【电路设计笔记1】主流PCB设计软件介绍

文/Edward

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前两天，开始我们乐创客第一块开发板的设计，当我在进行电路设计时，我发现一些电路设计软件的使用，一些电路设计的方案，一些创新的想法，一些元器件的选型这些都是可以记录成文，并且分享出来一起讨论的。因此从本节文字开始，正式开启电路【电路设计笔记】的更新。当然，这里的部分电路是我用了非常多年的成熟电路，一些电路是我临时创新想出的未经过验证的电路，这些没有被验证的电路我会指出来，大家阅读时如果发现有问题也希望不吝指出。

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   开篇福利

话不多说，和谐包和软件的下载方式只需要在微信公众号里面回复图1中红框中的任意一个关键词即可得到，除了AD20，AD16，Cadence 17之外，里面还有一个我珍藏多年的AD库。

图1 关键词

   市面上的EDA软件

我们这里说的EDA软件，严格意义上应该说是PCB软件，反正这两者之前也没法准确地去区分，为了严谨起见，我姑且叫它PCB设计软件吧。目前市面上主流的PCB设计软件主要有三个巨头，其中两个更是芯片届的“扛把子”。

  AD和Portel

Altium designer是一家澳大利亚公司Altium推出的EDA软件。我想绝大多数的电子工程师应该都会使用AD软件吧，AD的全名是“Altium designer”，其前身就是响当当的“Protel”，我想到目前为止，应该很多学校里面还在教授“Protel”。而工作中也是，现在还有一部分电子厂，还保留着Protel 99SE软件的使用。这些到现在还在使用Protel 99SE软件画PCB的公司，基本都是一些低端制造业公司，如传统的开关电源，传统的家电等厂商。

图2 Protel 99SE界面

而从Protel 2004时代，整个Protel发生了巨大的变化。到了2006年，甚至连Protel这个名字都被放弃了，从此以后，“Altium designer”这个名字就被开始使用了，并且它也有了一个很霸气的外号“AD”。另外，从Protel 2004一直到AD17，整个软件的操作界面基本没有发生太大的变化。

图3 AD17界面

从AD18开始，AD又进入了一个新的时代。我记得在2018年时，我曾经在公司买过一个正版的AD18，售价138000元人民币。当时正值AD18新品发布会，当时主持人说了AD设计元素修改的一个很大特点，AD17之前的软件，其弹出的窗口都是使用独立的窗口弹出的，AD18开始，所有的窗口都是使用Panel来实现的。另外，AD17之前的可执行文件入口叫做“DXP.exe”，AD18之后的可执行文件全部改成了“X2.exe”。最后还有一点，AD18之前的AD，都是使用32位技术开发的，而之后的，全部改成了64位。

AD17以前的软件打开速度之慢是公认的，我记得当时发布会上面，AD公司做了一次对比演示，想要展示AD18的速度。他们特地准备了两台一模一样的电脑，一台安装了AD17，一台安装了AD18，用它们分别打开同一份图纸。最后，果然不出所料，当众被啪啪打脸，AD17用类似乌龟的速度，打开了一个很大的PCB文件（是AD认为的大，我看下来一般，最多是ARM A8核心板那种等级），而AD18不负众望地也用了类似乌龟的速度将这个PCB文件打开了，让人要命的是，这只乌龟在出发前还睡了一觉。

以上的经历并不是段子，说这个原因是因为它真的非常慢，特别网络一多就容易卡，可能现在的速度已经改善了很多，但我也已经好久没有用过它，不得而知。

图4 AD18界面

  Cadence

不知从何时起，Cadence几乎成为了高速板的代名词，没错，Cadence几乎毫无意外的占据了各种高科技公司，当然，手机公司除外。

Cadence是一家专门从事电子设计自动化（EDA）的软件公司，由SDA Systems和ECAD两家公司于1988年兼并而成。它是全球最大的电子设计自动化(Electronic Design Automation)、半导体技术解决方案和设计服务供应商。等等，你没听错，Cadence的产品不仅仅在高速PCB邻域有着几乎统治的地位，在芯片设计邻域，Cadence同样也是其中的中流砥柱。

Cadence与其说它是一个EDA软件，还不如说它是一个EDA工具集合。它里面包含了各种各样的高速信号仿真软件，PCB设计软件。其中，我们主要用到的有两个，一个是专门用来画原理图的OrCAD，另一个是专门用来做PCB Layout的Allegro。

图5 Allegro软件界面

曾几何时，在学校里的那会，我几乎一度认为AD是世界上最好的EDA软件，它上手容易，界面友好，甚至一度鄙视Cadence，因为我自己一直想要去学习Cadence，但是介于它的用法完全跳出了我的舒适区，就一度停留在了AD上面。直到有一天，当我工作了被告知只能用Cadence的时候，我就真的全心投入到了Cadence学习和使用上面。

到现在为止，我使用Cadence也将近四年了，虽然我不是电子工程师，但在我四年的Cadence使用中，我画过了至少不下8块的高速PCB。总结下来，Cadence是一个谁用谁知道的软件。我也曾经将同一款板子使用AD19再画一遍，但是画到一半就放弃了，实在是画不下去，因为不管是软件速度，布线流畅度，DRC检查，Cadence绝对是领先AD不止一点。

图6 Allegro的3D视图

  Mentor

Mentor这个名词可能很多人不是很熟悉，但是说到PADS开始有一半人听过了，再说到Power PCB，此时绝大多数的电子从业者听过了。没错，这里的PADS，Power PCB，都是Mentor公司的电路设计产品不同时期的名字，这两个名字改回来改回去，又改回来，目前阶段，它还是叫PADS。

图7 PADS Router软件界面

PADS软件论市场占有是我介绍的这三个软件中最少的，但是它有个很奇特地方，就是使用PADS的行业基本上用的全都是PADS软件。这个是什么行业呢？没错，就是我之前说的手机行业。之前公司来了一个硬件经理，当我将之前用Cadence设计的PCB交接给他的时候，他全部改成了PADS，后来和他详聊才知道，他从毕业开始一直从事手机行业。

   当我再次打开AD时，我决定以后不会再用了

当我开始准备做单片机开发板的时候，一开始我是想要用AD软件去设计的，因为AD可能上手比较简单，人人都能装。但是当我打开AD20之后，我彻底放弃了这个念头，还是一如既往地卡顿。而且AD现在和谐之后，会出现很多问题，而Cadence虽然和谐的时候会比较麻烦，但是安装好之后将会比较稳定。所以Cadence将会是我们以后选用的软件。我们也会在以后的文章中来介绍Cadence的简单用法。