AD15 PCB筆記

要畫的内容：

01、USB B型端口

02、電源訓示燈

03、自恢複保險（1812）

04、ASM1117（5V轉3.3V、5V轉1.2V）

05、序列槽（CH340G）

06、12Mhz無源晶振

07、50Mh有源晶振（7050）

08、AD（TLC549）

09、DA（TLC5620）

10、EEPROM（24LC64）

11、FLASH（M24P64）

12、SDRAM

13、VGA_RGB332（數字形式ADV7123）

14、JTAG連接配接端子（14Pin）

15、PS2接口

16、LED燈（兩個）

17、輕觸按鍵（兩個）

18、蜂鳴器

19、數位管（6位連體共陽極）

20、擴充IO口

21、FPGA Spartan6 xc6slx9 -2tqg144

一、建立工程後畫庫

二、畫原理圖庫

三、畫PCB庫

1、可以使用PCB封裝向導生成的器件：

SDRAM

序列槽（CH340G）

AD（TLC549）

DA（TLC5620）

EEPROM（24LC64）

FLASH（M24P64）

ASM1117（5V轉3.3V、5V轉1.2V）

50Mh有源晶振（7050）

自恢複保險（1812）

三極管（SOT23）

有源電容（鋁電解電容）

無源電容（0603）

電阻（0603）

LED燈（0805）

VGA_RGB332（數字形式ADV7123）

FPGA晶片

2、需自己畫PCB封裝的器件

輕觸按鍵

DA的連接配接端子（5Pin）

滑動變阻器

蜂鳴器

PS2接口

VGA母頭接口

USB B型端口

數位管

JTAG連接配接端子（14Pin）

12Mhz無源晶振

四、庫映射和添加3D封裝

将畫好的原理圖和PCB圖一一對應，對應過程中注意原理圖的管腳标号是否和PCB對應，并和實物的實際管腳功能也要對應（三個要素要一緻，容易出錯的主要是管腳少且有極性的器件。比較好的方法就是打開原理圖該器件管腳的标号使之與其PCB圖示号對應即可），然後在PCB庫中一一添加3D封裝。

五、畫原理圖

以資料手冊上的參考電路為标準進行電路的連接配接，器件電源輸入端要加濾波電容以屏蔽幹擾，分頁畫原理圖時注意分組，分頁不建議過多，特别畫模拟信号時盡可能按照信号流向順序的畫，能用線連接配接盡量用線連接配接，不要過多的網絡标号，除非信号連線特别多。在畫原理圖時為了測試友善和逐級測試适當加一些測試點和0歐姆電阻在不同獨立的級之間。以資料手冊上的參考電路為标準進行電路的連接配接，器件電源輸入端要加濾波電容以屏蔽幹擾，分頁畫原理圖時注意分組，分頁不建議過多，特别畫模拟信号時盡可能按照信号流向順序的畫，能用線連接配接盡量用線連接配接，不要過多的網絡标号，除非信号連線特别多。在畫原理圖時為了測試友善和逐級測試适當加一些測試點和0歐姆電阻在不同獨立的級之間。

1、CS信号如果是低電平有效一般接一個上拉電阻，如果是高電平有效接一個下拉電阻（好處是省電，即不工作的情況下CS信号保持相反狀态）

2、JTAG接口下載下傳的信号線要連接配接上拉電阻，防止強電磁場環境下會篡改程式

3、電源的濾波電容大小一般為0.1uF，每一個晶片的電源附近都要加上

4、主電源（AMS1117穩壓管）輸入和輸出各加一個有極性的大電容（濾低頻）和一個無極性的小電容（濾高頻）進行并聯

六、PCB布局布線前的設定以及要求

1、過孔的孔徑至少比器件标注孔徑大0.3mm

2、焊盤比内部的孔徑至少大0.3mm

3、兩個導電體（線與線或者線與障礙物之間）之間的間距一般為6mil（一般FPGA或者ARM），單片機一般設定為10mil，BGA封裝一般為4mil（預設為國内目前可以加工的最小間距）

4、線寬的粗細：導線的寬度最小為6mil（信号線最細，地線最粗，電源線寬度大于信号線），最大為100mil（一般為≥100mil）

5、過孔的大小：（電源線的過孔大于信号線的過孔），信号線的過孔内徑15mil，外徑時25mil；電源線的過孔内徑是25mil，外徑是30mil

6、内部電源層的連接配接（選擇全部連接配接，不镂空）

7、内部電源層銅皮到障礙物的距離（經驗值，設定為15mil會增加制版的成功率）

8、鋪銅的連接配接（選擇全部連接配接，不镂空）

9、安裝孔的大小（一般使用3mm的螺絲）

10、器件重合報錯（全部設定為0mil）

七、PCB布局

1、布局時先把大器件放置到主要區域（電阻、電容、三極管先不用放置），功能一樣的器件放在一起，形成局域，該局域以其核心器件為中心展開布局，布局盡可能緊湊，但是不可太過密集，要考慮走線等多種因素。

2、器件布局後就可以進行初步定義闆子的大小進行切闆（用Keep-out Layer層畫區域線）

3、然後把局域所需的電容電阻放置在其周圍

4、器件的濾波電容要放置在該電源的附近（為了避免占用空間推薦放置在底層，FPGA晶片的濾波電容可以放到晶片背後的内部區域）

八、PCB布線（PCB絲印字型調整為5mil寬，30mil高最佳）

1、布線時先把電源和地信号的飛線屏蔽掉

2、先把配置電路（包括電阻、電容和器件的連接配接）的飛線使用導線進行連接配接 （線寬和孔徑參數設定如下）

3、連線時線先連接配接信号線的預布線（信号線使用6mil），采用環繞布線法，按主晶片順序依次進行布線，但是不進行真實的連接配接

4、接下來将無問題的預布線進行連接配接，邊在原理圖中添加Net邊連線

5、差分線一定要保證平行等間距

6、信号線布完後給所有的電源（包括電阻連接配接的電源）打過孔（和電容連接配接時有過孔的就不需要再加了）

7、然後給晶片的GND打過孔

8、微調信号線（美觀為主），高速并行的信号線（DDR2、DDR3、DDR4和高速AD等的資料、位址線）要畫蛇形等長線

（1）先建立類一個類（Design—Classes），命名SDRAM

（2）往SDRAM中添加需要等長的信号線

（3）快捷鍵按T+R，然後出現十字線後點選要進行等長的線

（4）選中要等長的線後按Tab設定一些參數

（5）設定好點選确定就可以拖動滑鼠進行蛇形線的布線了，當格子顯示紅色時表示達到最佳效果。（調整蛇形線的快捷鍵：“1”和“2”是一組，“3”和“4”是一組，“，”和“。”是一組）

九、添加内電層（雙層變四層）

1、正片：畫的分割線是實體線，未畫線的地方镂空

2、負片：畫的分割線镂空，未畫線的地方實體連接配接

3、頂層和底層如果可以走完所有的信号線，内電層一般選擇負片的形式

4、内電層第二層為GND，第三層為POWER（因為信号線往往在頂層，把GND放在頂層之下，這樣處理是為了屏蔽幹擾）

5、添加層Design—Layer Stack Manager 并在（點開後第一個是正片，第二個是負片）選項中選擇正負片，這裡選擇負片（選中Top Layer後），選擇後進行重命名

6、選擇POWER或GND進行同壓電源的區域圈定，選擇Place—Line畫分割線，分割線一定要閉合，把所有的同壓電源的過孔圈在分割線内部，而且還要繞過其他電壓的過孔（保證其他電壓的過孔也能被圈在一起），圈定區域後輕按兩下區域内部，選擇該區域的名字

7、内電層分割要求：

（1）分割線自身寬度要最小為10mil，

（2）兩條分割線的最短距離不允許太細（因為電源連接配接處太細且還帶有過孔會導緻線寬不夠标準要求，不能過大電流）

（3）内電層的POWER負責将所有的晶片的同壓源連接配接到一起（之前打過過孔）

十、電源和地線的設定

1、大面積鋪銅時銅邊和導線器件的最小距離（設定為15mil或20mil，設定該參數後進行鋪銅，普通後再改回原值以防止電器規則檢查報錯）

2、鋪銅的要求（主幹路電源線分區域鋪銅）

（1）在處理電源鋪銅時時要先過濾波電容再打過孔（頂層的電源通過過孔和内電層的同壓電源連接配接，内電層的電源再通過其他過孔和其他區域的同壓電源連接配接）

（2）晶片的電源不需要進行鋪銅，但是需要修正晶片引腳的電源線寬度（10mil）

（3）最後進行頂層的GNG和底層的GND鋪銅，加上内電層的GND一共有3層GND

（4）去除死銅，此處打勾

十一、最後的整體檢查（電氣規則檢查）

檢查的主要項目要看是否有漏掉的飛線未連接配接，還有就是未連接配接的電源和地，都接上，如果自己檢查無誤再進行最後的電器規則檢查

十二、檢查無誤後可以在絲印層打上Logo，最後導出BOM表