元件自动布局优化方案

这里以图8-7所示的“电脑麦克风电路原理图.SchDoc”为例，介绍元件的自动布局，操作步骤如下：

图8-7 电脑麦克风电路原理图

1）在已经导入了上述电路原理图的网络表和所使用的元件封装的PCB文件PCB1.PcbDoc编辑器内，设定自动布局参数。自动布局前的PCB图如图8-8所示。

图8-8 自动布局前的PCB图

2）在“Keep-out Layer”（禁止布线层）设置布线区。

3）选择菜单栏中的“工具”→“器件布局”→“自动布局”命令，系统将弹出如图8-9所示的“自动放置”对话框。自动布局有两种方式，即分组布局方式和统计布局方式。

分组布局方式的自动布局思路为，根据电气连接关系将元件划分为不同的组，然后按照几何关系放置各元件组。该布局方式适用于元件较少（少于100个）的电路。在单击“成群的放置项”单选钮的同时勾选“快速元件放置”复选框，系统将进行快速元件自动布局，但快速布局一般无法达到最优化的元件布局效果。

统计布局方式的自动布局思路为，根据统计算法放置元件，优化元件的布局使元件之间的导线长度最短。该布局方式比较适用于元件较多（多于100个）的电路。

下面对这两种自动布局方式进行详细介绍。

（1）“成群的放置项”自动布局方式

在“自动放置”对话框中，单击“成群的放置项”单选钮，在该对话框中提供了“快速元件放置”布局模式。在该模式下布局速度较快，但是布局效果较差。单击“确定”按钮，即可开始“成群的放置项”的自动布局方式。自动布局需要经过大量的计算，因此需要耗费一定的时间。在项目中执行自动布局后，所有的元件进入了PCB的边框内，它们按照如图8-10所示被放置到合适的位置。所有的元件将按照分组的形式出现在PCB中，但是布局并不合理，PCB的空间利用严重不合理，需要手动调整。

图8-9 “自动放置”对话框

图8-10 放置元件的位置

（2）“统计的放置项”自动布局方式(www.xing528.com)

在“自动放置”对话框中，单击“统计的放置项”单选钮，弹出统计布局设置对话框，如图8-11所示。其中各选项功能如下：

●“组元”复选框：勾选该复选框后，当前PCB设计中网络连接关系密切的元件将被归为一组，排列时该组的元件将作为整体考虑。

●旋转组件”复选框：勾选该复选框后，在进行元件的布局时系统可以根据需要对元件或元件组进行旋转（方向为0°、90°、180°或270°）。

●“自动更新PCB”复选框：勾选该复选框，在布局时系统将自动更新PCB文件的显示。由于需要执行窗口的刷新操作，因此勾选该复选框将延长自动布局的时间。

●“电源网络”文本框：在该文本框中可以填写一个或多个电源网络的名称。跨过这些网络的双引脚元件通常被称为退耦电容，系统将其自动放置到与之相关的元件旁边。详细地定义电源网络可以加速自动布局的进程。

●“地网络”文本框：在该文本框中可以填写一个或多个地线网络的名称。跨过这些网络的双引脚元件通常被称为退耦电容，系统将其自动放置到与之相关的元件旁边。详细地定义地线网络同样可以加速自动布局的进程。

●“栅格尺寸”文本框：该文本框用于详细定义元件布局时格点的大小（通常采用mil为单位）。格点间距设置过大可能导致元件被挤出PCB板的边框，因此通常保持默认设置。

图8-11 统计的放置项设置对话框

在完成各项设置后，单击“确定”按钮，即可开始“统计的放置项”的自动布局方式。自动布局需要经过大量的计算，因此需要耗费一定的时间。

在完成自动布局后将弹出如图8-12所示的“Information（信息）”对话框，提示自动布局结束。单击“OK”（确定）按钮，即可完成自动布局。如图8-13所示为最终的自动布局结果。

图8-12 “Information”对话框

图8-13 自动布局结果

从图8-13中可以看出，元件在自动布局后不再是按照种类排列在一起。各种元件将按照自动布局的类型选择，初步地分成若干组分布在PCB板中，使同一组的元件之间用导线建立连接将更加容易。

自动布局结果并不是完美的，还存在很多不合理的地方，因此还需要对自动布局进行调整。