選對(duì)PCB設(shè)計(jì)軟件很重要，你選對(duì)了嗎？

　　PCB(Printed Circuit Board)，中文名稱(chēng)為印制電路板，又稱(chēng)印刷電路板、印刷線(xiàn)路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。自從人類(lèi)第 一次連接碳片和硅片形成可工作電子產(chǎn)品以來(lái)PCB一直是電子行業(yè)的支柱。PCB設(shè)計(jì)從開(kāi)始的手工繪制到現(xiàn)在越大規(guī)模元件庫(kù)，強(qiáng)大自動(dòng)布局布線(xiàn)等功能，越來(lái) 越方便我們工程師進(jìn)行線(xiàn)路板設(shè)計(jì)工作。PCB設(shè)計(jì)具體的可以分為幾個(gè)部分的，即原理圖設(shè)計(jì)、PCB layout、電路模擬仿真、CAM工程軟件、抄板軟件等。在PCB設(shè)計(jì)軟件中，一般都包含了原理圖設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)兩大模塊，一些強(qiáng)大的PCB設(shè)計(jì)軟件 甚至將以上的模塊都包括在內(nèi)。本文當(dāng)中，我們主要講的PCB設(shè)計(jì)軟件，指的是原理圖設(shè)計(jì)和PCB layout這兩部分。

　　每個(gè)產(chǎn)業(yè)之所以會(huì)盛興衰敗都一定有它的時(shí)空背景存在，PCB產(chǎn)業(yè)發(fā)展到目前為止也是有一段歷史的軌跡可循。從開(kāi)始的眾家廠(chǎng)商在自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域發(fā)展，到后期 不斷地修改和完善，或優(yōu)存劣汰、或收購(gòu)兼并、或強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)被人們熟知的廠(chǎng)商屈指可數(shù)：Altium、Cadence、Mentor、 Zuken、Cadsoft以及國(guó)產(chǎn)的上海青越等。下面將分廠(chǎng)家對(duì)目前的主流PCB軟件進(jìn)行介紹。

　　1 Altium Protel 系列

　　衡量一個(gè)軟件的優(yōu)劣，其中一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)就是看它的市場(chǎng)占有率，也就是它的普及和流行程度，那么Altium Protel當(dāng)之無(wú)愧地排在眾多PCB設(shè)計(jì)軟件的前面。Protel系列，較早就在國(guó)內(nèi)開(kāi)始使用，基本上所有高校的電子專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)相關(guān)課程，甚至許多大公 司在招聘電子設(shè)計(jì)人才時(shí)在其條件欄上常會(huì)寫(xiě)著要求會(huì)使用PROTEL。Altium曾聲稱(chēng)中國(guó)有73%的工程師和80%的電子工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)在校學(xué)生正在使 用其所提供的解決方案，而目前正版率只有3%左右。當(dāng)然，關(guān)于觸目驚心的盜版問(wèn)題，e-works也深表痛心，確實(shí)目前也沒(méi)找到較好的規(guī)避方案，但是可以 看出該軟件在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的廣泛性。

　　圖1 Altum Designer

　　Protel是PROTEL(現(xiàn)為Altium)公司在1985年推出的PCB設(shè)計(jì)軟件，從最初的Protel fo DOS，再升級(jí)為Protel for Windows，然后在1998年，推出protel 98，在1999年推出了劃時(shí)代的protel 99及其升級(jí)版protel 99 se，在2002年推出protel DXP……此后Altium從定點(diǎn)軟件產(chǎn)品發(fā)布向連續(xù)流發(fā)布方式轉(zhuǎn)移，基本上每年都有新版本發(fā)布，后有發(fā)布以Altium Designer+季節(jié)命名的版本，最新版本是2011年3月新發(fā)布的Altium Designer 10。

　　目前，使用Protel 99se進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)工作的人員，數(shù)量還相當(dāng)巨大。protel 99se對(duì)PCB設(shè)計(jì)行業(yè)的貢獻(xiàn)相當(dāng)巨大。無(wú)論是廣泛使用的Protel99還是后續(xù)的各個(gè)版本，均提供了一個(gè)集成的設(shè)計(jì)環(huán)境，包括了原理圖設(shè)計(jì)和PCB 布線(xiàn)工具，集成的設(shè)計(jì)文檔管理，支持通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作組協(xié)同設(shè)計(jì)功能。自Protel DXP/DXP2004開(kāi)始，提供了全新的 FPGA 設(shè)計(jì)的功能;自Altium Designer 6.0開(kāi)始，將設(shè)計(jì)流程、集成化PCB 設(shè)計(jì)、可編程器件(如FPGA)設(shè)計(jì)和基于處理器設(shè)計(jì)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)功能整合在一起;自Altium Designer 6.8開(kāi)始，添加了三維PCB可視化和導(dǎo)航技術(shù)，通過(guò)該功能，設(shè)計(jì)師可以隨時(shí)查看板卡的精確成型，以及與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的其他成員共享信息;在發(fā)布Altium Designer 10時(shí)，同時(shí)推出基于互聯(lián)網(wǎng)的Altium Vaults和AltiumLive。Altium Vaults 構(gòu)成了Altium智能數(shù)據(jù)管理技術(shù)的核心，它存儲(chǔ)并管理電子設(shè)計(jì)數(shù)據(jù);AltiumLive 是一款適用于下載、交易和共享電子設(shè)計(jì)內(nèi)容的在線(xiàn)環(huán)境。

　　當(dāng)然也有工程師對(duì)Protel系列軟件存有抱怨，比如運(yùn)行時(shí)占據(jù)大多數(shù)系統(tǒng)資源、對(duì)系統(tǒng)配置要求較高、菜單過(guò)于繁瑣、不適合高速PCB設(shè)計(jì)、公司企業(yè)特別 是外企使用較少等等，但因它是絕大多數(shù)國(guó)內(nèi)工程師的"第一次親密接觸"的軟件，還是有相當(dāng)多的工程師可能出于戀舊情節(jié)或者先入為主的原因，對(duì)Altium Protel情有獨(dú)鐘，即使是Altium有升級(jí)版本，也不會(huì)隨意更換?？傊?，這是一款很不錯(cuò)的適合從企業(yè)到個(gè)人的PCB設(shè)計(jì)軟件。

　　【關(guān)于Altium】

　　Altium(前稱(chēng)Protel 國(guó)際)有限公司由Nick Matrin于1985年始創(chuàng)于澳大利亞塔斯馬尼亞島的霍巴特，開(kāi)發(fā)基于計(jì)算機(jī)的軟件，來(lái)輔助進(jìn)行印制電路板(PCB)設(shè)計(jì)。2003年建立中國(guó)代表處，加強(qiáng)中國(guó)轉(zhuǎn)售商網(wǎng)絡(luò)。

　　2 Cadence 產(chǎn)品

　　Cadence公司的產(chǎn)品是concept/allegro和收購(gòu)來(lái)的orcad。Cadence公司將orcad的強(qiáng)項(xiàng)原理圖設(shè)計(jì)capture CIS和Cadence原來(lái)的原理圖設(shè)計(jì)concept HDL，PCB工具allegro及其它信號(hào)仿真等工具一起推出并統(tǒng)稱(chēng)為Cadence PSD,現(xiàn)在叫SPB。

　　圖2 Cadence SPB

　　2.1 Cadence Allegro

　　Cadence Allegro現(xiàn)在幾乎成為高速板設(shè)計(jì)中實(shí)際上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，最新版本是2011年5月發(fā)布的Allegro 16.5。和它前端產(chǎn)品 Capture 的結(jié)合，可完成高速、高密度、多層的復(fù)雜 PCB 設(shè)計(jì)布線(xiàn)工作。為了推廣整個(gè)先進(jìn) EDA 市場(chǎng)，Allegro提供了OrCAD PCB Editor、 PADS 、 P-CAD 等接口，讓想轉(zhuǎn)換 PCB Layout 軟件的使用者，對(duì)于舊有的圖檔能順利轉(zhuǎn)換至 Allegro 中。 Allegro 有著操作方便、接口友好、功能強(qiáng)大(比如仿真方面，信號(hào)完整性仿真、電源完整性仿真都能做。)、整合性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，在做pcb高速板方面牢牢占據(jù)著霸主地位，這個(gè)世界上60%的電腦主板40%的手機(jī)主板可都是拿Allegro畫(huà)的，廣泛地用于通信領(lǐng)域和PC行業(yè)， 它被譽(yù)為是高端PCB工具中的流行者。

　　Cadence Allegro系統(tǒng)互連設(shè)計(jì)平臺(tái)通過(guò)IC、封裝和PCB之間的約束驅(qū)動(dòng)的協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)降低成本并加速上市時(shí)間。 SPB(Silicon-package-board)產(chǎn)品線(xiàn)目前已經(jīng)包含在Allegro平臺(tái)內(nèi)，所有產(chǎn)品名已經(jīng)變更。

　　2.2 Cadence OrCAD Capture

　　OrCAD Capture是被稱(chēng)為全球最多人使用的線(xiàn)路圖繪圖程序+畫(huà)原理圖的最厲害的軟件，之所以被推薦是應(yīng)該它的庫(kù)比較多，元件不需要你建，而且易與其它軟件 (如：Ansoft、Mentor的軟件)集成，各種工具交互比較容易。它針對(duì)設(shè)計(jì)一個(gè)新的模擬電路、修改現(xiàn)有的一個(gè) PCB 的線(xiàn)路圖、或者繪制一個(gè) HDL 模塊的方框圖，都提供了所需要的全部功能，并能迅速地驗(yàn)證您的設(shè)計(jì)。 OrCAD Capture 作為設(shè)計(jì)輸入工具，運(yùn)行在 PC 平臺(tái)，用于 FPGA 、 PCB 和OrCAD PSpice設(shè)計(jì)應(yīng)用中，它是業(yè)界第一個(gè)真正基于 Windows 環(huán)境的線(xiàn)路圖輸入程序，易于使用的功能及特點(diǎn)已使其成為線(xiàn)路圖輸入的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　可利用OrCAD Capture來(lái)連結(jié)Cadence OrCAD PCB Editor、Allegro或其它的Layout軟件，來(lái)完成PCB設(shè)計(jì)。

　　注意： Cadence公司的產(chǎn)品這幾年變化很快，存在了Orcad/SPB/PSD等多個(gè)系列，很多人初學(xué)者就會(huì)困惑Orcad、SPB和PSD是什么?其實(shí)三 者都是Cadence公司基于capture和allegro的PCB設(shè)計(jì)套件，區(qū)別僅在于軟件配置。Orcad的配置是低端產(chǎn)品，存在價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)，但 是在Orcad中Allegro 的功能比較弱，只有各項(xiàng)基本功能而沒(méi)有constrain manager，如果需要SI或者constrain manager呢，就需要另外的增加配置了。PSD是SPB的早期叫法。

　　【關(guān)于Cadence】

　　Cadence公司成立于1988年5月，總部位于美國(guó)加州圣荷塞市。Cadence公司的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化產(chǎn) 品涵蓋了電子設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，包括系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)，功能驗(yàn)證，IC綜合及布局布線(xiàn)，模擬、混合信號(hào)及射頻IC設(shè)計(jì)，全定制集成電路設(shè)計(jì)，IC物理驗(yàn)證，PCB 設(shè)計(jì)和硬件仿真建模等。1992年進(jìn)入中國(guó)大陸及香港市場(chǎng)，然后陸續(xù)建立了北京、上海、深圳、香港四個(gè)辦事處以及北京研發(fā)中心、上海研發(fā)中心。

　　3 Mentor 產(chǎn)品

　　Mentor公司的產(chǎn)品是boardstation(EN)和expeditionpcb(WG)以及收購(gòu)來(lái)的pads(powerPCB)。PCB工具 Mentor已經(jīng)逐漸的在整合到一起，最高端的就是Board Station RE和WG的PCB工具Expedition PCB無(wú)縫切換，說(shuō)起PCB工具不得不提的就是XtremePCB平臺(tái)，他們可以讓幾個(gè)PCB工程師在不同的客戶(hù)端共同設(shè)計(jì)一個(gè)PCB，這樣可以大大的提 高產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)度。

　　圖3 Mentor PADS

　　3.1 Mentor EN

　　Mentor EN 即 Mentor Board Station, 是Mentor Graphics推出的高端專(zhuān)業(yè)原理圖和PCB設(shè)計(jì)軟件，既支持Unix系統(tǒng)也支持Windows系統(tǒng)(Win2000 和 Win XP)，其中EN是Enterprise的簡(jiǎn)寫(xiě)。EN的原理圖是BA，超級(jí)繁瑣，但是功能還是很強(qiáng)大的。是只考慮工期不考慮成本，總是做8層～12層 pcb的通訊和軍工研究所的首選，也有很多大型電IT公司，如Intel，朗訊，偉創(chuàng)力，西門(mén)子，波導(dǎo)使用Mentor EN進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)，但國(guó)內(nèi)會(huì)使用的Mentor EN的工程師并不是很多，而且其學(xué)習(xí)難度較大，不建議自學(xué)。

　　3.2 Mentor WG