CN111967214A - 一种可以实现印刷电路板辅助设计的软件系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可以实现印刷电路板辅助设计的软件系统，包括PCB设计软件登录模块以及与PCB设计软件登录模块连接的MCAD交互模块、封装创建模块、元器件布局模块、布线模块、后处理模块以及语言切换模块。MCAD交互模块用于导入与导出结构设计文件，封装创建模块用于创建设计中所需要的封装库文件，封装创建模块中设置有用于设置PCB参数的参数设置单元，元器件布局模块用于移动、旋转器件，布线模块用于布置电气属性的线路，后处理模块用于输出加工制造所需要的数据文件，语言切换模块根据不同需求切换不同的语言。本发明可以加速电子研发设计的进程、较少出错概率、提升效率。软件系统对电脑资源占用比较少，而且图形及操作比较流畅，易于工程化。
Description
技术领域
本发明涉及软件系统技术领域，尤其是涉及一种可以实现印刷电路板辅助设计的软件系统。
背景技术
PCB设计软件是PCB layout工程师的必备软件，随着大规模集成电路的普及，工程师所设计的产品也越来越复杂化。从小规模的双面PCB板，到大规模复杂的10层以上板，这些都离不开PCB设计软件。
这些只是发展的一个缩影，一方面市场的产品层出不穷，而且不断的更新换代。随之而来的也是技术的更新换代，从单一的产品到多样化设计，从产品的体积越来越小巧化，功能越来越强，成本越来越低。这些都里不开专业设计工具的功劳，就是因为有了专业工具，我们才能更加高效的开发出符合市场的新产品。
现有的软件系统功能单一，无法实现高速和高密PCB互连设计，通常为国外设计的软件系统且并不支持中文界面，对于一些英文水平不好的技术人员，在使用起来非常不便，使得电子研发设计的进程缓慢，利用现有的软件系统设计PCB板时容易出错，很大程度上降低了工作效率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可以实现印刷电路板辅助设计的软件系统，内置了不同的图形及算法模块，可以实现高速和高密PCB互连设计，同时支持中文界面，具有加速电子研发设计进程、较少出错概率以及提高工作效率的效果。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种可以实现印刷电路板辅助设计的软件系统，包括PCB设计软件登录模块以及与所述PCB设计软件登录模块连接的MCAD交互模块、封装创建模块、元器件布局模块、布线模块、后处理模块以及语言切换模块；
所述MCAD交互模块用于导入与导出结构设计文件，所述封装创建模块用于创建设计中所需要的封装库文件，所述封装创建模块中设置有用于设置 PCB参数的参数设置单元，所述元器件布局模块用于移动、旋转器件，所述布线模块用于布置电气属性的线路，所述后处理模块用于输出加工制造所需要的数据文件，所述语言切换模块根据不同需求切换不同的语言。
通过上述技术方案，PCB设计软件登录模块通过读入网表文件后，可以把PCB的封装文件调入进来，进行PCB高速和高密互连设计。在封装创建模块中，根据产品的datasheet，创建出封装的焊盘，包含SMT和PTH两种类型。调入创建的焊盘文件，根据坐标尺寸创建出封装，再添加对应的属性参数，保存该封装即可。其依托内置的布局布线优化程序模块，可以实现器件布局及优化、导线连接及优化、规则设置及检查、加工数据文件及输出等功能。并且语言切换模块使得此系统支持中文界面，便于技术人员的操作，加速了电子研发设计进程、减少出错概率的同时，提高了工作效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述PCB参数包括层叠显示、颜色显示、单位设置。
通过上述技术方案，多种参数的设置使得PCB系统更加完善与准确，更好的帮助电子工程师完成基础研发工作，让工作变得越来越轻松高效。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述布线模块连接有约束规则模块，在所述约束规则模块里面，用户可以参数化的设置线宽、间距、差分对规则、电气规则，所有的设计规则将全部遵循改所述约束规则模块的定义，一旦有违反规则的情况出现，将会报出error提示。
通过上述技术方案，使得电子工程师在对印刷电路板进行设计时，各项参数更加准确，很大程度上降低了出错的概率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述数据文件包括处理丝印、关联尺寸标注、光绘文件以及钻孔文件。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.一种可以实现印刷电路板辅助设计的软件系统，通过读入网表文件后，可以把PCB的封装文件调入进来，进行PCB高速和高密互连设计。依托内置的布局布线优化程序，可以实现器件布局及优化、导线连接及优化、规则设置及检查、加工数据文件及输出等功能。
如果有违反DRC规则和DFM规则，则会出现Error提示并报告出对应的 Report。在优化走线过程中可以选择单根trace推挤，也可以选择多个trace 同时推挤。亦可以进行move和copy等功能。
2.本发明具有多个功能模块，其多功能性满足了各种PCB设计的需求，同时界面简洁，所见即所得，流程清晰明了。支持中文界面，另外在成本支出方面，本软件系统更具有优势，国外的一些平台往往要花费巨大的代价，而且数据安全性方面得不到保障。
3.本发明可以加速电子研发设计的进程、较少出错概率、提升效率。软件系统对电脑资源占用比较少，而且图形及操作比较流畅，易于工程化。在本系统的设计平台下，可以高效进行电子PCB设计工作。
4.支持中文界面操作的PCB设计软件，在此软件系统下可以完成PCB的网表导入、DXF结构文件导入、层叠参数设置、封装库的创建和导入、布局和布线、铜皮参数设置和光绘文件输出。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明展示PCB设计软件的功能模块图。
图3为本发明的使用流程图。
附图标记：1、PCB设计软件登录模块；2、MCAD交互模块；3、封装创建模块；4、元器件布局模块；5、布线模块；6、后处理模块；7、语言切换模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种可以实现印刷电路板辅助设计的软件系统，包括PCB设计软件登录模块1以及与PCB设计软件登录模块1连接的MCAD 交互模块2、封装创建模块3、元器件布局模块4、布线模块5、后处理模块 6以及语言切换模块7。
MCAD交互模块2用于导入与导出结构设计文件，比如DXF格式的文件。也可以反向的导出DXF文件。封装创建模块3用于创建设计中所需要的封装库文件，根据产品的datasheet，创建出封装的焊盘，包含SMT和PTH两种类型。调入创建的焊盘文件，根据坐标尺寸创建出封装，再添加对应的属性参数，保存该封装即可。
封装创建模块3中设置有用于设置PCB参数的参数设置单元，在登录PCB 设计程序界面后，用户可以设置PCB参数。其中，PCB参数包括层叠显示、颜色显示、单位设置，多种参数的设置使得PCB系统更加完善与准确，更好的帮助电子工程师完成基础研发工作，让工作变得越来越轻松高效。
元器件布局模块4用于移动、旋转器件，按照要求放置在合适的位置。抓取器件的时候，可以按照器件原点、中心点、第一个管脚等位置抓取和放置。布线模块5用于布置电气属性的线路，按照不同的命令可以按照网表鼠线去连接网络，会根据鼠标点击路径产生出电气属性的线，根据对应的要求可以选择推挤和优化走线。
进一步的，布线模块5连接有约束规则模块，在约束规则模块里面，用户可以参数化的设置线宽、间距、差分对规则、电气规则，所有的设计规则将全部遵循改约束规则模块的定义，一旦有违反规则的情况出现，将会报出 error提示。使得电子工程师在对印刷电路板进行设计时，各项参数更加准确，很大程度上降低了出错的概率。在本系统中，如果有违反DRC规则和DFM 规则，则会出现Error提示并报告出对应的Report。在优化走线过程中可以选择单根trace推挤，也可以选择多个trace同时推挤，亦可以进行move 和copy等功能。
后处理模块6用于输出加工制造所需要的数据文件，数据文件包括处理丝印、关联尺寸标注、光绘文件以及钻孔文件。语言切换模块7根据不同需求切换不同的语言，使得本系统能够支持中文界面操作的PCB设计软件，在软件系统下可以完成PCB的网表导入、DXF结构文件导入、层叠参数设置、封装库的创建和导入、布局和布线、铜皮参数设置和光绘文件输出。
此软件系统通过读入网表文件后，可以把PCB的封装文件调入进来，进行PCB高速和高密互连设计。依托内置的布局布线优化程序，可以实现器件布局及优化、导线连接及优化、规则设置及检查、加工数据文件及输出等功能。
如果有违反DRC规则和DFM规则，则会出现Error提示并报告出对应的 Report。在优化走线过程中可以选择单根trace推挤，也可以选择多个trace 同时推挤。亦可以进行move和copy等功能。
为了使说明书公开的更加充分，对软件系统做进一步说明。本系统软件为硬件layout工程师提供了安全稳定的设计环境，可以在本软件环境下进行印制电路板的layout工作。本软件可以导入弘快原理图网表文件，也可以导入第三方.net格式的网表文件，以完成PCB Footprint的导入、结构DXF文件导入、属性参数定义、器件布局、布线、规则约束管理、设计报错提示、加工制造文件的输出。
使用者点击菜单file新建一个project，工程的类型和路径可以自定义选择；import logic命令可以导入网表文件，只需要用户指定网表的绝对路径，即可完成识别和导入；import DXF命令可以导入机构设计文件的数据，通过mapping过程，导入到PCB软件系统中；通过placement功能，调入电子封装器件，按照合理的要求完成布局；通过内置的布线器内核，可以做自动和半自动布线，铺设动态和静态shape，并定义铜皮属性；通过后处理模块6可以完成加工制造文件的输出。
对本系统的安装与使用，做进一步说明，首先需要server端的授权许可证，届时需要绑定该server的网卡物理地址和计算机信息。根据该硬件信息生成许可文件。
在对应的server端安装license管理工具，在安装过程中会提示需要指定许可文件。一旦指定正确之后，软件的服务正常启动，并可以看到相关产品的log信息。
最后需要安装客户端程序，用户可以选择全装，也可以选择自定义安装。安装过程中有一个重要过程是指定server的IP地址或者计算机名称，需要保证Server和客户端两台电脑之间的局域网互连，即两台电脑之间可以数据交互。当打开所需要的产品模块后，软件会自动启动相应的程序。
打开PCB设计主程序，菜单栏有对应的命令，分别可以完成不同的功能选择。工具栏内是快捷图标，分别对应不同的功能，使用人员可以快速的点击即可启动。下面是工作区域，主要用来PCB设计工作，所有的图形及设计都在该区域内完成。
在Windows环境系统下，安装运行RedPCB系统，打开软件系统时会自动检索授权文件，如果在有效的授权期内，系统可以正常使用。当选择了不同的产品模块，软件会自动启动相应的内核程序，当执行了菜单栏或者工具栏的指令，软件系统会自动根据指令集完成相应的功能程序，再结合图形算法去可视化的完成用户的操作。
本实施例的实施原理为：PCB设计软件登录模块1通过读入网表文件后，可以把PCB的封装文件调入进来，进行PCB高速和高密互连设计。在封装创建模块3中，根据产品的datasheet，创建出封装的焊盘，包含SMT和PTH两种类型。调入创建的焊盘文件，根据坐标尺寸创建出封装，再添加对应的属性参数，保存该封装即可。
其依托内置的布局布线优化程序模块，可以实现器件布局及优化、导线连接及优化、规则设置及检查、加工数据文件及输出等功能。并且语言切换模块7使得此系统支持中文界面，便于技术人员的操作，加速了电子研发设计进程、减少出错概率的同时，提高了工作效率。且软件系统对电脑资源占用比较少，而且图形及操作比较流畅，易于工程化。在本系统的设计平台下，可以高效进行电子PCB设计工作。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种可以实现印刷电路板辅助设计的软件系统，其特征在于：包括PCB设计软件登录模块(1)以及与所述PCB设计软件登录模块(1)连接的MCAD交互模块(2)、封装创建模块(3)、元器件布局模块(4)、布线模块(5)、后处理模块(6)以及语言切换模块(7)；
所述MCAD交互模块(2)用于导入与导出结构设计文件，所述封装创建模块(3)用于创建设计中所需要的封装库文件，所述封装创建模块(3)中设置有用于设置PCB参数的参数设置单元，所述元器件布局模块(4)用于移动、旋转器件，所述布线模块(5)用于布置电气属性的线路，所述后处理模块(6)用于输出加工制造所需要的数据文件，所述语言切换模块(7)根据不同需求切换不同的语言。
2.根据权利要求1所述的一种可以实现印刷电路板辅助设计的软件系统，其特征在于：所述PCB参数包括层叠显示、颜色显示、单位设置。
3.根据权利要求2所述的一种可以实现印刷电路板辅助设计的软件系统，其特征在于：所述布线模块(5)连接有约束规则模块，在所述约束规则模块里面，用户可以参数化的设置线宽、间距、差分对规则、电气规则，所有的设计规则将全部遵循改所述约束规则模块的定义，一旦有违反规则的情况出现，将会报出error提示。
4.根据权利要求3所述的一种可以实现印刷电路板辅助设计的软件系统，其特征在于：所述数据文件包括处理丝印、关联尺寸标注、光绘文件以及钻孔文件。
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