Altium Designer 6.8之我见

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当今，电子设计行业中EDA技术的应用已非常广泛。Prote199、PADS和Cadence SPB等传统PCB开发工具已经成为我们工作中的密切伙伴，但无论是哪一种平面板卡设计软件，随着应用的深入，便会发现一些不尽如人意的地方。有些设计师由于工作需要，曾同时使用过多种开发平台，可能对此感触更深。总结起来就是：一，直观性不强，留给设计师“想象”的空间太大，要是有太多非可视化的东西需要估算，对谁来说都是个头痛的事情；二，各自独立，互不兼容，不能便捷地实现数据共享；三，对于新人来说，任何一种设计工具都不易掌握，出现错误自然屡见不鲜，且由于不是自己的设计，有时就连那些布线高手都不能发现问题。所以，传统的平面设计平台不利于新人的快速培养，也为工程可靠性的保障增加了难度。

altium公司继05年推出Altiumdesigner 6之后，又于近期展示了全新的Designer 6.8。它引进了一些新理念，给人带来不少耳目一新的感觉，让板卡级、嵌入式和系统工程师能够以创新的方式充分施展他们的技能。最为引人注目的新功能是立体的PCB布局设计。

三维可视化技术

在PCB设计过程中，既要考虑电气问题，又要考虑机械结构问题，所以经常会进行元器件尺寸的测量或估计。如把握不好，新制的PCB板就只得报废，或勉强做连满飞线的演示版本。有了三维图像，就可以客观而精确地计算出器件的高度，为背板或传感器之类的器件预留恰当的空间。不会再像过去，由于考虑到估计尺寸存在的误差，很怕预留空间太小，故选择了更长的连接器，给可靠性和电气特性造成不必要的损失，外观上也显得臃肿。另外，由于调试的需要，设计师常常希望为一些重要或易损器件安置一个插座。但在平面板卡设计时，插座所占的空间和面积很容易被忽略，导致制板后，这些芯片周围的电容没有地方放置，若为节省成本考虑，只好拿着刀子割破绝缘层去拉飞线，或放弃原来的计划。说到这里，恐怕有为数不少的工程师都有过类似经历。再者，有些在平面板卡设计中看似完美的布局，在实际焊接和调试过程中，就会发现一些意想不到的问题。比如测试点周围的器件高度和密度过大，以致用示波器探头很难准确地接触到测试点，这类失误往往连飞线都无法补救，如果再没有电装高手的帮助，调试的困难和危险程度可想而知。AltiumDesigner 6.8则较好地解决了上述问题。当然了，电路设计上的错误还是不可预知的，但至少设计师可以更直观地面对他们的研发项目，大大减少了由于平面设计视角的局限性所造成的失误。

笔者曾使用过Prote199来完成PCB的设计，但与立体的布局环境相比，过去的平面板卡设计系统确实落伍了。立体布局设计的其它优势在于：可利用其新功能进行翻转和旋转，环视各元件，缩放空白板卡直至其上的轨迹和线路清晰可见，甚至浏览板卡的内部各层。这些操作都是实时完成的，而且并不需要设计师设置或使用专用的三维模型。在Altium Designer 6.8中，不但PCB板和器件为立体可视化，而且还对元器件添加了颜色，其逼真的视觉效果使设计和布局成为一种乐趣。所以，三维可视化技术让平面的板卡级设计成为过去。而且，AltiumDesigner也新增了对3Dconnexion高科技SpaceNavigator 3D鼠标的支持。这对于一个缺乏经验的新人来说是很有价值的。

差分对交互式线路长度调整

差分信号是大小相等、极性相反的。因此，差分信号对电路的走线长度(不仅仅是物理长度)要尽可能的一致，否则，由于正反两路走线的差异，会有流经地的电流存在，使EMI成为一个严重的问题。过去，设计师凭经验调整差分对走线的长度，有些水平较高的设计师可以准确地实施布线，而对于仅具有理论知识的新人来说，不确定因素就比较多了。Altium Designer6.8引入了对多个差分信号对的网络长度配对功能，能够同时调整差分对线路的长度，对高速环境下的设计来说，处理差分信号更可靠，并且支持最新的器件技术。尤其是在使用当前大多数FPGA都具备的众多差分对信号功能时，这一优势显得尤为突出。另外，目标长度可取决于另一信号对的规则，或由人工方式决定。笔者认为此项功能的引入一定会得到广泛的好评。

图元文件粘贴

在PCB设计过程中，很多人都习惯在板子上加一些标注。过去，写几个字来解释一下某一点或某一部分的功能，也就到此为止了。但随着行业的发展，越来越多的人希望加上图形、LOGO或表格之类的信息，以往的设计软件就无能为力了。Altium Designer 6.8增加了一系列诸如此类的功能，图元文件的粘贴让机械层设计文档的生成更为容易，通过使用与Windows相同的粘贴命令(ctrl+V)，任何来自剪贴板中的图元文件都可以粘贴到PCB编辑中。图元文件可以是直线、弧线、简单的填充和True Type文本，所有导入的数据将被放置在当前层上。

易学易用的概念

另外，笔者还特别注意到在产品介绍中指出，设计师即使不是PCB布局专家，不清楚如何设置过孔大小、安全间距，并对PCB结构毫无了解的情况下，通过三维视图，也能够完成对PCB板的布局。

关于这一特点，笔者认为工程管理人员还是不要太掉以轻心，虽然智能化设计工具在日新月异地发展，但还不至于智能到谁都能用它搞设计的地步。对于无任何经验的新人来说，失误有可能会遍布设计的全过程。要尽可能少地避免疏漏，还是需要精于设计和布局的行家里手，在设计和布局过程中进行严格把关。否则，即便电路完成后可以走得通，但布线的线宽、线距和过孔的大小等因素都会影响到将来电路的可靠性。特别是高频环境下走线的长短、路径或差分对中的耦合串扰等问题，对于量产、军用和航天产品，是不容忽视的大事情。

笔者认为，对于刚人行的新人来说，Altium Designer 6.8较之以前的开发工具更容易掌握。其三维立体的视角，可帮助新人更直观地检查自己的设计，也便于技术管理者对新人工作的掌控。

统一嵌入式智能和可编程硬件设计

作为一个研发人员，必须具备全能的素质和技能。没有掌握VHDL语言成了一些人的软肋，而许多板卡级设计师正转向采用如FPGA等可编程逻辑器件，这就使得不少人对于功能更强、速度更快、体积更小的工程任务望而却步。Altium Designer 6.8帮助设计师将这些器件同时应用于板卡和系统级。系统元件包括处理器、总线仲裁器、外设驱动器硬件和存储接口。 OpenBus系统编辑器通过拖放的方法定义系统结构体系，设计抽象程度更高，系统工程师和软件工程师均可用。统一的电子产品设计使设计师能够将其技能拓展到新的领域。

新增DxDesigner转换器

由于各种EDA软件性能侧重点不同，往往同一个公司，使用着不同的EDA厂商软件。同时，随着电子系统设计日趋复杂，同一设计任务的不同子系统模块之间，需不同专长的技术团队在多种异构设计平台上协作开发。这些EDA软件有着各自的优缺点，难以取合，而它们之间本质上又不兼容，其电路及版图的设计文件和数据很难做到自由交换。尽管现在的EDA软件都提供诸如EDIT等标准格式的接口，但它们所生成的标准格式文件或多或少存在差异，以致不能完全实现数据的共享。

Protel99早已为大家所熟知，不少一直在使用它的人恐怕习惯了旧款的应用模式，从头到尾都用Protel来完成设计，好像根本不必考虑上面的问题。但搞研发的工程师也都知道，所有工作如果全需要从零开始做，那么整个工程设计的难度是不可想象的。别人经过实践考验过的电路或模块常常是可以拿来借鉴和引用的。此时，照着画出来自然也不是问题。但如果时间紧，且不想费事检查自己原理图连线正确与否，用DxDesigner转换器就显得方便而可靠了。据我所知，PADS里的DxDesigner功能比较完备，比如此前不少设计师经常使用Protel绘制原理图，再转到PADS来完成PCB的布线，以此来兼顾两个软件的优点。但这毕竟不是能用一个Protel软件单独完成的，如果没有DxDesigner，就会显得一筹莫展。现在，Altium Designer6.8又推出了DxDesigner转换接口，可以直接把其它平台设计的原理图和库文件导入到Altium Designer里面，而无需转成中间文件，这样用户就不必考虑购买其它软件了。

结语

Altium Designer 6.8的新功能，还包括SIMetrix/SIMPLIS仿真支持、Lattice sC/SCM支持和全新的LiveDesign仪器等辅助功能。综合来看，他们可以帮助设计师减少出错几率，缩短设计周期。它所具备的统一产品开发系统优势，给工程师们提供了更为广阔的设计空间。