鲲鹏DevKit实战经验：从X86到ARM，代码迁移工具（Porting Advisor）的深度解析与实战指南
2026/1/10 0:25:24
用好Altium Designer的自动布线，别再一根线一根线地“绣花”了
你有没有经历过这样的夜晚：
PCB布局刚搞定，抬头一看时间——凌晨一点。
而面前这块板子，还有三百多根信号线等着你手动走完？
MCU是BGA封装，引脚密得像蜂巢；电源已经铺好，但信号扇出寸步难行……
这时候你会不会在心里默默问一句：这年头EDA工具这么强，为啥不能帮我把基础走线先干了？
答案当然是：能！而且Altium Designer早就准备好了。
但很多人对“自动布线”三个字有误解——要么觉得它“不靠谱”，布出来一团糟；要么干脆从没点开过那个菜单，以为只是个摆设。
其实问题不在工具，而在会不会用、敢不敢用、知不知道什么时候该用。
今天我们就来彻底讲清楚：Altium Designer里的自动布线到底怎么用？它靠不靠谱？什么时候该让它上？又该怎么管住它别乱来？
自动布线不是魔法，是规则驱动的“智能助手”
先破个误区：
Altium的自动布线器不是随便画几条线就完事的“野路子”工具，它是基于Situs拓扑引擎、完全受设计规则约束的工程级解决方案。
换句话说——
你怎么教它，它就怎么走；你定什么规矩，它守什么规矩。
如果你发现自动布出来的线歪七扭八、过孔满天飞，那大概率不是软件的问题，而是你的规则没设好，或者布局本身就有硬伤。
真正高效的自动布线，应该是这样一幅画面：
- 你在前面精心布局、划清重点；
- 它在后面快速完成大量重复性连接；
- 最后你只需微调关键路径、补几根敏感信号——效率直接翻倍。
核心引擎揭秘：Situs是怎么“想”的？
Altium从AD6时代就开始用的Situs拓扑布线引擎，到现在依然是其自动布线能力的核心支柱。
它和老式“迷宫算法”最大的区别在于：
| 对比项 | 迷宫算法（Grid-Based） | Situs（Shape-Based） |
|---|---|---|
| 空间模型 | 基于固定栅格 | 连续空间建模 |
| 走线角度 | 只能45°/90° | 支持任意角度 |
| 障碍处理 | 遇到就绕，容易死锁 | 可推挤已有走线腾空间 |
| 适用场景 | 简单板子 | 高密度HDI、BGA密集区 |
它是怎么一步步工作的？
读取规则
打开PCB那一刻，Situs就开始扫描所有Design Rules：哪些网络要宽走？哪些要隔离？差分对间距多少？允许几个过孔？给网络排座次
不是所有线都一起布。优先级高的先走（比如时钟、复位），复杂的先解决（如BGA逃逸），普通I/O放最后。构建“电子地图”
把焊盘、铜皮、已有走线统统当成障碍物，生成一个动态更新的空间占用图。每走一步都要实时避让。边走边推，灵活调整
如果前方被堵住，它不会傻等，而是尝试轻轻“推开”旁边可以移动的线段或过孔，腾出一条路来——这就是传说中的Push-and-Shove Routing（推挤式布线）。路径优选，成本最低
每条可能的路线都会算一个“代价”：拐角越少越好，过孔越少越好，离干扰源越远越好。最终选综合得分最高的方案。布完自检，绝不留雷
结束后立刻触发DRC检查，确保没有短路、间距违规、未连接等问题。
整个过程就像一个经验丰富的Layout工程师，在遵守公司规范的前提下，高效完成批量走线任务。
怎么让它听你的话？关键看这五条规则
自动布线能不能成功，80%取决于你前期设置的设计规则是否合理。别跳过这一步！
以下是必须配置的关键规则类别及其建议值（以常见4层板为例）：
| 规则类型 | 推荐设置说明 |
|---|---|
| Width（线宽） | 分类设置： • 电源线：0.3mm~0.5mm • 普通信号：0.2mm（默认） • 差分对：根据阻抗计算（如USB 90Ω，PCIe 100Ω） |
| Clearance（间距） | 设置最小安全距离： • 一般信号间：0.2mm • 数模分离：0.5mm以上 • 高压隔离：按安规要求（如AC-DC隔离≥2mm） |
| Routing Layers（布线层） | 明确指定可用层及方向： Top层 → 水平走线 Bottom层 → 垂直走线 内层保留给电源/地平面 |
| Via Style（过孔） | 控制尺寸与类型： • 通孔：0.3mm孔径 / 0.6mm焊环 • 禁用盲埋孔（除非HDI设计） |
| High Speed（高速规则） | 关键网络专项管理： • 差分对间距：保持恒定（如10mil） • 长度匹配：±50mil以内 • 禁止锐角走线 |
✅ 小技巧：可以用
*通配符定义规则范围，例如NetClass_Power匹配所有电源网络，避免逐条添加。
设置完成后，务必运行一次Design » Rule Check（DRC），确认无冲突。否则自动布线可能会因为规则矛盾而失败或出错。
实战操作流程：六步搞定高质量初布
下面是一个典型的自动布线工作流，适合大多数中等复杂度项目。
第一步：布局到位，关键器件锁定
- MCU、连接器、晶振、电源芯片等核心元件已合理摆放；
- 使用右键菜单 →Lock Primitives锁定位置，防止布线时误移；
- BGA器件周围预留足够的扇出通道。
📌 记住：垃圾布局 + 自动布线 = 更快得到一块废板。
第二步：完善设计规则并验证
- 进入
Design » Rules； - 按上述建议配置各类规则；
- 点击
Run Design Rule Check，清空所有错误和警告。
第三步：打开自动布线面板，选择策略
菜单栏选择：Auto Route » Setup
弹出对话框中重点关注：
-Routing Scope：全板（All）、区域（Area）、选定网络（Selected Nets）
-Routing Strategy：
- Default：通用模式
- High Density：高密度区域专用，支持更强推挤
- Single Layer：单层布线测试用
- Length Tuning：专用于等长调节
推荐首次使用“Default”策略进行整体布通率评估。
第四步：启动自动布线，观察反馈
点击：Auto Route » All
你会看到：
- 状态栏显示当前布通率（e.g., “Routed: 87%”）
- 未布通网络列表实时更新
- 走线动态推进，可随时按Esc暂停
⚠️ 注意：如果某区域卡住不动，可能是存在物理瓶颈（如引脚太密、电源岛阻挡），需回头优化布局。
第五步：手动补线 + 局部优化
自动布线通常无法100%完成，尤其是以下情况：
- 模拟小信号（如运放输入）
- 敏感参考源（如ADC基准）
- 复杂交互路径（如DDR组）
此时切换回手动布线工具：
- 补齐剩余网络；
- 删除冗余过孔；
- 添加泪滴（Tools » Teardrops）增强机械强度；
- 调整走线形状，减少锐角。
第六步：最终DRC + 生产文件输出
- 再次运行DRC，确保无新增违规；
- 覆盖铺铜（Polygon Pour），注意连接方式；
- 导出Gerber、钻孔文件、坐标文件用于打样。
真实案例：STM32F4的484-pin BGA怎么快速扇出？
这是很多嵌入式工程师头疼的经典问题。
挑战点：
- 引脚间距仅0.8mm；
- 四周需引出超过300个信号；
- 手动布线预估耗时20小时以上；
- 容易漏线、串扰、长度不一致。
我们的解法：
- 区域划分：用矩形框选BGA外围第一圈走线区域；
- 启用高密度策略：选择
Auto Route » Area，设置为“High Density Escape”模式； - 开启推挤功能：允许轻微移动内部已布线段，提高通过率；
- 分层逐级扇出：
- 第一轮：Top层向外扇出最外圈；
- 第二轮：Inner1层承接中间圈；
- 第三轮：Inner2层继续接力；
- 第四轮：Bottom层收尾； - 保留关键信号手动处理：将ADC、DAC、RTC等模拟网络排除在自动布线之外。
成果：
- 总布通率达93%，仅剩21根敏感信号需手工完成；
- 整体时间缩短至4小时内；
- 扇出整齐，阻抗连续，后续覆铜顺畅；
- 可复用为标准模板，下次同类项目直接套用。
哪些情况适合用自动布线？哪些千万别碰？
✅ 推荐使用的场景：
| 场景 | 说明 |
|---|---|
| 通用I/O布线 | GPIO、LED、按键、蜂鸣器等低速信号，数量多但要求低 |
| BGA外围逃逸 | 特别是QFP/BGA封装的非关键信号扇出 |
| 电源次级网络 | 如LDO输出到滤波电容的走线 |
| 快速原型验证 | 想尽快做出一块可测板，先跑通基本功能 |
❌ 不建议全自动的场景：
| 场景 | 风险 |
|---|---|
| DDR内存布线 | 严格等长、等距、拓扑结构控制，必须手动+交互式调长 |
| 高速差分对（USB/HDMI/PCIe） | 需精确控制耦合长度、换层位置、参考平面连续性 |
| RF射频路径 | 微带线宽度、长度、弯曲半径直接影响性能 |
| 精密模拟前端 | 输入阻抗匹配、噪声隔离、回流路径设计至关重要 |
📌 正确做法是：让自动布线处理“体力活”，你专注解决“脑力活”。
提升效率的小技巧（老司机私藏）
建立自己的规则模板
把常用板层结构、线宽间距、过孔参数保存为.rul文件，新项目一键导入。使用脚本批量操作
Altium支持Delphi Script或JavaScript-like脚本，可用于自动化布线触发：
// AutoRoute_All.dsa procedure RouteEntireBoard; var Board : IPCB_Board; begin Board := PCBDoc.Board; if Board = nil then exit; ShowMessage('开始全局自动布线...'); RunRouter('AutoRoute - All'); end; RegisterMenuItem('Tools|Auto Route All', 'RouteEntireBoard');编译后可在Tools菜单下看到快捷入口，适合流程标准化团队使用。
善用“暂停-修改-继续”机制
发现某区域布得不好？按Esc暂停 → 修改局部规则或手动挪开一根线 → 继续布线，系统会重新规划路径。结合交互式布线做后期优化
自动布完后，用交互式推挤（Interactive Push/Microvia）进一步整理走线，提升美观性和信号质量。
结语：自动布线不是终点，而是起点
我们常说：“优秀的PCB设计，三分靠工具，七分靠思维。”
Altium Designer的自动布线功能，本质上是一个加速器，而不是替代品。
它不能代替你理解电源回路、EMI抑制、阻抗匹配这些深层知识，但它能帮你把那些重复、繁琐的基础连接快速完成，让你把宝贵的时间留给真正需要思考的地方。
掌握它的正确姿势应该是：
- 先做好布局；
- 设好规则；
- 让它去跑；
- 你来审、来调、来精修。
当你能做到这一点时，你会发现：
原来每天加班两小时画线的日子，真的可以结束了。
如果你也在用Altium Designer做开发，不妨下次试试打开那个一直被忽略的“Auto Route”菜单——也许你会发现，原来EDA工具，真的能帮你省下一大把青春。
欢迎在评论区分享你的自动布线实战经验，或者踩过的坑。我们一起把这块“难啃的骨头”，变成手里的利器。