ALTIUM DESIGNER 25印制电路板设计与制作――基于国产GD32开发板

本书以2025年正式发布的全新Altium Designer 25（版本为Altium Designer 25.6.2）为基础进行介绍，全面兼容Altium Designer高版本（Altium Designer 16以上的各个版本）。全书共7章，包括电子设计绘制前期准备、原理图库的认识及创建、GD32开发板原理图的绘制、PCB封装设计规范及创建、GD32开发板的PCB设计布局、GD32开发板PCB布线的处理、PCB的DRC验证与生产输出。本书基于实践案例进行介绍，内容翔实、条理清晰、通俗易懂，能让读者将理论与实践相结合。本书内容先易后难，不断深入，适合读者各个阶段的学习和操作。本书采用中文版软件进行讲解，目的在于使读者看完本书后，按照操作方法就能设计出自己想要的电子图纸。

本书可作为高等院校电子信息类专业的教学用书，也可作为大学生课外电子制作、电子设计竞赛的实用参考书与培训教材，还可作为广大电子设计工作者快速入门及进阶的参考用书。随书赠送了20小时的基础案例视频教程，读者可以扫描本书封底的二维码或进入PCB联盟网直接获取链接下载学习。

张松华，1980年生，教授，2010年于湖南大学获工学硕士学位。张松华教授长期从事电子器件和产品设计及制作方面的研究，目前主要从事高介电常数MOS器件的研究，主持湖南省一流本科课程，主持完成省部级教研项目4项，省教育科学规划课题2项，省自科项目1项，省教育厅优秀青年项目1项，发表SCI及Ei等科研论文8篇，专利8项，教研教改论文20余篇。

第1章 电子设计绘制前期准备 1

1.1 Altium Designer 25的安装 1

1.1.1 安装系统配置要求 1

1.1.2 Altium Designer 25的安装步骤 2

1.1.3 Altium Designer 25的激活 3

1.2 AD软件常用系统参数的设置 5

1.2.1 中英文版本切换 5

1.2.2 系统高亮及交互选择模式设置 6

1.2.3 文件关联开关 6

1.2.4 软件的升级及插件的安装路径 7

1.2.5 自动备份设置 7

1.3 原理图系统参数的设置 7

1.3.1 Schematic-General选项卡 7

1.3.2 Schematic-Graphical Editing选项卡 9

1.3.3 Schematic-Compiler选项卡 10

1.3.4 Schematic-Grids选项卡 10

1.3.5 Schematic-Break Wire选项卡 10

1.3.6 Schematic-Defaults选项卡 11

1.4 PCB系统参数的设置 12

1.4.1 PCB Editor-General选项卡 12

1.4.2 PCB Editor-Display选项卡 13

1.4.3 PCB Editor-Board Insight Display选项卡 13

1.4.4 PCB Editor-Board Insight Modes选项卡 14

1.4.5 PCB Editor-Board Insight Color Overrides选项卡 15

1.4.6 PCB Editor-DRC Violations Display选项卡 15

1.4.7 PCB Editor-Interactive Routing选项卡 16

1.4.8 PCB Editor-True Type Fonts选项卡 18

1.4.9 PCB Editor-Defaults选项卡 18

1.4.10 PCB Editor-Layer Colors选项卡 19

1.5 系统参数的保存与调用 19

1.6 Altium Designer 25导入导出插件的安装 20

1.7 电子设计流程基本概述 22

1.7.1 工程的组成 22

1.7.2 完整工程的创建 23

1.7.3 新建或添加元件库 25

1.7.4 新建或添加原理图 26

1.7.5 新建或添加PCB库 27

1.7.6 新建或添加PCB 27

1.8 本章小结 28

第2章 原理图库的认识及创建 29

2.1 原理图库符号的认识 29

2.2 原理图库编辑器 30

2.2.1 原理图库编辑器界面 30

2.2.2 原理图库编辑器工作区参数 33

2.3 常用电容的原理图库创建 33

2.3.1 添加或新建新元件 33

2.3.2 对新建元件命名 34

2.3.3 绘制电容的模型表示 34

2.3.4 放置电容的引脚并设置其属性 34

2.3.5 电容属性设置 36

2.4 IC类元件的创建――USB串口芯片CH340E 37

2.5 IC类元件的创建――主控GD32F103C8T6 39

2.6 二极管元件库的创建 41

2.6.1 线条绘制方法 41

2.6.2 多边形绘制方法 42

2.7 三极管元件库的创建 42

2.8 其他类型元件库的创建 43

2.9 元件的复制 43

2.10 元件的检查与报告 44

2.10.1 元件的检查 44

2.10.2 元件的报告 45

2.11 本章小结 45

第3章 GD32开发板原理图的绘制 46

3.1 原理图编辑界面认识 46

3.2 原理图页大小和网格的设置 47

3.2.1 原理图页大小的设置 47

3.2.2 原理图页网格的设置 48

3.3 原理图模板的应用 49

3.3.1 打开系统默认模板 49

3.3.2 自定义模板 50

3.3.3 模板的调用 50

3.3.4 模板的删除 51

3.4 原理图绘制――USB UART模块 51

3.4.1 放置元件 52

3.4.2 元件的复制 52

3.4.3 元件属性的编辑 53

3.4.4 元件的选择、移动、旋转及镜像 55

3.4.5 元件的复制、剪切及粘贴 57

3.4.6 元件的排列与对齐 57

3.5 电气连接的放置 59

3.5.1 绘制导线及导线属性设置 59

3.5.2 放置网络标签 60

3.5.3 放置电源及接地 60

3.5.4 非电气性能标注的放置 62

3.5.5 放置辅助线 62

3.5.6 放置字符标注 64

3.6 元件位号的重新编号 65

3.7 原理图的编译与检查 67

3.7.1 原理图的编译 67

3.7.2 原理图的检查 68

3.8 原理图的打印输出 69

3.9 BOM表 72

3.10 本章小结 73

第4章 PCB封装设计规范及创建 74

4.1 PCB封装的组成 74

4.2 PCB库编辑界面 75

4.2.1 菜单栏 75

4.2.2 工具栏 76

4.2.3 绘制工具栏 76

4.2.4 工作面板 76

4.3 常见PCB封装的设计规范及要求 77

4.3.1 SMD贴片封装设计 77

4.3.2 插件类型封装设计 80

4.3.3 沉板元件的特殊设计要求 81

4.3.4 阻焊层设计 82

4.3.5 丝印设计 82

4.3.6 元件1脚、极性及安装方向的设计 82

4.3.7 常用元件丝印图形式样 84

4.4 常规封装创建法（0603封装创建） 85

4.5 阵列粘贴的封装创建法（SOT-223封装创建） 87

4.6 IPC封装创建向导的使用（LQFP-48封装创建） 90

4.7 常用接插件的PCB封装创建（USB接口） 94

4.8 PCB文件生成PCB库 97

4.9 3D PCB封装模型创建及导入 97

4.9.1 常规3D模型绘制 97

4.9.2 3D STEP模型导入 100

4.10 PCB封装的复制 102

4.11 PCB封装的检查与报告 103

4.12 本章小结 104

第5章 GD32开发板的PCB设计布局 105

5.1 原理图导入PCB及常见导入问题分析 105

5.1.1 原理图导入PCB 106

5.1.2 导入过程常见报错解析 107

5.2 布局常用操作及快捷键的介绍 110

5.2.1 器件选择 110

5.2.2 移动 111

5.2.3 对齐 112

5.2.4 器件快速换层 112

5.3 常用布局快捷键的设置 113

5.3.1 常用系统快捷键 113

5.3.2 自定义快捷键 114

5.4 板框大小评估及定义 116

5.4.1 板框大小评估 116

5.4.2 板框定义 117

5.5 PCB设计布局要点及思路分析 118

5.5.1 常见的PCB布局约束原则 118

5.5.2 元件排列原则 118

5.5.3 按照信号走向布局原则 119

5.5.4 防止电磁干扰 119

5.5.5 抑制热干扰 119

5.5.6 可调元件布局原则 120

5.6 PCB设计布局顺序及交互式模块化布局 120

5.6.1 放置固定元件 120

5.6.2 交互式布局参数设置 121

5.6.3 模块化布局 123

5.7 STM32 核心模块的PCB布局要点 125

5.8 电源模块的PCB布局要点 127

5.9 其他功能单元的PCB布局要点 127

5.9.1 按键的布局 127

5.9.2 布局效果对比 128

5.10 本章小结 128

第6章 GD32开发板PCB布线的处理 129

6.1 类定义及类的添加 130

6.1.1 类的概念 130

6.1.2 网络类的添加 130

6.1.3 差分类的添加 131

6.2 常用PCB规则设置 133

6.2.1 规则设置界面 133

6.2.2 电气规则设置 134

6.2.3 布线规则设置 139

6.2.4 过孔规则设置 140

6.2.5 阻焊规则设置 141

6.2.6 铜皮规则设置 141

6.2.7 差分规则设置 142

6.2.8 规则的导入与导出 145

6.3 布线常用操作 146

6.3.1 鼠线的打开与关闭 146

6.3.2 层的管理 148

6.3.3 元素的显示与隐藏 149

6.3.4 多条走线的操作 150

6.3.5 PCB设计中的铺铜处理 150

6.4 PCB扇孔原则 156

6.4.1 扇孔推荐及缺陷做法 156

6.4.2 扇孔的拉线 157

6.5 GD32开发板核心部分的布线 159

6.6 晶振的走线 160

6.7 整板电源供电走线要求 160

6.8 USB接口的PCB布线 161

6.9 其他PCB布线要点 162

6.9.1 GND孔的放置 162

6.9.2 走线与铺铜优化 162

6.10 本章小结 163

第7章 PCB的DRC验证与生产输出 164

7.1 常见设计规则验证设置 164

7.1.1 DRC设置 164

7.1.2 电气性能检查 165

7.1.3 布线检查 166

7.1.4 Stub线头检查 166

7.1.5 丝印上阻焊检查 167

7.1.6 元件高度检查 167

7.1.7 元件间距检查 167

7.2 常见DRC验证步骤和结果释义 168

7.2.1 常见DRC验证步骤 168

7.2.1 结果释义 169

7.3 丝印的调整 170

7.3.1 丝印位号调整的原则及常规推荐尺寸 170

7.3.2 丝印位号的调整方法 171

7.4 PCB尺寸标注 171

7.4.1 线性标注 171

7.4.2 圆弧半径标注 173

7.5 距离测量 173

7.5.1 点到点距离的测量 173

7.5.2 边缘间距的测量 173

7.6 PCB生产Gerber的输出 174

7.6.1 Gerber文件的输出 174

7.6.2 钻孔文件的输出 178

7.6.3 IPC网表的输出 178

7.6.4 贴片坐标文件的输出 179

7.7 PDF装配图的输出 180

7.7.1 装配图的PDF文件输出 181

7.7.2 多层线路的PDF文件输出 183

7.8 PCB制板说明书的制作 185

7.9 本章小结 186