PCB模塊化布局思路

面對如今硬件平臺的集成度越來越高、系統越來越復雜的電子產品，對于PCB布局應該具有模塊化的思維，要求無論是在硬件原理圖的設計還是在PCB布線中均使用模塊化、結構化的設計方法。作為硬件工程師，在了解系統整體架構的前提下，首先應該在原理圖和PCB布線設計中自覺融合模塊化的設計思想，結合PCB的實際情況，規劃好對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。這個主要是根據設計結構來進行放置的。對元件的絲印和結構的絲印進行歸中、重疊放置，如圖2所示。板子上的固定元件放置好之后，可以根據飛線就近原則和信號優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的交互設置

為了方便元件的找尋，需要把原理圖與PCB對應起來，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設計交互界面中都執行菜單命令“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，即在矩形區域排列，可以在布局初期結合元件的交互，方便地把一堆雜亂的元件按模塊分開并擺放在一定的區域內。

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

（2）執行菜單命令“工具-器件擺放-在矩形區域排列”。

（3）在PCB上某個空白區域框選一個范圍，這時這個功能模塊的元件都會排列到這個框選的范圍內，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