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一、Mentor Graphics Expedition 系列PCB 软件技术特点概述
1、基于WINDOWS NT/WIN2000/98 平台
Expedition 的母平台为WINDOWS 操作系统，能在WINDOWS NT/2000/98 平台上运行；
2、具有网络浮动的使用
Expedition 所有软件模块均可实现网络浮动；
3、原理图及PCB 板能的中文标注。
Design Capture 能对原理图进行中文标注；
Expedition 也能对PCB 板进行中文标注；
4、PCB 的高频电路设计
Expedition PCB 专业支持高频电路设计，PCB 的分析可支持1Gb/s 的传输速度；
5、高效率的无网格自动布线器
Expedition PCB 布线器是基于形状的无网格自动布线器，它的工作效率为目前EDA 行业里最高，也是Mentor 公司最优秀的工具之一；Expedition PCB 的自动布线层可达32 层同时布线；
6、原理图与PCB 之间可正反向标注
Expedition 能方便地实现从原理图到PCB 的正、反向标注；
Expedition 还能实现从Innoveda 到Expedition PCB 的正反向标注与集成；
7、PCB 支持总线方式和组线方式布线
Expedition 不仅支持总线方式布线，而且支持用户自行任意选择定义的组线方式布线；
8、PCB 布线具有推挤功能
Expedition 的PCB 布线器不仅具有自动和交互式推挤布线功能，而且能推挤过孔；在布线完成后能移动元器件的位置且自动保持正确的连线。
9、支持延时匹配布线
Expedition PCB 设计软件支持延时匹配布线，且能动态地报告和刷新当前延时匹配的最新状况；
10、在线DRC 检查
Expedition 具有在线DRC 检查功能，而且它与PCB 设计主体软件是一个统一的集成环境和界面。
11、支持SMD 和BGA 封装器件。
Expedition 完全支持各种SMD 和BGA 封装器件；
12、支持异形焊盘。
Expedition 支持异形焊盘和用户化的焊盘定义。
13、便于原理图和PCB 自行建库。
Expedition 提供完整的原理图建库工具和PCB 建库工具，使用非常方便简单；
14、具备延迟控制布线和串扰控制。
Expedition 不仅对PCB 设计提供延迟控制布线和串扰控制的功能，而且还能对信号过冲、欧姆损耗等项目进行分析与控制；
16、差分对布线
Expedition 支持在高速PCB 设计中的差分对布线，而且这些已经产生的差分对在自动布线中可以被固定，以确保产品的最后质量。
17、自动变线宽布线
Expedition 的布线器，可以根据您的设计规则，在自动和手动布线中自动控制线宽，在遵守设计规则的前提下，最大限度提高板面利用率，且增强了PCB 板
的可生产性。
18、热分析
Expedition 的PCB 设计系统支持三维的动态热分析。
19、具备CAM 工具，支持光绘机、数控钻铣床、贴片机和插件机。
Expedition PCB 设计系统不仅全线支持各种标准的CAM 工具，光绘机、数控钻铣床、贴片机和插件机，而且能方便地支持各种非标准的CAM 工具，光绘机、
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数控钻铣床、贴片机和插件机。用户化的PCB 板生产数据输出是Mentor Expedition 设计软件工程化的重要体现。
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二、Expedition 主要软件模块功能说明
A-1 206052RE Design Capture Ap SW 电路设计输入
Design Capture Ap SW 是一个支持多种规则的设计环境，并与分析、布局工具紧密集成。
Design Capture Ap SW 可帮助所有设计人员为实现同一目标协同工作
为缩短产品的开发与上市时间，要求工程设计并行展开，这需要人与工具协调工作。Design Capture Ap SW 的工具间通讯功能使用户在设计输入、仿真与布局布线环
境间精确、有效地工作。可实现各种设计方法与仿真器、布局布线环境之间管脚、网线、器件及波形的对应显示。自动标注功能可将设计的任何改动通知其他应用软件或设计工程师。
制定需遵守的规则
Design Capture Ap SW 可将设计输入过程中制定的规则传递给其他应用软件。
对管脚、符号或网线所赋的属性可用来驱动下道工序。这可以避免设计规则的多次指定，对所有工具保持同一规则控制。
Design Capture Ap SW 具有切实可行的设计校验功能
在进入下道工序之前，Design Capture Ap SW 设计规则检查可找出设计中的问题与错误，这一主动检测方式有效地避免了生产效率的降低或生产日程的延误。用户
可在层次设计的任一位置对设计模块及设计页或对全部设计进行校验。规则错误可列成表格、存到文件中或自动显示在对话框中。
数据输入输出
Design Capture 是EDA 工业中支持输入/输出格式最广泛的工具之一。它支持：
?? Verilog 及VHDL 网表
?? EDIF 网表
?? SPICE 2G6，PSPICE，HSPICE 网表
?? ASCII 输入输出
?? 输出符合工业标准的PCB 网表
?? EDIF 原理图生成选项
?? 用于产品用户化的程序接口选项
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A-2 206140RE Expedition PCB Pinnacle Ap SW PCB 设计软件包
Design Capture Ap SW 为完成高密度PCB 与薄膜MCM 的布局、分析与生产提供最具生产力的工具。为最大限度地提高生产能力，用户可迅速、简便地访问所有基本
设计工具。在能快速完成100%布线的编辑环境中，即使设定了最苛刻的规则，Expedition PCB Pinnacle 也可保证用户在板上集成所有器件。Expedition PCB Pinnacle 不断被证明是独一无二的最佳工具。
得到用户所需的竞争能力、快速上市时间及最大的生产能力Expedition PCB 的界面可完全由用户定义，避免了由于工具的繁琐而给生产带来的阻碍。用户可根据自己的需要以图形方式对Expedition PCB 的下拉菜单、图标工具栏、功能键及快捷键进行定义。从设计环境中去除不常用的命令，可获得最高的生产效率。工具间通讯能力保证设计计划按正确方向发展Expedition PCB 通过ITC(工具间通讯)与Design Capture 紧密集成。ITC 保证Design Capture 与Expedition PCB 数据库总保持同步，并在任何环境中发生修改时通知系统工程师或PCB 设计者。随着项目由概念转向最终产品，原理图与PCB 不匹配的危险被降至最低，同时也避免了不必要的、价格昂贵的重复设计。有了ITC，所有设计人员均使用当前数据进行工作，从而避免了推迟上市时间及PCB 生产与原始设计脱节等问题。良好的工具间集成可使多个设计人员同时对电路的不同部分进行定义、仿真及设计，从而提高了设计的可靠性与生产效率。
布局/布线---- 目前世界上功能最强的布线器
在进行器件布局、布线时，Mentor Graphics 的高级编辑器无疑是最佳环境。交互与自动模式均采用最新技术实现可生产的高质量印刷电路版设计。信号规则和限制条件从电路的设计输入阶段传递过来，保证首次即正确布线。为在投产前完成修改，只需打开自动布线器的动态推挤选项。采用这一全自动、高级的布局、布线工具，用户将获得无以伦比的能力，以最高的效率完成设计工作。
享有盛誉的交互、批处理自动布线器由于采用基于形状的无网格布线技术，Expedition PCB 提供了更高的性能与布通率，为得到较高的效益，用户可根据生产需要制定设计规则。片刻完成“最后一分钟修改”
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Expedition PCB 的高级布线环境使用户可实现“最后一分钟修改”。无须手工重复劳动，Expedition PCB 的动态编辑工具可使用户轻易完成走线与元器件的移动与
推挤。
集成的高频设计工具
Expedition PCB 支持高频设计功能，可定义强制条件与分析寄生效应。
Expedition PCB 的高频分析功能包括：
?? 板层堆叠定义
?? 对参数化网线进行二维场解析
?? 延时控制布线
?? 阻抗控制布线
?? 交互布线中动态延时估算
?? 交互布线中动态串扰/并行估算
?? 线宽或板层改变时阻抗/传输速率的动态更新
Expedition PCB 采用开放式数据库
与Expedition PCB 集成在一起的Report Writer(RW)具有无限的数据提取与报告生成能力。从布局布线数据库中提取全部数据后，RW 可简便、快捷的将数据处理成
所需格式。一旦完成定义，只需轻按一键即可将从物料清单到印制版统计数据的各种报告提取、打印出来。RW 以各种灵活方式支持生产接口。Expedition PCB 支持各种标准数控钻孔机、自动接插件设备与测试设备，也可按照用户的特殊要求产生用户化的数据格式。
Expedition PCB 为用户提供全部解决方案
Expedition PCB 为印刷电路板的设计提供所有功能最强的专用工具。通过与流行的第三方工具的集成使这一功能得以增强。我们要做的另一件工作就是为完成用户
的所有工作提供更大的灵活性与覆盖率。将人力、工艺与工具相集成将使用户最终抓住机遇。
A-5 206071RE Library Manager Ap SW 设计库管理工具
保持库数据的一致性和可靠性
Mentor Graphics 的库管理器提供了一个中心位置， 用以产生、编辑和管理库中的数据。
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库管理器使管理员有能力产生并维护所有公司库的数据， 并对每个终端， 每个项目或预设计摸板赋予相应的存取权限。
库管理器可以产生多个用户自定义的库分区， 并根据工艺技术或厂商组织这些分区。
库管理器能产生和定义新的属性， 并可自动对多个产品的属性进行语法和格式上的检测。
中心库的结构保持了用户对所有库数据的控制
库管理器为中心库提供了一个通用的图形用户界面。在中心库中，所有的数据放于一个单独的目录结构中。库管理器可以从设计中启动，此时用户可以对设计相关的中心库进行编辑， 或者可以从桌面上单独启动它。
依据正在使用的工具， 中心库可以包含一个或多个库-----比如原理图符号库， PCB 封装和焊盘堆库。库管理器也可以做为调用不同库编辑
器的中心区域， 这些编辑器可以产生所有的库对象。Mentor Graphics 的元件管理器也和中心库紧密相连， 它可以从库管理器中调用。
中心库的结构确保了对不同库的数据间联系的维护。这提供了对库对象之间的依赖性进行检测的能力， 例如在对含有特定焊盘堆的封装进行修改或重命名之后，可以自动更新所有的封装。通过检测PCB 设计中的库对象和中心库数据的匹配， 它也允许一个设计完毕信号。
利用库分区可以有效使用中心库的数据
一个中心库是一个库的集合， 它们在内部彼此相关。一个库依据不同库对象的类型可以有多个库分区。一个分区就是一个用户定义的库对象组。例如， 一个封装库可以根据封装或工艺类型进行区分， 如SMD器件， 通孔器件和集成电路。库管理器可以决定预设计模板的权限， 每个用户对其中不同的分区只有读的权利。用户可以定制路径查找顺序，并依次从中心库的分区中抽取数据。根据要达到的加工工艺或区域， 用户可以决定这个顺序。
库服务器
一个中心库的分区是库对象，符号，元件，封装和焊盘堆等数据的集合，并由库管理器进行管理。库服务器提供了一套方法，这使得用户可
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以在中心库间输入和输入出库数据并可以将库数据转换成ASCII 格式。在浅的错误检查和自动检测确保了在中心库间移动或拷贝库对象时新的库对象不被覆盖。同时，它也保持了不同库对象间的联系。例如，拷贝封装时，所需焊盘堆也可一起拷贝。
属性定义编辑器
属性定义编辑器允许中心库管理器指明不同工具所用到的属性并对特殊数据格式进行定义。这确保了在几个多规则工具中维持建立自己的一套规则而引起的数据冲突。
单位显示编辑器
单位显示编辑器允许用户对所有用在Mentor 产品中的单位和精度定义一套标识的设置。当不管设置而去维护数据库精度时，它确定坐标和测量值的显示方式。区域设置也可以用于单位标识。
图形编辑器
焊盘堆编辑器和封装编辑器既可以从设计中启动， 也可以从库管理器中启动。
封装库编辑器利用了Expendition PCB 工具的交互式图形环境， 这样在产生封装社可以进行过孔扇出和布线。
应用Draw 可以产生所有的封装图形，定制焊盘和通孔，它是一个绘图模块并且运用了Expendition PCB 的交互式图形环境。Draw 也可以用来产生
和编辑所有PCB 板上的对象外形，包括板的外框，禁止布线区，敷铜层外形以及布局区域等等。
焊盘堆编辑器生一个库中支持英制和法制两种单位的焊盘。用户可以定义多个焊盘堆工艺类型，这样可以为多个焊盘堆指定不同的焊盘尺寸。它以特定的加工工艺为基础，例如底层安装面的焊盘尺寸会依回流焊和波峰焊而不同。
一种焊盘堆的工艺可以用于每一个设计，这确保了特定工艺对应的焊盘尺寸的应用。
B-1 206058RE Signal Vision Ap SW PCB 板的信号完整性分析采用Signal Vision 用户可在设计过程中严格控制电路的高频性能。Signal Vision 在满足考察信号一致性问题所要求的速度与精度的同时还具有简单易用的特点。Signal Vision 与Expedition PCB 的紧密集成使用户在设计的全过程均可完成可靠性分析，保证首次即设计出正确的产品。
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提高设计精度、减少重复设计次数及改善上市时间的捷径Signal Vision 可使用户实现对器件间互连的控制，排除转换错误、过度噪声以及造成逻辑上正确的设计无法工作的器件故障。另外，增加的设计规则、拓扑评估及信号浏览与分析，使用户对高频电路的处理更加可靠。
在同一环境中完成设计处理
Signal Vision 使用户可在PCB 设计环境中完成信号仿真与结果浏览。采用Expedition PCB 和Signal Vision 用户不必离开布局环布线境即可完成布局布线、通过仿真迅速发现并解决问题、再对新的设计进行分析。在一个环境中工作可使工具的使用更加简化、省时，也克服了调用外部仿真器时易发生的错误。
规则/工艺定义高频设计过程中致关重要的一步是对器件、网线、印刷板工艺及其限制规则的精确定义。采用Signal Vision 和Expedition PCB 可轻易实现这一目标。Signal Vision采用下列技术可完整实现上述定义：
?? Signal Vision 的边界参数场解析可完成板层堆叠拓扑的评估，按照用户定义的材料与板层堆叠参数可计算出一条或有偶合关系的传输线的阻抗与电磁波传输速率。支持微带线、嵌入式微带线及长线。不同层、不同宽度网线的特性阻抗由板层堆叠定义决定。
?? Signal Vision 采用的IBIS(V2.1)模型可由器件生产商或建库厂商提供，减轻了繁琐的建库工作。若没有任何模型，用户可采用Signal Vision 提供的，具有一阶精度的通用IBIS 模型。IBIS 模型的引入排除了曾经困扰互连分析的主要障碍。
?? 规则与设计工艺定义完成后，即可对布局布线进行快速分析。
对器件布局的分析变得异常容易完成器件布局后即可根据延时与信号一致性分析预布线的拓扑关系。用Signal Vision 的传输线仿真器可实现整块印刷板的仿真。另外，动态警告显示能够滤出时序与信号一致性问题超出容限的网线，再用仿真器对其作进一步分析。
选一条走线，按一下“Simulate”图标即可完成仿真。互连传输线模型的自动计算与非线性IBIS 模型，可迅速得到更加精确的仿真结果。这些仿真结果还可用来生
成显示波形及按照波形规则检查生成警告列表。
波形显示
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WaveScope 用来显示仿真波形。用户可重新定义其界面，并对显示波形进行测量与分析；可同时显示多个波形并可将其存为数据文件。依赖ITC，用户可分析
Expedition PCB 及Design Capture 中的所有信号线。
波形规则检查
对信号波形的自动规则检查简化了仿真结果的显示。每一管脚的检查结果均可在波形显示窗口与警告显示窗口中显示出来。这种报告形式可快速检查违规情况；此
后，可仅用波形显示，观察问题最严重的信号。警告检查内容包括：
?? 延时错误
?? 下冲、过冲
?? 非单调沿
?? 无效负载
?? 不兼容逻辑门限
?? 管脚类型组合与模型错误
设计评估
Mentor 系统的速度与工具集成能快速实现设计数据库的评估与修改。评估项目如下：
?? 器件模型的交换与修改
?? 无源器件参数的修改
?? 板层堆叠定义修改
?? 互连调整限制
?? 管脚连接次序
走线互连分析
走线完成后，仿真精度可大大提高。Signal Vision 可自动对超过容限串扰量的
走线进行串扰分析。被串扰走线上所有管脚的波形显示均被保存起来，并可用波形显示或警告显示观察。可为数字电路仿真及统计时序分析生成标准延时格式(SDF)。
报告生成
由警告列表及规则数据库中生成的报告可作为是否满足用户设计限制条件的依据。用RW 可得到满足用户要求的报告格式。
B-2 206193RE BetaSoft Board Op SW PCB 板的三维热分析
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采用BETASOFT 可以对印刷板的热效应进行精确、可靠的分析。通过确定印刷板的温度及其梯度、器件及焊点的温度及其超出指定限度的程度，用户可精确地确定潜在的散热与可靠性问题，从而缩短设计周期。
印刷板的热效应直接影响系统的性能与可靠性
不断增加的器件密度、器件散热量及严格的系统环境限制均对系统性能构成潜在威胁。在印刷板设计过程中考虑热效应无疑是省时省事之举。通过印刷板的热分
析，可满足苛刻的设计规则与更高的器件密度要求。
分析简化
简单易用是将一种新工具集成到设计环境的基本要求。BETASOFT 采用基于Windows 的用户界面，大大简化了学习过程。Expedition PCB 自动生成分析数据库及2500 种器件热分析模型选择也简化了仿真环境的建立。与传统的有限元算法相比，采用局部变步长的有限微分算法极大的提高了计算速度。由于几分钟即可完成一次运算，因此，用户可对多种限定条件完成仿真。
建模复杂性
根据热量传递、对流与辐射特性，BETASOFT 可建立复杂的三维气流与热场模型，并在建模过程中考虑如下因素：
?? 建立热源模型时考虑器件位置与高度
?? 定义热交换及气流的自然、强制或混合对流
?? vwin
板上的重力、空气压力及空气流向
?? 模拟多层板、不规则板在自由空间与机壳内的情况
?? 在器件上加吸热器、芯片风扇及导热垫等散热器。
模型精度
BETASOFT 的分析结果与实际测量误差小于10%。
广泛支持工业应用
由于仔细考虑了对流、传导与辐射的影响，BETASOFT 被广泛应用于航天、飞行与地面系统设计中。
结果显示
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可用封装或焊点温度或与限定条件的相对温度表示器件的热效应。板上的热量分布可表示成等温线或温度梯度。
六、硬件要求
Pentium III 或者以上处理器的个人计算机；
128Mb 或者以上的内存；建议256MB;
2.0GB 硬盘空间供软件安装；建议用三键MOUSE;
Windows/NT 4.0 或者以上的操作系统；
Windows/2000 或者Windows/98 的操作系统；
工商网监
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