PCB模塊化布局思路

面對(duì)如今硬件平臺(tái)的集成度越來(lái)越高、系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜的電子產(chǎn)品，對(duì)于PCB布局應(yīng)該具有模塊化的思維，要求無(wú)論是在硬件原理圖的設(shè)計(jì)還是在PCB布線中均使用模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法。作為硬件工程師，在了解系統(tǒng)整體架構(gòu)的前提下，首先應(yīng)該在原理圖和PCB布線設(shè)計(jì)中自覺融合模塊化的設(shè)計(jì)思想，結(jié)合PCB的實(shí)際情況，規(guī)劃好對(duì)PCB進(jìn)行布局的基本思路，如圖1所示。

圖1 PCB布局基本思路規(guī)劃

固定元件的放置

固定元件的放置類似于固定孔的放置，也是講究一個(gè)精準(zhǔn)的位置放置。這個(gè)主要是根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行放置的。對(duì)元件的絲印和結(jié)構(gòu)的絲印進(jìn)行歸中、重疊放置，如圖2所示。板子上的固定元件放置好之后，可以根據(jù)飛線就近原則和信號(hào)優(yōu)先原則對(duì)整個(gè)板子的信號(hào)流向進(jìn)行梳理。

圖2 固定元件的放置

原理圖與PCB的交互設(shè)置

為了方便元件的找尋，需要把原理圖與PCB對(duì)應(yīng)起來(lái)，使兩者之間能相互映射，簡(jiǎn)稱交互。利用交互式布局可以比較快速地定位元件，從而縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，提高工作效率。

（1）為了達(dá)到原理圖和PCB兩兩交互，需要在原理圖編輯界面和PCB設(shè)計(jì)交互界面中都執(zhí)行菜單命令“工具-交叉選擇模式”，激活交叉選擇模式，如圖3所示。

（2）如圖4所示，可以看到在原理圖上選中某個(gè)元件后，PCB上相對(duì)應(yīng)的元件會(huì)同步被選中；反之，在PCB上選中某個(gè)元件后，原理圖上相對(duì)應(yīng)的元件也會(huì)被選中。

圖3 激活交叉選擇模式

圖4 交叉選擇模式下的選擇

模塊化布局

這里介紹一個(gè)元件排列的功能，即在矩形區(qū)域排列，可以在布局初期結(jié)合元件的交互，方便地把一堆雜亂的元件按模塊分開并擺放在一定的區(qū)域內(nèi)。

（1）在原理圖上選擇其中一個(gè)模塊的所有元件，這時(shí)PCB上與原理圖相對(duì)應(yīng)的元件都被選中。

（2）執(zhí)行菜單命令“工具-器件擺放-在矩形區(qū)域排列”。

（3）在PCB上某個(gè)空白區(qū)域框選一個(gè)范圍，這時(shí)這個(gè)功能模塊的元件都會(huì)排列到這個(gè)框選的范圍內(nèi)，如圖5所示。利用這個(gè)功能，可以把原理圖上所有的功能模塊進(jìn)行快速的分塊。

模塊化布局和交互式布局是密不可分的。利用交互式布局，在原理圖上選中模塊的所有元件，一個(gè)個(gè)地在PCB上排列好，接下來(lái)，就可以進(jìn)一步細(xì)化布局其中的IC、電阻、二極管了，這就是模塊化布局，效果圖如圖6所示。

圖5 在矩形區(qū)域排列與元件的框選排列

圖6 模塊化布局效果圖

在模塊化布局時(shí)，可以通過(guò)“垂直分割”命令對(duì)原理圖編輯界面和PCB設(shè)計(jì)交互界面進(jìn)行分屏處理，如圖7所示，方便我們查看視圖從而快速布局。

圖7 Altium Designer的分屏處理