最新版一体化电子设计解决方案（Altium）
时间：2008-06-04 09:42:00
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[导读]日前，Altium 宣布推出拥有 100 多项新特性的最新版一体化电子产品设计解决方案，从而使截然不同的设计领域进一步实现了关联融合。
日前，Altium 宣布推出拥有 100 多项新特性的最新版一体化电子产品设计解决方案，从而使截然不同的设计领域进一步实现了关联融合。
首次实现与机械领域的真正协作
电子产品通常需要某种形式的包装与外壳，但传统上电子设计人员与机械设计人员之间鲜有联系。要将电子产品放进机械外壳中，过去更多是靠运气，而非通过良好的管理来实现。
Altium 推出了一款可真正解决这些问题的高效解决方案，能将电子设计 (ECAD) 与外壳的机械设计 (MCAD) 工作相互匹配联系，彻底改变了现状。如今，电子设计人员能够首次采用非专有技术直接与机械设计建立联系，将 ECAD 和 MCAD 实现整合。Altium Designer 的现有 3D 电路板设计功能获得增强，可直接链接至外接 STEP 模型（所有主要 MCAD 软件均支持的一种智能化 3D 文件格式）。这就是说，电子设计人员现在能直接将在 MCAD 软件中完成的机械组装或设计方案导入至 Altium Designer 中。此外，我们还添加了多种相关特性，如能在设计方案中全面检验任意对象之间是否存在干扰/间距问题，如电子组件及其外壳等对象。Altium Designer可以检测到对源 STEP 模型的更新，并在电子与机械域之间建立起动态链接。
Altium Designer 现在还可读写 STEP 文件，因此电子设计人员能在 PCB 与机械设计套件（取决于所用的 MCAD 系统）之间建立动态链接。
电子设计人员能够以互动的方式灵活调节板面布局、组件放置乃至组件封装选择等，以满足外壳设计建议的要求。他们能确保 PCB 符合机械组件的间距限制要求，并能在电路板进入原型设计或制造阶段之前根据实际的外壳设计直接测试间距大小，从而显著减少 ECAD 与 MCAD 循环设计过程中所需重复测试的次数，让电子产品的设计工作变得更为简单。
Design Insight 支持自动预览
Altium Designer 在 PCB 设计环境中通过所谓“Board Insight”提供众多特性。现在，Altium 进一步扩展了 Board Insight 原理，推出了首个 Design Insight 特性集。
在新的 Document Insight 模式下，您只需将鼠标放在 Project Panel 或 Document Bar 上就能自动预览文档。在 Project Insight 模式下，您只需将鼠标放在 Projects Panel 项目图标上就能预览所有文档。随后就能从预览中选择打开或跳转至任意文档。
在 Connectivity Insight 模式下，设计人员只需将鼠标放在结构图源文件的任意网上，就能在弹出窗口中预览与该网相连的所有项目文档与连接节点列表。设计人员只需点击任意连接就能直接跳转。
上述 Design Insight 特性相互配合，不仅加快了项目导航的速度，同时还提高了易用性与直观性。
Design Insight 可将项目与文档导航以及信息显示提升至平台层面，从而使设计人员能够最大限度地利用 Altium Designer 的一体化环境。在 Design Insight 模式下开发的特性能跨多个文档类型与设计编辑器工作，并能在整个环境中提供高效的解决方案，以便跨多个项目与设计领域解决设计复杂性不断提高的管理难题。
最新的设计数据发布特性进一步完善设计发布管理
在电子产品的整个寿命期间，需要以多种形式发布多种不同的文件，其中包括制造文件、各类设计文件、文档所需的文件、规范文件、采购材料单，以及各种其他的数据。如果不做好管理工作，那么收集上述信息的工作量将非常大，而且会带来问题。
Altium 显著简化了通过 Output Job 编辑器生成正确输出的工作，可通过编辑器提供的统一界面定义所有需要的输出。信息能够以项目级存储，从而确保设计人员随时都能重复创建任意所必须的输出文件。
现在，Altium 在 Output Job 编辑器中增加了 Output Media 选项，进一步简化了生成不同输出文件类型的工作，使设计人员能将多种输出整合为单个媒体类型。举例来说，设计人员可在同一 PDF 输出中整合结构图、合成的 PCB 板面图以及材料清单（BoM）等。
设计人员可自定义并命名多个同类的 Media Output，将多个输出归为一组，并以多种方式生成输出。
设计人员如今不必单独生成不同的输出文件，也不必再将这些不同的输出文件手动整合为最终输出。他们可精确定义打印或发布到 PDF 的信息，然后通过统一的操作生成最终输出。
全新的内电层显示技术消除了制造差异
随着新技术的涌现以及新式设计方法成为主流，Altium 可帮助设计人员充分利用这些创新发展优势。
内电层的使用正在所有设计领域中变得越来越常见。这种技术变得日益复杂，需要设计人员提高复杂电层配置的设计技巧。在 Altium Designer 中，对电层的支持得到了大幅改进和增强。
如今，内电层现在可在 PCB 编辑器中实现 100% 精确的 2D 和 3D 建模显示。此外，DRC 现在包括了电层的实时连接检验功能，可检测到因电层分裂导致的断网问题，焊盘和引线的隔离，以及缺少散热的连接等。
上述功能增强的最终结果就是确保设计人员在 PCB 编辑器中创建并确认的内部信号电层能够转变为一套正确的制造文件，从而消除设计与制造文件之间的偏差，进而帮助他们更好地了解到电层的最终形态、连接性和电气完整性。此外，还可以减少引入制造领域的错误，整体避免原型设计出现问题。
通过新版本的控制系统集成度完善管理
Altium 在设计接口中直接集成了版本控制功能，同时还提供了可实现图形文件直接比较的专用特性，从而解决了不同版本图形文件在设计人员所工作的系统中繁琐的版本比较问题。
Altium Designer 提供了强大的区分引擎，甚至能够在不影响连接性的情况下在不同版本的结构图或 PCB 文件之间突显最细小的图形变化。
Altium 进一步加强了版本控制支持，允许从版本控制库中进行设计文件的后台读取和升级。这样，设计人员就可以将精力集中于设计任务之上，而不用等待完成版本更新，对于较大型项目而言，这有助于大幅节约时间。此外，设计人员在项目中仅需一个简单的命令就能升级所有工作文件副本，从而大大简化了管理大量变动的工作。
用新型自定义虚拟仪器组件实现 FPGA 的内部测试
Altium 坚信，电子设计的未来在于核心系统功能的实施要跳出固定硬件的束缚，进而支持“软”器件智能，也就是将功能通过编程提供给产品，而不是只通过硬件提供固定的功能。FPGA等器件的硬件功能的转移，意味着采用物理连接在不同组件间传输信号的传统电路测试法已不可行。在传统的FPGA设计流程中，我们通常用仿真来替代直接测试。但系统级仿真极其困难，需要花费大量时间。
为了解决上述问题，Altium 推出了虚拟仪表的概念。基于 FPGA 的组件执行 bench-top 测试仪表中常见的功能。仪表的硬件部分连接到结构图级的设计方案中，并随正在开发的电路下载到FPGA。我们随后通过 Altium Designer 环境自带的软件前面板来控制仪表。
Altium Designer 为虚拟仪表控制增加了新的功能，推出了全新的 Custom Instrument。现在，设计人员能构建自己的仪表来监视并控制 FPGA 中的信号。设计人员可选择所需的输入输出数量和类型，在 DelphiScript 中创建个性化脚本来处理信号或根据需要对事件做出响应，并从多种标准组件和仪表控制中构建仪表的定制界面或 GUI。
定制仪表的一个有趣特性在于，仪表界面可作为设计方案的一部分保存，并能下载至 FPGA。这就是说，设计人员能为产品创建完全个性化的测试或维护界面，并将此存储在设计方案之中。任何维护工程师随后都能使用 Altium Designer 插入连接至设计方案，并立即访问定制仪表面板，而无需在其计算机上先存储一个仪表定义副本。
基于 C 语言的定制 FPGA 逻辑开发
Altium Designer 标配了大量基于定制 FPGA 的功能以作为免专利费的 FPGA 组件提供。这些组件包括基本的逻辑块，甚至高级外设和处理器内核等，可用于快速构建 FPGA 主机服务系统。
Altium Designer 支持设计定制逻辑块，从而进一步扩展了所提供的功能性。以前，这需要通过 FPGA 库组件才能创建结构图级的定制逻辑功能，或用 Verilog 或 VHDL 硬件描述语言定义定制逻辑，甚至需结合上述三项。
Altium Designer 现在支持用 C 编程语言定义定制逻辑。我们在系统中添加了新型的电路图符号 － C 代码符号，这样就能够在结构图设计层级中添加 C 代码块。C 代码符号以底层 C 源代码为参考基准，就像 Verilog 或 VHDL 代码一样集成于设计方案中。符号上的端口代表底层源代码引用的参数。
完成设计后，C 代码通过一体化的软硬件编译器技术（或 C 语言至硬件技术）转换为 VHDL，然后再与设计方案的其他部分一起合成至 FPGA 中。为系统所增加的相关特性可帮助设计人员从已定义的 C 代码符号中生成 C 代码模板，也可从底层源代码生成 C 代码符号。
此外，还可采用 Altium 一体化的软、硬件编译器从面向系统处理器的 C 源代码直接生成专用协处理器功能，使开发人员能够在硬件中直接运行一些功能来加速代码执行。这种新技术使嵌入式软件开发人员可编写定制 C 代码逻辑块并将这些逻辑块直接连接至底层系统硬件中，从而进一步丰富了设计选择。
嵌入式开发人员在无需学习新的语言或开发技术的情况下就可创建应用代码，同时还能参与创建运行代码的硬件。他们只需方便地使用 C 语言编码空间即可，而他们的设计则能应用于更广阔的空间。
利用定制 wishbone 接口组件快速设计基于FPGA的系统
为了提供一种简易的模块化途径来快速构建基于 FPGA 的系统设计，Altium Designer 采用非专有 Wishbone 总线接口将各种不同的 FPGA 外设组件块‘连接’在一起来实现系统构建。Altium Designer 增添了最新的定制 Wishbone 接口组件，通过简单配置，就能将定制外设链接至Wishbone 总线上，从而使设计人员能够扩展 Altium Designer 已提供的功能，并创建或导入可方便与 Altium Designer 内置组件相结合的定制功能。设计人员将不再被局限于使用 Altium Designer 已经提供的外设器件，而是可以导入自己的器件来执行任何所需的任务。这大幅扩展了Altium Designer开发所支持的应用范围，带来了丰富的系统设计可能性，可以构建自己的定制外设库，甚至开发出别人也能使用的定制外设。
利用最新的交互布线引擎加速电路板布线进程
连接布线是决定完成个性化板级设计所需时间的重要因素。板级密度越来越高，层堆栈数量在增加，高密度封装技术也日益流行，因此布线工作的难度正不断加大。完全自动化的布线技术在相对有限的某些情况下能作为可行的解决方案。对布线设计影响最大的因素，也就是对设计时间影响最大的因素，实际上取决于我们能否改进交互式布线技术，从而为布线设计提供帮助，而不是简单地控制布线。
Altium推出了一种全新的交互式布线引擎来实现上述目的。
基本的工作模式包括迹线和通道的快速而可靠的推线功能、只需最少鼠标点击次数即可快速实现迹线放置的向导型布线模式、布线时对已有迹线的自动环绕，以及智能化自动完成等。各种模式可独立使用，也可结合使用，从而全面控制各种布线条件。
特别是在光标向导型布线模式下，布线效率会非常高。这使设计人员能够利用该模式来“指导”布线，而不必对每段迹线进行布局。引擎能以完全符合设计规则要求的方式智能化地放置迹线段，并尽可能密切跟随光标的移动。只需简单地‘返回’到前一段路径，就能取消某段布线。
Altium Designer 还标配提供适用于单网和差分对的交互式长度调节功能，支持整个系统的全差分对、阻抗控制布线、多迹线布线、引脚和部件切换、自动 FPGA 引脚布线优化，以及最富吸引力的直观式设计接口等。
首次实现与机械领域的真正协作
电子产品通常需要某种形式的包装与外壳，但传统上电子设计人员与机械设计人员之间鲜有联系。要将电子产品放进机械外壳中，过去更多是靠运气，而非通过良好的管理来实现。
Altium 推出了一款可真正解决这些问题的高效解决方案，能将电子设计 (ECAD) 与外壳的机械设计 (MCAD) 工作相互匹配联系，彻底改变了现状。如今，电子设计人员能够首次采用非专有技术直接与机械设计建立联系，将 ECAD 和 MCAD 实现整合。Altium Designer 的现有 3D 电路板设计功能获得增强，可直接链接至外接 STEP 模型（所有主要 MCAD 软件均支持的一种智能化 3D 文件格式）。这就是说，电子设计人员现在能直接将在 MCAD 软件中完成的机械组装或设计方案导入至 Altium Designer 中。此外，我们还添加了多种相关特性，如能在设计方案中全面检验任意对象之间是否存在干扰/间距问题，如电子组件及其外壳等对象。Altium Designer可以检测到对源 STEP 模型的更新，并在电子与机械域之间建立起动态链接。
Altium Designer 现在还可读写 STEP 文件，因此电子设计人员能在 PCB 与机械设计套件（取决于所用的 MCAD 系统）之间建立动态链接。
电子设计人员能够以互动的方式灵活调节板面布局、组件放置乃至组件封装选择等，以满足外壳设计建议的要求。他们能确保 PCB 符合机械组件的间距限制要求，并能在电路板进入原型设计或制造阶段之前根据实际的外壳设计直接测试间距大小，从而显著减少 ECAD 与 MCAD 循环设计过程中所需重复测试的次数，让电子产品的设计工作变得更为简单。
Design Insight 支持自动预览
Altium Designer 在 PCB 设计环境中通过所谓“Board Insight”提供众多特性。现在，Altium 进一步扩展了 Board Insight 原理，推出了首个 Design Insight 特性集。
在新的 Document Insight 模式下，您只需将鼠标放在 Project Panel 或 Document Bar 上就能自动预览文档。在 Project Insight 模式下，您只需将鼠标放在 Projects Panel 项目图标上就能预览所有文档。随后就能从预览中选择打开或跳转至任意文档。
在 Connectivity Insight 模式下，设计人员只需将鼠标放在结构图源文件的任意网上，就能在弹出窗口中预览与该网相连的所有项目文档与连接节点列表。设计人员只需点击任意连接就能直接跳转。
上述 Design Insight 特性相互配合，不仅加快了项目导航的速度，同时还提高了易用性与直观性。
Design Insight 可将项目与文档导航以及信息显示提升至平台层面，从而使设计人员能够最大限度地利用 Altium Designer 的一体化环境。在 Design Insight 模式下开发的特性能跨多个文档类型与设计编辑器工作，并能在整个环境中提供高效的解决方案，以便跨多个项目与设计领域解决设计复杂性不断提高的管理难题。
最新的设计数据发布特性进一步完善设计发布管理
在电子产品的整个寿命期间，需要以多种形式发布多种不同的文件，其中包括制造文件、各类设计文件、文档所需的文件、规范文件、采购材料单，以及各种其他的数据。如果不做好管理工作，那么收集上述信息的工作量将非常大，而且会带来问题。
Altium 显著简化了通过 Output Job 编辑器生成正确输出的工作，可通过编辑器提供的统一界面定义所有需要的输出。信息能够以项目级存储，从而确保设计人员随时都能重复创建任意所必须的输出文件。
现在，Altium 在 Output Job 编辑器中增加了 Output Media 选项，进一步简化了生成不同输出文件类型的工作，使设计人员能将多种输出整合为单个媒体类型。举例来说，设计人员可在同一 PDF 输出中整合结构图、合成的 PCB 板面图以及材料清单（BoM）等。
设计人员可自定义并命名多个同类的 Media Output，将多个输出归为一组，并以多种方式生成输出。
设计人员如今不必单独生成不同的输出文件，也不必再将这些不同的输出文件手动整合为最终输出。他们可精确定义打印或发布到 PDF 的信息，然后通过统一的操作生成最终输出。
全新的内电层显示技术消除了制造差异
随着新技术的涌现以及新式设计方法成为主流，Altium 可帮助设计人员充分利用这些创新发展优势。
内电层的使用正在所有设计领域中变得越来越常见。这种技术变得日益复杂，需要设计人员提高复杂电层配置的设计技巧。在 Altium Designer 中，对电层的支持得到了大幅改进和增强。
如今，内电层现在可在 PCB 编辑器中实现 100% 精确的 2D 和 3D 建模显示。此外，DRC 现在包括了电层的实时连接检验功能，可检测到因电层分裂导致的断网问题，焊盘和引线的隔离，以及缺少散热的连接等。
上述功能增强的最终结果就是确保设计人员在 PCB 编辑器中创建并确认的内部信号电层能够转变为一套正确的制造文件，从而消除设计与制造文件之间的偏差，进而帮助他们更好地了解到电层的最终形态、连接性和电气完整性。此外，还可以减少引入制造领域的错误，整体避免原型设计出现问题。
通过新版本的控制系统集成度完善管理
Altium 在设计接口中直接集成了版本控制功能，同时还提供了可实现图形文件直接比较的专用特性，从而解决了不同版本图形文件在设计人员所工作的系统中繁琐的版本比较问题。
Altium Designer 提供了强大的区分引擎，甚至能够在不影响连接性的情况下在不同版本的结构图或 PCB 文件之间突显最细小的图形变化。
Altium 进一步加强了版本控制支持，允许从版本控制库中进行设计文件的后台读取和升级。这样，设计人员就可以将精力集中于设计任务之上，而不用等待完成版本更新，对于较大型项目而言，这有助于大幅节约时间。此外，设计人员在项目中仅需一个简单的命令就能升级所有工作文件副本，从而大大简化了管理大量变动的工作。
用新型自定义虚拟仪器组件实现 FPGA 的内部测试
Altium 坚信，电子设计的未来在于核心系统功能的实施要跳出固定硬件的束缚，进而支持“软”器件智能，也就是将功能通过编程提供给产品，而不是只通过硬件提供固定的功能。FPGA等器件的硬件功能的转移，意味着采用物理连接在不同组件间传输信号的传统电路测试法已不可行。在传统的FPGA设计流程中，我们通常用仿真来替代直接测试。但系统级仿真极其困难，需要花费大量时间。
为了解决上述问题，Altium 推出了虚拟仪表的概念。基于 FPGA 的组件执行 bench-top 测试仪表中常见的功能。仪表的硬件部分连接到结构图级的设计方案中，并随正在开发的电路下载到FPGA。我们随后通过 Altium Designer 环境自带的软件前面板来控制仪表。
Altium Designer 为虚拟仪表控制增加了新的功能，推出了全新的 Custom Instrument。现在，设计人员能构建自己的仪表来监视并控制 FPGA 中的信号。设计人员可选择所需的输入输出数量和类型，在 DelphiScript 中创建个性化脚本来处理信号或根据需要对事件做出响应，并从多种标准组件和仪表控制中构建仪表的定制界面或 GUI。
定制仪表的一个有趣特性在于，仪表界面可作为设计方案的一部分保存，并能下载至 FPGA。这就是说，设计人员能为产品创建完全个性化的测试或维护界面，并将此存储在设计方案之中。任何维护工程师随后都能使用 Altium Designer 插入连接至设计方案，并立即访问定制仪表面板，而无需在其计算机上先存储一个仪表定义副本。
基于 C 语言的定制 FPGA 逻辑开发
Altium Designer 标配了大量基于定制 FPGA 的功能以作为免专利费的 FPGA 组件提供。这些组件包括基本的逻辑块，甚至高级外设和处理器内核等，可用于快速构建 FPGA 主机服务系统。
Altium Designer 支持设计定制逻辑块，从而进一步扩展了所提供的功能性。以前，这需要通过 FPGA 库组件才能创建结构图级的定制逻辑功能，或用 Verilog 或 VHDL 硬件描述语言定义定制逻辑，甚至需结合上述三项。
Altium Designer 现在支持用 C 编程语言定义定制逻辑。我们在系统中添加了新型的电路图符号 － C 代码符号，这样就能够在结构图设计层级中添加 C 代码块。C 代码符号以底层 C 源代码为参考基准，就像 Verilog 或 VHDL 代码一样集成于设计方案中。符号上的端口代表底层源代码引用的参数。
完成设计后，C 代码通过一体化的软硬件编译器技术（或 C 语言至硬件技术）转换为 VHDL，然后再与设计方案的其他部分一起合成至 FPGA 中。为系统所增加的相关特性可帮助设计人员从已定义的 C 代码符号中生成 C 代码模板，也可从底层源代码生成 C 代码符号。
此外，还可采用 Altium 一体化的软、硬件编译器从面向系统处理器的 C 源代码直接生成专用协处理器功能，使开发人员能够在硬件中直接运行一些功能来加速代码执行。这种新技术使嵌入式软件开发人员可编写定制 C 代码逻辑块并将这些逻辑块直接连接至底层系统硬件中，从而进一步丰富了设计选择。
嵌入式开发人员在无需学习新的语言或开发技术的情况下就可创建应用代码，同时还能参与创建运行代码的硬件。他们只需方便地使用 C 语言编码空间即可，而他们的设计则能应用于更广阔的空间。
利用定制 wishbone 接口组件快速设计基于FPGA的系统
为了提供一种简易的模块化途径来快速构建基于 FPGA 的系统设计，Altium Designer 采用非专有 Wishbone 总线接口将各种不同的 FPGA 外设组件块‘连接’在一起来实现系统构建。Altium Designer 增添了最新的定制 Wishbone 接口组件，通过简单配置，就能将定制外设链接至Wishbone 总线上，从而使设计人员能够扩展 Altium Designer 已提供的功能，并创建或导入可方便与 Altium Designer 内置组件相结合的定制功能。设计人员将不再被局限于使用 Altium Designer 已经提供的外设器件，而是可以导入自己的器件来执行任何所需的任务。这大幅扩展了Altium Designer开发所支持的应用范围，带来了丰富的系统设计可能性，可以构建自己的定制外设库，甚至开发出别人也能使用的定制外设。
利用最新的交互布线引擎加速电路板布线进程
连接布线是决定完成个性化板级设计所需时间的重要因素。板级密度越来越高，层堆栈数量在增加，高密度封装技术也日益流行，因此布线工作的难度正不断加大。完全自动化的布线技术在相对有限的某些情况下能作为可行的解决方案。对布线设计影响最大的因素，也就是对设计时间影响最大的因素，实际上取决于我们能否改进交互式布线技术，从而为布线设计提供帮助，而不是简单地控制布线。
Altium推出了一种全新的交互式布线引擎来实现上述目的。
基本的工作模式包括迹线和通道的快速而可靠的推线功能、只需最少鼠标点击次数即可快速实现迹线放置的向导型布线模式、布线时对已有迹线的自动环绕，以及智能化自动完成等。各种模式可独立使用，也可结合使用，从而全面控制各种布线条件。
特别是在光标向导型布线模式下，布线效率会非常高。这使设计人员能够利用该模式来“指导”布线，而不必对每段迹线进行布局。引擎能以完全符合设计规则要求的方式智能化地放置迹线段，并尽可能密切跟随光标的移动。只需简单地‘返回’到前一段路径，就能取消某段布线。
Altium Designer 还标配提供适用于单网和差分对的交互式长度调节功能，支持整个系统的全差分对、阻抗控制布线、多迹线布线、引脚和部件切换、自动 FPGA 引脚布线优化，以及最富吸引力的直观式设计接口等。
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