作者：唐赣
出版社：电子工业出版社
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PADS原理图与PCB设计(第2版)试读：
前言
PADS是Mentor Graphics公司的电路原理图和PCB设计工具套件，其前身是著名的Power PCB。该软件是国内从事电路设计的工程师喜欢使用的电路设计软件之一，是PCB设计领域的用户常用的工具软件。PADS以其强大的交互式布局布线功能，操作便捷、易上手等特点，在消费电子、医疗电子、通信、半导体等活跃的工业领域得到了广泛的应用。PADS Logic、PADS Layout、PADS Router支持完整的 PCB 设计流程，涵盖了从原理图设计、网络表导入、规则驱动下的交互式布局布线、DRC/DFT/DFM校验与分析，直到输出光绘文件 （Gerber）、装配文件及物料清单 （BOM） 输出等全方位的功能需求，确保PCB工程师高效率地完成设计任务。
时隔5年全新推出的 《PADS原理图与PCB设计 （第2版）》，延续了第1版基于PCB设计流程、系统性学习、图文解说式以及丰富的课内动手练习的写作风格，规范了PADS术语的中文表达，广泛听取热心读者、媒体、渠道等方面人士的中肯建议。
全书共分19章，基于PCB设计的常规流程设置章节。首先 （第1～7 章） 介绍原理图设计软件PADS Logic的使用，其次 （第8～16 章） 介绍PCB设计软件PADS Layout的使用，最后 （第17～19章） 介绍PADS智能布线器软件PADS Router的使用。
本书适合初、中级PADS用户学习，对有系统性学习 PADS Logic/Layout/Router全部功能的读者尤为适合。书后特别提供由Mentor Graphics独家提供的最新的PADS评估版光盘，并随后提供网络社区学习支持及视频资料支持。
全书由唐赣编著。另外，参加本书编写的还有廖晓苏、徐清瑶、万琪、王裕华、黎慧、刘远、孙昆、李昊、汤华松、杨森、黄敏雷、陈奎，他们为本书的绘图工作付出了辛勤的劳动。本书写作过程中，得到了Mentor Graphics公司、比思电子有限公司 （KGS） 的鼎力支持，在此对桂琼琪先生、简健存先生、唐辉女士、王铭豪先生、谢承敏先生、孙龙亭先生以及幕后工作人员表示衷心的感谢。KGS技术支持和销售团队分布在香港、深圳、上海、北京，读者朋友若有任何与PADS产品相关的问题，可以访问www.kgs.com.hk获得技术支持。
因水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请读者批评、指正，欢迎读者朋友就使用过程中出现的问题进行探讨。作者的E-mail邮箱为eda topic@qq.com。编 著 者第1章PADS概述1.1 什么是PADS
PADS是Mentor Graphics公司旗下的印制电路板 （PCB） 设计工具软件套装，本书以PADS 9.5为蓝本写作，目前最新版本为PADS VX，提供中文、英文、日文、巴西葡萄牙语4种语言版本。大名鼎鼎的Power PCB是PADS的前身。PADS功能强大，涵盖了电子产品从原理图设计、性能仿真，直至印制电路板设计实现整个流程的各个环节。通俗地讲，学会使用PADS就具备了使用计算机辅助设计电子产品的原理图和电路板的能力。
对于PADS初学者，通常会把PADS的模块名称及其具体功能混淆。Mentor Graphics为了满足电子行业中各类设计工作的需求，将 PADS 的众多功能模块整合为3 个套件，即PADS DS Suite、PADS LS Suite、PADS ES Suite，为方便大家记忆，表1-1-1列出了PADS套件及模块清单。表1-1-1 PADS套件及模块清单
由于本书篇幅有限，内容仅涉及PADS Logic、Layout、Router模块。1.2 安装、启动PADS
随书附送的PADS安装光盘 （评估版） 可以用于安装学习本书所需的PADS软件。在安装之前，需要准备一台符合表1-2-1所示配置的个人计算机。当然，更高配置的个人计算机有助于提高软件运行速度和提升设计效率。表1-2-1 运行PADS 9.5 PC硬件配置要求
将PADS安装光盘放入计算机的光驱后，按照如图1-2-1所示的14个步骤，即可完成PADS评估版软件的安装。图1-2-1 安装PADS图1-2-1 安装PADS （续）
如同其他的应用软件一样，在Windows操作系统的程序菜单中可以找到如图1-2-2所示的程序菜单及快捷方式。
找到图1-2-2 所示的PADS Logic、Layout、Router快捷命令后，就可以启动相应的程序。除了安装随书赠送的PADS 光盘外，还可以通过访问 Mentor Graphics PADS 官方网站www.pads.com获得最新版本的PADS试用。图1-2-2 PADS Logic、Layout、Router程序快捷方式所处位置1.3 查看已安装的选项
根据表1-1-1所示，PADS的套件配置配备的模块数量有所不同，用户可以根据自身的需求选择合适的组件。例如，在PADS Logic中执行菜单命令 【工具】 → 【已安装的选项】，打开 【Installed Options】 对话框，可以通过图1-3-1 查看已安装授权套件许可证的状态，并可以设置 “签出” 许可证。同样，PADS Layout、Router 也具有此功能，设置方法与图1-3-1 描述类似。图1-3-1 查看已安装的选项1.4 检查PADS更新
任何一个软件或多或少都存在BUG，PADS也不例外。对此PADS提供了检查更新操作，若Mentor Graphics推出了供合法授权用户下载的更新包，可通过图1-4-1所示的方法获取并安装更新，用于解决软件BUG。PADS Logic、Layout、Router均提供此功能。图1-4-1 获取PADS更新1.5 PADS设计流程简介
如前所述，PADS包含许多功能模块，这些模块各负其责、相互协调为PCB设计工作服务。图1-5-1中各模块之间通过箭头关联，清楚地标明系统中各个模块的主要功能以及各自工作的先后顺序。图1-5-1 PADS设计流程
图1-5-1对于初学者而言稍显复杂，难以短时间理解其间的关系。表1-5-1 列出了PADS产品、模块用途说明。表1-5-1 PADS产品、模块用途说明续表
图1-5-2简化了使用PADS作为设计印制电路板时所经历的主要流程环节，其中省略了库管理、仿真、分析等环节。需要注意，此处省略的环节对于印制电路板设计也非常重要，尤其是对于高速电路设计。本书中着重介绍PADS Logic （原理图设计）、Layout （印制电路板布局布线）、Router （印制电路板智能布线） 3大软件模块，图1-5-2所示为主要流程环节与PADS模块的对应关系。图1-5-2 简化后的基于PADS Logic、Layout、Router的印制电路板设计流程1.6 无模命令
为了提升使用PADS进行电路设计的效率，PADS为Logic、Layout、Router提供了一种在任意时间通过输入代码字符方式设置、修改相关参数和功能的功能，该功能称为无模命令（Router称之为快捷方式）。例如，想要设置工作区的设计栅格为50mil，直接在PADS Logic或Layout设计环境中，通过键盘输入代码命令 G50，即可实现快速设置设计栅格的目的。表1-6-1～表1-6-7 列出了PADS Logic支持的无模命令。表1-6-1 与栅格设置有关的无模命令表1-6-2 与设计、层级设置有关的无模命令表1-6-3 与搜索有关的无模命令表1-6-4 与角度设置有关的无模命令表1-6-5 与编辑设置有关的无模命令表1-6-6 与绘图对象设置有关的无模命令表1-6-7 其他无模命令1.7 快捷键操作
对于无鼠标操作，或者是为了减少鼠标操作，使用键盘快捷键同样可以为选中的项快速执行命令并修改一些系统设置，表1-7-1～表 1-7-3 列出了 PADS Logic 的快捷键功能清单。表1-7-1 PADS Logic控制类快捷键续表表1-7-2 PADS Logic功能键快捷键列表表1-7-3 其他功能PADS Logic快捷键列表第2章PADS Logic设计准备2.1 熟悉PADS Logic工作界面
执行 “Windows桌面” 或 “程序” 菜单中的PADS Logic快捷方式，可以启动PADS Logic。图2-1-1 所示为 PADS Logic 软件界面 （欢迎界面），将 PADS Logic 界面分为8 个主要区域。图2-1-1 PADS Logic软件界面 （欢迎界面）
1） 菜单栏 和一般的Windows应用程序类似，PADS按照操作顺序以及命令分类等习惯提供了简洁的菜单栏和菜单栏命令，菜单栏中菜单命令的操作方法如常规的菜单栏操作一样。
2） 工具栏 PADS Logic界面中默认会显示3个工具栏，分别为图2-1-1中的2标准工具栏、3选择筛选条件工具栏、4原理图编辑工具栏，工具栏中提供了对应工具栏功能的快捷按钮，并提供了中文提示标签，具体使用方法在本书的相应章节会分别介绍其用法。
3） 项目浏览器 图2-1-1中的5号区域是项目浏览器窗口，该窗口以层次结构形式列出整个原理图设计中所有的对象。当原理图发生变化更新时，项目浏览器也会自动同步更新相应的信息。【动手练习】 打开\Samples\DEMO.sch文件，按照图2-1-2所示步骤设置 【允许选择】和 【缩放到选定对象】 选项，查看Logic工作区中的对象有何变化。图2-1-2 设置项目浏览器选项
项目浏览器窗口默认是显示的，若操作时关闭该窗口可通过执行菜单命令 【查看】 →【项目浏览器】 再次打开。【提示】 项目浏览器在元件编辑器环境中不可用。
4） 欢迎界面/设计工作区 图2-1-1 中的6 号区域是PADS Logic的 “设计工作区”。若首次运行PADS Logic，将会显示欢迎界面。“欢迎界面” 提供了带引导功能的简单上手操作入口，如开始新设计、打开已有设计、快速启动智能、教程等帮助信息的入口指引。当进入原理图编辑状态，该区域将呈现为原理图图纸。
5） 输出窗口 图2-1-1中7号区域是输出窗口。输出窗口功能强大，窗口内提供了可切换的 【状态】 选项卡和 【宏】 选项卡，并且分别为其提供工具栏。【状态】 选项卡用于显示当前会话的信息，【宏】 选项卡则用于运行、编辑、调试宏脚本。
该窗口默认情况下位于PADS Logic界面的左下角，通过按下鼠标左键并拖曳该窗口可以实现窗口的悬停或改变窗口摆放的位置。若操作时关闭了该窗口，可通过执行菜单命令【查看】 → 【输出窗口】 再次打开。2.2 文件操作
1） 打开一个已经打开的原理图文件 为了避免同一时间不同用户打开相同文件并进行编辑操作，PADS Logic、Layout、Router均提供了对应的保护功能。对于先打开文件的用户而言，该用户取得了该文件的编辑权限，并且对其他的用户设置了编辑锁定，而后打开相同文件的用户仅拥有只读权限。此后，打开该文件的用户仍要编辑该文件，则可以将该文件另存为一个新的文件，再进行编辑操作。【动手练习】 在同一台计算机上，先后两次打开\Samples\DEMO.sch文件 （均不关闭打开的文件），看看软件有何提示信息。
2） 新建文件 新建文件即新建一个原理图设计文件，最简单的方法如图2-2-1所示。此外，还可以用以下两种方法新建原理图文件。
执行菜单命令 【文件】 → 【新建】，同样也可以新建一个原理图文件。
在Windows 桌面的空白处，单击鼠标右键，选择 【新建】 子菜单→ 【PADS Logic Schematics】 命令，输入该原理图文件的名称，用鼠标左键双击该图标即可进入新建的原理图文件。【提示】 在新建文件操作过程中，系统会提示是否保存先前打开的文件。图2-2-1 文件操作
3） 另存文件 PADS Logic提供了 “保存” 和 “另存为” 功能用于保存设计文件，【保存】 按钮位于 【标准】 工具栏中，执行菜单命令【文件】→【保存】/【另存为】同样也能实现保存的功能。还可以使用快捷键【Ctrl】+【S】快速执行保存操作。
使用 “另存为” 功能时，会弹出 【文件另存为】 对话框，在该对话框中可以更改文件保存的路径以及文件名。
4） 打开文件 利用 【标准】 工具栏中的 【打开】 按钮打开一个原理图设计文件是最快捷的打开文件的操作方法。此外，执行菜单命令 【文件】 → 【打开】，或将PADS Logic原理图文件的图标拖入PADS Logic界面，均可实现文件打开操作。
5） 导入与导出操作 PADS Logic导入操作的主要作用有两个：一是利用导入操作实现插入多种格式的数据到当前的原理图中，另一个则是利用导入操作转换数据从而实现在PADS Logic中打开其他软件设计的原理图。表2-2-1列出了Logic可导入的文件类型及其说明。可以转换并由PADS Logic按新原理图文件打开的文件类型如表2-2-2所示。表2-2-1 Logic可导入至当前原理图的文件类型及其说明表2-2-2 以新原理图文件打开的导入文件的类型“导出” 操作是有选择性地提取当前打开的原理图文件的设计信息，并将其 “保存”为一个ASCII格式文件，使其能够兼容先前或当前软件的版本。此外，导出操作还可以导出创建PADS Logic默认的启动条件。【动手练习】 参看下列步骤练习导入、导出操作。（1） 执行菜单命令 【标准工具栏】 → 【文件】 → 【导入】，导入一个.DSN文件。（2） 打开Samples目录下的DEMO.sch文件，执行菜单命令 【标准工具栏】 → 【文件】→ 【导出】，将原理图文件导出为ASCII文件。
6） 原理图文件归档 一个完整的电路设计，不光是几个原理图和PCB文件，通常还包含许多的相关资料，如元件的datasheet、封装实物照片、可参考的设计等相关设计资料。执行菜单命令 【文件】 → 【归档】 可以将整个电路设计的相关资料分门别类地整理为一个压缩文件，便于日后的建档查询，操作如图2-2-2所示，在设置的归档目标文件夹中会找到一个归档压缩包文件。图2-2-2 文件归档操作2.3 设置【选项】对话框【选项】 对话框是为了方便用户预先设置PADS Logic优选项、命令而集中设置参数的对话框，包含4个方面的选项卡。在原理图编辑环境和元件编辑器环境均可设置 【选项】 对话框，但两者参数设置是相互独立的。按照图2-3-1所示的方法，可以打开原理图编辑器环境的 【选项】 对话框，或使用快捷键 【Ctrl】+【回车键】 也可以打开。相对之前英文版PADS而言，如今设置 【选项】 对话框时会方便很多，其中的参考都有言简意赅的中文说明。书中各章节内容当涉及 【选项】 对话框选项设置的相关操作时，均会提及设置的方法和意义。【常规】 选项卡：用于设置视图显示、栅格、光标样式、OLE对象、自动备份几个方面的参数设置。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]