Protel 99 SE如何实现自动布线功能？

摘要： 在Protel 99SE中实现自动布线，可以按照以下步骤进行：1、前期准备原理图绘制与检查：确保电路原理图已经准确绘制完成，并且经过ERC（电气规则检查）没有错误，因为原理图中的错...

在Protel 99SE中实现自动布线，可以按照以下步骤进行：

1、前期准备

原理图绘制与检查：确保电路原理图已经准确绘制完成，并且经过ERC（电气规则检查）没有错误，因为原理图中的错误会直接影响后续的PCB设计，如果存在未连接的引脚或错误的网络连接，在导入到PCB后会导致布线问题。

规划PCB板型：根据电路的规模和需求，合理规划PCB板的尺寸、形状和层数等，如果是简单的电路，可能单面板就可以满足需求；对于复杂的电路，通常需要双面板甚至多层板，要考虑留出足够的空间用于放置元件、走线以及满足其他机械和电气要求。

2、设置相关参数

单位转换：将系统单位转换为公制，以便更精确地进行测量和布局，可以通过菜单中的选项或者使用快捷键“Q”来进行单位转换。

布线层面设置：执行菜单命令“Design/Rules...”，弹出“Design Rules”对话框，单击“Routing”选项卡，选中“Rule Classes”列表框中的“Routing Layers”项，然后单击按钮“Properties...”，将弹出“Routing Layers Rule”对话框，对于双面板的自动布线，应让系统仅在“Top（顶层）”和“Bottom（底层）”两个层面布线；对单面板则只能在“Bottom（底层）”布线，其他的信号层应该处于禁止自动布线状态。

3、元件布局

自动布局：在PCB编辑器中，选择“Tools Auto Placement Auto Placer...”，系统会自动对元件进行初步布局，不过，自动布局的结果可能不太理想，可能需要进行手工调整，以确保元件的摆放符合设计要求，例如避免元件之间的间距过近导致布线困难，或者将相关的元件放置在一起以减少连线长度。

手工调整布局：根据电路的功能和信号流向，对元件的位置进行进一步的优化，将具有相似功能或相互连接关系密切的元件放置在相邻位置，有助于缩短布线长度和减少过孔数量，要考虑到元件的大小、形状和散热要求等因素，合理安排元件的布局。

4、导入网络表

在原理图编辑器中，执行“Design Create Netlist...”命令，创建网络表文件，网络表文件中包含了原理图中的所有元件信息、网络连接信息等。

切换到PCB编辑器，选择“Design Load Nets...”，在弹出的窗口中找到之前生成的网络表文件并加载，加载网络表后，PCB上的元件就会根据网络连接关系显示相应的飞线，这些飞线表示了元件引脚之间的电气连接关系，为后续的布线提供了参考。

5、设置布线规则

安全间距设置：执行菜单命令“Design/Rules...”，在弹出的“Design Rules”对话框中，选择“Clearance Constraint”选项，设置不同网络之间的安全间距，电源线和地线的间距可以适当小一些，而信号线与其他网络的间距要根据信号的频率和电压等级来确定，以避免短路和信号干扰。

布线宽度设置：同样在“Design Rules”对话框中，选择“Width Constraint”选项，设置不同网络的布线宽度，电源线和地线通常需要较宽的布线宽度以满足电流传输的要求，而信号线的宽度可以根据信号的频率和电流大小来确定，一般的信号线宽度可以设置为8 12mil左右。

过孔设置：如果设计中需要使用过孔，可以在“Design Rules”对话框中选择“Via Style...”选项，设置过孔的外径和内径等参数，过孔的尺寸也要根据实际需求来设置，过小的过孔可能会影响焊接质量，而过大的过孔则会占用过多的PCB空间。

6、自动布线

执行菜单命令“Auto Route All...”，系统会弹出“Auto Routing Setup”对话框，在该对话框中，可以选择布线的策略和方式，如“Throat Belt Router”（锁喉布线器）、“Push And Shove Router”（推挤布线器）等，不同的布线策略适用于不同的电路情况，可以根据实际需求选择合适的策略。

单击“Route All”按钮，系统开始自动布线，在自动布线过程中，可以观察布线的进度和结果，如果发现某些区域的布线不理想，可以手动调整元件的位置或重新设置布线规则，然后再次进行自动布线。

7、手工调整布线

自动布线完成后，往往还需要进行手工调整，因为自动布线可能无法完全满足所有的设计要求，例如有些布线可能存在拐角过多、线长过长等问题，通过手工调整，可以优化布线的路径，减少不必要的过孔和拐角，提高信号的完整性和PCB的性能。

在手工调整布线时，可以使用“Place Interactive Routing”命令或其他布线工具进行操作，要注意保持布线的整齐和美观，避免出现交叉和重叠的情况。

8、DRC检查

完成布线后，进行设计规则检查（DRC），执行菜单命令“Tools Design Rule Check...”，系统会对PCB设计进行全面的规则检查，包括布线宽度、安全间距、过孔等方面是否符合设置的设计规则，如果发现有违反规则的情况，需要及时进行修改和调整，直到所有的规则都满足为止。

以下是两个关于Protel 99SE自动布线的常见问题：

1、为什么自动布线后会出现一些飞线？

答：自动布线后出现飞线可能是由于以下几个原因：一是网络表文件存在问题，例如元件引脚的网络连接不正确或缺失；二是布线规则设置过于严格，导致系统无法找到合适的布线路径；三是PCB板上的元件布局不合理，使得某些网络难以布通，解决方法是首先检查网络表文件是否正确，然后适当调整布线规则和元件布局，重新进行自动布线。

2、如何优化自动布线的结果？

答：可以从以下几个方面优化自动布线的结果：一是合理设置布线规则，根据电路的实际情况设置合适的安全间距、布线宽度等参数；二是优化元件布局，将相关的元件尽量靠近放置，减少连线长度和过孔数量；三是选择合适的布线策略和方式，不同的电路可能需要不同的布线策略才能达到最佳效果；四是在自动布线后进行手工调整，对一些关键信号或布线不理想的区域进行优化处理。