需求說明：Cadence基本知識

內容       ：從原理圖到PCB具體步驟

來自       ：時間的詩

一．原理圖

1．建立工程

與其他繪圖軟體一樣，OrCAD以Project來管理各種設計檔案。點選開始選單，然後依次是所有程式-- Allegro SPB 15.5--Design Entry CIS，在彈出的Studio Suite Selection對話方塊中選擇第一項OrCAD_Capture_CIS_option with capture，點選Ok進入Capture CIS。接下來是File--New--Project，在彈出的對話方塊中填入工程名、路徑等等，點選Ok進入設計介面。

2．繪製原理圖

新建工程後開啟的是預設的原理圖檔案SCHEMATIC1 PAGE1，右側有工具欄，用於放置元件、畫線和新增網路等等，用法和Protel類似。點選上側工具欄的Project manager（資料夾樹圖示）進入工程管理介面，在這裡可以修改原理圖檔名、設定原理圖紙張大小和新增原理相簿等等。

1） 修改原理圖紙張大小：
雙擊SCHEMATIC1資料夾，右鍵點選PAGE1，選擇Schematic1 Page Properties，在Page Size中可以選擇單位、大小等；

2） 新增原理相簿：

File--New--Library，可以看到在Library資料夾中多了一個library1.olb的原理相簿檔案，右鍵單擊該檔案，選擇Save，改名存檔；

3） 新增新元件：

常用的元件用自帶的（比如說電阻、電容的），很多時候都要自己做元件，或者用別人做好的元件。右鍵單擊剛才新建的olb庫檔案，選New Part，或是New Part From Spreadsheet，後者以表格的方式建立新元件，對於畫管腳特多的晶片元件非常合適，可以直接從晶片Datasheet中的引腳描述表格中直接拷貝、貼上即可（pdf格式的Datasheet按住Alt鍵可以按列選擇），可以批量新增管腳，方便快捷。

4） 生成網路表（Net List）：

在畫板的時候需要匯入網路表，在這之前原理圖應該差不多完工了，剩下的工作就是查 缺補漏。可以為元件自動編號，在工程管理介面下選中.dsn檔案，然後選 Tools--Annotate，在彈出的對話方塊中選定一些編號規則，根據需求進行修改或用預設設定即可。進行DRC檢測也是在生成網路表之前的一項重要工作，可以避免出現一些不必要的設計錯誤。DRC之後可以嘗試去生成網路表了，還是在工程管理介面下，選Tools--Create Netlist，可以在彈出的對話方塊中選擇網路表的存放路徑，其他預設設定即可，生成網路表的過程中如果出錯，可以通Windows--Session Log查看出錯的原因，比如說有元器件忘了新增封裝等。

5） 更新元件到原理圖：

當元件庫中的某個元件修改後需要原理圖也同步更新時，可以不必重新放置元件（萬一有100個或更多該元件豈不是要瘋了），在工程管理介面下，雙擊Design Cache資料夾，選中剛才修改的元件，右鍵單擊選擇Update Cache，一路yes下去即可將原理圖中該元件全部更新。

6） 一些細節：

畫原理圖時的放大和縮小分別是按鍵“i”（Zoom In）和“o”（Zoom Out）和Protel有所區別；在建立元件封裝的時候，除了GND可以同名以外，不能有其他同名的管腳，否者報錯，不過貌似報錯也沒有影響，因為開啟OrCAD自帶的元件庫時（比如Xilinx的FPGA），也有除GND外的同名管腳；新增網路標號的快捷鍵是“n”，不過在OrCAD中網路標號無法複製，記得Protel中是可以通過複製已有的網路標號來新增新的網路標號的。

二．PCB

1．建立電路板

首先是開啟PCB編輯器——開始--所有程式-- Allegro SPB 15.5--PCB Editor，在彈出的對話方塊中選擇Allegro PCB Design 610（PCB Design Expert），然後點選Ok進入PCB編輯器。接下來就是利用嚮導建立電路板了，包括確定板子的大小、層數、形狀等等引數，用嚮導比較方便。點選File選單，選擇New，在
彈出的對話方塊中的Drawing Type選擇Board（wizard），然後確定檔名，存檔路徑等，最後點Ok進入嚮導。在Import Data這一步可以一路Next下去，用預設的引數就行。到了Parameters，首先可以選擇畫板時使用的單位（Select the units for board drawing），即用的是mil、mm或是其他，這個根據個人習慣了，一般選mil；接下來是選擇圖紙大小（Drawing size，注意不是板子的大小）；第三項是選擇圖紙的座標原點（是在左下角還是在中心，之後可以更改），可以選擇中心作為座標原點，這個根據需求而定。設定完後點擊Next，接著設定其他Parameters。設定格點大小（Grid spacing）為10mil，設定走線層數（Etch layer count）為2（2層板），然後又是一路Next，直到Custom Data的Spacing Constraints（距離引數限制）。在這裡設定最小線寬（Minimum Line width）、最小線間距（Minimum Line to Line spacing）、走線到焊盤的最小間距（Minimum Line to Pad spacing）和焊盤的最小間距（Minimum Pad to Pad spacing）均為8.00mil，Default via padstack選擇via，之後點選Next。此時選擇PCB的外形為Rectangular board（矩形），點選Next進入矩形PCB的引數設定介面，主要設定的是板子的寬（Width）和高（Height）以及一些限制區域，包括佈線允許區域與板子邊框的距離和允許擺放元件區域與板子邊框的距離（可以分別設定為50和100mil），設定完成後Next，最後點Finish，這一步大功告成。

2．匯入網路表

接上一個步驟，將網路表匯入到剛建好的PCB中。在此之前還有一個很重要的工作要做，就是指定PCB封裝的路徑。記得在畫原理圖時僅僅只是在元件屬性中填了元件的封裝名，還沒告訴Allegro元件的PCB封裝在何處，不指定封裝路徑的話，匯入網路表的時候將會出錯。點選Setup--User Preferences，在彈出對話方塊中的Categories中選中Design_paths，分別為padpath和psmpath指定路徑，即將PCB元件封裝路徑新增到padpath和psmpath中，以告知Allegro從你指定的路徑尋找封裝。Allegro的一個PCB元件封裝會包含幾個檔案（有些是網路表必須的，有些不是），而不像Protel那樣一個PCB元件庫檔案可以包含許多的元件封裝。如何獲得元件的PCB封裝呢，老辦法，自己做或是直接用別人做好的。有牛人為Allegro專門做了一個PCB封裝生成器——FPM（Footprint Maker，目前版本是0.0.8.0），可以生成絕大數常用的PCB封裝，十分好用（真是造福道上兄弟們的壯舉）。用FPM選好你需要的封裝，Make一下，封裝就自動做好了，之後還會自動將做好的封裝用Allegro開啟，便於檢查生成的封裝對不對。封裝準備好了，可以開始往PCB中匯入網路表，點選File--Import--Logic，在Import directory中指定在原理圖部分生成的網路表文件路徑，其他設定使用預設值即可，點選Import Cadence即可匯入網路表。匯入失敗的話可以通過log檔案查看出錯原因，改正錯誤後重復剛才的過程，直到成功匯入網路表。

3．放置元件

成功匯入網路表之後，可以開始放置元件。點選選單Place--Quickplace，在彈出的對話方塊中使用預設設定，點選Place按鈕即可完成元件的放置。如果遇到有未成功放置的元件，在Place按鈕上方將出現未成功放置的元件計數，形如：Unplace symbol count：4。通過點選右側的Viewlog檢視有那些元件未成功放置。例如PCB元件封裝缺少焊盤將導致放置失敗，通過修改封裝之後再次重新放置即可。

4．佈局

現在可以根據實際需求在PCB上擺放元件，此時的元件基本上都放在了板子的外邊，並且有密密麻麻的飛線（Rats）。為了能更好的擺放元件，可以暫時將飛線去掉，方法是點選工具欄中的Unrats All按鈕即可，恢復的方法是右側的Rats All按鈕。要移動元件時，必須先點選工具欄中的Move按鈕或使用Shift+F7，進入“移動”命令模式，同時在介面右側控制面板中的Find標籤中勾選Symbols，然後單擊想要移動的元件，移動滑鼠（元件跟著滑鼠移動）至新位置，再次單擊滑鼠完成放置。此時仍處在Move命令模式下，用同樣的方法可以直接移動別的元件，按F2或右鍵選單Done均可退出Move命令模式（回到Idle模式）。元件的旋轉比較有意思，在移動元件的時候，右鍵選擇Rotate，元件中心與滑鼠指標拉出一條線，此時用滑鼠指標以元件中心畫圈，元件跟著開始旋轉，轉到合適的位置單擊滑鼠即可確定擺放的方向。佈局的時候可以直接從原理圖中直接定位某個元件，因為開始的時候元件都是堆在一塊了，即設定原理圖到PCB的互動。方法是在Orcad Capture CIS中選擇選單Options--References，在Miscellaneous標籤下勾選Enable Intertool Communication即可。當在原理圖中選擇某個元件後，在PCB中將直接能定位到該元件上（必須是在Idle模式下）。有時候需要把某個元件放在底層，方法是點選選單Edit--Mirror，進入該命令模式，然後點選想要放到背面的元件即可。

5．佈線

初次使用Allegro畫PCB感覺很不習慣（可能是因為習慣了Protel的緣故），例如其放大和縮小PCB快捷鍵不是PageUp和PageDown了，而是F10和F11；再如在Protel中移動PCB圖紙可以用滑鼠滾輪（上下移動）或是Shift加滑鼠滾輪（左右移動），或是滑鼠右鍵或中鍵按住不放亦可，在Allegro中，只剩下按住滑鼠中鍵還好使，或是使用方向鍵。當然這些都可以通過相關設定改成自己習慣的方式，“Cadence系統是一個比較開放的系統，它給使用者留了比較多的定製空間”。還有一個比較不習慣的地方就是顏色的設定，因為預設設定實在是太爛，必須改了才看得慣（否則將會崩潰）。點選工具欄中的Color按鈕或Ctrl+F5或是選單Display--Color/Visibility，在彈出的對話方塊中可以看到，Allegro將顏色設定分了好幾個Group，根據個人習慣分別設定，例如Stack-Up中，可以設定Top（頂層）或Bottom（頂層）的Pin（管腳）、Via（過孔）和Etch（走線）為紅色和藍色（Protel中的預設的顏色設定）；Geometry中設定Skillscreen_Top（頂層絲印）為黃色；Components中設定Skillscreen_Top的Ref Des（元件的標號）一欄的顏色為黃色。經過一番設定之後，才能感覺比較友好，開始佈線……點選選單Route--Connect或是快捷鍵F6即可，可以在右側控制面板中隨時更改線寬。在佈線的時候通過右鍵選單Add Via命令來隨時新增過孔，讓佈線穿梭於頂層和底層之間。還還有一個不習慣的地方，焊盤（帶孔的）和過孔都是實心的（何以能稱之為“孔”），為了是“孔”，點選選單Setup--Drawing Options下的Display標籤，選上Display plated holes即可。佈線的時候自動推擠佈線，很不錯，另外，可以根據需求設定一些規則約束，點選Setup--
Constrains，在彈出的對話方塊中點選Set standard value按鈕可以設定焊盤間距、線寬等引數。

6．制板

制板就是給PCB生產商提供Gerber檔案讓其把板子給洗出來（類似於洗照片，Gerber檔案類似與底片）。在出Gerber之前還必須做一些必要的檢測工作，比如封裝有沒有畫錯（主要檢查物件），有無未連線的網路等等……不仔細檢測的話到時候極有可能會欲哭無淚的。發現PCB封裝錯了，修改之，然後在PCB中更新改好的封裝，Place--Update Symbols，在Package symbols中選上需要更新的封裝，選好之後還要選上Update symbol padstacks，最後點選Refresh即可。另外如果打開了On-line DRC（在規則約束中，預設是開啟的），也需要特別留意一下出現DRC不過的地方，必要的話也要改之。一切無誤之後，可以給PCB鋪銅，在鋪銅前可以對鋪銅的引數進行設定，點選選單Shape--Global Dynamic Params，在Shape fill 標籤頁中的Dynamic fill選項選擇Smooth平滑填充，開啟Void controls標籤頁，Artwork format選擇 Gerber RS274X。然後，點選選單Shape--Rectangular（輔矩形），此時可以在右側控制面板的Option中設定要鋪銅的層，並選擇鋪銅對應的網路，鋪完之後記得刪除鋪銅死區，Shape--Delete Islands。至此，畫板的工作算是完成了，可以出Gerber了。點選Manufature--Artwork，在彈出對話方塊中開啟
General Parameters標籤， Device type選擇Gerber RS274X，Format中 Integer places：3，Decimal places：5，然後開啟Film Control標籤，新增完成所需的film，一般兩層板的話需要TOP（頂層走線層）、BOTTOM（底層走線層）、SOLDERMASK_TOP（頂層阻焊層）、SOLDERMASK_BOTTOM（底層阻焊層）、
SKILL_TOP（頂層絲印）和SKILL_BOTTOM（底層絲印），新增完所需的底片檔案後，設定Undefine line width為8（不知道為何是這個值），其他設定使用預設值，最後點選Create Artwork即可，同樣可以通過Viewlog按鈕檢視在生成Gerber檔案時的相關記錄