第1章 电路设计简介
本章导读
本章介绍了Altium的历史，介绍了Altium Designer Summer 09的安装、激活、软件中文化的方法。介绍了Altium的设计环境的界面，介绍了Altium的工程文件及原理图文件、PCB文件的创建方法。
学习目标
◆ 掌握Altium Designer Summer 09的安装激活及中文化方法
◆ 掌握Altium Designer Summer 09的文件系统的创建方法
1.1 Altium Designer Summer 09概述
目前人们可以在计算机上利用电子CAD软件来完成产品的原理图设计和印制板设计，Protel是目前EDA行业中使用最方便，操作最快捷，人性化界面最好的辅助工具。电子信息类专业的大学生在大学基本上都学过Protel电路设计软件，所以学习资源也最广。
Altium公司的发展史：
1985年诞生dos版Protel。
1991年Protel for Widows版本，到随后的Protel for Windows 1.0，2.0，3.0。
1998年Protel98这个32位产品是第一个包含5个核心模块的EDA工具。
1999年Protel99构成从电路设计到真实板分析的完整体系。
2001年由Protel国际有限公司正式更名为Altium有限公司。
2002年Protel DXP集成了更多工具，使用方便，功能更强大。
2004年Prote 2004提供了PCB与FPGA双向协同设计功能。
2006年Altium Designer 6首个一体化电子产品开发系统推出。
Altium的全球管理以澳洲悉尼为总部，在澳洲，中国，法国，德国，日本，瑞士和美国均有直销点和办公机构。此外Altium在其他主要市场国家均有代销网络。
Altium designer是altium公司开发的一款电子设计自动化软件，用于原理图、PCB、FPGA设计。结合了板级设计与FPGA设计。Altium designe公司收购来的PCAD及TASKKING成为了altium designer的一部分。
Altium Designer Summer 08（简称AD7）将ECAD和MCAD两种文件格式结合在一起，Altium在其最新版的一体化设计解决方案中为电子工程师带来了全面验证机械设计（如外壳与电子组件）与电气特性关系的能力。还加入了对OrCAD和PowerPCB的支持能力。
Altium Designer Winter 09推出，08年冬季发布的Altium Designer引入新的设计技术和理念，以帮助电子产品设计创新，利用技术进步，并提出一个产品的任务设计更快地获得走向市场的方便。增强功能的电路板设计空间，让您可以更快地设计，全三维PCB设计环境，避免出现错误和不准确的模型设计。
Altium Designer Summer 09为适应日新月异的电子设计技术，Altium于2009年7月在全球范围内推出最新版本Altium Designer Summer 09。Summer 09的诞生延续了连续不断的新特性和新技术的应用过程。
1.2 Altium Designer Summer 09新特性
1.2.1 电路板设计
1. 增强了图形化DRC违规显示
Summer 09版本改进了在线实时及批量DRC检测中显示的传统违规的图形化信息，其含盖了主要的设计规则。利用与一个可定义的指示违规信息的掩盖图形的合成，用户现在已经可以更灵活的解决出现在设计中的DRC错误。
2. 用户自定制PCB布线网络颜色
Summer09版本允许用户在PCB文件中自定义布线网络显示的颜色。现在，用户完全可以使用一种指定的颜色替代常用当前板层颜色作为布线网络显示的颜色。并将该特性延伸到图形迭层模式，进一步增强了PCB的可视化特性。
3. PCB板机械层设定增加到32层
Altium Designer Summer 09版本为板级设计新增了16个机械层定义，使总的机械层定义达到32层。
4. 其他方面
在Altium Designer Summer09的PCB应用中增强了DirectX图形引擎的功能，直接关系到图形重建的速度。由于图形重构是不常用到的，如果不是非常必要，将不再执行重构的操作；同时也优化了DirectX数据填充特性。经过测试，Summer09将在原版本的基础上提升20%的图形处理性能。
1.2.2 前端设计
1. 按区域定义原理图网络类功能
Altium Designer现在可以允许用户使用网络类标签功能在原理图设计中将所涵盖的每条信号线纳入到自定义网络类之中。当从原理图创建PCB时，就可以将自定义的网络类引入到PCB规则。使用这种方式定义网络的分配，将不再需要担心耗费时间、原理图中网络定义的混乱等问题。Summer09版本将提供更加流畅、高效和整齐的网络类定义的新模式。
2. 装配变量和板级元件标号的图形编辑功能
Altium Designer Summer 09版本提供了装配变量和板级元件标号的图形编辑功能。在编译后的原理图源文件中就可以了解装配变量和修改板级元件标号，这个新的特性奖令你从设计的源头就可以快速、高效的完成设计的变更；对于装配变量和板级元件标号变更操作，更重要的是这将提供一种更快速、更直观的变通方法。
1.2.3 软设计
1. 支持C++高级语法格式的软件开发
由于软件开发技术的进步，使用更高级、更抽象的软件开发语言和工具已经成为必然。从机器语言到汇编语言，再到过程化语言和面向对象的语言。Altium Designer Summer09版本现在可以支持C++软件开发语言（一种更高级的语言），包括软件的编译和调试功能。
2. 基于Wishbone协议的探针仪器
Altium Designer Summer 09新增了一款基于Wishbone协议的探针仪器（WB_PROBE）。该仪器是一个Wishbone主端元件，因此允许用户利用探针仪器与Wishbone总线相连去探测兼容Wishbone协议的从设备。通过实时运行的调试面板，用户就可以观察和修改外设的内部寄存器内容、存储器件的内存数据区，省却了调用处理器仪器或底层调试器。对于无处理器的系统调试尤为重要。
3. 为FPGA仪器编写脚本
Altium Designer已经为用户提供了一种可定制虚拟仪器的功能，在新的版本中您还将看到Altium新增了一种在FPGA内利用脚本编程实现可定制虚拟仪器的功能。该功能将为用户提供一种更直观、界面更友好的脚本应用模式
4. 虚拟存储仪器
在Altium Designer Summer 09版本中，用户将看到一种全新的虚拟存储仪器（MEMORY_INSTRUMENT）。就在虚拟仪器内部，其就可提供一个可配置存储单元区。利用这个功能可以实现从其它逻辑器件、相连的PC和虚拟仪器面板中观察和修改存储区数据。
1.2.4 系统级设计
1. 按需模式的License管理系统（On-Demand）
Altium Designer Summer 09版本中增加了基于WEB协议和按需License的模式。利用客户账号访问Altium客户服务器，无须变更License文件或重新激活License，基于WEB协议的按需License管理器就可以允许一个License被用于任一一台计算机。就好比一个全球化浮动License，而无需建立用户自己的License服务器。
2. 其他方面
（1）可浏览的License管理和报表。
（2）全新的主页。
（3）Altium Labs。
（4）私有的License服务模式。
（5）在外部Web页面内打开网络链接。
（6）增强了供应商数据。
Altium Designer Summer 09版本中新增了两个元器件供应商信息的实时数据连接，这两个供应商分别为Newark和Farnell。通过供应商数据查找面板内的供应商条目，用户现在可以向目标元件库（SchLib，DbLib，SVNDbLib）或原理图内的元器件中导入元器件的参数、数据手册链接信息、元器件价格和库存信息等。另外，用户还可以在目标库内从供应商条目中直接创建一个新的元器件。
3. 遗留问题
在这个版本中解决了许多历史遗留问题，更多地兑现了我们对于致力于为用户提供非常适合的一体化设计方案和电子产品设计到面市的平滑衔接的承诺。
1.3 Altium Designer Summer 09安装
（1）找到Altium Designer Summer 09文件包，将其解压，如图1-1所示。
图1-1 解压安装文件
（2）安装文件解压后，找到里面的Setup.exe文件双击开始安装。
（3）弹出Altium Designer Summer 09安装向导窗口，如图1-2所示。
图1-2 Altium Designer Summer 09安装向导窗口
（4）单击“Next”按钮，弹出接受协议窗口，如图1-3所示。在图1-3所示中选择“I accept the license agreement”单选按钮。
图1-3 接受协议窗口
（5）单击“Next”按钮，弹出输入用户信息的窗口，可以保持默认，如图1-4所示。
图1-4 用户信息的窗口
（6）单击“Next”按钮，弹出选择安装文件夹路径窗口，如图1-5 所示。在图1-5所示中用户可以直接单击“Next”按钮，进行默认安装，也可以更改安装文件夹的路径，为了避免计算机重装后的风险，用户可以更改安装路径。
图1-5 默认的安装路径窗口
（7）在图1-5 所示中单击“Browse”浏览按钮进行更改安装路径，在图1-6 所示中更改“Folder name”栏中C：\为D：\，其余不变，单击“OK”按钮，这样就可以更改安装到D盘中。
图1-6 更改安装到D盘
（8）此时的文件夹安装路径已经更改为D盘下，如图1-7所示。如果想更改路径，则可以再次单击“Browse”浏览按钮进行更改，如果没有错误，则可以单击“Next”按钮进入到下一个安装窗口。
图1-7 更改到D盘的安装路径窗口
（9）在“Board-Level Libraries”窗口，提示是否安装综合的元件库文件包，选中“Install Board-Level Libraries”复选框，如图1-8所示。
图1-8 安装Board Level Libraries
（10）单击“Next”按钮，弹出准备安装程序的窗口，如图1-9所示。
图1-9 准备安装
（11）单击“Next”按钮，然后正常安装并更新系统，如图1-10所示。
图1-10 正在安装中
（12）直到安装完成后，单击“finish”按钮完成安装。
1.4 Altium designer Summer 09软件英文转为中文
（1）安装完成后，单击开始按键，在所有程序中选择该软件，如图1-11所示。
图1-11 启动软件
（2）软件启动过程中可以看到软件的版本号是9.0.0.17654，软件的启动界面如图1-12所示。
图1-12 软件的启动界面
（3）软件启动成功后的窗口如图1-13所示。在该窗口中，软件语言是英文，同时软件有一个红色的提示，说明软件还不能使用，没有激活。
图1-13 软件启动后的窗口
（4）打开“DXP”菜单，选择“Preferences…”命令，如图1-14所示。
图1-14 选择“Preferences…”
（5）在弹出的“Preferences”对话框中，展开“System→General”，在“Localization”区域中勾选“Use Localized resources”复选框，同时勾选“Localized menus”复选框，如图1-15所示。当勾选后，将会弹出一个提示对话框，提示启动新的设置工作如图1-16所示。单击“OK”按钮，返回到图1-15所示中，再单击“OK”按钮，退出“altium designer Summer 09”窗口，再一次重新启动后，软件的工作窗口界面已经成为中文了，如图1-17所示。
图1-15 “Preferences”对话框
图1-16 提示重新启动设置工作
图1-17 软件重启后的中文窗口
1.5 Altium designer Summer 09软件的激活
（1）将激活的压缩文件进行解压，如图1-18所示。
图1-18 解压软件
（2）运行“AD9KeyGen.exe”文件，双击即可打开，弹出一个密码学试验研究对话框，如图1-19所示。
图1-19 密码学研究试验
（3）在图1-19 所示中，单击“打开模版”按钮，选择“ad9.ini”文件，如图1-20所示。
图1-20 打开模版文件
（4）打开模版文件后的对话框如图1-21 所示，用户可以在其中“TransactorName=abacfaq”这行中更改“=”后面的为自己想输入的名字，这个可以任意输入。
图1-21 打开的模版文件
（5）单击图1-21所示中的“生成协议”按钮，出现一个保存协议文件的对话框，可以输入一个任意的名字，如输入9.0.alf，扩展名为.alf，不要更改，如图1-22所示。
图1-22 保存生成的协议文件
（6）弹出生成协议成功的提示框，如图1-23所示。
图1-23 弹出生成协议成功的对话框
（7）运行“ads09crack.exe”程序，双击即可打开。
（8）出现一个对话框，如图1-24所示，单击“patch”按钮查找Altium designer Summer 09软件的主程序文件DXP.exe。
图1-24 单击Patch查找主程序
（9）出现一个提示框“未找到该文件。要搜索该文件吗？”，如图1-25 所示。如果我们将这个ads09crack.exe生成补丁的文件放到Altium designer Summer 09软件的安装目录中与主程序文件DXP.exe在一个文件夹内，则不会出现这个提示对话框。
图1-25 提示框“未找到该文件。要搜索该文件吗？”
（10）单击“是”按钮查找主程序文件DXP.exe，如图1-26所示。找到后单击“打开”按钮，弹出补丁成功的对话框，如图1-27所示。
图1-26 查找到主程序文件
图1-27 补丁运行完毕
（11）重新启动DXP.exe主程序，打开主菜单DXP下面的“My Account…”子菜单，如图1-28所示。
图1-28 打开“My Account…”子菜单
（12）弹出一个红色的提示窗口，提示软件没有激活，是不能使用的，如图1-29所示。
图1-29 提示软件不能使用
（13）单击图1-29中的“添加单机版License文件”链接，弹出一个查找协议文件的对话框，如图1-30所示查找到前面生成协议的文件夹，然后再找到9.0.alf文件，如图1-31所示，单击“打开”按钮。
图1-30 查找协议文件
图1-31 打开协议文件
（14）到此为止，软件已经激活，出现了一个OK的字样，如图1-32所示。
图1-32 软件已经激活
1.6 Altium designer Summer 09软件的初步操作
1.6.1 常规面板
1. 重新启动软件
（1）重新启动软件，弹出软件的默认首页窗口，如图1-33所示。在窗口中的左侧部分，有一个面板，现在是“Projects”工程面板，可以通过图1-33所示左下角的几个选项卡进行切换，单击“Files”面板就会切换到“Files”面板。
图1-33 出现的默认首页窗口
（2）在“Files”面板中，我们可以打开已经存在的工程文件，单个设计文件，也可以新建工程文件，原理图文件、PCB板文件，也可以通过向导或模板新建文件，具体的应用我们在后面进行介绍，“Files”面板如图1-34所示。
图1-34 “Files”面板
2. 隐藏面板显示
左侧的这几个面板如果由于某些原因不见了，我们可以通过软件的窗口右下角部分的“system”菜单来进行解决。打开“system”下拉菜单可以选择，然后相应的面板就会出现。如选择“Projects”选项就会弹出工程面板，另外，我们在后面绘制原理图时，如果“库”面板消失了，选择“库”选项就会弹出“库”面板。如图1-35所示。
图1-35 显示相应的面板
3. 恢复桌面布局
当由于频繁的操作软件，或者某些误操作，发现窗口布局已经凌乱了，这时，如果想恢复显示我们默认的正常面板，则需要对于桌面布局进行恢复，打开“察看”菜单，选择“桌面布局”|“Default”命令，就可以恢复默认的布局，如图1-36所示。
图1-36 恢复默认的布局
1.6.2 Altium Designer Summer 09的文件系统
Altium Designer Summer 09的文件系统包含工程文件、原理图文件、PCB文件、原理图库文件、PCB库文件等，下面简单介绍一下这些文件的建立及保存方法。
1. 建立工程文件
（1）启动软件后，打开“文件”菜单，选择“新建”|“工程”|“PCB工程”命令，如图1-37所示。
图1-37 新建工程文件
（2）新建工程后，出现了左侧的默认工程文件的面板，里面有个默认的工程文件为：PCB_Project1.PrjPCB，如图1-38所示。其中前面“PCB_Project1”是默认的工程文件名，后面“.PrjPCB”是工程文件的扩展名。
图1-38 建立的工程文件面板
注意：
工程文件是一个管理文件，在设计时必须要设计工程文件，才能比较顺利地进行后续的设计工作，其他的所有单文件，都是应该在工程文件中进行建立。同时，要注意的是，在将设计文件复制到另一台计算机中时，需要将工程文件在内的所有文件夹全部复制后，才能在另一台计算机上进行正常操作，不能只复制工程文件这一个文件。
2. 建立原理图文件
建立原理图文件，我们可以通过下面的两种方法来建立。
（1）方法一：打开“文件”菜单，然后选择“新建”|“原理图”命令，如图1-39所示。
图1-39 建立原理图文件
（2）方法二：在工程文件上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“给工程添加新的”|“Schematic”命令，就可以在工程文件中添加一个新的原理图文件，如图1-40所示。
图1-40 添加原理图文件二
（3）两种方法添加原理图文件后，此时的工程文件面板中，在工程文件中增加一个默认的原理图文件Sheet1.SchDoc，如图1-41所示。其中Sheet1是默认的名称，“.SchDoc”原理图文件的默认的扩展名，前面部分的这个名称是可以自己更改的。
图1-41 工程文件中增加了原理图文件
3. 建立PCB文件
建立PCB文件同样有不同的一些方法，下面我们介绍其中两种。
（1）方法一：打开“文件”菜单，然后选择“新建”
|“PCB”命令，如图1-42所示。
图1-42 建立PCB文件
（2）方法二：在工程文件上面单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“给工程添加新的”|“PCB”命令，就可以在工程文件中添加一个新的PCB文件，如图1-43所示。
图1-43 添加新的PCB文件二
（3）两种方法添加PCB文件后，此时的工程文件面板中，在工程文件中增加一个默认的PCB文件Pcb1.PcbDoc，如图1-44所示。其中Pcb1是默认的名称，“.PcbDoc”PCB文件的默认的扩展名，前面部分的这个名称是可以自己更改的。
图1-44 建立的PCB文件
4. 保存文件
将工程文件和原理图文件及PCB文件保存在用户指定的文件夹中，如保存在D盘的ALTIUM 9.0文件系统中。
（1）选择工程文件中的原理图文件“Sheet1.SchDoc”，然后选择“文件”|“保存为”命令，如图1-45所示。
图1-45 保存为的窗口
（2）弹出“保存在”的对话框，如图1-46所示，在这个对话框中用户可以更改名字。
图1-46 保存在对话框
（3）选择工程文件中的PCB文件“PCB1.PcbDoc”，然后选择“文件”|“保存为”命令，同样会弹出“保存在”对话框，如图1-47所示，在这个对话框中我们同样可以更改名字。
图1-47 PCB文件保存在对话框
（4）选择工程文件面板中的PCB工程文件，就是扩展名为“.PrjPcb”的文件，然后选择“文件”|“保存工程为”命令，如图1-48所示，同样会弹出“保存在”对话框。我们将其保存在前面我们提到的D盘的给定的文件夹“ALTIUM 9.0文件系统”中，保存后的文件如图1-49所示。
图1-48 保存工程为的窗口
图1-49 保存后的整个工程文件夹窗口
另外，我们还可以在工程中增加原理图元件库文件，也可以增加PCB封装库文件，这两种文件的增加及相关元件的绘制将在后面的章节中会详细地介绍。
习题1
（1）Altium Designer Summer 9.0的安装练习。
（2）Altium Designer Summer 9.0英文转中文版练习。
（3）Altium Designer Summer 9.0的软件激活练习。
（4）Altium Designer Summer 9.0的文件系统的创建练习。要求创建一个工程文件，一个PCB文件，一个原理图文件，这几个文件都要以自己的名字命名，然后保存在D盘的以自己的姓名命名的文件夹中。
（5）Altium Designer Summer 9.0工作面板切换、显示和隐蔽练习。