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本章对Altium Designer 17.1软件进行了介绍，内容主要包括Altium Designer 17.1的安装和配置、Altium Designer 17.1集成设计平台功能和Altium Designer 17.1“一体化”设计理念。
通过对这些内容的学习，从整体上把握 Altium Designer 17.1 软件的设计理念和设计思想，为学习后续内容打下基础。
Altium Designer 17.1 是 Altium 公司开发的一款电子设计自动化软件，用于电子线路的原理图和 PCB 图的设计。同时，结合了板级设计、FPGA 设计和单片机的设计功能。在2005 年之前，称为 Protel 软件。后来，收购了 PCAD 及 TASKKING，使其变成 Altium Designer 17.1的一部分。Altium公司于2009年推出了Altium Designer 17.1 winter 09，并于2016年底推出了Altium Designer 17.1。
本书将介绍 Altium Designer 17.1 软件安装文件的下载、软件的安装，以及软件的配置和插件的安装。
本节将介绍Altium Designer 17.1安装文件的下载，下面给出下载Altium Designer 17.1安装文件的步骤：
（1）通过网址http：//www.altium.com.cn登录Altium官方中文网站。
（2）在官方中文网站主界面中，找到并展开资源中心菜单。在展开项中，找到并单击“下载”选项，如图1.1所示。
图1.1 Altium Designer下载页面入口
（3）新出现界面的左上角给出了所要下载Altium Designer 17.1最新的版本提示信息，使用下拉框中的默认设置17.1.5，如图1.2 所示。在下拉框的下面，单击“Download（exe，9Mb）”选项。
图1.2 下载Altium Designer安装包入口
（4）出现新的界面。该界面右上角的现有用户标题栏下面有两个文本框，在上面的文本框中输入电子邮箱地址，在下面的文本框中输入密码，如图1.3所示。
图1.3 Altium账号注册界面
注
需要预先向 Altium 申请并获得账号，并且完成注册后，才可以执行此步骤。
（5）单击“登陆”按钮。
（6）出现新的界面。在该界面的右上角找到并单击“下载（exe，10.4Mb）”选项。
图1.4 Altium Designer下载入口
（7）在 PC/笔记本电脑屏幕的最下方出现提示信息，如图 1.5 所示。在该提示信息对话框界面中，单击“保存”按钮。选择路径，保存Altium Designer Setup17_1_15.exe文件。
图1.5 保存安装包提示信息
（8）等待完成下载Altium Designer Setup17_1_15.exe安装文件。
注
不能尝试从Altium Designer 17.0.xx升级到Altium Designer 17.1。读者必须执行一个新的安装过程。
本节将介绍安装Altium Designer 17.1.15基本应用的过程，其步骤主要包括：
（1）下载完安装程序后，自动打开“Welcome to Altium Designer 17.1 Installer”对话框界面。在该界面中，单击“Next”按钮。
（2）出现“License Agreement”界面。在该界面中，按如下设置参数。
①Select language:Chinese.
②选中“I accept the agreement”前面的复选框。
（3）单击“Next”按钮。
（4）出现“Account Log In”（登录账号）对话框界面，如图1.6所示。在该界面中，按如下设置参数。
①在“User Name”右侧的文本框内输入用户名（用户注册的邮箱）。
②在“Password”右侧的文本框内输入密码。
图1.6 登录账号对话框界面
（5）单击“Login”按钮。
（6）出现“Select Design Functionality”（选择设计功能）界面。在该界面中，选中所有选项前面的复选框。
注
这样，尽可能将Altium Designer 17.1提供的功能安装到PC/笔记本中。读者也可以根据自己的需要，选择所要安装的功能。
（7）单击“Next”按钮。
（8）出现“Destination Folders”（目标文件夹）界面。在该界面中，使用默认设置路径，如图1.7所示。
图1.7 目标文件夹设置界面
注
读者可以根据自己的需要，选择安装文件的路径和共享文档的路径。
（9）单击“Next”按钮。
（10）出现“Ready to Install”（准备安装）界面。
（11）单击“Next”按钮。
（12）出现“Installing Altium Designer 17.1”（安装Altium Designer 17.1）界面。开始从Altium 官网上下载安装包，等待完成下载安装包后，按照提示自动完成 Altium Designer 17.1.15的安装。
（13）出现“Installation Complete”（安装完成）界面。在该界面中，默认选中“Run Altium Designer 17.1”前面的复选框。
（14）单击“Finish”按钮。
注
在 Windows 操作系统环境下，读者可以通过选择开始-＞Altium-＞Altium Designer打开Altium Designer 17.1.15集成开发环境。
（15）弹出“Altium Product Improvement Program”对话框界面。在该界面中，给出“Would you like to participate in the Altium Product Improvement Program”提示信息。读者可以根据自己的须要选择不同的选项。
（16）单击“OK”按钮。
（17）此时，自动打开“Altium Designer 17.1.15”集成开发工具。
（18）当第一次打开“Altium Designer 17.1”软件时，在主界面出现“Storage Manager”对话框界面，读者可以关闭该对话框界面。
注
本书后续将Altium Designer 17.1简称为AD。
本节介绍注册Altium Designer 17.1集成开发环境的过程，其步骤主要包括：
（1）在AD软件主界面主菜单下，选择DXP-＞My Account。
（2）在 AD 软件右侧窗口中，出现“License Management”界面，如图 1.8 所示。在该界面中，单击“Sign in”选项。
图1.8 “License Management”界面
（3）弹出“Account Sign In”对话框界面，如图1.9所示。在该界面中，按如下设置参数。
图1.9 登录账号输入界面
①在“User name”（用户名）右侧输入 Altium 已经验证过的电子邮件地址，并且勾选“Remember”前面的复选框。
② 在“Password”（密码）右侧输入 Altium 已经验证过的密码，并且勾选其右侧“Remember”前面的复选框。
注
选中“Remember”前面的复选框表示在下次启动 Altium Designer 17.1时，自动实现账号的登录。
③选中“Sign me in when I start Altium Designer 17.1”前面的复选框，表示每次启动AD软件时，将自动注册账户。
④选中“I have read and understand the warning”（我已经阅读和理解了警告）前面的复选框。
（4）在“License Management”界面的下方，找到并单击“Add standalone license file”选项，如图1.10所示。
图1.10 “License”注册界面
（5）出现“打开”对话框界面。在该界面中，指向从Altium公司提供的有效.alf文件。
（6）单击“打开”按钮。
注
（1）Altium 公司根据用户的具体情况，提供了不同的注册软件的方法，读者在购买软件时，可以向Altium公司咨询。
（2）在本书编写过程中，Altium公司提供了有效的.alf文件，因此作者以这种方式注册AD 17.1.15软件。
（7）提示有新的更新出现，接受更新请求。
（8）出现“Installing extension…”对话框界面，让软件自动安装扩展应用。
注
这个过程需要等待一段时间。
（9）出现“Confirm”对话框界面。在该界面中，提示需要重新启动 Altium Designer 17.1完成安装/更新的过程，是否重新启动。
（10）单击“Yes”按钮，重新启动AD软件。
本节将介绍安装Altium Designer 17.1扩展应用的过程，主要步骤包括：
（1）在AD主界面主菜单下，选择DXP-＞Extension and Updates。
（2）在AD软件右侧窗口出现“Extensions&Updates”界面。在该界面中，单击“Purchased”标签。在该标签界面下，出现了已经购买但没有安装的所有工具列表，如图1.11所示。
图1.11 安装扩展工具入口
（3）在该界面下，通过单击“System Extensions（5）”标题栏下面所有条目右侧的↓按钮、Software Extension标题右侧的“Install All”按钮，以及“Hardware Devices”标题右侧的“Install All”按钮，为AD软件自动安装应用扩展。
注
整个安装过程需要一段较长时间才能完成。
本节介绍Altium Designer 17.1集成设计平台的功能。
原理图捕获模块主要提供对电子电路编辑的功能，其中包括：
（1）元件库的管理。
（2）编辑原理图文件（放置元件、编辑连线和定义设计规则）。
（3）集成了一些元件分销商，以允许寻找元件和访问制造商的数据。
（4）SPICE混合电路仿真。
（5）预布局信号完整性分析。
（6）导出网表。
（7）报告和物料清单。
（8）多通道、层次化原理图和设计重用。
Altium Designer 17.1的PCB设计模块主要完成的功能如下：
（1）元件封装库的管理。
（2）放置元件。
（3）人工布线、支持差分对、多层布线、引脚交换和门交换。
（4）自动布线。
（5）自动多通道布局和布线。
（6）交互的板3D编辑和MCAD导出到STEP。
（7）信号完整性分析。
（8）生成制造文件，支持Gerber和ODB++格式。
Altium Designer 17.1集成FPGA开发工具提供了下面的能力：
（1）将FPGA、PCB和信号完整性设计进行同步。
（2）HDL仿真和调试。
（3）用于不同嵌入式处理器的FPGA软核处理器开发工具（编译器、调试器和统计分析器）。
Altium Designer 17.1内的发布和数据管理工具为设计者提供了：
（1）每个设计的版本控制，以及从文本和视觉上的差异。
（2）批处理输出生成和输出格式化即Gerber文件、拾取和贴装、PDF原理图和PCB文件等。
（3）创建用于文档和设计规则的模板。
（4）使用配置管理，以及通过ECO跟踪所有的设计改变。
（5）创建和发布设计，以及装配变量。
（6）云发布设计和制造数据。
思考与练习1.1：请说明Altium Designer 17.1软件平台提供的基本设计功能。
Altium Designer 17.1在基本功能的基础上进一步增强了其软件的设计能力，主要体现在以下几个方面：
（1）DRC 灵活性，即最大化设计时间，并使正在进行的工作项目按照正式的约束条件进行发布。
（2）对象定义的禁入区，即通过预定义的禁入区和自动放置功能，保证相关对象类型处于规定的板禁入区之外。
（3）PCB布线功能的进一步增强，体现如下。
①ACTIVEROUTE 技术。通过高性能的指导性布线技术，使得设计者可以在短时间内完成高质量的PCB布线任务。
②跟踪修改布线的能力。
③动态选择，即运用全新的基于任意形状的选择工具，快速分组、编辑设计对象。
（4）进一步增强设计效率，主要体现如下。
①动态铺铜，即通过便捷的编辑模式及自定义边界，节约修改多边形普通的时间。
②背钻孔，即通过对钻孔的完全控制，减少高速设计时对信号完整性的干扰。
③自动交叉搜索，以及通过在原理图及电路板间交叉引用，在设计工程的多个文件中快速导航。
Altium Designer 17.1软件所强调的“一体化”设计理念包含下面的设计思想：软件和硬件的协同设计、硬件设计“软件化”、电子设计的可重用等。这些设计思想是未来电子设计的潮流。
虽然产品设计很多时候受到商业营销决策的影响，但设计者有必要在此之外认真地审视一下对于设计流程的固有理解。在开始理解和利用可编程硬件器件（例如，现场可编程门阵列，FPGA）能带给设计者哪些潜力之前，先丢弃那些依然墨守成规的设计书本，换一副新鲜的眼睛看待整个设计过程。
下面举个例子。传统上，人们普遍认为电子产品设计是一个线性的、顺序的流程，即从硬件开始一直到运行于其上的软件。这种设计是基于人们认为“硬件决定设计价值、软件只是为这个硬件平台添加功能”的思维定式。
然而，这样的设计理念是错误的。工程师被强迫在设计流程的初期就锁定硬件平台，并用于软件的开发。所以，软件的开发就会被所选择的硬件平台所限制。
坦率地说，这种做法现如今已经落后了。今天的产品价值来源于设计的软性部分—传统软件，以及日益增加的可编程器件。而设计者需要把这些软性部分作为重点，作为设计的起点。硬件部分需要根据智能特性的需求来设计，而不应该限制器件内智能特性的开发和最终产品的关键属性，如产品功能、互联性和用户体验等。
如果设计者颠覆传统的设计理念，那他就能自由地从一体化的角度进行产品开发了，即从产品设计最重要的部分着手，花费更多的时间研究用户所最关心的问题。
更让设计者激动的是，通过软硬件开发平台，开发和测试定制硬件的市场前景。在这种环境下进行的设计，可以直接无缝地转化为最终产品。如果这个系统还不依赖于任何一个FPGA器件的供应商，如Xilinx、Altera和Actel。那么，设计者就能彻底打破硬件限制和传统设计工具低效率的束缚，从而实现自由创新的境界。
新一代的电子产品和过去的不一样，不再是孤立的器件。相反，电子产品将作为一个智能部分被嵌入整个互联系统中去，即围绕产品的一个生态系统，从原来是电子设计体系的中心转变成为一个大的产品生态系统的卫星。电子产品及其背后的生态系统紧密连接在一起，组成了整个客户体验。从这一更广义的角度来看，电子产品将远远超过用于生产的金属、硅胶和塑料这些原料组合带来的价值。
苹果公司的 iPod 就是一个很好的例子。iPod 的成功除了其产品本身的内在特性，还主要得益于其后台对手持设备、音乐购买和下载系统有机的组合。
电子设计行业整体都具有这样转变的趋势，消费电子表现尤为明显。无论是医疗、工业、消费品或者其他行业的用户，都希望他们的产品可以拥有更多功能，升级更方便，提供额外的服务，速度更快，价格则更便宜。
现在对于电子产品来说，几个月后，产品的性能指标（容量、速度、内存大小等）日渐增强，价格在逐级下降以外，其他什么大的变化也没有。虽然有很多的技术可圈可点，但是真正全新的概念却寥寥可数。每周都可以看到和以前型号没有多少差别的新产品，但是总是很少看到真正的创新。
从宏观上说，与电子相关设计的生态系统是指：电子元器件及其电子产品的供应商，不但为设计者或者最终用户提供电子元器件或者电子产品本身，而且为他们提供了相应的服务，其中包括相应的软件开发工具、远程技术支持、操作系统、满足不同应用要求设计服务等。
典型的，为什么苹果公司新产品的发布总是会吸引众多的关注？因为它的产品通常会打破常规。每一个新的发布都会使人们欢呼雀跃，并对下一次的新品出炉翘首以盼。每一个新产品总会引来模仿者，每一个新的服务都会招致抄袭甚至诋毁，但无论如何，苹果公司都能够成功地证明其在创新和技术领先领域里领导者的地位。
众多“iPod杀手”或者“iPhone杀手”产品的出现，有些甚至在美观和技术设计质量上都可以与其平分秋色乃至略胜一筹。但是，这些产品还是无法撼动苹果公司的地位。这一切都是因为苹果不只是在销售一个设备，它销售的是其背后的整个生态系统，与那些外观漂亮的软件和硬件相比，完全是另一个境界了。这个生态系统以设备作为起点，通过个人电脑上的iTune 程序直接连接iTune网上商店，这在根本上封杀了竞争对手的生存空间。
未来的，健全的生态系统对于任何一个电子设计或者电子产品都是至关重要的。对其他市场，如消费类市场、工业市场、医疗市场、军工市场，以及汽车市场。在这些部分市场里，市场领导者已经建立超越产品本身的用户关系。然而，因特网带来的全球化，即时的通信需求，知识的商业化让服务业和专业用户领域里通常所定义的“用户忠诚度”变得不再坚不可摧。
从洗衣机、面包机到汽车，几乎所有的消费品市场都在发生这种变化。在每天都发生急剧变化的环境里，持续构建产品的差异性不仅是一个挑战，更也是一个机会。对于市场新的进入者来说，这无疑是一件好事。但是，对于目前的市场领导者来说，则不然。
毫无疑问，电子设备在我们生活中的角色正在发生改变。曾经电子产品只是作为独立的产品而单一存在，现如今人们拥有了智能设备，它将人类与覆盖全球的产品生态系统有机地联系起来。无处不在的互联网给人类提供了一个新的开发领域，突破了边界的限制。
电子产品正在经历一种趋势，即产品背后由特性、功能和服务等连接起来的生态系统已经变得和需要购买产品的物理外观同等重要。在电子设计中，实现关键功能所依赖的硬件越少，设计出来的产品可能就会越好。
设计者需要通过软件和可编程器件实现器件的智能特性。在人们扩展产品生态系统的时候，软件和可编程器件不仅能轻易支持新的功能要求，还能确保实现我们的独特创意。更有利的是，一旦发布了新的产品，软件和可编程器件不会像硬件那样，被迅速大量的低价复制，从而有效地规避山寨的冲击。
真正的可持续性的市场差异性来自集成在电子产品内的智能特性，它实现了新一代电子产品所需的独特性能、多样功能和互联特性；它帮助组织实现让产品接入到一个更大的生态系统中去，从而向用户不仅提供了产品本身，更提供了相当层次的客户体验和用户关系。
这就是新一代电子产品，这种变化将贯穿所有的行业。所以，不仅工程师和设计机构需要改变设计理念，其设计所用的系统和方法也被要求做出必须的改变。传统的“分割并完成”，即把硬件、软件和可编程器件完全分离。现在，这种做法必须摒弃。
为了更好地发挥可编程器件所带来的提供智能特性的潜力，设计者必须把原本独立的设计方法整合在一起，并让它们在各种设计环节之间自由切换。只有这样，才可以将一体化的设计理念应用到实际中去。这样，才能创造出智能和互联特性的电子产品。这种方式才能在今天的电子产品市场中创造出真正与众不同的产品。
一体化设计理念在电子设计领域是革命性的，它不仅整合了最终用户的需求，还赋予设计者足够自由地创建一个伟大的电子产品。并且，这个产品具有足够竞争优势。
当今世界处在一个竞争异常激烈、全球化趋势不可逆转的电子设计领域，在这里变化永远存在，并且具有永远旺盛的创新需求。现在，应该重新审视一下传统产品的设计方法。与时俱进，科技的进步将会帮助设计者创造出可以提供长久竞争差异性的产品，以及完美的用户体验。
思考与练习1.2：请说明Altium Designer 17.1一体化设计思想。
思考与练习1.3：请说明生态系统的含义，以及生态系统对于未来产品设计的重要性。