【電路設(shè)計筆記1】主流PCB設(shè)計軟件介紹

前兩天，開始我們樂創(chuàng)客第一塊開發(fā)板的設(shè)計，當我在進行電路設(shè)計時，我發(fā)現(xiàn)一些電路設(shè)計軟件的使用，一些電路設(shè)計的方案，一些創(chuàng)新的想法，一些元器件的選型這些都是可以記錄成文，并且分享出來一起討論的。因此從本節(jié)文字開始，正式開啟電路【電路設(shè)計筆記】的更新。當然，這里的部分電路是我用了非常多年的成熟電路，一些電路是我臨時創(chuàng)新想出的未經(jīng)過驗證的電路，這些沒有被驗證的電路我會指出來，大家閱讀時如果發(fā)現(xiàn)有問題也希望不吝指出。

開篇福利話不多說，和諧包和軟件的下載方式只需要在微信公眾號里面回復(fù)圖 1 中紅框中的任意一個關(guān)鍵詞即可得到，除了 AD20，AD16，Cadence 17 之外，里面還有一個我珍藏多年的 AD 庫。

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圖 1 關(guān)鍵詞

? ?市面上的 EDA 軟件我們這里說的 EDA 軟件，嚴格意義上應(yīng)該說是 PCB 軟件，反正這兩者之前也沒法準確地去區(qū)分，為了嚴謹起見，我姑且叫它 PCB 設(shè)計軟件吧。目前市面上主流的 PCB 設(shè)計軟件主要有三個巨頭，其中兩個更是芯片屆的“扛把子”。

? AD 和 PortelAltium designer 是一家澳大利亞公司 Altium 推出的 EDA 軟件。我想絕大多數(shù)的電子工程師應(yīng)該都會使用 AD 軟件吧，AD 的全名是“Altium designer”，其前身就是響當當?shù)摹癙rotel”，我想到目前為止，應(yīng)該很多學(xué)校里面還在教授“Protel”。而工作中也是，現(xiàn)在還有一部分電子廠，還保留著 Protel 99SE 軟件的使用。這些到現(xiàn)在還在使用 Protel 99SE 軟件畫 PCB 的公司，基本都是一些低端制造業(yè)公司，如傳統(tǒng)的開關(guān)電源，傳統(tǒng)的家電等廠商。

圖 2 Protel 99SE 界面

而從 Protel 2004 時代，整個 Protel 發(fā)生了巨大的變化。到了 2006 年，甚至連 Protel 這個名字都被放棄了，從此以后，“Altium designer”這個名字就被開始使用了，并且它也有了一個很霸氣的外號“AD”。另外，從 Protel 2004 一直到 AD17，整個軟件的操作界面基本沒有發(fā)生太大的變化。

圖 3 AD17 界面

從 AD18 開始，AD 又進入了一個新的時代。我記得在 2018 年時，我曾經(jīng)在公司買過一個正版的 AD18，售價 138000 元人民幣。當時正值 AD18 新品發(fā)布會，當時主持人說了 AD 設(shè)計元素修改的一個很大特點，AD17 之前的軟件，其彈出的窗口都是使用獨立的窗口彈出的，AD18 開始，所有的窗口都是使用 Panel 來實現(xiàn)的。另外，AD17 之前的可執(zhí)行文件入口叫做“DXP.exe”，AD18 之后的可執(zhí)行文件全部改成了“X2.exe”。最后還有一點，AD18 之前的 AD，都是使用 32 位技術(shù)開發(fā)的，而之后的，全部改成了 64 位。

AD17 以前的軟件打開速度之慢是公認的，我記得當時發(fā)布會上面，AD 公司做了一次對比演示，想要展示 AD18 的速度。

他們特地準備了兩臺一模一樣的電腦，一臺安裝了 AD17，一臺安裝了 AD18，用它們分別打開同一份圖紙。最后，果然不出所料，當眾被啪啪打臉，AD17 用類似烏龜?shù)乃俣龋蜷_了一個很大的 PCB 文件（是 AD 認為的大，我看下來一般，最多是 ARM A8 核心板那種等級），而 AD18 不負眾望地也用了類似烏龜?shù)乃俣葘⑦@個 PCB 文件打開了，讓人要命的是，這只烏龜在出發(fā)前還睡了一覺。

以上的經(jīng)歷并不是段子，說這個原因是因為它真的非常慢，特別網(wǎng)絡(luò)一多就容易卡，可能現(xiàn)在的速度已經(jīng)改善了很多，但我也已經(jīng)好久沒有用過它，不得而知。

圖 4 AD18 界面

? Cadence 不知從何時起，Cadence 幾乎成為了高速板的代名詞，沒錯，Cadence 幾乎毫無意外的占據(jù)了各種高科技公司，當然，手機公司除外。Cadence 是一家專門從事電子設(shè)計自動化（EDA）的軟件公司，由 SDA Systems 和 ECAD 兩家公司于 1988 年兼并而成。它是全球最大的電子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation)、半導(dǎo)體技術(shù)解決方案和設(shè)計服務(wù)供應(yīng)商。等等，你沒聽錯，Cadence 的產(chǎn)品不僅僅在高速 PCB 鄰域有著幾乎統(tǒng)治的地位，在芯片設(shè)計鄰域，Cadence 同樣也是其中的中流砥柱。Cadence 與其說它是一個 EDA 軟件，還不如說它是一個 EDA 工具集合。它里面包含了各種各樣的高速信號仿真軟件，PCB 設(shè)計軟件。其中，我們主要用到的有兩個，一個是專門用來畫原理圖的 OrCAD，另一個是專門用來做 PCB Layout 的 Allegro。

圖 5 Allegro 軟件界面

曾幾何時，在學(xué)校里的那會，我?guī)缀跻欢日J為 AD 是世界上最好的 EDA 軟件，它上手容易，界面友好，甚至一度鄙視 Cadence，因為我自己一直想要去學(xué)習(xí) Cadence，但是介于它的用法完全跳出了我的舒適區(qū)，就一度停留在了 AD 上面。直到有一天，當我工作了被告知只能用 Cadence 的時候，我就真的全心投入到了 Cadence 學(xué)習(xí)和使用上面。到現(xiàn)在為止，我使用 Cadence 也將近四年了，雖然我不是電子工程師，但在我四年的 Cadence 使用中，我畫過了至少不下 8 塊的高速 PCB?？偨Y(jié)下來，Cadence 是一個誰用誰知道的軟件。我也曾經(jīng)將同一款板子使用 AD19 再畫一遍，但是畫到一半就放棄了，實在是畫不下去，因為不管是軟件速度，布線流暢度，DRC 檢查，Cadence 絕對是領(lǐng)先 AD 不止一點。

圖 6 Allegro 的 3D 視圖

? MentorMentor 這個名詞可能很多人不是很熟悉，但是說到 PADS 開始有一半人聽過了，再說到 Power PCB，此時絕大多數(shù)的電子從業(yè)者聽過了。沒錯，這里的 PADS，Power PCB，都是 Mentor 公司的電路設(shè)計產(chǎn)品不同時期的名字，這兩個名字改回來改回去，又改回來，目前階段，它還是叫 PADS。

圖 7 PADS Router 軟件界面

PADS 軟件論市場占有是我介紹的這三個軟件中最少的，但是它有個很奇特地方，就是使用 PADS 的行業(yè)基本上用的全都是 PADS 軟件。這個是什么行業(yè)呢？沒錯，就是我之前說的手機行業(yè)。之前公司來了一個硬件經(jīng)理，當我將之前用 Cadence 設(shè)計的 PCB 交接給他的時候，他全部改成了 PADS，后來和他詳聊才知道，他從畢業(yè)開始一直從事手機行業(yè)。

當我再次打開 AD 時，我決定以后不會再用了當我開始準備做單片機開發(fā)板的時候，一開始我是想要用 AD 軟件去設(shè)計的，因為 AD 可能上手比較簡單，人人都能裝。但是當我打開 AD20 之后，我徹底放棄了這個念頭，還是一如既往地卡頓。而且 AD 現(xiàn)在和諧之后，會出現(xiàn)很多問題，而 Cadence 雖然和諧的時候會比較麻煩，但是安裝好之后將會比較穩(wěn)定。所以 Cadence 將會是我們以后選用的軟件。我們也會在以后的文章中來介紹 Cadence 的簡單用法。