2.1 预前准备

本书主要讲述PADS PCB设计相关知识，但对于一个完整的项目开发而言，PCB设计过程并不总是独立的，因为大多数时候，并不会有人“伺候”着把原理图、结构图、封装库准备好（只有少数分工很细的大公司才会有专门的原理图设计工程师、布局/布线工程师、仿真工程师、封装库维护组等），所以本章阐述的PCB设计流程还包括原理图、结构图、封装（库）的准备工作。

2.1.1 原理图设计

本项目使用PADS Logic作为原理图设计工具（原理图设计详情见第4章），相应完成的5V转3.3V降压电路如图2.2所示（原理图页名称为“线性电源”），其中，LM117是一颗低压差线性调整器（Low-Dropout Regulator，LDO）芯片，其压差在负载电流为800mA时约为1.2V，芯片内部包含1个齐纳调节的带隙参考电压以确保输出电压的精度维持在±1%以内，输入与输出并联的电容用来改善瞬态响应和稳定性，TP1、TP2、TP3、TP4则为添加的测试点。当然，所有元器件都应该被赋予正确的PCB封装，以便后续导出完整的网络表。

2.1.2 网络表导出

网络表是原理图与PCB设计工具之间的桥梁，当原理图设计完毕后，就应该进行网络表的创建操作（PADS Layout可接受的网络表文件的扩展名为.asc）。值得一提的是，如果你使用OrCAD、Protel等其他工具设计原理图，手工导出网络表是必要的操作，对于PADS Logic而言，实际应用时通常看不到类似的步骤，因为PADS已经将这些操作封装成对话框的形式以方便设计者操作，实际上，在PADS Logic与PADS Layout之间起到桥梁作用的仍然是网络表。本节为适用更多其他非PADS Logic原理图设计工具，决定阐述烦琐一点的手工导出网络表（自动导出网络表的方式见第5章），具体操作如下：

（1）在PADS Logic中执行【工具】→【Layout网表】即可弹出“网表到PCB”对话框，在“输出文件名”项中确定输出网络表的保存路径与名称，“选择图页”项中选择需要导出网络表的原理图页，“输出格式”列表中的可选格式为PADS Layout 2005.0/2005.2/2007.0/9.0，对于PADS VX.2.7版本而言，你可以选择“PADS Layout 9.0”，如图2.3所示。

网络表中最基本的信息就是元件与网络，它们也是网络表必须具备的要素，PADS Layout根据这些信息从PCB封装库中抓取封装并使用飞线连接相应的管脚。“包含元件属性”“包含网络属性”“包含设计规则”并非必选项，除非你认为属性或设计规则必须在PADS Logic中定义。例如，在PCB设计过程中，你很可能会在PADS Layout中随时添加或更改设计规则，而对PADS Logic中定义的设计规则却不予理会，如果勾选了“包含设计规则”复选框，重新生成并导入网络表操作将导致PADS Layout中原来的设计规则丢失，也就意味着你不得不重新设置设计规则。

（2）单击“确定”按钮，即可生成并自动打开网络表文件（此处名称为“simple_power.asc”）。虽然原文件很长，但是如果在导出网络表时不勾选“包含元件属性”“包含网络属性”“包含设计规则”复选框，网络表中包含的主要内容就是图2.4显示的那部分，网络表各项的具体含义将在第5章详细讨论，现阶段的你只需要知道，网络表中包含了元器件的PCB封装及相应的网络连接信息即可。

2.1.3 封装库加载

将生成的网络表导入到PADS Layout之后，PADS Layout将根据网络表信息从封装库中抓取PCB封装，如果PADS Layout未加载对应的封装库，也就无法将封装抓取完全，PCB设计工作也将无法顺利展开，因此，在将网络表导入PADS Layout前，必须先加载对应的封装库（其中包含当前设计中所有需要使用的PCB封装）。

默认情况下（PADS安装后），PADS Layout已经加载了一些预定义的封装库，但通常不可能完全适合你的项目，所以一般情况下都需要创建属于自己的封装库与PCB封装，详情见第3章。值得一提的是，如果你使用PADS Logic进行原理图设计，封装库的加载操作应该在原理图设计前进行，但所加载的可以是同一个封装库（因为原理图与PCB封装可以保存在同一个封装库），你也可以选择在PADS Logic中完成封装库的加载，操作步骤也完全相同。

本书已经准备好该项目对应的封装库（名称为“demo.pt9”），你只需要将其加载即可，具体操作如下：

（1）在PADS Layout中执行【文件】→【库】后即可弹出如图2.5所示“库管理器”对话框，“库”列表中显示了所有已经加载的封装库。

（2）单击“管理库列表”按钮后将弹出如图2.6所示“库列表”对话框，从中可以进行添加、删除、调整封装库优先级等管理操作，详情见第3章。值得一提的是“与PADS Logic同步”复选框，因为封装库的加载操作也可以在PADS Logic中进行，如果勾选该复选框，则意味着在PADS Layout中加载的封装库同时也会加载到PADS Logic（如果在PADS Logic中进入同样的“库列表”对话框，则会出现“与PADS Layout同步”复选框）。

（3）单击“添加”按钮即可弹出如图2.7所示“添加库”对话框，从右下角文件类型过滤列表中选择“库文件（*.pt9）”项，然后找到封装库demo.pt9所在路径并将其选中，再单击“打开”按钮即可将其加载到图2.6所示“库”列表的最下方。

（4）接下来需要调整抓取元器件的优先级，只需要选中图2.6所示对话框内“库”列表中刚刚添加的“demo”库，连续单击“上”按钮将其调整到列表最上方即可（此时的状态正如图2.6所示），因为PADS Layout会按照“库”列表从上到下抓取元器件，如果其他优先级更高的封装库中存在“与demo.pt9封装库中元件同名（实际却并非你所需要）的”元件，可能会导致PCB封装被错误抓取。

2.1.4 结构图准备

当需要描述一幢建筑物时，通常会关注该建筑物的高度、面积、门窗数量及其位置、外观风格、每一间房的实际形状、尺寸及布局等，这些信息都属于建筑物结构的一部分。对于PCB而言，结构图则是描述PCB形状及一些限高信息的图形。例如，由于产品外壳的限制，PCB在某处放不下高度超过10mm的元器件（若强行安装，则外壳无法正常装配），此时结构工程师会在结构图中标注该处的位置不可超过10mm，以便PCB设计者准确处理元器件布局。因此，结构图就是PCB设计者合理使用空间的依据。有些板卡的结构比较复杂，或尺寸定位等信息很精确，此时通常会使用其他工具（例如AutoCAD）绘制出结构图，然后将其导入到PADS Layout中。本书不涉及AutoCAD相关的具体操作，并且已经给出如图2.8所示的结构图（文件名为“board_outline.dxf”），你马上需要将其导入到PADS Layout中。当然，如果板卡结构比较简单（例如，只是一个简单的矩形，板卡也不需要安装到产品中），也可以直接在PADS Layout中绘制板框，详情见9.2节。