AD15 PCB笔记

要画的内容：
01、USB B型端口
02、电源指示灯
03、自恢复保险（1812）
04、ASM1117（5V转3.3V、5V转1.2V）
05、串口（CH340G）
06、12Mhz无源晶振
07、50Mh有源晶振（7050）

08、AD（TLC549）
09、DA（TLC5620）
10、EEPROM（24LC64）
11、FLASH（M24P64）
12、SDRAM

13、VGA_RGB332（数字形式ADV7123）
14、JTAG连接端子（14Pin）
15、PS2接口

16、LED灯（两个）
17、轻触按键（两个）
18、蜂鸣器
19、数码管（6位连体共阳极）
20、扩展IO口

21、FPGA Spartan6 xc6slx9 -2tqg144

一、新建工程后画库
二、画原理图库
三、画PCB库
1、可以使用PCB封装向导生成的器件：
SDRAM
串口（CH340G）
AD（TLC549）
DA（TLC5620）
EEPROM（24LC64）
FLASH（M24P64）
ASM1117（5V转3.3V、5V转1.2V）
50Mh有源晶振（7050）
自恢复保险（1812）
三极管（SOT23）
有源电容（铝电解电容）
无源电容（0603）
电阻（0603）
LED灯（0805）
VGA_RGB332（数字形式ADV7123）
FPGA芯片

2、需自己画PCB封装的器件
轻触按键
DA的连接端子（5Pin）
滑动变阻器
蜂鸣器
PS2接口
VGA母头接口
USB B型端口
数码管
JTAG连接端子（14Pin）
12Mhz无源晶振

四、库映射和添加3D封装
将画好的原理图和PCB图一一对应，对应过程中注意原理图的管脚标号是否和PCB对应，并和实物的实际管脚功能也要对应（三个要素要一致，容易出错的主要是管脚少且有极性的器件。比较好的方法就是打开原理图该器件管脚的标号使之与其PCB图标号对应即可），然后在PCB库中一一添加3D封装。

五、画原理图
以数据手册上的参考电路为标准进行电路的连接，器件电源输入端要加滤波电容以屏蔽干扰，分页画原理图时注意分组，分页不建议过多，特别画模拟信号时尽可能按照信号流向顺序的画，能用线连接尽量用线连接，不要过多的网络标号，除非信号连线特别多。在画原理图时为了测试方便和逐级测试适当加一些测试点和0欧姆电阻在不同独立的级之间。以数据手册上的参考电路为标准进行电路的连接，器件电源输入端要加滤波电容以屏蔽干扰，分页画原理图时注意分组，分页不建议过多，特别画模拟信号时尽可能按照信号流向顺序的画，能用线连接尽量用线连接，不要过多的网络标号，除非信号连线特别多。在画原理图时为了测试方便和逐级测试适当加一些测试点和0欧姆电阻在不同独立的级之间。
1、CS信号如果是低电平有效一般接一个上拉电阻，如果是高电平有效接一个下拉电阻（好处是省电，即不工作的情况下CS信号保持相反状态）
2、JTAG接口下载的信号线要连接上拉电阻，防止强电磁场环境下会篡改程序
3、电源的滤波电容大小一般为0.1uF，每一个芯片的电源附近都要加上
4、主电源（AMS1117稳压管）输入和输出各加一个有极性的大电容（滤低频）和一个无极性的小电容（滤高频）进行并联

六、PCB布局布线前的设置以及要求
1、过孔的孔径至少比器件标注孔径大0.3mm
2、焊盘比内部的孔径至少大0.3mm
3、两个导电体（线与线或者线与障碍物之间）之间的间距一般为6mil（一般FPGA或者ARM），单片机一般设置为10mil，BGA封装一般为4mil（默认为国内目前可以加工的最小间距）

4、线宽的粗细：导线的宽度最小为6mil（信号线最细，地线最粗，电源线宽度大于信号线），最大为100mil（一般为≥100mil）

5、过孔的大小：（电源线的过孔大于信号线的过孔），信号线的过孔内径15mil，外径时25mil；电源线的过孔内径是25mil，外径是30mil

6、内部电源层的连接（选择全部连接，不镂空）

7、内部电源层铜皮到障碍物的距离（经验值，设置为15mil会增加制版的成功率）

8、铺铜的连接（选择全部连接，不镂空）

9、安装孔的大小（一般使用3mm的螺丝）

10、器件重合报错（全部设置为0mil）

七、PCB布局
1、布局时先把大器件放置到主要区域（电阻、电容、三极管先不用放置），功能一样的器件放在一起，形成局域，该局域以其核心器件为中心展开布局，布局尽可能紧凑，但是不可太过密集，要考虑走线等多种因素。
2、器件布局后就可以进行初步定义板子的大小进行切板（用Keep-out Layer层画区域线）
3、然后把局域所需的电容电阻放置在其周围
4、器件的滤波电容要放置在该电源的附近（为了避免占用空间推荐放置在底层，FPGA芯片的滤波电容可以放到芯片背后的内部区域）

八、PCB布线（PCB丝印字体调整为5mil宽，30mil高最佳）
1、布线时先把电源和地信号的飞线屏蔽掉
2、先把配置电路（包括电阻、电容和器件的连接）的飞线使用导线进行连接 （线宽和孔径参数设置如下）

3、连线时线先连接信号线的预布线（信号线使用6mil），采用环绕布线法，按主芯片顺序依次进行布线，但是不进行真实的连接
4、接下来将无问题的预布线进行连接，边在原理图中添加Net边连线
5、差分线一定要保证平行等间距
6、信号线布完后给所有的电源（包括电阻连接的电源）打过孔（和电容连接时有过孔的就不需要再加了）
7、然后给芯片的GND打过孔
8、微调信号线（美观为主），高速并行的信号线（DDR2、DDR3、DDR4和高速AD等的数据、地址线）要画蛇形等长线
（1）先创建类一个类（Design—Classes），命名SDRAM

（2）往SDRAM中添加需要等长的信号线

（3）快捷键按T+R，然后出现十字线后点击要进行等长的线
（4）选中要等长的线后按Tab设置一些参数

（5）设置好点击确定就可以拖动鼠标进行蛇形线的布线了，当格子显示红色时表示达到最佳效果。（调整蛇形线的快捷键：“1”和“2”是一组，“3”和“4”是一组，“，”和“。”是一组）

九、添加内电层（双层变四层）
1、正片：画的分割线是实体线，未画线的地方镂空
2、负片：画的分割线镂空，未画线的地方实体连接
3、顶层和底层如果可以走完所有的信号线，内电层一般选择负片的形式
4、内电层第二层为GND，第三层为POWER（因为信号线往往在顶层，把GND放在顶层之下，这样处理是为了屏蔽干扰）
5、添加层Design—Layer Stack Manager 并在（点开后第一个是正片，第二个是负片）选项中选择正负片，这里选择负片（选中Top Layer后），选择后进行重命名

6、选择POWER或GND进行同压电源的区域圈定，选择Place—Line画分割线，分割线一定要闭合，把所有的同压电源的过孔圈在分割线内部，而且还要绕过其他电压的过孔（保证其他电压的过孔也能被圈在一起），圈定区域后双击区域内部，选择该区域的名字
7、内电层分割要求：
（1）分割线自身宽度要最小为10mil，
（2）两条分割线的最短距离不允许太细（因为电源连接处太细且还带有过孔会导致线宽不够标准要求，不能过大电流）
（3）内电层的POWER负责将所有的芯片的同压源连接到一起（之前打过过孔）

十、电源和地线的设置
1、大面积铺铜时铜边和导线器件的最小距离（设置为15mil或20mil，设置该参数后进行铺铜，普通后再改回原值以防止电器规则检查报错）

2、铺铜的要求（主干路电源线分区域铺铜）
（1）在处理电源铺铜时时要先过滤波电容再打过孔（顶层的电源通过过孔和内电层的同压电源连接，内电层的电源再通过其他过孔和其他区域的同压电源连接）
（2）芯片的电源不需要进行铺铜，但是需要修正芯片引脚的电源线宽度（10mil）
（3）最后进行顶层的GNG和底层的GND铺铜，加上内电层的GND一共有3层GND
（4）去除死铜，此处打勾

十一、最后的整体检查（电气规则检查）
检查的主要项目要看是否有漏掉的飞线未连接，还有就是未连接的电源和地，都接上，如果自己检查无误再进行最后的电器规则检查

十二、检查无误后可以在丝印层打上Logo，最后导出BOM表