第1章 Protel 2004概述

1.1 Protel2004软件介绍

Protel 2004是Altium公司于2004年发布的电路设计软件的最新版本，是Protel DXP的升级版本。它将项目管理方式、原理图和PCB图的双向同步技术、多通道设计、拓扑自动布线，以及强大的电路仿真等技术完美地融合在一起，成为功能强大的板卡级设计软件。

1.1.1 Protel简介

20世纪80年代开始，计算机应用进入各个领域。当时由美国ACCEL Technologies Inc公司推出了第一个应用于电子线路设计软件包——TANGO，这个软件包在当时给电子线路设计带来了设计方法和方式的革命，人们开始用计算机来设计电子线路。但TANGO在应用中逐渐显示出其不适应时代发展需要的弱点，这时Altium（前称Protel International Limited）公司以其强大的研发能力推出了Protel For Dos作为TANGO的升级版本，从此Protel开始出现在PCB设计的历史舞台，并日益显示其强大的生命力并发挥着巨大的作用。

随着Windows 95的出现，Altium公司也紧跟潮流，推出了Protel 3.X。该版本加入了新颖的主从式结构，但在自动布线方面却没有什么出众的表现。另外，这个版本是16位和32位的混合型软件，所以也不太稳定。

1998年Altium公司推出了给人全新感觉的Proel 98，Protel 98以其出众的自动布线能力获得了业内人士的一致好评。

1999年，Altium公司又推出了最新一代的电子线路设计系统——Protel 99，在Protel 99中加入了许多全新的特色。

2002年，Altium公司重新设计了Design Explorer（DXP）平台，随着Protel DXP的上市，出现了第一个在新DXP平台上使用的产品。Protel DXP是EDA行业内第一个可以在单个应用程序中完成所有电路板设计处理的工具。

2004年，Altium公司又推出了Protel 2004。由于其强大的功能和方便的操作，很快发展成为众多EDA用户的首选电路CAD软件。

1.1.2 Protel2004的功能及特点

Protel 2004是32位电子设计系统，它提供一套完全集成的设计工具，这些工具能够方便地将设计概念形成最终的板卡级设计，所有的Protel 2004工具需要在一个单一应用环境——the Design Explorer中运行。

Protel 2004支持多种文件格式，包括原理图文档、PCB文档、网络表文件、VHDL文档等。Protel 2004的文档组织结构大致分为PCB文档和FPGA文档。

PCB项目文档*.PrjPcb包括原理图文档*.schdoc和*.sch，PCB文档*.pcbdoc和*.pcb，原理图库文档*libsch和*lib，PCB封装库文档*libpcb和*.lib，网络表文件*.net，CAM文件*.cam，以及输出报表文件*.rep。

FPGA项目文档*.PrjFpg包括原理图文档*.schdoc和*.sch，VHDL文档*.vhd、*.vhdl和*.vhdlib，整合库文档*intlib，文本文件*txt，网络表文件*.net和*.edif等，CAM文件*.cam，以及输出报表文件*.rep。

其中，项目组文档是为了对用户设计的项目进行更为有效的管理而提出的管理方式。一个项目组文档可以管理多个项目文档，而用户也可以将自己设计的项目分类归类到若干个项目文档内，这样也便于用户自己管理工作成果。

实际上项目组文档就是一个文本文档，仅仅是记录了项目之间的链接关系，它是Protel 2004最高层次的项目管理文件。

而在Protel 2004设计系统环境下可以创建或者打开多种类型项目文档，例如在前面提到的PCB设计项目文档*.PrjPcb，以及FPGA设计项目文档*.PrjFpg。

Protel 2004主要是由四部分组成：第一部分为原理图设计系统（SCH），用于电路原理图的设计；第二部分为PCB设计系统（PCB），用于PCB的设计；第三部分为FPGA系统，用于可编程逻辑器件的设计；第四部分为VHDL系统，用于进行硬件的编程及仿真等。本教材主要讲述前面两个部分，即关于印制电路板的设计内容。

Protel 2004具备的这四种系统使它成为完备的板卡级设计系统。Protel 2004主要特点如下。

（1）集成元件库。Protel 2004提供了丰富的元件库，并且采用了集成元件库架构，包括原理图符号及PCB封装、SPICE仿真模型和SI模型。通过链接的方式，在打开原理图编辑器或者PCB编辑器放置元件时，可以把所有元件符号、仿真和信号分析模型及PCB封装形式等信息同步地传输到具体的项目中。

（2）具有人工智能的自动布线器。Protel 2004采用了一种基于拓扑逻辑分析的布线器——Situs布线器，在PCB布局之后它能进行整板的电气节点分析，形成拓扑图，最后根据拓扑图，进行智能的布线路径计算，找出最佳的布线路径。它更加灵活，几乎不受板上几何图形的约束，可以进行大面积高密度的自动布线，而且布线通过率高。

（3）丰富而又灵活的编辑功能。包括自动连接功能、交互式全局编辑、便捷的选择功能、在线编辑元件参数、随时修改元件引脚等功能。

（4）多通道的设计。设计好一张相同部分的子图，则系统自动生成相同的子电路图，可以大幅度地降低工作量。

（5）支持FPGA设计。Protel 2004提供了一个VHDL语言编辑器，设计FPGA时，可以直接把原理图输入的FPGA设计转化为VHDL文件格式，并同时为端口和元件添加各种参数。

（6）查询功能。在查询窗口中输入查询语句，系统可输出符合条件的查询结果。

（7）支持双显示器设置。可以用两台显示器进行设计。

（8）支持层次化原理图设计。Protel 2004支持层次化原理图设计，对图纸和阶层数没有限制。

（9）设计校验（DRC）。具有强大纠错功能的设计法则校验器，保证设计完整、准确。

（10）多样的输入/输出形式。具有多种输入输出方式，包括P-CAD、ORCAD、PADS和AUTOCAD等文档。

（11）卓越的电路仿真功能。在Protel 2004系统中，集合了更为完善的电路仿真功能。在这里，不仅可以导入和导出波形数据，还可以层叠的方式显示多个波形，甚至可以多个波形图平铺浏览。可以说，人性化的电路仿真功能让用户的电路设计工作变得更为简单。

（12）高频电路信号完整性分析功能的增强。在高频电路的设计中，要用到信号完整性分析。Protel 2004在早期版本的基础上，完善了信号完整性分析功能，使用户在电路图设计阶段就完成绝大部分的电路调试工作，为电路的调试工作提供了方便。