裝載網(wǎng)絡(luò)表和元件的方法及錯(cuò)誤分析

摘要：從網(wǎng)絡(luò)表定義的功能及裝載網(wǎng)絡(luò)表和元件的方法出發(fā)，歸納了網(wǎng)絡(luò)表裝載過程中經(jīng)常出現(xiàn)的五種網(wǎng)絡(luò)宏錯(cuò)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(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)存在，分析出錯(cuò)的可能原因并給出了解決方法。
關(guān)鍵詞：裝載網(wǎng)絡(luò)表和元件；網(wǎng)絡(luò)宏錯(cuò)誤；錯(cuò)誤原因；解決方法

0 引言
ProteI設(shè)計(jì)系統(tǒng)是世界上第一套將EDA技術(shù)導(dǎo)入Windows環(huán)境的EDA開發(fā)工具，它功能強(qiáng)大，界面友好，是當(dāng)今最流行、最暢銷的EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)軟件之一。一般來說，使用Protel軟件進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)需要經(jīng)過原理圖設(shè)計(jì)(電路仿真)、生成網(wǎng)絡(luò)表、規(guī)劃PCB板、裝入網(wǎng)絡(luò)表、元件布局、元件布線等步驟。在載入網(wǎng)絡(luò)表生成網(wǎng)絡(luò)宏以及編輯網(wǎng)絡(luò)宏時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)一些網(wǎng)絡(luò)宏錯(cuò)誤，從而造成載入失敗。如不解決這些錯(cuò)誤，相應(yīng)的宏操作則根本無法正常進(jìn)行，這給后面PCB設(shè)計(jì)帶來很多問題，導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作無法順利進(jìn)行。本文主要闡述裝入網(wǎng)絡(luò)表和元件的兩種方法及網(wǎng)絡(luò)表載入時(shí)出現(xiàn)的各種典型錯(cuò)誤信息產(chǎn)生的原因和解決的辦法。

1 網(wǎng)絡(luò)表定義及功能
網(wǎng)絡(luò)表是設(shè)計(jì)電路板過程中所需的非常重要的文件，它是電路原理圖設(shè)計(jì)和PCB板設(shè)計(jì)之間的橋梁，是生成PCB文件的靈魂。網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)連接的文字表達(dá)式。通過網(wǎng)絡(luò)表的傳遞，在PCB板圖中可以自動(dòng)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(chǎn)生幾種格式的網(wǎng)絡(luò)表來適應(yīng)不同PCB設(shè)計(jì)工具。Protel原理圖產(chǎn)生的以．net為后綴的網(wǎng)絡(luò)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(hào)中，第一行是元件標(biāo)號(hào)，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(hào)。對(duì)元件自身屬性的描述，不同類型元件在元件型號(hào)中的表明方式不同，可以根據(jù)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(biāo)號(hào)
RB．2／．4 元件封裝
22 元件注釋、型號(hào)
] 元件定義結(jié)束
第二部分：元件連接信息，包含原理圖中所有電氣連接網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)信息都在圓括號(hào)中，其中第一行是網(wǎng)絡(luò)名稱，如果在原理圖中的連線上定義了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，則在網(wǎng)絡(luò)表中以網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)命名此網(wǎng)絡(luò)，如果沒有定義網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，則在生成網(wǎng)絡(luò)表時(shí)由軟件按順序指定名稱；第二行及后面各行是網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)信息，節(jié)點(diǎn)信息包括元件標(biāo)號(hào)和管腳序號(hào)，如U3―13指的是標(biāo)號(hào)為U3元件的第13個(gè)引腳。在同一網(wǎng)絡(luò)中的所有元件管腳均相連，即網(wǎng)絡(luò)名可以為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意管腳定義。典型的Protel格式元浸連接描述信息：
( 網(wǎng)絡(luò)定義開始
NetCl_l 網(wǎng)絡(luò)名稱
Cl_l 元器件標(biāo)號(hào)及管腳號(hào)
Q2_2 元器件標(biāo)號(hào)及管腳號(hào)
R3_2 元器件標(biāo)號(hào)及管腳號(hào)
) 網(wǎng)絡(luò)定義結(jié)束
顯然，這是以元件C1的l管腳命名的網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)表，在裝載網(wǎng)絡(luò)表之前，必須仔細(xì)檢查兩個(gè)地方：一、元件標(biāo)號(hào)要避免重復(fù)；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(wǎng)絡(luò)表與元件
網(wǎng)絡(luò)表與元件的裝入過程實(shí)際上就是將原理圖設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)裝入印刷電路板的設(shè)計(jì)系統(tǒng)PCB的過程，這個(gè)過程可以通過兩種方法來實(shí)現(xiàn)。方法一：利用同步器從原理圖文件中直接裝入網(wǎng)絡(luò)表和元件，必須先在原理圖所在的同一個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建一個(gè)PEB文件，并預(yù)先裝入所需的全部PCB元件庫。方法二：利用網(wǎng)絡(luò)表文件裝入網(wǎng)絡(luò)表和元件。PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的所有變化，都可以通過網(wǎng)絡(luò)宏來完成。網(wǎng)絡(luò)宏列表包括三列屬性：N0列(用于顯示轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)表的步驟編號(hào))；Action列(用于顯示轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)表時(shí)將要執(zhí)行的操作內(nèi)容)；Error列(用于顯示轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)表中出現(xiàn)的錯(cuò)誤)。
在PCB制作中裝入網(wǎng)絡(luò)表時(shí)常常會(huì)由于各種原因產(chǎn)生錯(cuò)誤，而軟件本身提供的錯(cuò)誤信息太過簡(jiǎn)單，往往只是簡(jiǎn)單的一句英文提示，讓人理解不透，這給后面PCB設(shè)計(jì)帶來很多問題，導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作無法順利進(jìn)行。下面將從顯示的各種典型宏錯(cuò)誤，分析錯(cuò)誤的可能原因，并給出相應(yīng)的解決方案。

3 常見的網(wǎng)絡(luò)宏出錯(cuò)信息、原因及處理方式
3．1 在原理圖中未定義元件封裝形式
錯(cuò)誤描述：Footprint not found in Library
錯(cuò)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(wǎng)絡(luò)表文件查看哪些元件未定義封裝，并直接在網(wǎng)絡(luò)表中對(duì)該元件增加封裝，或者在原理圖中找到相應(yīng)的元件，雙擊該元件，在彈出的屬性對(duì)話框中的Footprint欄中填入相應(yīng)的元件封裝；(2)在PCB編輯器中，執(zhí)行菜單命令Design／Add／Remove Library…，在彈出的對(duì)話框中，指定所需的PCB元件庫，將它添加到當(dāng)前的PCB編輯器中。
3．2 PCB封裝定義的名稱不存在
錯(cuò)誤描述：Footprint××not found in Librarv
錯(cuò)誤原因：(1)PCB元件庫中沒有對(duì)應(yīng)元件的封裝圖。如PCB Footprint．Lib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(cuò)了。如將極性電容Electrol的封裝形式寫作“RB0．2／0．4”。
處理方式：(1)編輯PCB Footprint．Lib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(xì)核對(duì)原理圖中元件封裝名稱是否和PCB元件庫中的名稱一致。
3．3 沒有找到元件
錯(cuò)誤描述：Component not found
錯(cuò)誤原因：Advpcb．ddb文件包內(nèi)的PCB Footprint．Lib文件中包含了絕大多數(shù)元件封裝，但如果原理圖中某個(gè)元件封裝形式特殊，PCB Footprint．Lib文件庫找不到，需裝入非常用元件封裝庫。
處理方式：在設(shè)計(jì)文件管理器窗口內(nèi)，單擊PCB文件圖標(biāo)，進(jìn)入PCB編輯狀態(tài)，通過“Add／Remove”命令裝入相應(yīng)元件封裝庫。
3．4 沒有找到結(jié)點(diǎn)
錯(cuò)誤描述：Node not found
誤原因：(1)指定網(wǎng)絡(luò)中多了并不存在的節(jié)點(diǎn)；(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(duì)應(yīng)的PCB封裝名稱不同。
處理方式：對(duì)于(1)、(3)可回到原理圖中刪除多余節(jié)點(diǎn)、將原理圖中的元件封裝修改成和對(duì)應(yīng)的PCB封裝名稱一致。對(duì)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(dǎo)致裝入錯(cuò)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 Devices．1ib庫中的二極管和三極管，其管腳的定義與PCB庫中相應(yīng)封裝的管腳的定義不一致而導(dǎo)致出錯(cuò)。如二極管中管腳定義為：A、K，若使用PCB通用庫PCB Footpdnts．1ib封裝Diode0．4、Diode0．7，而封裝焊盤號(hào)定義卻為：1、2，所以裝入此元件時(shí)就會(huì)發(fā)生二極管連接關(guān)系丟失現(xiàn)象。解決辦法：修改原理圖庫的管腳號(hào)或PCB庫中的元件的焊盤號(hào)，使之相互對(duì)應(yīng)。
3．5 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)存在
錯(cuò)誤描述：Net already exists
錯(cuò)誤原因：(1)某個(gè)宏操作試圖添加的網(wǎng)絡(luò)名與PCB網(wǎng)絡(luò)表中已有的網(wǎng)絡(luò)名重名；(2)原理圖中隱藏的管腳信息網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)命名重復(fù)。
處理方式：對(duì)于(1)可打開原理圖文件，對(duì)照原理圖修改重復(fù)的網(wǎng)絡(luò)名或刪除多余的網(wǎng)絡(luò)名；針對(duì)(2)，可打開原理圖文件，找到出錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)，然后打開元件屬性對(duì)話框，選中其中的Hidden Pin，這時(shí)可觀察到隱藏元件管腳信息網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)，然后調(diào)整與之相同的網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)，使其屬于不同的節(jié)點(diǎn)即可。

4 結(jié)束語
網(wǎng)絡(luò)表裝入錯(cuò)誤經(jīng)常發(fā)生，主要是封裝錯(cuò)誤。發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，應(yīng)先瀏覽，在了解其發(fā)生的原因后才能迅速找到問題，錯(cuò)誤的排除應(yīng)抓住根源，這樣才能快速有效的解決問題。同時(shí)需要在設(shè)計(jì)原理圖和編輯PCB元件庫時(shí)盡量規(guī)范、細(xì)心，以減少錯(cuò)誤發(fā)生。