GESP认证C++编程真题解析 | 202406 三级
2026/1/18 8:42:59
从原理图到PCB：我在嘉立创EDA上画板子的实战心得
最近帮一个创客朋友调试一块STM32开发板，他卡在“明明原理图画得没问题，为什么更新到PCB后飞线乱成蜘蛛网”这个问题上整整两天。其实这不是个例——很多初学者甚至有一定经验的工程师，在使用嘉立创EDA时都会遇到类似困扰：元件丢了、网络断了、封装不匹配……
这些问题背后，往往不是软件的问题，而是对“从原理图转PCB”这个关键环节理解不够深入。
今天我就结合自己这几年用嘉立创EDA做项目的经验，把这套流程掰开揉碎讲清楚。不搞花架子，只说你真正需要知道的操作逻辑和避坑指南。
一、先搞明白：原理图到底传了什么给PCB？
很多人以为“更新PCB”就是把图纸搬过去，其实不然。真正传递的核心是两个东西：
- 元件列表（Part List）：每个元器件的位号（如R1、C5、U3）、符号名称、绑定的封装。
- 网络表（Netlist）：哪些引脚连在一起，比如
R1-1和U1-VCC都接在3V3这个网络上。
这两个信息一旦出错，PCB就会“看不懂”你的设计。所以我们在动手之前，必须确保前端数据干净准确。
✅ 简单说：
原理图 = 电路逻辑 + 封装关系
PCB = 物理布局 + 实际走线
中间靠“网络表”桥接，缺一不可。
二、第一步：画好原理图 ≠ 可以直接转PCB
我见过太多人急着点“更新PCB”，结果发现一堆警告才回头补课。正确的做法是：把原理图当成一份可执行的设计文档来对待。
关键动作1：每一个元件都必须绑封装
这是最常见也是最致命的错误。你在库里面拖了个电阻符号，但没指定它是0805还是0603？那PCB里就不会生成焊盘。
操作路径：
- 选中元件 → 右侧面板查看“Footprint”字段；
- 点击下拉框，搜索常用封装（如Capacitor_SMD:C_0805_2012Metric）；
- 不确定？查Datasheet！别猜。
⚠️ 血泪教训：
有一次我把晶振封装误设成了直插式XTAL，导出PCB才发现焊盘位置完全不对，打样回来只能手工飞线补救。
关键动作2：网络标签命名要规范
嘉立创EDA会自动为无名网络分配N$1,N$2这样的编号，但这对后期排查毫无帮助。你应该主动命名关键网络。
建议命名规则：
- 电源：3V3,5V,VCC_IO
- 地线：统一用GND（不要混用 GND、AGND、DGND除非有特殊隔离需求）
- 接口信号：UART_TX,I2C_SCL,NRST
这样不仅你自己看得懂，团队协作时也不会产生歧义。
关键动作3：运行ERC检查，别跳过！
点击顶部菜单的【工具】→【电气规则检查（ERC）】，系统会扫描以下问题：
- 引脚悬空（Unconnected Pin）
- 电源冲突（比如两个输出型电源符号接到同一网络）
- 网络重名但实际未连接
我的习惯：每次修改完原理图，第一件事就是跑一遍ERC，清零所有警告再继续下一步。
三、第二步：点击“更新PCB”前，你该期待什么？
当你按下那个绿色按钮【设计 → 更新PCB】时，嘉立创EDA其实在后台做了这几件事：
- 解析当前所有原理图页，提取元件与网络；
- 检查是否有未绑定封装的元件，弹出提示；
- 如果已有PCB文件存在，进行差异比对（新增/删除/更改）；
- 在PCB界面生成对应封装，并拉出飞线表示连接关系。
如果出现“元件缺失”，怎么办？
最常见的原因只有两个：
| 原因 | 检查方法 |
|---|---|
| 元件未绑定封装 | 回原理图看Footprint列是否为空 |
| 封装路径错误或不存在 | 查看提示信息中的封装名是否存在拼写错误 |
🔍 实战技巧：
使用【选择面板】里的“未放置元件”过滤器，快速定位哪些器件没进来。
四、第三步：PCB布局布线，不只是“连上线”那么简单
很多新手以为只要把飞线都连上就完事了，其实这才是最难的部分。
1. 合理分区，按功能摆放元件
以STM32最小系统为例，我通常这样划分区域：
- MCU核心区：芯片本体 + 晶振 + 复位电路，尽量紧凑
- 电源区：LDO或DC-DC模块及其输入输出电容，靠近电源入口
- 接口区：排针、USB、SWD下载口等，集中在边缘方便插拔
💡 小技巧：
使用【Room】功能框选区域，后续还可以设置不同的布线规则，适合复杂项目。
2. 设置布线规则，别让DRC把你逼疯
默认线宽是10mil，但对于电源线来说远远不够。建议提前设置：
| 网络类型 | 推荐线宽 |
|---|---|
| 数字信号线 | ≥ 10mil |
| 电源线（≥100mA） | ≥ 20mil |
| 大电流路径（如电机供电） | ≥ 30–50mil |
设置路径：
【设计】→【规则管理器】→ 添加新规则 → 选择网络 → 设置线宽
同时记得设置安全间距（Clearance），一般建议≥8mil，避免短路风险。
3. 覆铜不是万能的，但地平面一定要有
双层板最有效的抗干扰手段就是铺地。操作很简单：
- 选择【多边形覆铜】工具；
- 沿板框内侧画一个闭合区域；
- 属性中选择连接
GND网络； - 勾选“自动更新”以便后续改动同步。
⚠️ 注意事项：
- 覆铜与走线之间要有足够间隙（可通过规则设定）；
- 高频信号下方尽量不要大面积覆铜，防止分布电容影响信号质量。
五、最后一步：DRC + 输出生产文件
别以为布完线就结束了。每一次重大改动后都要重新运行DRC。
DRC常见报错及处理方式
| 错误类型 | 可能原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| Clearance Violation | 走线太近 / 过孔挨着焊盘 | 手动调整或加粗线宽 |
| Short-Circuit | 本不该相连的网络被连通 | 检查是否有误操作导致短接 |
| Unrouted Net | 飞线还在，但没走线 | 查看是否遗漏某段连接 |
| Silkscreen Over Pad | 丝印压到焊盘 | 移动标注文字，避免影响焊接 |
确认DRC通过后，就可以导出生产文件了。
输出Gerber的标准配置
在【制造】→【生成Gerber】中，确保包含以下图层：
- Top Layer（顶层线路）
- Bottom Layer（底层线路）
- Top Solder Mask（阻焊层）
- Top Silkscreen（丝印层）
- Board Outline（板框）
- Drill Drawing & NC Drill Files（钻孔文件）
然后打包下载ZIP，或者直接点击【立即下单】发送至嘉立创工厂，最快48小时就能收到实物。
六、那些没人告诉你却很重要的细节
✅ 初学者避坑清单
- ❌ 不要等到最后才更新PCB，建议每完成一个功能模块就同步一次；
- ❌ 不要用中文命名网络或元件位号（虽然支持，但可能引发兼容性问题）；
- ❌ 不要在电源路径上使用过小的过孔（建议≥0.3mm）；
- ✅ 多用“网络高亮”功能：在原理图中点击某个网络，PCB中对应飞线会同步高亮，极大提升查线效率。
✅ 提升效率的小技巧
- 批量修改属性：选中多个电阻 → 右键统一修改封装或阻值；
- 复制模块电路：对于重复单元（如LED驱动），可以整体复制并自动重编号；
- 启用3D预览：随时切换3D视图，检查元件高度是否干涉外壳。
写在最后：工具只是手段，工程思维才是核心
嘉立创EDA的强大之处，从来不只是因为它免费或国产。它的真正价值在于：
- 把复杂的EDA流程简化成普通人也能掌握的操作链；
- 让你把精力集中在“如何设计好一块板子”，而不是“怎么让软件不出错”；
- 从原理图到生产的无缝衔接，大大降低了硬件试错成本。
但归根结底，软件不会替你思考电源完整性，也不会提醒你ADC参考源要远离数字噪声。这些，还得靠你自己去积累经验和判断力。
所以，别再问“有没有一键生成PCB的方法”了。
真正的高手，都是在一次次飞线、一次次DRC报错中练出来的。
现在，打开你的嘉立创EDA项目，动手试试吧。
哪怕是从点亮一个LED开始，你也正在走上成为硬件工程师的路上。
如果你在实操中遇到了具体问题，欢迎留言交流，我们一起解决。