线，中间的图指示了光如图所示，左边的图为最短长度的布线，中间的图指示了光标路径，五角星所示的位置为需要单击的位置，右边的图是布线后的图。标路径，五角星所示的位置为需要单击的位置，右边的图是布线后的图。该例说明了很少的操作便可完成大部分较复杂的布线。该例说明了很少的操作便可完成大部分较复杂的布线。使用光标引导布线路径的图例 若需要对已放置的线路进行撤销操作，可以依照原线路的路径逆序再放置线路，这样原已放置的线路就会撤销。必须确保逆序放置的线路与原线路的路径重合，使得软件可以识别出要进行线路撤销操作而不是放置新的线路。撤销刚放置的线路同样可以使用退格键BackSpace（退格）完成。当已放置线路并右击退出本条线路的布线操作后将不能再进行撤销操作。以下的快捷键可以在布线时使用以下的快捷键可以在布线时使用Enter（回车）及单击在光标当前位置放置线路。Esc键退出当前布线，在此之前放置的线路仍然保留。BackSpace（退格）撤销上一步放置的线路。若在上一步布线操作中其他对象被推开到别的位置以避让新的线路，它们将会恢复原来的位置。本功能在使用AutoComplete时则无效。1控制拐角的类型 在交互式布线过程中，有不同拐角类型如图在交互式布线过程中，有不同拐角类型如图10-3所示，当在所示，当在Preferences对话框里的对话框里的PCB Editor中，中，Interactive Routing下的下的 Restrict to 9045模式的复选框不被选择，圆形拐角和任意角度拐角就模式的复选框不被选择，圆形拐角和任意角度拐角就可用。可用。可使用的拐角模式有：可使用的拐角模式有：任意角度（任意角度（A）；）；450（B）；）；450圆角（圆角（C）；）；900（D）；）；900圆角（圆角（E）。）。图10-3 不同的拐角类形 弧形的拐角的弧度可以通过快捷键“，”（逗号）或“。”（句号）进行增加或减小。使用Shift+“。”快捷键或Shift“，”快捷键则以10倍速度增加或减小控制。使用Space键可以对拐角的方向进行控制切换。2 连接飞线自动完成布线 在交互式布线中可以通过在交互式布线中可以通过Ctrl十单击操作对指定十单击操作对指定连接飞线自动完成布线。这比单独手工放置每条线路效连接飞线自动完成布线。这比单独手工放置每条线路效率要高得多，但本功能有以下几方面的限制。率要高得多，但本功能有以下几方面的限制。超始点和结束点必须在同一个板层内；超始点和结束点必须在同一个板层内；布线以遵循设计规则为基础。布线以遵循设计规则为基础。Ctrl+单击操作可直接单击要布线的焊盘，无须预单击操作可直接单击要布线的焊盘，无须预先对对象在选中的情况下完成自动布线。对部分已布线先对对象在选中的情况下完成自动布线。对部分已布线的网络，只要用的网络，只要用Ctrl十单击操作单击焊盘或已放置的线十单击操作单击焊盘或已放置的线路，便可以自动完成剩下的布线。路，便可以自动完成剩下的布线。如果使用自动完成功能无法完成布线，软件将保如果使用自动完成功能无法完成布线，软件将保留原有的线路。留原有的线路。3 处理布线冲突布线工作是一个复杂的过程布线工作是一个复杂的过程在已有的元器在已有的元器件焊盘、走线、过孔之间放置新的统一线路。件焊盘、走线、过孔之间放置新的统一线路。在交互式布线过程中，在交互式布线过程中，Altium Designer具有具有处理布线冲突问题的多种方法。从而使得布线处理布线冲突问题的多种方法。从而使得布线更加快捷，同时使线路疏密均匀、美观得体。更加快捷，同时使线路疏密均匀、美观得体。这些处理布线冲突的方法（有以下介绍的这些处理布线冲突的方法（有以下介绍的4种）种），这，这4种可以在布线过程中随时调用，通过快种可以在布线过程中随时调用，通过快捷键捷键ShiftR对所需的模式进行切换。对所需的模式进行切换。在交互式布线过程中，如果使用推挤或紧贴、在交互式布线过程中，如果使用推挤或紧贴、推开障碍模式试图在一个无法布线的位置布线，推开障碍模式试图在一个无法布线的位置布线，线路端将会给出提示，告知用户该线路无法布线路端将会给出提示，告知用户该线路无法布通。如图通。如图10-4所示。所示。图10-4 无法布通线路的提示1围绕障碍物走线(WALK AROUND CONFLICTING OBJECT)该模式下软件试图跟踪光标寻找路径绕过存在的障碍，该模式下软件试图跟踪光标寻找路径绕过存在的障碍，它根据存在的障碍来寻找一条绕过障碍的布线的方法。它根据存在的障碍来寻找一条绕过障碍的布线的方法。如图如图10-510-5所示。所示。围绕障碍物的走线模式依据障碍实施绕开的方式进行布围绕障碍物的走线模式依据障碍实施绕开的方式进行布线，该方法有以下两种紧贴障碍模式。线，该方法有以下两种紧贴障碍模式。最短长度最短长度试图以最短的线路绕过障碍；试图以最短的线路绕过障碍；最大紧贴最大紧贴绕过障碍布线时保持线路紧贴现存的对绕过障碍布线时保持线路紧贴现存的对象。象。这两种紧贴模式在线路拐弯处遵循之前设置拐角类型的这两种紧贴模式在线路拐弯处遵循之前设置拐角类型的原则。原则。紧贴模式可通过快捷键紧贴模式可通过快捷键ShiftShiftH H切换。切换。如果放置新的线路时冲突对象不能被绕行，布线器将在如果放置新的线路时冲突对象不能被绕行，布线器将在最近障碍处停止布线。最近障碍处停止布线。图10-5 围绕障碍物的走线模式2推挤障碍物(PUSH CONFLICTING OBJECT)该模式下软件将根据光标的走向推挤其他对象（走线和过孔）该模式下软件将根据光标的走向推挤其他对象（走线和过孔），使得这些障碍与新放置的线路不发生冲突，如图，使得这些障碍与新放置的线路不发生冲突，如图10-610-6所示。如果冲突对所示。如果冲突对象不能移动或经移动后仍无法适应新放置的线路，线路将贴近最近的冲突象不能移动或经移动后仍无法适应新放置的线路，线路将贴近最近的冲突对象且显示阻碍标志。对象且显示阻碍标志。图10-6推挤障碍物4忽略障碍物（NONE）该模式下软件将直接根据光标走向布线，该模式下软件将直接根据光标走向布线，不对任何冲突阻止布线。用户可以自由布线，冲不对任何冲突阻止布线。用户可以自由布线，冲突以高亮显示，如图突以高亮显示，如图10-7所示。所示。图10-7 忽略障碍物 3紧贴并推挤障碍物(Hug And Push Conflicting Object)该模式是围绕障碍物走线和推挤障碍物两种模式的结合。软件会根据光标的走向绕开障碍物，并且在仍旧发生冲突时推开障碍物。它将推开一些焊盘甚至是一些已锁定的走线和过孔，以适应新的走线。如果无法绕行和推开障碍来解决新的走线冲突，布线器将自动紧贴最近的障碍并显示阻塞标志，如图10-4所示。5冲突解决方案的设置 在首次布线时应对冲突解决方案进行设置，在在首次布线时应对冲突解决方案进行设置，在PreferencesPreferences对话框中，单击对话框中，单击PCB EditorPCB Editor中的中的Interactive RoutingInteractive Routing项，如图项，如图10-810-8所示。所示。本对话框中设置的内容将取决于最后一次交互式布线时使用的设置。本对话框中设置的内容将取决于最后一次交互式布线时使用的设置。推挤障碍物忽略障碍物围绕障碍物走线紧贴并推挤障碍物图10-8 交互式布线设置 与之相同的设置可以在交互式布线时按与之相同的设置可以在交互式布线时按TabTab键弹出的键弹出的“Interactive Routing for NetInteractive Routing for Net”对话框中进行访问（如图对话框中进行访问（如图10-910-9所示）。所示）。无论在图无论在图10-810-8所示对话框还是在通过所示对话框还是在通过TabTab键调出的对话框中对冲突解决方键调出的对话框中对冲突解决方案进行设置，都会变成下次进行交互式布线时的初始设置值。案进行设置，都会变成下次进行交互式布线时的初始设置值。图10-9 按Tab键弹出的交互式布线设置 状态栏和悬浮显示(快捷键Shift+H)上显示了当前的布线模式。用户可以通过“Preferences”下PCB Editor Board Insight Modes页面中的Summary复选框对悬浮显示进行设置。在Preferences对话框中对交互式布线选项进行设置，或使用SHIFTR快捷键对当前模式进行切换（见状态栏）。4 布线中添加过孔和切换板层 在在Altium DesignerAltium Designer交互布线过程中可以添加过孔。过孔只交互布线过程中可以添加过孔。过孔只能在允许的位置添加，软件会阻止在产生冲突的位置添加过孔（冲突解能在允许的位置添加，软件会阻止在产生冲突的位置添加过孔（冲突解决模式选为忽略冲突的除外）。决模式选为忽略冲突的除外）。过孔的属性的设计规则位于过孔的属性的设计规则位于 PCB Rules and Constraints PCB Rules and Constraints EditorEditor对话框里的对话框里的Routing Via StyleRouting Via Style（Design RulesDesign Rules），如图），如图10-1010-10所示。所示。图10-10 过孔的设置1添加过孔并切换板层添加过孔并切换板层在布线过程中按数字键盘的在布线过程中按数字键盘的“*”或或“+”键添加一个过孔并切换到下一个信键添加一个过孔并切换到下一个信号层。按号层。按“-”键添加一个过孔并切换到上一个信号层。该命令遵循布线层键添加一个过孔并切换到上一个信号层。该命令遵循布线层的设计规则，也就是只能在允许布线层中切换。单击以确定过孔位置后可继的设计规则，也就是只能在允许布线层中切换。单击以确定过孔位置后可继续布线。续布线。2添加过孔而不切换板层添加过孔而不切换板层按按“2”键添加一个过孔，但仍保持在当前布线层，单击以确定过孔位置。键添加一个过孔，但仍保持在当前布线层，单击以确定过孔位置。3添加扇出过孔添加扇出过孔按数字键盘的按数字键盘的“/”键为当前走线添加过孔，单击确定过孔位置。用这种方键为当前走线添加过孔，单击确定过孔位置。用这种方法添加过孔后将返回原交互式布线模式，可以马上进行下一处网络布线。本法添加过孔后将返回原交互式布线模式，可以马上进行下一处网络布线。本功能在需要放置大量过孔（如在一些需要扇出端口的器件布线中）时能节省功能在需要放置大量过孔（如在一些需要扇出端口的器件布线中）时能节省大量的时间。大量的时间。4布线中的板层切换布线中的板层切换当在多层板上的焊盘或过孔布线时，可以通过快捷键当在多层板上的焊盘或过孔布线时，可以通过快捷键L把当前线路切换到另把当前线路切换到另一个信号层中。本功能在布线时当前板层无法布通而需要进行布线层切换时一个信号层中。本功能在布线时当前板层无法布通而需要进行布线层切换时可以起到很好的作用。可以起到很好的作用。5.PCB板的单层显示板的单层显示在在PCB设计中，如果显示所有的层，有时显得比较零乱，需要单层显示，仔设计中，如果显示所有的层，有时显得比较零乱，需要单层显示，仔细查看每一层的布线情况，按快捷键细查看每一层的布线情况，按快捷键Shift+S就可单层显示，选择那一层的就可单层显示，选择那一层的标签，就显示那一层；在单层显示模式下，按快捷键标签，就显示那一层；在单层显示模式下，按快捷键Shift+S又可回到多层又可回到多层显示模式。显示模式。小结：交互式布线及交互式布线及PCB板设计技巧板设计技巧交互式布线交互式布线1 放置走线放置走线 2 连接飞线自动完成布线连接飞线自动完成布线 3 处理布线冲突处理布线冲突 4 布线中添加过孔和切换板层布线中添加过孔和切换板层