EAGLE 是一个电路设计工具,全称是“易应用图形布局编辑器(Easily Applicable Graphical Layout Editor)”。CadSoft 的 EAGLE 应用软件下载地址是 https://cadsoft.io/ ,程序下载后,可以在没有注册或支付任何费用的情况下进行试用。当你对更多的功能感兴趣时,再决定是否购买、授权和注册。目前 EAGLE 支持 Win / Linux / OS X 操作系统。

  EAGLE 由以下六部分功能组成:
  元件库(Component library)——能够加入到设计中的元器件集合。
  原理图编辑器(Schematic editor)——用于画出电路初步设计的编辑器。
  电路板编辑器(Board editor)——定义电路板包括布局和布线在内的物理特征的编辑器。
  器件编辑器(Device editor)——用来设计新电子器件的编辑器。
  自动布线器(Autorouter)——自动完成电路元件相互连接的工具。
  CAM(计算机辅助制造)处理器(Computer Aided Manufacturing processer)——读取电路板设计并产生用于制造的设计文件的工具。


1、元件库

  所有电路设计工具的最重要功能之一就是提供可用的器件集合。我们把这个元器件集合称为元件库,如果元件库越大,设计者在定义新元件上需要花费的时间就越少。
  不用担心,EAGLE 的元件库已经有成千上万个元件,包括从真空管到现场可编程门阵列(FPGA)的各种类型。这样的好处在于,无论设计多么复杂,EAGLE 都可以提供大部分所需的元件。另外,可以从 http://www.cadsoftusa.com/downloads/libraries 下载更多的元件库。如果通过以上方式仍然找不到元件,用户可以自己设计定制元器件。
  EAGLE 6 以上版本的一个新功能是可用于元件库文件的格式。每个元件库都用 *.lbr 文件定义,这种文件的格式是 XML(可扩展标记语言)。也就是说,元件库文件是简单的文本文件,XML 格式提供了结构化、层次化的数据存储方式,便于阅读和书写。感兴趣的用户可以打开 lbr 目录或查看其中的元件库文件进行了解。

2、原理图编辑器

  对现有的电路元件进行验证后,就可以在原理图编辑器里选取元件并进行连接了。与大多数原理图编辑器一样,这里保留了以下四部分重要的信息:

  • 设计中用到的电路元件
  • 各电路元件引脚之间的连线
  • 与电路元件有关的名称和数值
  • 电路元件连接的属性

  使用 EAGLE 的原理图编辑器设计初步的电路是很容易的。只要从元件库中选择一个电路元件,移动到合适的位置,然后画出该元件和其他元件的连线。之后,你可以为元件设定名称和数值,比如一个电阻,为它赋予用欧姆表示的电阻值。

表1 原理图编辑器的工具热键

名称 热键 功能
Info Ctrl+I 检查关于元件、线网或总线的信息
Move Ctrl+M 将元件移动到不同位置
Copy Ctrl+Shift+C 将元件复制到剪贴板
Paste Ctrl+V 从剪贴板粘贴一个元件
Delete Ctrl+D 从编辑器删除一个元件
Add Ctrl+Shift+A 从元件库列表中选择一个元件
Name Ctrl+Shift+N 为一个元件、线网或总线指定名称
Value Ctrl+Shift+V 为一个元件、线网或总线赋值
Net Alt+N 绘制电气导线
Undo Ctrl+Z 撤销之前的操作
Redo Ctrl+Y 重复执行先前的操作

  
  注意:这里没有包括旋转(rotate)工具,因为这个操作不必使用工具按钮或是热键。实际上,在选择元件之后,可以先单击右键然后旋转它。
  另外,EAGLE 的原理图编辑器中垂直工具栏的工具是模态的(modal),也就是说,当选择一个工具之后,这个被选中的工具将保持激活状态直到另一个工具被选中。这种特性有些时候会提高工作效率,但有些时候也会令人烦恼,所以 EAGLE 提供了 stop 工具(位于水平工具栏),当选择 stop 之后,当前被选中的模态工具将不再处于激活状态。

3、电路板编辑器

  完成电路原理图设计之后,EAGLE 可以生成一个电路板文件(*.brd)来确定电路板的实际布局。电路板文件在 EAGLE 的电路板编辑器中修改。

  在该编辑器中,设计者将与原理图中元件对应的实际器件放置到适当位置。该位置不但包括了 x 和 y 坐标,而且包括器件将摆放在顶层还是底层的信息。

4、电路元件编辑器

  如果 EAGLE 的元件库中缺少一个重要的元件,可以使用电路元件编辑器来设计一个新的元件。该过程分为如下三步:

  1. 为原理图编辑器创建一个设计,称为符号(symbol)。
  2. 为电路板编辑器创建一个设计,称为封装(package)。
  3. 创建出符号和封装之间的联系,这样完成之后,称为器件(device)。

EAGLE 提供了一个编辑器,用于绘制元件符号和封装,一般称为器件编辑器。

5、自动布线器

  在电路板中完成元件布局以后,下一步是为这些电路元件创建连接。这叫做布线(routing),即使采用高端设计工具,这一过程也是复杂而费时的。
  EAGLE 的自动布线器简化了布线过程,为用户提供了一个连接电路元件的可能方案。然而在进行大型设计时,仅凭自动布线器通常无法完成全部布线。但是,如果设计者手工创建初步的布线,就可以帮助自动布线器完成这项工作。

6、CAM 处理器

  大多数制造厂家不能接受 EAGLE 设计文件。因此,EAGLE 的 CAM 处理器将 EAGLE 的设计转换成不同的格式。
  在制造电路板时,大多数制造厂家需要两种类型的文件。在定义电路的几何图形和连线时,广泛接受的文件格式是 RS-174X,也叫作 Gerb 格式。用于指定钻孔的直径和位置的文件格式是 Excellon 格式。CAM 处理器将会生成这两种格式的文件。

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