PROTEL99SE__裝載網絡表時出現(xiàn)的錯誤分析及對策.doc

1 網絡表定義及功能 網絡表是設計電路板過程中所需的非常重要的文件，它是連接電氣原理圖和PCB板的橋梁.網絡表是對電氣原理圖中各元件之間電氣連接的定義，是從圖形化的原理圖中提煉出來的元件連接網絡的文字表達形式.在PCB制作中加載網表，可以自動得到與原理圖中完全相同的各元件之間的連接關系.以.NET為后綴的網絡表由以下2部分組成1） 元件表.描述原理圖中元件的三大屬性，其描述信息都在方括號中，分別為：元件標號，電路中各元件所設置的符號；元件封裝形式，即在PCB板中使用的元件；元件型號，對元件自身屬性的描述，不同類型元件在元件型號中的表明方式不同，可以根據需要指出有效值的大小，也可以指出其芯片類型.元件描述格式如下： 元件定義開始C1 元件標號RAD0.2 元件封裝O.1uF 元件注釋型號三個空白行，系統(tǒng)保留，可以省略 元件定義結束2) 連線網絡表.包含原理圖中所有電氣連接網絡網絡信息都在圓括號中，分別為：網絡名稱，若在原理圖中的連接線上定義了網絡標號，則在網絡表中以網絡標號命名此網絡，若沒有定義網絡標號，則在生成網絡表時由軟件按順序指定名稱；網絡中的節(jié)點信息，節(jié)點信息包括元件標號和管腳序號；在同一網絡中的所有元件管腳均相連，即網絡名可以網絡內任意管腳定義.網絡連接描述格式如下：( 網絡定義開始NetC1.1 網絡名稱C1-1 元器件標號及管腳號Q2-1 元器件標號及管腳號R3-2 元器件標號及管腳號) 網絡定義結柬顯然，這是以元件c1的1管腳命名的網絡連接表NetC1_1，在連接表中c1的1管腳 、Q2的1管腳、 R3的2管腳相連接.同理，以NetQ2_1NetR3_2命名，也能得到同樣效果.2 網絡表生成過程中的常見錯誤 在PCB圖中裝入網絡表時常常會產生各種錯誤，現(xiàn)就裝入網絡表時產生的常見錯誤及原因進行分析并給出相應的解決辦法.1)在原理圖中未定義元件的封裝形式.錯誤提示：FOOTPRINT NOT FOUND IN LIBRARY.錯誤原因：在原理圖中未定義元件封裝形式，PCB裝入網絡表時找不到對應的元件封裝.解決辦法：打開網絡表文件查看哪些元件未定義封裝，并直接在網絡表中對該元件增加封裝，或者在原理圖中找到相應的元件，雙擊該元件，在彈出的屬性對話框中的FOOTPRINT欄中填入相應的元件封裝.2)PCB封裝定義的名稱不存在.錯誤提示：FOOTPRINT * NOT FOUND.錯誤原因：在原理圖中定義的元件封裝在PCB元件庫中找不到，裝入網絡表時找不到對應的元件封裝；PCB文件中未調入相應的PCB元件庫；PCB庫中的元件名與原理圖中定義的名稱不同.解決辦法：確認所需的PCB元件庫是否調入，確認原理圖中定義的元件封裝和PCB元件庫中的是否一致.3)元件的管腳名稱與PCB庫中封裝名稱不同.某些元件的標號封裝名稱都一致，但由于原理圖中元件庫定義的元件管腳名稱與PCB封裝定義的管腳名稱不同，導致裝入錯誤.如原理圖庫中的Miscellaneous Devices.Lib庫中的二極管和三極管，其管腳的定義與PCB庫中相應封裝的管腳的定義不一致而導致出錯.如二極管中管腳定義為：AK，若使用PCB通用庫PCB Footprints.Lib封裝diode0.4diode0.7，而封裝焊盤號定義卻為：12，所以裝入此元件時就會發(fā)生二極管連接關系丟失現(xiàn)象.解決辦法：修改原理圖庫的管腳號或PCB庫中的元件的焊盤號，使之相互對應.4)原理圖中元件的管腳與PCB封裝管腳數(shù)目不同.如果原理圖庫中元件的管腳數(shù)目與PCB庫中封裝的管腳數(shù)目沒有一一對應，在裝入時也會出錯.這種錯誤主要發(fā)生在自己做的一些器件或一些特殊的器件上.例如電源變壓器的接地端在原理圖庫中存在，而在制作相應的PCB封裝時未能給它分配焊盤，則在裝入此元件時就會發(fā)生錯誤.解決辦法：根據元件實際屬性，作相應修改.3 巧用網絡表設計電路板 通常網絡表的準確性受原理圖制作的影響.設計者頻繁修改原理圖電路，以保證網絡表的準確性，從而影響設計PCB進程.下面介紹一種簡單快捷的PCB設計方法.首先，手動制作網絡表.由于在電路板自動布線過程中，必須加載網絡表.網絡表中含有兩大屬性-元件表和連線網絡表.因此可以根據電路元件配置情況及連接關系，手動書寫網絡表，再加載到PCB中進行自動布線，從而保證PCB制作的高效性，同時省掉了原理圖復雜的設計.具體作法如下：檢查元件儲備情況，是否需要在PCB元件庫中新增元件，原理圖元件管腳是否與PCB焊盤號相對應，若不相對應修改使其對應.新建一個空白文件，將其后綴保存為.net.根據電路元件配置情況，先書寫元件，再根據各元件管腳間的連接關系，逐級書寫連接關系表. 將NET文件用Protel 99打開，在PCB中加載網絡表，手動調整元件布局，最后進行自動布線.現(xiàn)有電路圖如圖1所示，元件屬性見表1. 然后，打開元件庫PCB Footprints.1lb，將二極管封裝DIODE0.4中焊盤號AK，分別修改為12，三極管焊盤號順序管腳按基極1，集電極2 ，發(fā)射極3修改，并保存最后，建立NET文件，手動編輯網絡表，以如下格式書寫，并命名為XB1.NET/元件描述C1RAD0.233PV4TO-59013/網絡連接表(Netv1-1V1-1V2-2) (NetC1-1C1-1V4-3)在Protel 99環(huán)境下打開XB1.NET，將自動生成XB1.DDB文件，新建文件XB1.pcb,根據自身需要進行PCB初始環(huán)境設置，同時打開禁止布線層Keepout layer,畫上板邊線，確定印刷板大??；選擇Design/Netlist加載網絡表，手動調整元件布局，最后進行自動布線，得到PCB板如圖2，對照網絡表與PCB圖，檢驗元件屬性，連接關系是否正確，若存在錯誤，可適當調整PROTEL99SE 裝載網絡表時出現(xiàn)的錯誤分析及對策摘要：從網絡表定義的功能及裝載網絡表和元件的方法出發(fā)，歸納了網絡表裝載過程中經常出現(xiàn)的五種網絡宏錯誤：未定義元件封裝形式、PCB封裝定義的名稱不存在、沒有找到元件、沒有找到節(jié)點、網絡已經存在，分析出錯的可能原因并給出了解決方法。關鍵詞：裝載網絡表和元件；網絡宏錯誤；錯誤原因；解決方法0 引言 ProteI設計系統(tǒng)是世界上第一套將EDA技術導入Windows環(huán)境的EDA開發(fā)工具，它功能強大，界面友好，是當今最流行、最暢銷的EDA(電子設計自動化)軟件之一。一般來說，使用Protel軟件進行電路板設計需要經過原理圖設計(電路仿真)、生成網絡表、規(guī)劃PCB板、裝入網絡表、元件布局、元件布線等步驟。在載入網絡表生成網絡宏以及編輯網絡宏時，常會出現(xiàn)一些網絡宏錯誤，從而造成載入失敗。如不解決這些錯誤，相應的宏操作則根本無法正常進行，這給后面PCB設計帶來很多問題，導致設計工作無法順利進行。本文主要闡述裝入網絡表和元件的兩種方法及網絡表載入時出現(xiàn)的各種典型錯誤信息產生的原因和解決的辦法。1 網絡表定義及功能 網絡表是設計電路板過程中所需的非常重要的文件，它是電路原理圖設計和PCB板設計之間的橋梁，是生成PCB文件的靈魂。網絡表顧名思義就是原理圖中各元件之間的電氣連接定義，是從圖形化的原理圖中提煉出來的元件網絡連接的文字表達式。通過網絡表的傳遞，在PCB板圖中可以自動得到與原理圖中完全相同的各元件之間的連接定義。 Protel軟件可以產生幾種格式的網絡表來適應不同PCB設計工具。Protel原理圖產生的以net為后綴的網絡表文件由兩部分組成：第一部分：元件信息，描述原理圖中元件的三大屬性，元件的描述信息都在方括號中，第一行是元件標號，通常各類不同的元件由不同的字母開頭。如R開頭表示電阻，C開頭的表示電容；第二行是該元件在PCB板中的封裝形式；第三行是該元件的型號。對元件自身屬性的描述，不同類型元件在元件型號中的表明方式不同，可以根據需要指出有效值的大小，也可以指出其芯片類型。如典型的Protel格式描述元件信息： 元件定義開始C1 元件標號RB24 元件封裝22 元件注釋、型號 元件定義結束 第二部分：元件連接信息，包含原理圖中所有電氣連接網絡。網絡信息都在圓括號中，其中第一行是網絡名稱，如果在原理圖中的連線上定義了網絡標號，則在網絡表中以網絡標號命名此網絡，如果沒有定義網絡標號，則在生成網絡表時由軟件按順序指定名稱；第二行及后面各行是網絡中的節(jié)點信息，節(jié)點信息包括元件標號和管腳序號，如U313指的是標號為U3元件的第13個引腳。在同一網絡中的所有元件管腳均相連，即網絡名可以為網絡內任意管腳定義。典型的Protel格式元浸連接描述信息：( 網絡定義開始NetCl_l 網絡名稱Cl_l 元器件標號及管腳號Q2_2 元器件標號及管腳號R3_2 元器件標號及管腳號) 網絡定義結束 顯然，這是以元件C1的l管腳命名的網絡連接表NetCl_1，連接表中表示Cl的l管腳、Q2的2管腳、R3的2管腳是連接在一起的。 編輯好的網絡表，在裝載網絡表之前，必須仔細檢查兩個地方：一、元件標號要避免重復；二、元件封裝是否存在，以及封裝信息是否正確、適合。2 裝入網絡表與元件 網絡表與元件的裝入過程實際上就是將原理圖設計的數(shù)據裝入印刷電路板的設計系統(tǒng)PCB的過程，這個過程可以通過兩種方法來實現(xiàn)。方法一：利用同步器從原理圖文件中直接裝入網絡表和元件，必須先在原理圖所在的同一個設計數(shù)據庫中創(chuàng)建一個PCB文件，并預先裝入所需的全部PCB元件庫。方法二：利用網絡表文件裝入網絡表和元件。PCB設計系統(tǒng)中數(shù)據的所有變化，都可以通過網絡宏來完成。網絡宏列表包括三列屬性：N0列(用于顯示轉化網絡表的步驟編號)；Action列(用于顯示轉化網絡表時將要執(zhí)行的操作內容)；Error列(用于顯示轉化網絡表中出現(xiàn)的錯誤)。 在PCB制作中裝入網絡表時常常會由于各種原因產生錯誤，而軟件本身提供的錯誤信息太過簡單，往往只是簡單的一句英文提示，讓人理解不透，這給后面PCB設計帶來很多問題，導致設計工作無法順利進行。下面將從顯示的各種典型宏錯誤，分析錯誤的可能原因，并給出相應的解決方案。3 常見的網絡宏出錯信息、原因及處理方式31 在原理圖中未定義元件封裝形式 錯誤描述：Footprint not found in Library 錯誤原因：(1)在電路原理圖中，元件沒有指定封裝形式；(2)在PCB編輯器中沒有添加含有所需封裝元件的元件庫； 處理方式：(1)打開網絡表文件查看哪些元件未定義封裝，并直接在網絡表中對該元件增加封裝，或者在原理圖中找到相應的元件，雙擊該元件，在彈出的屬性對話框中的Footprint欄中填入相應的元件封裝；(2)在PCB編輯器中，執(zhí)行菜單命令DesignAddRemove Library，在彈出的對話框中，指定所需的PCB元件庫，將它添加到當前的PCB編輯器中。32 PCB封裝定義的名稱不存在 錯誤描述：Footprintnot found in Librarv 錯誤原因：(1)PCB元件庫中沒有對應元件的封裝圖。如PCB FootprintLib中就沒有小型發(fā)光二極管LED可用的元件封裝；(2)原理圖中將元件的封裝形式寫錯了。如將極性電容Electrol的封裝形式寫作“RB0204”。 處理方式：(1)編輯PCB FootprintLib文件，創(chuàng)建LED的元件封裝，然后執(zhí)行更新PCB命令；(2)返回原理圖，仔細核對原理圖中元件封裝名稱是否和PCB元件庫中的名稱一致。33 沒有找到元件 錯誤描述：Component not found 錯誤原因：Advpcbddb文件包內的PCB FootprintLib文件中包含了絕大多數(shù)元件封裝，但如果原理圖中某個元件封裝形式特殊，PCB FootprintLib文件庫找不到，需裝入非常用元件封裝庫。 處理方式：在設計文件管理器窗口內，單擊PCB文件圖標，進入PCB編輯狀態(tài)，通過“AddRemove”命令裝入相應元件封裝庫。34 沒有找到結點 錯誤描述：Node not found 誤原因：(1)指定網絡中多了并不存在的節(jié)點；(2)元件管腳名稱和PCB庫中封裝的管腳名稱不同；(3)原理圖中給定的元件封裝和對應的PCB封裝名稱不同。 處理方式：對于(1)、(3)可回到原理圖中刪除多余節(jié)點、將原理圖中的元件封裝修改成和對應的PCB封裝名稱一致。對于(2)由于原理圖中元件庫定義的元件管腳名稱與PCB封裝定義的管腳名稱不同，導致裝入錯誤。回到原理圖庫中重新編輯元件的封裝，使元件管腳數(shù)與PCB中封裝管腳數(shù)、管腳名一致或者直接編輯PCB庫中元件的管腳名稱，使之與原理圖中一致；如Miscellaneous Devices1ib庫中的二極管和三極管，其管腳的定義與PCB庫中相應封裝的管腳的定義不一致而導致出錯。如二極管中管腳定義為：A、K，若使用PCB通用庫PCB Footpdnts1ib封裝Diode04、Diode07，而封裝焊盤號定義卻為：1、2，所以裝入此元件時就會發(fā)生二極管連接關系丟失現(xiàn)象。解決辦法：修改原理圖庫的管腳號或PCB庫中的元件的焊盤號，使之相互對應。35 網絡已經存在 錯誤描述：Net already exists 錯誤原因：(1)某個宏操作試圖添加的網絡名與PCB網絡表中已有的網絡名重名；(2)原理圖中隱藏的管腳信息網