Ｐｒｏｔｅｌ設計電路中元件屬性的相關性研究

摘要： Protel 99se軟件使用簡單，功能強大，是目前眾多高校電子專業學習EDA設計課程的常用軟件，但Protel軟件的一些特性讓剛接觸它的學生感覺到困惑。本文主要針對SCH元件與PCB元件之間的相關性進行簡單說明，希望對廣大初學者有所幫助。

關鍵詞： Protel 99se SCH元件 PCB元件 相關性

Protel 99se軟件功能強大。其采用了*.DDB數據庫格式保存文件，所有同一工程相關的SCH、PCB等文件都可以在同一*.DDB數據庫中并存，非常科學，利于集體開發和文件的有效管理。還有一個優點就是自動布線引擎很強大，在雙面板的前提下，可以在很短的時間內自動布通復雜線路。

Protel 99se軟件中集成了多種編輯器，元件就是各種編輯器的基本元素之一，Protel電路設計就是以元件為基礎進行的。學生在學習PCB設計的過程中，經常會因為對元件的屬性相關性認識不足而產生許多錯誤。筆者針對這點談談自己的體會。

一、元件的相關性

在加載網絡表（Load Net）或者在同步設計（Update PCB）的過程中，要求非常熟悉SCH元件與PCB元件的對應關系，否則在自動產生網絡宏命令時會產生很多意想不到的錯誤（Error），同時也不便于盡快地修改設計，減少錯誤的發生。下面闡述Protel軟件中的元件相關性，并提出PCB設計過程中必須注意的幾個問題。

1.SCH元件與PCB元件的對應關系，包括兩種元件的序號（Designator）與它們的封裝屬性（Footprint）。

2.SCH元件引腳屬性與PCB元件焊盤屬性的對應關系，包括SCH元件引腳序號（Pin Number）/PCB焊盤編號（Pad Designator）、SCH元件引腳數量/PCB元件焊盤數量。

二、基于元件相關性的PCB設計要求

基于以上元件及引腳屬性之間的對應轉換關系，在SCH至PCB同步設計過程中必須注意以下幾點：

1.基于元件序號的對等轉換關系，要求SCH原理圖中的所有元件的序號具有唯一性，不允許重復編號。否則，如果元件序號重復，在同步設計過程中會出現丟失元件的設計錯誤，但又無錯誤提示。

2.基于元件封裝屬性的對等轉換關系，要求SCH原理圖中的所有元件的Footprint屬性定義正確，符合印刷線路板中的實際元件特性參數，具體包括元件的形狀大小、焊盤間距、焊盤位置、焊點數量等參數信息，而且在當前PCB編輯器已加載的PCB元件庫中確實存在所定義的PCB元件封裝。否則，在同步設計過程中會出現Footprint not found in Library以及相關的Net not found網絡加載錯誤、或Node not found節點添置錯誤提示等。

3.基于原理圖元件引腳序號與PCB元件焊盤編號的對等轉換關系，要求在同步設計過程中，原理圖元件的Pin Number引腳序號與PCB元件的Pad Designator焊盤編號一一對應。這也是學生最感困惑的一點。事實上，原理圖元件引腳序號Pin Number主要表示其引腳功能，而PCB元件焊盤編號Pad Designator則代表其相應引腳的焊盤位置信息，應該高度重視其對應關系，如果處理不當，則會出現很多連帶性設計錯誤，如在同步設計過程中出現Node not found等錯誤提示，而學生很難找到并修改錯誤，嚴重影響PCB設計進度。

4.基于引腳與焊盤數量上的對等轉換關系，要求SCH元件的引腳數量與必須與PCB元件的焊盤數量相匹配。否則，會出現最基本的PCB常規錯誤。

三、基于元件相關性的PCB設計錯誤分析

如果注意到Protel軟件中的元件相關性，就很容易解釋PCB自動化設計過程中的疑問，并能迅速修改設計錯誤，完成PCB設計。

1.PCB同步設計過程中的宏命令約有10類：

Add node增加節點

Add new net增加新網絡

Add new component增加新元件

Remove node刪除節點

Remove net刪除網絡

Remove component刪除元件

Change net name改變網絡名稱

Change component footprint改變元件外形

Change component designator改變元件序號

Change component comment改變元件注釋

2.在執行宏命令的過程中最常見的錯誤及其釋疑：

例1.在執行宏命令Add new component（增加新元件）時出現錯誤提示“Footprint not found in library”：

根據Protel 99se中元件屬性的相關性，PCB元件封裝屬性是同步設計屬性相互轉換過程中必需的內容，因此，應檢查在原理圖中是否未定義元件封裝，或定義了錯誤的元件封裝，或元件封裝定義正確但在已加載的PCB元件庫中無此元件外形。

例2.在執行宏命令Add node（增加節點）時出現錯誤提示“Component not found”：

這是由于未找到相應的PCB元件封裝導致宏命令Add node無法執行，具體來說可能是在原理圖中未定義元件封裝，或定義了錯誤的元件封裝，或元件封裝定義正確但在已加載的PCB元件庫中無此元件外形。根據Protel 99se中元件屬性的相關性，注意到節點屬性也是元件屬性中的一部分，重點檢查與宏命令中提示節點有關的PCB元件封裝外形有無定義、正確與否等。

例3.在執行宏命令Add node（增加節點）時出現錯誤提示“Node not found”：

這種情況往往發生在原理中定義的元件封裝名稱正確，但由于腳位（節點）名稱不一致，出現找不到節點的錯誤提示。因此，只要根據Protel 99se中元件屬性的相關性修改原理圖元件引腳屬性，或者修改PCB元件封裝的焊盤屬性，即能達到元件腳位的一致性要求，最后完成PCB設計錯誤的更正。

其他設計錯誤還有很多，在此不一一舉例。在查找PCB設計錯誤的有關疑問過程中，要從綜合的角度注意同步設計過程中宏命令的類型、錯誤提示的類別、錯誤之間的關聯性，另外還要特別注重Protel 99se元件屬性的相關性，只有這樣才容易發現錯誤并迅速修改設計。這對剛開始學習使用Protel 99se來進行電路板設計的學生來說十分重要。

參考文獻：

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