四、Altium Designer软件简介
1.PCB设计软件概述
早期的EDA企业有1000多家,其中Cadence、Mentor、Zuken主要是高端产品,他们的软件要求在工作站上运行,操作系统都是UNIX,而且价格昂贵。因为20世纪80年代就有EDA软件,那时只有UNIX支持图形界面,并且工作站的性能要比PC高出很多,所以一直延续至今。
而Protel、PowerPCB主要面向低端用户,对计算机的配置要求不高,一般在Windows下运行,普通的PC就可以很好地满足要求。随着CPU和相关计算机硬件水平不断提高,Cadence、Mentor、Zuken开始推出Windows下的产品,这方面Cadence走得比较快。
从市场占有率来说,Mentor公司最高,Cadence公司第二,Zuken公司第三。单个的PCB工具,Allegro在高端用户中软件占有率最高,其次是PowerPCB,而Altium Designer则拥有最大量的用户群。
2.Altium软件发展过程
1985年,Protel,当时是DOS版的,当时公司叫Protel公司。
1988年,Protel for DOS,仍是基于DOS系统的。
1990年,DOS版开发全面停止。
1991年,发布Protel for Windows。
1992年,发布高级原理图系统。
1994年,首创EDA Client/Server体系。
1996年,收购NeuroCAD,并开发了AutoRoute工具,并以Advanced PLD3加入可编程逻辑器件领域。
1997年,推出支持混合电路的模拟仿真。
1998年,推出名噪一时的Protel 98是32位软件,包含5个核心模块EDA工具。
1999年,推出最初版的Protel 99加入微码仿真技术,至此真正形成一个完整的从原理图到真实板分析的电子设计体系。
2000年,推出生命力极其旺盛的Protel 99SE,采用设计库管理模式,可以进行联网设计,具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能,可以完成电路原理图设计、印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作,并集成了信号完整性工具、精确的模型和电路板分析。
2001年,公司改名为Altium。
2002年,推出新品Protel DXP并升级至SP3。
2004年,推出Protel DXP 2004并升级至SP4。
2006年5月,Altium公司发布Altium Designer 6.3版本,作为当时业界唯一的统一化电子产品开发解决方案。
2008年夏季,Altium公司推出Altium Designer Summer 08将ECAD和MCAD两种文件格式结合在一起。2008年冬季,推出Altium Designer Winter 09,此版本引入新的设计技术和理念,将原有的三维PCB设计功能提升到一个更高的新境界,可以让工程师管理从产品到设计到制造的过程转换,产生新的设计技术并得以深度挖掘可编程器件的潜力。
2009年7月,Altium公司推出Altium Designer Summer 09,其一体化设计结构将硬件、软件和可编程硬件集合在一个单一的环境中,令用户可自由地探索新的设计构想。Altium公司全新的产品开发理念,更加贴近电子设计师的应用需求,更加符合未来电子设计发展趋势要求。
2010年,Altium Designer 10在继承了前面各版本软件强大功能的同时又为人们带来了一个全新的管理元器件的方法。其中包括新的用途系统、修改管理、新的生命周期和审批制度、实时供应链管理等更多的新功能。
2012年,在Altium Designer10发布一年多后,Altium Designer12问世。这是其广受赞誉的一体化电子设计解决方案Altium Designer的最新版本。其部分重要特性包括:①定制焊盘形状;②No ERC指令;③在高速设计中的更强控制。其功能可概括为:可靠、精炼、强大。
2014年6月,Altium Designer 14发布,此版本改善了原理图线路拖动功能,重点解决了在提高设计效率的同时保持线路连通性的问题,包括针对线路重叠、网络标签、连接节点等处理功能的改进。本次发布的其他亮点包括:
①提高了Altium交互式布线引擎和长度调整工具的设计效率和速度。
②在极坐标网格上以圆形放置元器件时,元器件会根据极坐标网格的角度自动旋转角度。
③改进了过孔阵列和过孔屏蔽工具,显著减少手动放置和屏蔽过孔编辑的工作。
④自动去除内层中未使用的焊盘,提升高密度设计中内层的使用率等。
本书以Altium Designer Summer09为平台进行讲解,以下简称Altium Designer。
3.Altium Designer特点及组成
Altium Designer与之前Altium Designer 6.x相比,新增的技术特征如下:
①即插即用的软件平台搭建器。
②应用控制面板。
③新的交互式布线功能。
④设计发布管理功能。
⑤方便的供应商数据链接服务。
⑥实时制造规则检查。
⑦三维PCB可视引擎性能提高。
4.Altium Designer的组成
Altium Designer软件提供了一套完全集成的设计,这些工具让开发者很容易地将设计从概念形成最终的印制电路板设计。Altium Designer主要由以下4部分组成:
①原理图设计系统(SCH):主要用于电路原理图的设计,为印制电路板的制作进行前期准备工作,主要表现了电路的原理连接,相对比较直观。
②印制电路板设计系统(PCB):这部分系统主要用于印制电路板的设计,印制电路板的生产车间就是根据由它生成的PCB文件进行PCB板的生产。
③FPGA系统:用户可以用该系统进行可编程逻辑器件的设计,并将设计完成之后生成的熔丝文件记录到逻辑器件中,即可制作具备特定功能的元器件。
④VHDL系统:主要用来进行硬件的编程工作。
Altium Designer支持用户创建和运行以下工程文件:
①PCB工程(*.PrjPcb)。
②FPGA工程(*.PrjFpq)。
③内核工程(*.PrjCpr)。
④嵌入式工程(*.PrjEmb)。
⑤库程序包(*.LibPkg)。
5.Altium Designer的功能
Altium Designer主要具有以下功能:
①电路原理图设计:
·绘制和编辑电路原理图。
·制作和修改原理图元器件符号或元器件库。
·生成原理图与元器件库的各种报表。
②印制电路板设计:
·印制电路板设计与编辑。
·元器件的封装制作与管理。
·板型的设置与管理。
③电路的仿真。
④可编程逻辑电路设计系统。
⑤信号完整性分析。
6.Altium Designer软件的安装
(1)Altium Designer对系统的要求
为了达到最佳性能,推荐系统配置如下:
①Windows XP SP2专业版或以后的版本。
②英特尔R酷睿TM2双核/四核2.66GHz或更快的处理器或同等速度的处理器。
③2GB内存。
④10GB硬盘空间(系统安装+用户文件)。
⑤双显示器,至少1680×1050像素(宽屏)或1600×1200像素(4:3)分辨率。
⑥NVIDIA公司的GeForce R 80003系列,使用256MB(或更高)的显卡或同等级别的显卡。
⑦Internet连接,以接收更新和在线技术支持。要使用包括三维可视化技术在内的加速图像引擎,显卡必须支持DirectX 9.0c和Shader model 3,因此建议系统配置独立显卡。
(2)安装Altium Designer
①在安装目录下找到Auto Run图标并双击即可启动软件安装向导,如图0-20所示。然后,双击Auto Run图标运行安装向导。
图0-20 安装文件夹
②在安装项选择界面(见图0-21),选择第一项Install Altium Designer即可根据向导开始安装软件。
③双击Install Altium Designer选项后,弹出如图0-22所示安装界面,单击Next按钮。
图0-21 安装选择界面
图0-22 安装界面
④在图0-23所示的版本协议对话框中选中I accept the license agreement单选按钮,单击Next按钮进入下一画面,简单地填写一下用户信息,设置完毕后如图0-24所示。
图0-23 版本协议
图0-24 填写用户信息
⑤单击Next按钮,进入下一界面,选择软件安装的目录,系统默认的路径是C:\Program Files\Altium Designer,还可通过单击Browse按钮修改安装路径,如图0-25所示。
⑥单击Next按钮,进入如图0-26所示界面。
图0-25 安装路径设置
图0-26 确定安装
⑦单击Next按钮,系统复制文件,会有滚动条显示安装进度,如图0-27所示。数分钟后,系统会弹出安装成功对话框,单击Finish按钮结束安装,如图0-28所示。
图0-27 复制文件过程
图0-28 安装完毕界面
(3)软件激活
启动软件进入软件系统界面,选择菜单栏中的DXP→My Account命令,进入如图0-29所示My Account界面。在此界面上选择Sign in,在Account Sign in对话框中输入用户名和密码如图0-30所示。
图0-29 My Account界面
图0-30 Account Sign in对话框
单击Sign in按钮后,软件登录成功,用户可以在Available Licenses栏目看到名下的许可证。选择并右击,在菜单中单击“激活(Activate)”选项,即可完成激活。