PCB模塊化布局思路

面對如今硬件平臺的集成度越來越高、系統(tǒng)越來越復(fù)雜的電子產(chǎn)品，對于PCB布局應(yīng)該具有模塊化的思維，要求無論是在硬件原理圖的設(shè)計還是在PCB布線中均使用模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計方法。作為硬件工程師，在了解系統(tǒng)整體架構(gòu)的前提下，首先應(yīng)該在原理圖和PCB布線設(shè)計中自覺融合模塊化的設(shè)計思想，結(jié)合PCB的實際情況，規(guī)劃好對PCB進行布局的基本思路，如圖1所示。

圖1 PCB布局基本思路規(guī)劃

固定元件的放置

固定元件的放置類似于固定孔的放置，也是講究一個精準的位置放置。這個主要是根據(jù)設(shè)計結(jié)構(gòu)來進行放置的。對元件的絲印和結(jié)構(gòu)的絲印進行歸中、重疊放置，如圖2所示。板子上的固定元件放置好之后，可以根據(jù)飛線就近原則和信號優(yōu)先原則對整個板子的信號流向進行梳理。

圖2 固定元件的放置

原理圖與PCB的交互設(shè)置

為了方便元件的找尋，需要把原理圖與PCB對應(yīng)起來，使兩者之間能相互映射，簡稱交互。利用交互式布局可以比較快速地定位元件，從而縮短設(shè)計時間，提高工作效率。

（1）為了達到原理圖和PCB兩兩交互，需要在原理圖編輯界面和PCB設(shè)計交互界面中都執(zhí)行菜單命令“工具-交叉選擇模式”，激活交叉選擇模式，如圖3所示。

（2）如圖4所示，可以看到在原理圖上選中某個元件后，PCB上相對應(yīng)的元件會同步被選中；反之，在PCB上選中某個元件后，原理圖上相對應(yīng)的元件也會被選中。

圖3 激活交叉選擇模式

圖4 交叉選擇模式下的選擇

模塊化布局

這里介紹一個元件排列的功能，即在矩形區(qū)域排列，可以在布局初期結(jié)合元件的交互，方便地把一堆雜亂的元件按模塊分開并擺放在一定的區(qū)域內(nèi)。

（1）在原理圖上選擇其中一個模塊的所有元件，這時PCB上與原理圖相對應(yīng)的元件都被選中。

（2）執(zhí)行菜單命令“工具-器件擺放-在矩形區(qū)域排列”。

（3）在PCB上某個空白區(qū)域框選一個范圍，這時這個功能模塊的元件都會排列到這個框選的范圍內(nèi)，如圖5所示。利用這個功能，可以把原理圖上所有的功能模塊進行快速的分塊。

模塊化布局和交互式布局是密不可分的。利用交互式布局，在原理圖上選中模塊的所有元件，一個個地在PCB上排列好，接下來，就可以進一步細化布局其中的IC、電阻、二極管了，這就是模塊化布局，效果圖如圖6所示。

圖5 在矩形區(qū)域排列與元件的框選排列

圖6 模塊化布局效果圖

在模塊化布局時，可以通過“垂直分割”命令對原理圖編輯界面和PCB設(shè)計交互界面進行分屏處理，如圖7所示，方便我們查看視圖從而快速布局。

圖7 Altium Designer的分屏處理