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第1章　软件安装及License设置1

目录1

1.1 概述2

1.1.1　功能及特点2

1.1.2　设计过程4

1.1.3　设计流程4

1.1.4　计算机配置要求5

1.2　软件安装6

1.3　License设置18

第2章　Capture原理图设计工作平台21

2.2　原理图工作环境22

2.1 OrCAD/Capture CIS软件功能介绍22

2.3　设置图纸参数23

2.3.1　设置颜色24

2.3.2　设置格点属性25

2.3.3　杂项的设置25

2.3.4　设置其他参数26

2.4　设置设计模板26

2.4.1 字体设置26

2.4.2　标题栏（Title Block）设置27

2.4.3　页面尺寸（Page Size）设置28

2.4.4　格点参数（Grid Reference）设置29

2.4.6　设置SDT兼容性30

2.4.5　设置层次图参数30

2.5　设置打印属性31

第3章　制作元件及创建元件库35

3.1　创建单个元件36

3.1.1　直接新建元件36

3.1.2　用电子表格新建元件45

3.2　创建复合封装元件48

3.2.1 创建U?A48

3.2.2　创建U?B,U?C和U?D49

3.3　大元件的分割50

3.4　创建其他元件51

习题52

第4章　创建新设计53

4.1　原理图设计规范54

4.2　Capture基本名词术语54

4.3　建立新项目56

4.4　放置元件57

4.4.1　放置基本元件58

4.4.2　对元件的基本操作60

4.4.3　放置电源和接地符号61

4.4.4　完成元件放置62

4.5　创建分级模块63

4.5.1　创建简单层次式电路63

4.5.2　创建复合层次式电路69

4.6　修改元件序号与元件值72

4.7.1　导线的连接73

4.7　连接电路图73

4.7.2　总线的连接74

4.7.3　线路示意76

4.8　标题栏的处理78

4.9　添加文本和图像79

4.10　建立压缩文档80

4.11　平坦式和层次式电路图设计81

4.11.1　平坦式和层次式电路特点81

4.11.2　电路图的连接83

习题84

第5章 PCB设计预处理87

5.1.1　编辑元件属性的两种方法88

5.1　编辑元件的属性88

5.1.2　指定元件封装90

5.1.3　参数整体赋值90

5.1.4　分类属性编辑92

5.1.5　定义ROOM属性93

5.1.6　定义按页摆放属性94

5.2 Capture到Allegro PCB Editor的信号属性分配97

5.2.1　为网络分配PROPAGATION_DELAY属性98

5.2.2　为网络分配RELATIVE_PROPAGATION_DELAY属性100

5.2.3　为网络分配RATSNEST_SCHEDULE属性101

5.2.4　输出新增属性102

5.3　建立差分对102

5.3.1 为2个Flat网络建立差分对（手动建立差分对）102

5.3.2　为1个设计中多对Flat网络同时建立差分对（自动建立差分对）103

5.4　Capture中总线（Bus）的应用105

5.4.1　平坦式电路图设计中总线的应用105

5.4.2　层次式电路图设计中总线的应用109

5.5　原理图绘制后续处理113

5.5.1　设计规则检查113

5.5.2　为元件自动编号117

5.5.3　回注（Back Annotation）119

5.5.4 自动更新元件或网络的属性120

5.5.5　生成网络表121

5.5.6　生成元件清单123

5.5.7　属性参数的输出／输入125

习题127

第6章　Allegro的属性设置129

6.1　Allegro的界面介绍130

6.2　设置工具栏135

6.3 定制Allegro环境136

6.3.1　设置绘图参数137

6.3.2　设置文字尺寸142

6.3.3　设置格点142

6.3.4　设置Subclasses选项143

6.3.5　设置B/B Via144

6.3.6　电路板的预览功能146

6.3.7　打印设置146

6.3.8　设置自动保存功能148

6.4.2　画面控制149

6.4　编辑窗口控制149

6.4.1 鼠标按键功能149

6.4.3　使用Strokes150

6.4.4　设置快捷键151

6.4.5　控制面板位置设置153

6.4.6　定义和运行脚本153

习题157

第7章　建立焊盘159

7.1　基本概念160

7.2　为通过孔管脚（THP）建立焊盘161

7.2.1　热风焊盘（Thermal Relief）的建立方法161

7.2.2　正方形有钻孔的焊盘（Padstack）的建立方法164

7.2.3　圆形有钻孔的焊盘的建立方法172

7.2.4　椭圆形有钻孔的焊盘的建立方法175

7.3　为表面贴装器件（SMD）建立焊盘178

7.4　为过孔（Via）建立焊盘181

习题183

第8章　建立元件封装185

8.1　基本概念186

8.2　利用向导建立元件封装186

8.2.1　利用向导建立DIP24封装186

8.2.2　利用向导建立PLCC84封装191

8.3　手工创建元件封装196

8.3.1　手工建立DIN64封装196

8.3.2　手工建立LED封装203

习题207

第9章　电路板的建立209

9.1　建立电路板210

9.1.1 使用电路板向导（Board Wizard）建立电路板210

9.1.2　手工建立电路板215

9.1.3　建立电路板机械符号220

9.1.4　建立Demo设计文件228

9.2　输入网络表234

习题237

第10章　设置设计规则239

10.1　设置标准设计规则240

10.2.1　间距规则设置241

10.2　设置扩展设计规则241

10.2.2　物理规则设置244

10.3 设置设计约束（Design Constraints）246

10.4　设置元件属性246

10.4.1　为元件添加属性246

10.4.2　为元件添加FIXED属性248

10.4.3　为元件添加Room属性248

10.4.4　为网络添加属性250

10.4.5　显示属性和元素250

10.4.6　删除属性252

习题253

第11章　布局255

11.1.2　添加ROOM257

11.1.1　设置格点257

11.1　规划电路板257

11.1.3　为预摆放封装分配元件序号259

11.2　手工摆放元件260

11.2.1　按照元件序号摆放260

11.2.2　高亮GND和VCC网络262

11.2.3　改变元件默认方向263

11.2.4　移动元件263

11.3　快速摆放元件264

11.3.1　快速摆放元件到分配的Room中264

11.3.2　快速摆放剩余的有源器件266

11.3.3　产生报告268

习题270

第12章　高级布局271

12.1 显示飞线272

12.2　交换273

12.2.1 功能交换273

12.2.2　管脚交换275

12.2.3　元件交换276

12.2.4　自动交换277

12.3 使用ALT_SYMBOL属性摆放278

12.4　按Capture原理图页进行摆放279

12.5　原理图与Allegro交互摆放283

12.5.1　原理图与Allegro交互设置方法283

12.5.2　Capture和Allegro交互选择283

12.5.3　Capture与Allegro交互高亮和反高亮元件284

12.5.4　Capture与Allegro交互高亮和反高亮网络286

12.6　自动布局287

12.6.1　设置布局的网格287

12.6.2　设置元件进行自动布局的属性289

12.6.3　元件的自动布局290

习题293

第13章　铺铜295

13.1　基本概念296

13.1.1　正片和负片296

13.1.2　动态铜箔和静态铜箔297

13.2.2　为VCC电源层建立Shape298

13.2.1　显示平面层298

13.2　为平面层建立Shape298

13.2.3　为GND地层建立Shape299

13.3　分割平面300

13.3.1　使用Anti Etch分割平面300

13.3.2　使用添加多边形的方法分割平面303

13.4　分割复杂平面314

13.4.1 定义复杂平面并把它输出底片314

13.4.2　添加负平面Shape并进行负平面孤铜检查316

习题318

第14章　布线319

14.1　布线的基本原则320

14.3　定义布线的格点321

14.2　布线的相关命令321

14.4　手工布线323

14.4.1　添加连接线323

14.4.2　删除走线324

14.4.3　添加过孔325

14.4.4　使用Bubble选项布线327

14.5 扇出（Fanout By Pick）327

14.6　群组布线329

14.7 自动布线的准备工作331

14.7.1 浏览前面的设计过程中定义的规则331

14.7.2　在指定层布地址线的规则设置332

14.7.3　设置电气规则334

14.7.4　设置特殊规则区域337

14.8 自动布线340

14.8.1　使用Auto Router自动布线340

14.8.2　使用CCT布线器自动布线347

14.8.3　对指定网络或元件布线（Route Net(s)by Pick）350

14.9　控制并编辑线352

14.9.1　控制线的长度352

14.9.2　差分布线358

14.9.3　高速网络布线369

14.9.4　45°角布线调整（Miter By Pick）372

14.9.5　改善布线的连接374

14.10　优化布线（Gloss）379

14.10.1　固定关键网络379

14.10.2　Gloss参数设置380

14.10.3　添加和删除泪滴382

14.10.4　自定义平滑（Custom Smooth）走线383

习题385

第15章 后处理387

15.1　重命名元件序号388

15.1.1 自动重命名元件序号388

15.1.2　手动重命名元件序号391

15.2　文字面调整391

15.2.1　修改文字面字体大小391

15.2.2　改变文字的位置和角度392

15.2.3　调整Room的字体393

15.3 回注（Back Annotation）394

习题396

第16章　加入测试点397

16.1　产生测试点398

16.1.1 自动加入测试点398

16.1.2　建立测试夹具的钻孔文件402

16.2　修改测试点403

16.2.1　手动添加测试点403

16.2.2　手动删除测试点404

16.2.3　交换测试点405

16.2.4　重新产生log文件、钻孔数据和报告405

16.2.5　建立测试夹具407

习题408

第17章　电路板加工前的准备工作409

17.1　建立丝印层410

17.1.1　设置层面颜色和可视性410

17.1.2　自动添加丝印层410

17.2　建立报告413

17.3 建立Artwork文件414

17.3.1　设置加工文件参数414

17.3.2　设置底片控制文件416

17.3.3　建立新的底片控制文件417

17.3.4　建立Soldermask Top底片控制文件418

17.3.5　建立Solderrnask Bottom底片控制文件418

17.3.6　运行DRC检查419

17.3.7　建立加工文件420

17.4　浏览Gerber文件422

17.4.1　为底片建立一个新的Subclass422

17.4.2　加载Artwork文件到PCB编辑器423

17.5　建立钻孔图424

17.5.1　颜色与可视性设置424

17.5.2　建立钻孔符号和图例425

17.6　建立结构图和装配图427

17.6.1　建立结构图427

17.6.2　建立装配图427

17.7 建立NC DRILL文件428

习题429

第18章　Allegro其他高级功能431

18.1　设置过孔的焊盘432

18.2　更新元件封装符号433

18.3　Net和Xnet434

18.4　技术文件的处理435

18.4.1　输出技术文件435

18.4.2　输入技术文件到新设计中436

18.4.3　比较技术文件438

18.5　设计重用440

18.6　DFA检查447

18.7　修改env文件449

18.8　Skill的程序安装及功能说明450

18.8.1　Skill程序安装450

18.8.2　Skill功能说明452

习题453

第19章　高速PCB设计知识455

19.1 高速PCB的基本概念456

19.1.1 电子系统设计所面临的挑战456

19.1.2　高速电路的定义456

19.1.3　高速信号的确定456

19.1.4　传输线457

19.1.5　传输线效应457

19.2　PCB设计前的准备工作458

19.2.1　设计前的准备工作458

19.2.2　电路板的层叠458

19.2.6　预布线阶段459

19.2.5　技术选择459

19.2.3　串扰和阻抗控制459

19.2.4　重要的高速结点459

19.2.7　避免传输线效应的方法460

19.3　高速PCB布线462

19.3.1　高速PCB信号线的布线基本原则462

19.3.2　地线设计462

19.4　布线后信号完整性仿真463

19.4.1　布线后信号完整性仿真的意义463

19.4.2　模型的选择463

19.5　提高抗电磁干扰能力的措施463

19.5.1 需要特别注意抗电磁干扰的系统463

19.5.2　应采取的抗干扰措施464

19.6　测试与比较465

第20章　仿真前的准备工作467

20.1 验证IBIS模型468

20.1.1　浏览解析的IBIS文件结果468

20.1.2　在Model Integrity中仿真IOCell模型473

20.1.3　使用IBIS to DML转换器475

20.1.4　浏览DML文件的错误和警告信息475

20.1.5　使用Espice to Spice转换器477

20.2　预布局480

20.3 电路板设置要求（Setup Advisor）484

20.3.1　叠层设置484

20.3.2　设置DC电压值487

20.3.3　器件设置（Device Setup）488

20.3.4　SI模型分配490

20.3.5　SI检查（SI Audit）497

20.4　基本的PCB SI功能498

20.4.1　设置显示内容498

20.4.2　显示网络飞线498

20.4.3　确定HA3网络的元件500

20.4.4　摆放元件于板框内500

习题501

第21章　约束驱动布局503

21.1　预布局拓扑提取和仿真504

21.1.1　预布局拓扑提取的设置504

21.1.2　预布局拓扑提取分析506

21.1.3　执行反射仿真510

21.1.4　反射仿真测量516

21.2　设置和添加约束528

21.2.1　运行参数扫描531

21.2.2　为拓扑添加约束537

21.2.3　分析拓扑约束543

21.3　模板应用和约束驱动布局545

21.3.1 为串扰仿真建立拓扑547

21.3.2　执行串扰仿真559

21.3.3　应用电气约束规则564

21.3.4　解决DRC错误568

习题572

第22章　约束驱动布线573

22.1　手工布线574

22.1.1　手工为HA4网络布线574

22.1.2　布线后调整582

22.2 自动布线584

22.2.1　为HA4和HA9网络自动布线584

22.2.2　检查已布线的网络587

22.2.3　使用Automatic Router自动布线595

22.3　分析布线网络的拓扑597

22.3.1　设置分析参数597

22.3.2　仿真分析601

习题606

第23章　后布线DRC分析607

23.1　更新拓扑模板608

23.1.1　获取DRC错误信息608

23.1.2　修改模板的参数610

23.1.3　更新拓扑614

23.2　后仿真616

23.2.1　反射仿真616

23.2.2　综合仿真624

23.2.3　串扰仿真626

23.2.4　Simultaneous Switching Noise仿真629

23.3　多板仿真641

23.3.1　多板建模641

23.3.2　使用DesignLink分析反射647

习题652

第24章　差分对设计653

24.1　建立差分对654

24.1.1　手工建立差分对654

24.1.2　自动建立差分对655

24.2　仿真前准备工作657

24.2.1　阻抗控制657

24.2.2　分配器件模型662

24.3　仿真差分对667

24.3.1　提取差分对拓扑667

24.3.2　分析差分对网络670

24.4.1　设置差分对约束681

24.4　差分对约束681

24.4.2　应用差分对约束682

24.5　差分对布线684

24.5.1　设置Constraint Manager684

24.5.2　为DIFFLOOPIN网络手动布线685

24.6　后布线分析688

习题692

附录A User Preferences设置693

附录B　DRC错误代码711

B.1 单一字符的错误代码711

B.2　双字符的错误代码712

参考文献715