1.2 Altium Designer的特点

Altium Designer为用户提供了一款统一的电子产品开发软件，综合了电子产品一体化开发必需的所有技术和功能。Altium Designer在单一设计环境中集成了板级和FPGA系统设计、基于FPGA和分立处理器的嵌入式软件开发及PCB版图设计、编辑和制造，并集成了现代设计数据管理功能，使得Altium Designer成为一个电子产品开发的完整解决方案，一个既满足当前也满足未来开发需求的解决方案。

Altium Designer从功能上分为以下几个部分：电子电路原理图（SCH）设计、电子电路原理图仿真、印制电路板（PCB）设计、电子电路实现前后的信号完整性分析和可编程逻辑器件（FPGA）设计等。本书作为Altium Designer的原理图与印制电路板设计的使用教程，着重讲述原理图编辑器、PCB编辑器和库编辑器的使用。

Altium Designer将原理图编辑、PCB的绘制及打印等功能有机地结合在一起，形成了一个集成的开发环境。在这个环境中，原理图编辑就是指电子电路的原理图设计，通过原理图编辑器来实现。原理图编辑器为用户提供了高速、智能的原理图编辑手段，由它生成的原理图文件可为印制电路板的制作做准备。PCB的绘制就是指印制电路板的设计，通过PCB编辑器来实现，由PCB编辑器生成的PCB文件将直接应用到印制电路板的生产中。

Altium Designer的原理图编辑器不仅用于电子电路的原理图设计，还可以输出设计PCB必需的网络表文件，设定PCB设计的电气法则，以及根据用户的要求输出令用户满意的原理图设计图纸。原理图编辑器支持层次化原理图设计，当用户的设计项目较大，很难用一张原理图完成时，可以把设计项目分为若干子项目，子项目可以再划分成若干功能模块，功能模块还可再往下划分直至底层的基本模块，然后分层逐级进行设计。

Altium Designer的PCB编辑器提供了元器件的自动和交互布局，可以大量减少布局工作的负担，还提供了多种布线模式，适合不同情况的需要；当与PCB规则冲突时，它会立刻高亮显示，避免在交互布局或布线时出现错误；它能最大限度地满足用户的设计要求，不仅可以放置导孔，而且还可放置各式各样的焊盘，特别是可以放置方形焊盘；其大量的设计法则通过详尽全面的设计规则来定义，可确保电路板设计符合实际要求；它具有很高的手动设计和自动设计的融合程度，对于电路元器件多、连接复杂、有特殊要求的电路，可以选择自动布线与手工调整相结合的方法；其元器件的连接采用了智能化的连线工具，在PCB设计完成后，可以通过设计规则检查（DRC）来保证PCB完全符合设计要求。

Altium Designer可以通过原理图编辑器的设计同步器实现与PCB的同步。采用设计同步器更新目标PCB，用户不必处理网络表文件的输出和载入，并且在信息向PCB传递的过程中，设计同步器会自动在PCB的文件中更新电气连接的信息（如元器件的封装形式及元器件之间的连接等），对修改过程中出现的错误还会提供报警信息。类似地，在PCB的设计过程中，通过PCB编辑器内的设计同步器也能更新原理图的设计。

Altium Designer提供了丰富的元器件库，几乎覆盖了所有电子元器件厂家的元器件种类，还提供了强大的库元器件查询功能，并且支持以前低版本的元器件库，向下兼容。其库编辑器可以使用户方便地编辑一些项目中用到的特殊元器件（包括原理图符号和封装）。

Altium Designer的多通道设计，可以简化多个完全相同的子模块的重复输入设计，在进行PCB编辑时也提供这些模块的复制操作，不必一一布局布线。Altium Designer采用一种查询驱动的规则定义方式，通过语句来约束规则的适用范围，并且可以定义同类别规则间的优先级别。它还带有智能的标注功能，通过这些标注功能可以直接反映对象的属性。用户也可以按照需要选择不同的标注单位、精度、字体方向、指示箭头的样式。Altium Designer具有丰富的输出特性，支持第三方软件格式的数据交换。Altium Designer的输出格式为标准的Windows输出格式，支持所有的打印机和绘图仪的Windows驱动程序，支持页面设置、打印预览等功能，输出质量很高。

1. 统一设计流程管理（Unified process flow）

开发电子产品在本质上包含两个设计层次。第一层是使用安置在印制电路板上的分立器件搭建物理平台。第二层涉及设计中可编程部分的开发，在设计中或制造后它们将“装载”进行物理设计。这些可编程部分基本上包括可以运行于微处理器上的嵌入式软件，以及在FPGA等器件上实现的可配置逻辑组合电路。

随着越来越多功能从分立器件转移到可编程领域中，涉及的各种设计流程也要融合在一起。将来有效的电子产品开发需要将板卡设计、可编程逻辑设计和软件开发集成在一起，并且融入设计流程管理中。

Altium Designer是第一个电子产品一体化开发系统，可以使用户在单一的集成环境中进行从概念到完成阶段的设计。

创建更加智能的电子产品需要融合不同的设计流程。越来越多的硬连接设计正转到软连接的可编程器件领域中。硬件平台、软件和软件执行平台设计必须更加紧密地联系在一起。Altium Designer统一了所有这些方面的设计，创建了当今最有生产率、最完整的电子产品开发系统。

使用Altium Designer，用户可以在整个开发流程中都处于单一的一个完整的环境中，可以方便地同步原理图设计和PCB版图设计，维护FPGA设计及其板卡间的I/O口的同步，自动确保设计中硬件和软件之间内存和外设定义的一致性。这给用户带来了前所未有的自由，使用户可以在设计流程的任何阶段，在项目的任何文档中进行设计更改。

Altium Designer会确保将这些变化反映到项目中的所有设计文档中，确保全部设计的完整性。

2. 统一数据模型（Unified data model）

Altium Designer提供了创建和管理所有不同项目类型的一体化环境，这些项目类型构成了完整的电子产品。此外，Altium Designer可把这些项目链接起来，定义设计的整体结构。不同项目类型可独立工作，但它们均被逻辑地链接在一起。例如，PCB项目链接到包含可编程逻辑器件的FPGA项目；嵌入式软件项目链接到FPGA项目内的软处理器内核，该项目定义运行平台。由于Altium Designer了解项目间的结构链接，所以它可以智能并自动地管理项目间的核心数据流。例如，在板级改变FPGA的引脚分配时，Altium Designer了解该数据必须在PCB与原理图和驱动FPGA布局和布线的FPGA项目约束之间保持同步，因此用户无须在不同设计环境间手工地传播此数据。

单个设计产品开发项目确切地说可生成上百个与设计相关的文档。而在开发过程中，每个文档都会有许多版本。当设计复杂性增加时，系统跟踪和控制设计文档存储和版本的需要也随之增加。越来越多的机构实施了文档版本控制系统以管理这一流程。

Altium Designer提供了广泛的多功能支持，既可链接到外部版本控制系统，也可在本地跟踪设计文档的历史。Altium Designer可与支持源代码控制接口（SCCI）、并发版本系统（CVS）或Subversion（SVN）标准的任意第三方版本控制系统连接，包括诸如Microsoft Visual SourceSafe这样的商用系统和大多数流行的开放源码版本控制应用。在Altium Designer中，用户可添加设计文档到版本控制系统的任意指定库中，执行所有通用版本控制任务，如文档更新和给版本做标签。用户无须离开Altium Designer环境即可管理文档。即使机构中没有完全的版本控制系统在运行，Altium Designer也可以方便地在本地跟踪项目的文档历史。每当用户保存文件时，Altium Designer都会自动保存原文件的副本，创建文档更新的完整历史。用户可以对重要版本做标签，添加注释到历史文件中以记录改变。

Altium Designer完全支持外部文档版本控制和本地文档历史管理，具有处理重要设计文档的灵活性和安全性。

3. 集成化模块式设计（Integrated Re-use）

Altium Designer统一了板卡设计流程，为电路设计数据输入、电路性能验证和PCB设计提供了单一集成的环境。在Altium Designer中，所有设计数据都由单一的PCB项目管理，确保了数据完整性，使用户无须在不同应用间手动地再次创建或应用设计数据。

Altium Designer统一了板卡和FPGA设计流程，把可编程器件集成到了物理平台上。Altium Designer通过FPGA器件实现了最优板卡布线方案，同时可自动维护I/O的同步。这就加快了设计周期，减少了差错并有潜力降低制造成本。

电子产品功能越来越多，设计时间也越来越紧张。用户不能依靠通过松散连接的点工具来完成某个项目。而Altium Designer以单一、统一、约束驱动的设计环境从概念阶段到产品完成阶段进行设计，提供了满足现在和将来物理设计挑战所需的集成功能。

Altium Designer还在单一设计环境中集成了板级和FPGA系统设计、基于FPGA和分立处理器的嵌入式软件开发，以及PCB版图设计、编辑和制造。这种集成功能与现代设计数据管理功能一起使得Altium Designer成为电子产品开发的完整解决方案。