2.2 PADS 9.0设计系统功能模块

2.2.1 DxDesigner

DxDesigner是Mentor Graphics公司力推的一款原理图输入工具。

1. DxDesigner产品特点

① 兼容Protel/OrCAD/PADS Logic的原理图与符号库；

② 支持多页/层次式原理图结构的创建；

③ 可对设计中的元器件与网络进行浏览、检索或属性集体编辑；

④ 支持在原理图中定义物理设计规则；

⑤ 支持派生设计及物料清单（BOM）自动生成；

⑥ 可与企业ERP/PDM/PLM系统衔接, 提供ODBC数据库接口, 可实现设计数据标准化管理；

⑦ 支持团队设计及设计文件版本管理。

2. 概述

DxDesigner：功能强大的原理图创建设计数据管理环境, 如图2.1所示。

DxDesigner为上述问题提供了一套优秀的解决方案, 它是一个功能强大的项目创建与管理环境, 可以在一个项目中开展多个原理图/PCB设计, 支持团队工作模式, 并具备元器件属性管理、电路复用、Top-Down/Bottom-Up结构的创建、原理图仿真、关键信号的布线规则定义、统计物料清单（BOM）及设计归档等全面的功能。

简单的原理图/PCB双向设计流程已经不能满足现在的大型高端电子产品开发的需要。产品的可靠性、研发成本、设计周期通常受以下因素困扰：

① 能否保证被采用的元器件性价比最高、供应最及时；

② 经典电路和通用电路模块能否在不同的设计里快速复用；

③ 产品的逻辑功能会不会受到材料物理特性的影响；

④ 电路中的关键信号能否在画原理图的同时定义其布线规则约束；

⑤ 对于大型电子产品的设计, 能否采用团队工作模式以缩短研发周期；

⑥ 分发到采购、生产等各个部门的设计数据是否一致；

⑦ 良好的兼容性。

DxDesigner支持Protel/P-CAD/OrCAD/PADS Logic等格式的原理图及符号库文件的导入,导入过程中原理图的层次结构、网络连接关系、元器件属性等信息均保持完好, 如图2.2所示。

3. DxDesigner主要功能

（1）全方位的设计浏览与检索功能

DxDesigner支持对整个设计进行全方位的浏览, 如原理图的层次结构、设计库的属性及项目文件夹的结构等信息均在相应窗口中一览无遗。可以根据属性匹配的方式对元器件或网络进行查找和定位, 也可以自动选中符合条件的多个元器件, 然后统一修改其属性。

（2）通过层次式符号实现快速设计复用

DxDesigner支持对经典电路（Golden Circuit）的快速复用。可以导入Protel/P-CAD/Or-CAD/PADS Logic/DxDesigner等格式的经典电路的原理图, 创建出接口一致的层次式符号,供新的项目调用。也可以对相应的PCB模块进行同步复用。DxDesigner还支持自顶而下（Top-Down）的设计方式, 可在设计初期用层次式的符号搭建整个项目的功能模块图, 并定义模块接口的关系, 然后逐步细化, 设计每个模块的电路形式, 实现设计结构的简化。同时, 保证了每个电路模块都可在将来的项目中快速的被复用, 节省了重复设计的时间。

（3）高效率的元器件信息系统CIS管理

DxDesigner中的DxDataBook模块为设计工作提供了高效率的元器件信息系统管理功能。它可以让研发（包括原理图设计和PCB设计）、采购、生产等各个职能部门在统一的ERP数据平台上共享元器件信息、协同工作, 保证了设计中采用的元器件均符合企业标准。研发、采购及生产等各部门掌握的最新元器件信息可以通过DxDataBook进行快速反馈, 有效地避免了因产品无法备料或生产而延误开发周期, 同时有助于元器件的最优化选型。Dx-DataBook还可以根据ERP系统中的元器件价格信息, 对原理图设计进行成本核算, 如图2.3所示。

（4）DxDataBook模块

DxDataBook是一座搭建在原理图中的符号库和元器件属性信息库之间的桥梁, 可以节省大量的原理图符号的建库时间, 用户只需为每种元器件创建一个简单的符号即可, 符号的所有属性都可在设计时从DxDataBook中调用。

DxDataBook具备属性校验功能, 可根据ERP系统中标准的元器件属性信息对设计进行检验,找出设计中不规范的元器件并提出警告, 为产品备料、生产等流程的顺利实施提供了保证。

（5）原理图与PCB同步设计

DxDesigner支持在原理图中加入PCB设计规则, 以及在原理图和PCB环境中双向传递设计规则, 确保原理图工程师将设计要求准确无误地传递给PCB工程师。PCB中支持的层次式规则、条件规则及高速规则等均可在原理图中定义。

PADS支持前后端并行设计, 原理图与PCB工程师中任何一方进行了工程修改命令（ECO）操作, 都可以通过正反标注（Forward/Backward Annotation）更新对方的数据, 确保前后端设计数据的同步性和一致性。

DxDesigner可以同PADS的PCB环境集成, 对元器件或网络进行快速交互定位, 提高布局、布线效率。如果有条件可以采用双显示屏进行同步设计, 一个屏显示原理图, 另一个屏显示PCB, 增大视图, 改善视觉效果, 如图2.4所示。

（6）物料清单（BOM）的派生管理

DxDesigner支持Text、Word或Excel等格式的物料清单输出。用户可以制订物料清单中需要的元器件属性配置, 相同的元器件可以统计数量后单行输出。

DxDesigner中的DxVariantManager支持物料清单的派生管理, 可以基于一个原理图为不同规格的产品配置相应的物料清单, 并根据每个产品规格的需求定义元器件的使用状态, 包括安装与否、替代型号等信息。DxVariantManager还可为每一份派生出的物料清单创建与之一致的原理图档案, 如图2.5所示。

（7）团队设计与管理

DxDesigner中的DxDataManager模块为团队设计提供了充分的支持, 可以确保多位工程师同时使用DxDesigner合作完成大规模的设计工作。项目主管可以通过DxDataManager实现团队组建、任务分配、进度查询及权限管理等操作, 而设计团队的每位成员都能使用Dx-DataManager进行设计、数据同步及设计数据版本管理等功能。

在团队并行设计过程中, DxDataManager可以确保所有团队成员各司其职, 互不冲突,并随时进行数据的交流与共享。每位成员都可以根据需要锁定自己的设计数据, 或查看当前各部分数据的设计工程师, 共享自己的设计成果, 或了解他人的最新进度。团队协作可以有条不紊地进行, 切实提高了工作效率, 缩短了产品研发周期, 如图2.6所示。

（8）智能PDF归档

DxDesigner可以将原理图及元器件属性信息等所有设计内容输出为字符型PDF文档, 无须PADS软件便可以打开原理图。在Adobe Reader软件中, 可以通过书签窗口浏览原理图的层次结构, 通过鼠标右键菜单来查看元器件属性信息；同时支持元器件和网络检索功能, 只需提供要查找的元器件位号或网络名称, Adobe Reader即可将其选中并放大显示。

（9）支持汉字输入及TrueType Windows标准字体

DxDesigner支持在原理图中输入简体/繁体汉字, 并可以为中、英文字符指定TrueType Windows标准字体, 便于中国用户在原理图上添加文字标注。

（10）数字/模拟混合电路仿真功能

DxDesigner中的DxAnalog模块提供了数模混合电路仿真的功能。DxAnalog具备改进的SPICE内核, 可对开关电源、放大电路、射频电路、变压器等多种电路进行精确仿真。

具备静态工作点、时域、频域等多种分析手段, 可以对DxDesigner原理图中各点的静态特性、工作波形及频域特性进行仿真计算, 及时发现设计中不合理的拓扑及工作不稳定的频段。DxAnalog还可以通过蒙特卡洛（Monte Carlo）或参数扫描（Parameter Sweep）分析, 测试电路中元器件的参数在一定范围内的变化对输出波形的影响, 为电路参数的优化提供参考, 如图2.7所示。

DxAnalog还支持对仿真波形的处理, 如对峰值、周期/频率、升降延时等多种参数进行测量, 以及傅里叶变化、波形叠加比较等运算。

DxAnalog提供了庞大的SPICE仿真模型库, 包括功率器件、变压器、PWM、补偿电路等模型共15000个, 为仿真电路的搭建提供了充分的支持；DxAnalog还为常用的无源器件提供了大量的仿真模板, 设计工程师只需要在模板中输入元器件的标准参数即可生成精确地仿真模型, 并用于仿真电路中。集成RoHS的标准数据, 保证设计符合RoHS法规要求。欧盟《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》, 即RoHS（Restriction of Hazardous Substances）于2006年7月生效, 它对包含铅在内的6种有害物质在产品中的使用做出了严格限制, 电子公司必须证明其产品完全符合该法规要求, 之后才允许在欧盟国家销售。目前, 被RoHS限制的6种材料在元器件、PCB加工和装配件中随处可见, 如何在设计流程的初期乃至过程中都能确保其产品符合RoHS的要求, 从而避免成本不菲的设计反复, 是困扰业界的一大难题。

DxDesigner中的DxDataBook模块集成了RoHS标准数据, 可以实现过滤搜索, 帮助设计工程师从元器件库中找出符合RoHS要求的元器件, 并在物料清单中输出产品所含的禁用物质的总量, 提示其是否符合RoHS标准, 为产品在欧盟区域的顺利销售提供了保障。