-
P
Ｃ
B
设计软件综述<
/p>
(
２
011
版）
（
1
）
201
１－
06-3
０
17
：
3
６
:
５
7
作者
:
周雪花
来源
:e
－
w
ｏ
rks
关键
字：
PC
Ｂ
0
引言
?
?
P
Ｃ<
/p>
B(
Ｐｒｉ
nted Ci
ｒ
cui
ｔ
Board<
/p>
），中文名称为印制
电路板
,
又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支
撑体
,
是电子元器件电气连接的提供者。自从人类第一次连接碳片和
硅片形成可
工作电子产品以来
PCB
一
直是电子行业的支柱。
PC
Ｂ设计从开始的手工绘制到现
在越大规模元件库，强大自动布局布线等功能
,
越来越方便我们工程师进行线路
板设计工作。
P
Ｃ
B
设计具体的可以分为几个部分的
,
即原理图设计、
PCB
ｌ
ａ
yo
ｕ
t
、
电路模拟仿真、
CA
Ｍ工程软件、抄板软件等。在
Ｐ
CB
设计软件
中，一般都
包含了原理图设计和
PC
Ｂ设计两大模
块，一些强大的
PCB
设计软件
甚至将
以上
的模块都包括在内。
本文当中，
我
们主要讲的
PCB
设计软件
，
指的是原理图设计
和
PCB
layout
这两部分。
?
每个产
业之所以会盛兴衰败都一定有它的时空背景存在
,PCB
产
业发展到目前为止也是有一段历史的轨迹可循。
从开始的众家厂商在
自己擅长的
领域发展，到后期不断地修改和完善，或优存劣汰、或收购兼并、或强强联合
,
现在在国内被人们熟知的厂商屈指可数：
A
ｌ
tium
、
< br>Ｃ
ade
ｎ
c
< br>ｅ、
Ｍ
en
ｔ
< br>or
、
Zuke
ｎ、
C
ａ
d
ｓ
of
ｔ以及国产的上海青越等。
下面将分厂家对目前的
主流
PCB
软件进
行介绍。
?
1
Ａ
ltium
Prot
ｅ
l
系列
?
衡量一个软件的优劣
,
其中一个很现实的标准就是看它的市场占
有率
,
也就是它的普及和流行程度
,
那么
Alti
ｕ
m Pr
otel
当之无愧地排在众多
Ｐ
Ｃ
B
设计软件
的前面。
P
ｒ
o
ｔ
e
l
系列，较早就在国内开始使用
,
基本
上所有高校
的电子专业都开设相关课程，
甚至许多大公司在招聘
电子设计人才时在其条件栏
上常会写着要求会使用
PR
Ｏ
TEL
。
Altiu
m
曾声称中国有
7
３
< br>%
的工程师和
80%
的电
子工程相关专业在校学生正在使用其所提供的解决方案，而目前正版率只有３
< br>%
左右。当然
,
关于触目惊心的
盗版问题，
e-wo
ｒ
ks
也深表痛心，确实目前也没找
到较好的规避方案，但是可以看出该软件在国
内应用的广泛性。
?
图
1
A
ｌ
tum
Desig
ｎ
er
Prote
ｌ是
PRO
Ｔ
E
< br>Ｌ（现为Ａ
l
ｔ
ium
）公司在
1985
年推出的
P
Ｃ
B
设计
软件
，从最初的Ｐ
rot
ｅｌ
fo D
Ｏ
S,
再
升级为Ｐ
r
ｏｔｅ
l for Win
d
ｏ
ws
，然后
在
1
９
98
年，推出
protel 9
８，在
1<
/p>
９
9
９年推出了划时代的
protel
99
及其升
级版
protel
9
９
se,
在
2002
年推出
protel DX
P……此后
Al
ｔ
ium
从定点软件
产品发布向连续流发布方式转移
,
基本上每年都有新版本发布，
后有发布以
Al
ｔ
ｉ
u
ｍ
D
ｅｓ
igner+
季节命名的版本，
最新版本是
2011
年
3
月新发布的Ａｌ
tium <
/p>
Ｄ
esig
ｎ
e
ｒ
１０。
?
目前，
使用
Prot
ｅ
l
99s
ｅ进行Ｐ
CB
设计工作的人员
,
数量还相
当巨大。ｐ
r
ｏ
tel
99
ｓｅ对Ｐ<
/p>
CB
设计行业的贡献相当巨大。无论是广泛使用的
Ｐ
rot
ｅｌ
99
还是后续的各个版本
,
均提供了一个集成的设计环
境
,
包括了原理
图设计和Ｐ
CB
布线工具
,
集成的设
计文档管理，
支持通过网络进行工作组协同设
计功能。自
Prot
ｅｌ
DXP/
Ｄ
XP2004
开始
,
提供了全新的
FPGA
设计的功能；自
Altiu
ｍ
Designer
６
.0
开始
,
将设计流程、
集成化
PC
Ｂ
设计、
可编程器件
（如
F
Ｐ
GA
）设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起；自
Alt
ｉ
um
Desig
ｎ
er 6.
８开始，添加了三维
PC
Ｂ可视化和导航技术，通过
该功能，设计
师可以随时查看板卡的精确成型
,
以及与设计团队的其他成员共享信息
;
在发布
Altium D
ｅ
sign
< br>ｅｒ
１
0
时，同时推出基于互联网的Ａ
l
ｔ
i
ｕ
m Va
ｕ
lt
ｓ和
Al
ｔ
iumLiv
ｅ。Ａ
l
ｔ
i
ｕ
m
V
ａ
ul
ｔ
s
构成了
Alti
ｕ
m
智能数据管理技术的核心，
它存储并管理电子设计数据；
Ａｌ
tium
Ｌ
iv
< br>ｅ
是一款适用于下载、交易和共享
电子设计内容的在线环境。
?
当然也有工程师对
Pro
ｔｅ
l
系列软件存有抱
怨，比如运行时占
据大多数系统资源、
对系统配置要求较高、<
/p>
菜单过于繁琐、
不适合高速
PCB
设计、
公司企业特别是外企使用较少等等，但因它是绝大多数国内工程
师的
第一次亲
密接触
< br>
的软件，
还是有相当多的工程师可能出于恋旧情节或者先
入为主的原因，
对
Altium
Pr
ｏ
te
ｌ情有独钟
,
即使是
A
ｌ
tium
有升级版本，也不会随意更换。
总之
,
这是一款很不错的适合从企业到个人的
PCB
设计软件
。
?
?
【
关
于
Atium
】
Ａｌ
tium(
前称
Pro
ｔ
el
国际）有限公司由Ｎｉ
ck
M
ａ
trin
于１９
8
5
年始创于澳大利亚塔斯马尼亚岛的霍巴特，开发基于计算机的软件
,
来辅助进行
印制电路板
(PCB
）
设计。
2003
年建立中国代表处，
加强中国转售商网络。
2
?
?
Ｃ
a
ｄ
ence
产品
?
?
Ｃ
ade
ｎ
ce
公司的产品是
< br>concept
／
al
ｌｅ
g
ｒ
ｏ和收购来的
o
ｒ
cad
。
Caden
ｃｅ公司将
orcad
的强
项原理图设计
captu
ｒ
e
Ｃ
Ｉ
Ｓ和
C
Ａ
DENC
Ｅ原来的原理图设计ｃ
on
ｃ
e
ｐ
t
HDL
，
PC
Ｂ工具ａ
ll
ｅｇ
ro<
/p>
及其
它信号仿真等工具一起推出并统称为
CADENCE PSD
，现在叫
SPB
。
?
图２
Cadenc
ｅ
S
Ｐ
B
?
2
．
1
C
ａ
dence Al
ｌｅ
g
ｒ
o
?
Ｃａ
d
ｅ
n
ｃ
e All
ｅ
gr
o
现在几乎成为高速板设计中实际上的工业标准，
最新版本是２
011
年５月发布的
Al
ｌ
eg
ｒ
o
１
6.
５。
和它前端产品<
/p>
Captu
ｒ
e
的
结合，可完成高速、高密度、多层的复杂
PCB
设计布线工作。为了推广整个先
进
EDA
市场
,All
ｅ
gro
提供了ＯｒＣＡ
D
P
Ｃ
B
Edito
ｒ、
P
Ａ
D
Ｓ
、
P-CAD
等接口
,
让想转换
Ｐ
C
Ｂ
Layout
软件的使用者，
对于旧有的图档能顺利
转换至
Allegr
ｏ
中。
Ａｌ
l
ｅ
gro
有着操作方便、接口友好、
功能强大
(
比如
仿真方面
,
信号完整性仿真、电源完整性仿真都能做。
)
、整合性好等诸多优点，
在做
pc
ｂ高速板方面牢牢占据着霸主地位，这个世界上
60%
< br>的电脑主板
4
０
%
的
手机主板可都是拿
A
ｌｌ
ｅ
g
ｒｏ画的，
广泛地用于通信领域和
Ｐ
C
行业
,
它被誉
为是高端Ｐ
CB
工具中的流行者
。
?
?
C
ａ
dence
< br>Ａ
ll
ｅｇ
r
< br>ｏ系统互
连设计平台通过
I
Ｃ、
封装和
PCB
之间的约束驱动的协同设计
,
实现降低成本并
加速上市时间。
Ｓ
PB(Si
ｌ
icon-pa
ｃｋ
age
－
board)
产品线目前已经包含在
Alle
ｇ
ro
平台内，所有产品名已经变更。
?
2.2
Ｃａ
d
ｅｎ
ce
Ｏ
rCA
Ｄ
Ｃ
apture
?
?
OrCAD
Captur
ｅ是被称
为全球最多人使用的线路图绘图程序
+
画原理图的最厉害的软<
/p>
件，之所以被推荐是应该它的库比较多，元件不需要你建，而且易与其它软件
（如
:Ansof
ｔ、
Me
nt
ｏ的软件
)
集成，各种工具交互比
较容易。它针对设计一个
新的模拟电路、修改现有的一个
PC
Ｂ
的线路图、或者绘制一个
HD
Ｌ
模块的
方框图
,
都提供了所需要的全部功能
,
并能迅速地验证您的设计。
OrCAD C
ａ
p
< br>ｔ
ure
作为设计输入工具
,
运行在
P
Ｃ
平台，用于
FPGA
、
PCB
和
OrCAD
PS
< br>ｐ
i
ｃｅ设计应用中，
它是业界
第一个真正基于
Ｗｉ
ndo
ｗ
s
环境的线路图输入
程序，易于使用的功能及特点已使其成为线路图输入的工业标准。
?
< br>
?
可利用Ｏ
rCAD
Ca
ｐ
t
ｕ
< br>re
来连结Ｃ
ad
ｅ
nc
ｅ
OrCA
Ｄ
PCB
Editor
、
A
ｌ
leg
ｒ
o
或其它的<
/p>
L
ａ
y
ｏｕ
t
软件
,
来完成<
/p>
P
Ｃ
B
设计。<
/p>
?
注意：
Cadence
公司的产品这几年变化很快
,
存在了
Orcad/SPB/
Ｐ
S
Ｄ等
多个系列
,
很多人初学者就会困惑
Ｏｒｃａｄ、
SPB
和
PSD
是什么？其实三者都
是
Cad
< br>ｅｎ
ce
公司基于ｃａ
ptur
e
和
all
ｅ
gro
的
P
Ｃ
B
设计套件，
区别仅在于软
件配置。<
/p>
Orcad
的配置是低端产品，存在价格低的优点
,
但是在
Or
ｃａ
d
中Ａ
llegro
的
功能比较弱，只有各项基本功能而没有ｃ
onstr
ａ
in man
ａｇ
er,
如果
需要
S
Ｉ或者
< br>c
ｏｎ
stra
ｉ
n manager
呢，就需要另外的增加配置了。ＰＳ
D
是
SP
Ｂ的早期叫法。
【关于
Ｃ
adenc
ｅ】
Ｃ
a
ｄｅ
n
ｃ
e
公司成立于
1<
/p>
９８
8
年
5
月
,
总部位于美国加州圣荷塞市。
Ｃ
ade
ｎ
ce
公司的电子设计自动化产品涵盖了电子设计的整个流程
,
包括系统级
设计
,
功能验证
,I
Ｃ综合及布局布线，
模拟、
混合信号及射频
IC
设计，
< br>全定制集
成电路设计
,
ＩＣ物理
验证，Ｐ
C
Ｂ设计和硬件仿真建模等。
1992
年进入中国大
陆及香港市场
,
然后陆续建立了北京、上海、深圳、香港四个办事处以及北京研
发中心、上海研发中心。
3
?
?
Ｍ
en
ｔ
or
产品
Ｍ
ent
ｏｒ公司的产品是
board
ｓ
tation(
Ｅ
N
）
和
expedi
ｔ
< br>ionpcb
（Ｗ
G
）
以及收购来的
pads
（
pow
ｅ
r
ＰＣ
B)
。
PC
Ｂ工具
M
Ｅ
NTOR
已经逐渐的在整
合到一
起，最高端的就是
Board
S
ｔａｔ
ion RE
和
WG
的Ｐ
CB
工具
Expedition
Ｐ
CB
无缝切换
,
说起Ｐ
CB
工具不得不提的就是
tea
< br>ｍ
P
Ｃ
B
平台，他们可以让几个
PC
Ｂ工程师在不同的客户端共同设计
一个Ｐ
C
Ｂ
,
这样可以大大的提高产品设计进
度。
?
图
3 Mentor
P
Ａ
DS
3.1
Mento
ｒ
EN
?
M
ｅ
ntor
EN
即
Mentor
Bo
ａｒ
d
Sta
ｔ
ion
，
是
M
ｅ
ntor
G
ｒａ
phics
推出的高端专业原理图和
PCB
设计软件
，既支持
Unix
系统也支持
W
ｉ
nd
ｏｗ
s
系统
（Ｗ
in2
０
00
和
Ｗ
in
XP
）
,
其中
EN
是Ｅ
nt
ｅ
r
ｐ
rise
的简写。
EN
的原理
图是
B
Ａ，超级繁琐
,
但是功能还是很强大的。是只考虑工期不考虑成本
,
总是做
8
层
~
１
2
层ｐ
cb
的通讯和军工研究所的首选，也有很多大型电Ｉ
T
公司，如Ｉ
n
ｔ
el,
朗讯，伟创力，西门子
,
波
导使用
Ment
ｏ
r
EN
进行
PC
Ｂ设计，但国内
会使
用的
Mento
ｒ
Ｅ
N
的工程师并不是很多，
而且其学习难度较大
,
不建议自学。
?
３．
2
Me
ｎ
tor
ＷＧ
?
Mentor
WG
即
Ment
ｏ
r
Exped
ｉｔ
io
ｎ，是Ｍ
e
ｎ
t
ｏｒ
Gra
ｐ
hic
ｓ公
司推出的基于
Wi
ｎｄ
ows
界面的高端ＰＣ
B
设计
工具，
同时也被工程师们认定是
拉线最顺畅的软件
,
被誉为拉线之王
,
它的自
动布线功能非常强大
,
布线规则设计
非
常专业
;
是最好的布线工具。
另外
,
Ｍ
en
ｔｏｒ
Ｄ
x
Ｄ
esi
gn
ｅｒ
（
Vi
ｅｗ
Draw
的升级版本）
是
Ｍ
entor
Gr
< br>ａ
phics
公司推出的原理图输入工具
,
其功能强大
,
界面友好
,
可以支持多种
P
Ｃ
B
Ｌ
a
ｙ
out
工具
,
如：
M
ento
ｒ
Ex
ｐ
< br>edition
，
Mentor
Boa
ｒ
d
Ｓ
tati
ｏ
n,
< br>Ｐ
owerPC
Ｂ
,Cad
ｅ
n
ｃｅ
A
ｌｌ
eg
ｒ
o
，和Ｚ
uken
等。
Me
ｎ
to
ｒ
Dx
Ｄ
es
ｉｇｎ
er + Me
ｎ
tor
W
Ｇ是
Ｍ
ento
ｒ
Gr
ａ
p
ｈ
i
c
ｓ公司
如今推荐的原理图和
PC
Ｂ设计流程。
?
3.
３
Ｍ
e
ｎ
tor
Ｐ
ADS
系列
?
Ｐ
ower
Ｌ
o
ｇ
ic
和
Ｐ
owerPCB
产品被Ｍ
entor
Gra
ｐ
hics
公司收购
后
,
更名为
PADS
系列，版本升级升的非常快
,
先前的有
PA
Ｄ
S2
００
5
、Ｐ
A
ＤＳ
2007PA
Ｄ
S
，目前最新的版本
PA
ＤＳ
9.4
，不过也有工程师反映运行最稳定还是
PA
Ｄ
S
20
０
5
，包括
:
原理图工具Ｐ
ADS Lo
ｇ
ic
、
PCB
工具Ｐ
AD
Ｓ
Ｌ
ay
ｏｕ
t
和
自动布线工具
PADS
Ｒ
ou
ｔ
er
。Ｐ
A
Ｄ
S
系列低端的
PC
B
软件中最优秀的一款，
其界面友好、
容易上手、
功能强大而深受中小企业的青睐，
在中小企业用户占
有
很大的市场份额。ＰＡＤ
S
最大的优
势就是手机产品设计
,
虽然说他功能简单，
但是山寨机基本上都是用它搞定的
,
国内的设计公司有
80%
都是用它。不足是其
本身没有仿真，
做高速板时
,
要结合其他专用仿真工具，如
hyperlyn
ｘ，另外原
理图绘制元件库很少。
?
【关于
M
ｅ
ntor
】
?
?
Mentor
Ｇ
ra
ｐ
h
< br>ｉｃ
s
（明导
国际
)
成立于
1981
年，总部
位于美国俄勒冈州威尔逊维尔。
Men
ｔｏｒ是电子设
计自动化技术的领导产商，它提供完整的软件和硬件设计解决方案
,
让客户能在
短时间内，以最低的成本
,
在市场上推出功能强大的电子产品。
M
ｅ<
/p>
ntor G
ｒ
aphics
拥有世界级的研发部门，在全球有６７个办事处，与世界知名的电子产
品制
造商、供应商及半导体产商结成战略联盟
,
开发新的设计解决方
案服务于现
代高科技。中国总部设立于上海金茂大厦
,
分别在北京和深圳设有销售据点。
4
ZUKEN
产品
Zuk
ｅｎ公司的高端产品是Ｃ
r5
０
00
，低端产品是
CAD
Ｓ
TA
Ｒ。
图
4
ZUKEN c
ａ
ds
ｏ
ft
４
.
１
Ｚ
uk
ｅ
n
CR500
０
Ｃ
R5000
的原理图工具是
S
Ｄ
（
S
ｙ
< br>stem
Design),
PC
Ｂ工具是
BD(Boar
ｄ
Ｄ
esi
ｇｎ
)
目前最新版本是
11.
０。除了日资和与日本有业务往来的企业外还有很多公司用
zuken
的软
件，
国内的一些研究
所以及一些老的电视机企业在用
,
Ｌ
G
也在用
ZUK
Ｅ
N
的工具
,
特别是
< br>N
Ｏ
K
Ｉ
A
全线手机设计工具都用了
ZUK
Ｅ
Ｎ的软件
,
还有日系的数码相机都是用
CR5000
设
计的。
据使用过的工程师反映Ｃ
R50
０
0
的优点有
:
手工
layout
设计方面
,
< br>Ｃ
R5000
非常棒，
包括走线
,
铺铜
,DRC
，快捷键
,
鼠标手势等，特别是圆弧线很好用
,
渐变平滑过渡走线
;
有专门