Altium Designer 多张图纸设计

简介：
本教程详解如何使用Altium Designer进行多张图纸的设计工作，涵盖原理图绘制、PCB布局及二者间的协同编辑技巧。 ### Altium Designer 多图纸设计知识点详述 #### 一、页面结构 ##### 1.1 基本概念 在进行大型电子工程设计时，单一的原理图往往难以满足需求，因此Altium Designer提供了多图纸设计的功能。该功能允许设计师通过组合多个原理图来构建复杂的电路系统。一个多图纸设计工程通常由逻辑块组成，每个逻辑块可以是单独的原理图或者硬件描述语言（HDL）文件。在这个多级结构中，最高层的是主原理图图纸，也被称为工程顶层图纸。 多图纸之间的连接主要通过图表符（sheet symbol）来实现。一个图表符代表一个子图纸，并且可以在主原理图中通过点击“Place > Sheet Symbol”来放置。子图纸还可以进一步通过图表符连接到更低层级的图纸，从而形成复杂的多级结构。 在放置图表符时，可以在“Designer”区域指定标识符，如果标识符包含“Repeat”关键字，还可以实现多通道功能。此外，在“FileName”字段中输入子图纸的文件名，即可实现对该子图纸的调用。 编译多图纸工程之后，软件会自动识别各个图纸之间的逻辑关系，并生成一个树状结构，直观地展示出图纸之间的层次关系。 ##### 1.2 层次结构 多图纸设计支持以下几种层次结构： - **自上而下**：从主原理图图纸开始，通过命令如“Design > Create Sheet from Symbol”、“Design > Create HDL file from Symbol”等创建子图纸或HDL文件。 - **自下而上**：从主原理图图纸开始，通过“Design > Create Symbol from Sheet or HDL”等命令创建图表符或顶层元件。 - **混合原理图HDL文件层次**：在这种结构中，图表符可以调用原理图或HDL文件，具体取决于所指定的文件名。 ##### 1.3 层次结构维护 为了确保多图纸设计的一致性和准确性，Altium Designer提供了几个工具用于维护层次结构。 - **端口与图纸入口的同步**：当子图纸中的端口与图表符不匹配时，可以通过“Design > Synchronize Sheet Entries and Ports”命令来同步两者之间的差异。如果希望更改子图纸端口以匹配图表符，可以选择命令中的第一个图标；如果希望修改图表符以匹配子图纸端口，则应选择第二个图标。 - **重命名图表符对应的子图纸**：通常的做法是先修改子图纸的名称，然后更新图表符中的“filename”，最后重新编译工程。Altium Designer提供了一个便捷的方法：“Design > Rename Child Sheet”。通过这个命令，可以轻松地更改图表符对应的子图纸名称。 ##### 1.4 多通道设计 在多图纸设计中，有时需要重复使用同一张图纸。Altium Designer提供了两种方法来实现这一点： - **通过多个图表符调用同一张子图纸**：这种方法相对简单直接，只需在主原理图中多次放置相同的图表符即可。 - **通过带有“Repeat”关键字的图表符**：在图表符的“Designator”区域输入含有“Repeat”的语句，格式为：`Repeat(SheetSymbolDesignator, FirstInstance, LastInstance)`。其中，“SheetSymbolDesignator”是图表符本身的名称，“FirstInstance”和“LastInstance”共同定义了通道的数量。 ##### 1.5 单个图表符调用多个子图纸 除了通过多个图表符来调用同一个子图纸外，还可以通过单个图表符来调用多个子图纸。这只需要在图表符的“FileName”区域输入多个子图纸的文件名，并用分号隔开即可。这些子图纸之间的连接可以通过跨图纸接口（off-sheet connectors）来实现。 #### 二、网络连通性 在多图纸设计中，网络连通性是一个非常重要的概念。因为涉及到不同图纸之间的线路连接，因此需要使用特定的网络标识符来确保正确的连接。 ##### 2.1 各类网络标识符 在多图纸设计中，涉及的主要网络标识符包括： - **网络标签（net labels）**：这是最基本的网络标识符，用于在同一张图纸内连接不同的元件。 - **网络入口（sheet entry）**：用于连接不同图纸之间的网络。每个网络入口都有唯一的名称，可以用于在主图纸和子图纸之间建立网络连接。 - **图表符网络入口（sheet symbol entry）**：与网络入口类似，但与图表符关联，用于连接主图纸与子图纸。 通过合理使用这些网络标识符，可以确保多图纸设计中的网络正确无误地连接起来，从而实现复杂电路系统的有效设计。