高级主题

配置和自定义

Pcbnew 有各种偏好设置，可以通过偏好设置对话框进行配置。与 KiCad 的所有部分一样，Pcbnew 的偏好设置存储在用户配置目录中，并且在 KiCad 次要版本之间相互独立，从而允许多个版本与独立的偏好设置并行运行。

偏好设置对话框的第一部分 (通用、鼠标和触摸板以及快捷键) 在所有 KiCad 程序之间共享。KiCad 手册中“通用偏好设置”部分详细介绍了这些部分。请注意，尽管快捷键部分在所有程序之间共享，但有许多特定于 Pcbnew 的快捷键只有在 Pcbnew 运行时才会出现在列表中。

显示选项

渲染引擎： 控制是否使用硬件加速图形或软件加速图形。

网格样式： 控制如何绘制路线网格。

网格厚度： 控制网格线或网格点的粗细。

最小网格间距： 控制两条网格线之间的最小距离 (以像素为单位)。无论当前的栅格设置如何，都不会绘制违反此最小间距的栅格线。

捕捉到网格： 控制何时将绘制和编辑操作捕捉到活动网格上的坐标。 “始终”将启用对齐，即使网格处于隐藏状态； “当网格显示时”将仅在网格可见时启用对齐。

光标形状： 控制编辑光标是绘制为小十字准线还是全屏十字准线 (覆盖整个绘图画布的一组线)。 编辑光标显示下一个绘图或编辑操作将发生的位置，如果启用了捕捉，则会捕捉到栅格位置。

始终显示十字准线： 控制是始终显示编辑光标， 还是仅在编辑或绘图工具处于活动状态时才显示编辑光标。

网络名称： 控制是否在铜对象上绘制网络名称标签。 这些标签仅作为编辑指南，不会出现在制造输出中。

显示焊盘编号：控制是否在封装焊盘上绘制焊盘编号标签。

显示焊盘 <无网络> 指示器： 控制是否用特殊标记指示没有 网络的焊盘。

布线间隙： 控制是否显示布线和过孔周围的间隙轮廓。 间隙轮廓显示为对象周围的细长形状，表示与其他对象之间的最小间隙， 如约束和设计规则所定义。

显示焊盘间隙： 控制是否显示焊盘周围的间隙轮廓。

交叉探测项的居中视图： 当 Eesschema 和 Pcbnew 都在运行时， 控制点击 Eesschema 中的元件或引脚是否会使 Pcbnew 视图在相应的封装或焊盘上居中。

缩放以适合交叉探测项： 控制是否缩放视图以显示交叉探测 封装或焊盘。

高亮显示交叉探测网络： 控制当在两个工具中激活高亮显示工具时， 是否在 Pcbnew 中高亮显示 Eesschema 中高亮显示的网络。

编辑选项

翻转电路板项目 L/R： 控制在顶层和底层之间移动电路板项目时翻转的方向。 选中时，项目从左向右翻转(围绕垂直轴)； 取消选中时，项目从上向下翻转(围绕水平轴)。

旋转命令的步长： 控制每次使用旋转命令时选定对象将旋转多远。

允许自由焊盘： 控制封装焊盘是否可以解锁并与封装分开编辑或移动。

吸附点： 此部分控制对象捕捉，也称为吸附点。启用时，对象捕捉优先于栅格捕捉。 对象捕捉仅适用于活动图层上的对象。 按住 Shift 可暂时关闭对象捕捉。

捕捉焊盘： 控制编辑光标何时捕捉焊盘原点。

捕捉到布线： 控制编辑光标何时捕捉到布线端点。

对齐图形： 控制编辑光标何时对齐图形形状点。

始终显示选定的飞线：启用后，即使全局飞线被隐藏， 选定封装外形的飞线也将始终显示。

用曲线显示飞线：控制飞线是直线绘制还是曲线绘制。

鼠标拖动布线行为： 控制使用鼠标拖动布线段时将发生的操作：”移动” 将独立于任何其他布线段移动布线。 “拖动(45 度模式)” 将调用推挤式布线器拖动布线，遵守设计规则并保持其他布线段的连接。 “拖动(自由角度)” 将移动布线段最近的角点，高亮显示与其他对象的碰撞，但不会将其移开。

将图形线条限制为 H、V 和45度： 控制使用图形绘制工具绘制的布线是否可以采用任何角度。 请注意，这仅影响绘制新的布线：可以编辑布线以采用任何角度。

显示页面限制： 控制页面边界是否绘制为矩形。

覆铜属性后重新填充覆铜对话框： 控制编辑任何覆铜的属性后是否自动重新填充覆铜。 可以在复杂的设计或速度较慢的计算机上禁用此功能，以提高响应速度。

颜色

Pcbnew 支持在不同的颜色主题之间切换，以符合您的喜好。Kicad 6.0 有两个内置的颜色主题：”KiCad 默认” 是一个新主题，设计用于大多数情况下具有良好的对比度和平衡度，并且是新安装的默认主题。”KiCad 经典版” 是 KiCad 5.1 及更早版本的默认主题。这两个内置主题都不能修改，但您可以创建新主题来自定义 Pcbnew 的外观，也可以安装其他用户制作的主题。

颜色主题存储在位于 KiCad 配置目录的 Colors 子目录中的 JSON 文件中。“打开主题文件夹”按钮将在您的系统文件管理器中打开此位置，使您可以轻松地管理已安装的主题。要安装新主题，请将其放在此文件夹中，然后重新启动 KiCad。如果文件是有效的颜色主题文件，则新主题将从颜色主题下拉列表中提供。

要创建一个新的颜色主题，从颜色主题的下拉列表中选择新主题…​。 为你的主题输入一个名称，然后开始编辑颜色。 新主题中的颜色将从你创建新主题之前选择的任何主题中复制。

要更改颜色，请双击或中键单击列表中的色样。“重置为默认值”按钮会将该颜色重置为“KiCad 默认”颜色主题中的相应条目。

颜色主题会自动保存；当您关闭偏好设置对话框时，所有更改都会立即反映出来。对话框右侧的窗口显示所选主题外观的预览。

操作插件

KiCad PCB 编辑器支持用 Python 编写的插件，可以对正在编辑的电路板进行操作。 这些插件可以使用内置的插件和内容管理器来安装（详见 KiCad 章节），或者将插件文件放在用户的插件目录中。 详见下面的脚本部分。

每个被检测到的插件都会在这个偏好设置上显示一排。 插件可以在 PCB 编辑器的顶部工具栏上显示一个按钮。 如果一个插件的 “显示按钮” 控制没有被选中，它仍然可以从 “工具” > “外部插件” 菜单中访问。

列表底部的箭头控制允许改变插件在工具栏和菜单中的显示顺序。 文件夹按钮将启动一个文件资源管理器到插件文件夹，以使安装新的插件更容易。 刷新按钮将扫描插件文件夹中的任何新的或删除的插件，并更新列表。

原点和轴

显示原点： 决定在编辑画布中坐标显示使用哪个坐标原点。 页面原点固定在页面的角落。 用户可以移动钻取/放置文件原点和栅格原点。

X 轴： 控制 X 坐标向右还是向左增加。

Y 轴： 控制 Y 坐标是向上还是向下增加。

自定义设计规则

KiCad 的自定义设计规则系统允许创建比电路板设置对话框的构造页面中提供的通用规则更具体的设计规则。自定义设计规则有很多应用，但通常它们用于将某些规则应用于电路板的一部分，例如特定的网络或网络类、特定的区域或特定的封装。

自定义设计规则存储在一个扩展名为 kicad_dra 的单独文件中。当您开始向项目添加自定义规则时，会自动创建此文件。如果您在项目中使用自定义规则，请在备份或提交到版本控制系统时，确保将 kicad_dra 文件与 kicad_pcb 和 kicad_pro 文件一起保存。

自定义规则编辑器

自定义规则编辑器位于电路板设置对话框中，它提供了一个用于输入自定义规则的文本编辑器，一个语法检查器将测试你的自定义规则并指出任何错误，还有一个语法帮助对话框，其中包含了对自定义规则语言的快速参考和一些规则示例。

最好在编辑自定义规则后使用 检查规则语法 按钮，以确保没有语法错误。自定义规则中的任何错误都将阻止设计规则检查器运行。

自定义规则语法

自定义设计规则语言基于 s 表达式，允许您创建使用内置约束无法实现的设计约束。每条设计规则通常包含一个定义匹配哪些对象的 条件，以及一个定义要应用于匹配对象的规则的 约束。

该语言使用圆括号 (( 和 )) 来定义相关标记和值的子句。括号必须始终匹配：对于每个 ( 必须有匹配的 )。在子句中，标记和值之间用空格分隔。按照惯例，使用单个空格，但是可以在标记之间使用任意数量的空格字符。在文本字符串有效的地方，没有任何空格的字符串可以用 " 或 ' 引起来，也可以不加引号。包含空格的字符串必须始终用引号引起来。在需要嵌套引号的地方，可以使用 " 作为外引号字符，使用 ' 作为内引号字符 (反之亦然)，从而实现单层嵌套。换行符不是必需的，但为清楚起见，通常在示例中使用。

在下面的语法描述中，< 尖括号 > 中的项表示必须存在的标记，[ 方括号 ] 中的项表示可选或仅有时需要的标记。

自定义规则文件必须以定义规则语言的版本头开始。 从 KiCad 6.0 开始，版本是 1。 版本头的语法是 (version<number>)。因此，在 KiCad 6.0 中，标题应该是这样的：

(version 1)

在版本标题之后，您可以输入任意数量的规则。规则以相反的顺序计算，这意味着首先检查文件中的最后一个规则。一旦找到正在测试的给定集合对象的匹配规则，将不再检查其他规则。实际上，这意味着更具体的规则应该在文件的后面，以便在评估更一般的规则之前对其进行评估。

例如，如果您创建一条规则来限制网络 HV 中的布线与任何其他网络中的布线之间的最小间距，以及第二条规则来限制特定规则区域内所有对象的最小间距，请确保第一条规则在自定义规则文件中的出现时间比第二条规则晚，否则，如果 HV 网络中的布线落在规则区域内，可能会有错误的间距。

每条规则必须有一个名称和一个或多个 约束 (constraint) 子句。该名称可以是任何字符串，用于在 DRC 报告中引用该规则。约束 (constraint) 定义了规则的行为。规则还可以有一个 条件 (condition) 子句，决定哪些对象应该应用该规则，以及一个可选的 层 (layer) 子句，指定该规则适用于哪些板层。

(rule <name>
    [(layer <layer_name>)]
    [(condition <expression>)]
    (constraint <constraint_type> [constraint_arguments]))

定制规则文件还可以包括描述规则的注释。注释由任何以 # 字符开头的行表示 (不包括空格)。

# Clearance for 400V nets to anything else
# 400V 网络与任何其他网络之间的净空
(rule HV
    (condition "A.NetClass == 'HV'")
    (constraint clearance (min 1.5mm))))

图层子句

层 (layer) 子句确定规则将对哪些层起作用。虽然对象层可以在下面介绍的 约束 (constraint) 子句中进行测试，但是使用 层 (layer) 子句效率更高。

层 (layer) 子句的值可以是任何线路板层名，也可以是与顶底铜层 ( F.Cu 和 B.Cu ) 匹配的快捷方式 外 (outer)，以及与任何内部铜层匹配的快捷键 内 (inner)。

如果省略 层 (layer) 子句，则该规则将适用于所有层。

下面是一些示例：

# Do not allow footprints on back layer (no condition clause means this rule always applies)
# 不允许在底层上留下封装 (无条件子句表示此规则始终适用)
(rule "Top side footprints only"
    (layer B.Cu)
    (constraint disallow footprint))
# This rule does the same thing, but is less efficient
# 此规则执行相同的操作，但效率较低
(rule "Top side footprints only"
    (condition "A.Layer == 'B.Cu'")
    (constraint disallow footprint))
# Larger clearance on outer layers (inner layer clearance set by board minimum clearance)
# 外层间隙较大 (内层间隙由电路板最小间隙设置)
(rule "clearance_outer"
    (layer outer)
    (constraint clearance (min 0.25mm)))

条件子句

规则 条件 是一个包含在文本字符串中的表达式（因此通常用引号包围，以便允许留出空白，使之更清晰）。 该表达式是针对设计规则检查器正在测试的每一对对象进行评估的。 例如，当检查铜对象之间的间隙时，每个网络上的每个铜对象（布线段、焊盘、通孔等）都要与其他网络上的其他铜对象进行检查。 如果存在一个自定义规则，其表达式与两个给定的铜对象相匹配，并且约束条件定义了铜的间隙，那么这个自定义规则可以用来确定这两个对象之间所需的间隙。

被测对象在表达式语言中称为 A 和 B。这两个对象的顺序并不重要，因为设计规则检查器将测试这两种可能的顺序。例如，您可以编写一条规则，假设 A 为布线，B 为过孔。 有一些表达式函数可以同时测试这两个对象；这些表达式函数使用 AB 作为对象名。

条件中的表达式必须解析为布尔值 ( 真 (true 或 false )。如果表达式解析为 true，则规则应用于给定的对象。

每个被测对象都有可以比较的 属性，以及可以执行特定测试的 函数。属性和函数的使用语法分别为 <object>.<property> 和 <object>.<function>([arguments])。译者注： <对象>.<属性> 和 <对象>.<函数>([参数])。

使用 布尔运算符 比较对象属性和函数，得到布尔表达式。布尔运算符基于 C/C++ 语法，并支持以下运算符：

例如，A.NetClass == 'HV' 将适用于任何属于 “HV” 网类的对象，A.NetClass != B.NetClass 将适用于任何属于不同网类的对象。圆括号可以用来澄清复杂表达式中的操作顺序，但并不是必须的。

有些属性表示物理测量，比如尺寸、角度、长度、位置等等。 在这些属性上，单位后缀 可以在自定义规则语言中使用，以指定使用什么单位。 如果没有使用单位后缀，属性的内部表示将被使用（距离为纳米，大多数角度为度）。 支持以下后缀：

约束

规则的 约束 子句定义了规则在条件匹配的对象上的行为。每个约束子句都有一个 约束类型 和一个或多个设置约束行为的参数。单个规则可以有多个约束子句，以便为符合相同规则条件的对象设置多个约束 (如 间隙 (clearance)、布线宽度 (trace_width) )。

许多约束条件的参数指定了一个物理测量或数量。 这些约束条件支持最小值、最优值和最大值说明（缩写为 “min/opt/max”）。 最小 和 最大 值用于设计规则检查：如果实际值小于约束条件中的最小值或大于最大值，将产生一个 DRC 错误。 最优 值仅用于某些约束，并通知 KiCad 默认使用的 “最优” 值。 例如，最优的 diff_pair_gap 是由布线器在放置新的差分对时使用的。 如果后来修改了差分对，使得差分对之间的间隙与最佳值不同，只要间隙在最小值和最大值之间（如果这些值被指定），就不会产生错误。 在所有接受最小/最大/最优值的情况下，可以指定任何或全部的最小值、最优值和最大值。

最小/最优/最大值被指定为 (min<value>), (opt<value>), 和 (max<value>)。例如，布线宽度约束可以写成 (constraint track_width (min 0.5mm) (opt 0.5mm) (max 1.0mm))，如果只约束最小宽度，可以简单写成 `(constraint track_width (min 0.5mm))。

对象属性和函数参考

可以在自定义规则表达式中测试以下属性：

常见属性

这些属性适用于所有 PCB 对象。

连接的对象属性

这些属性适用于可以分配网的铜对象（焊盘、过孔、覆铜、布线）。

封装属性

焊盘属性

布线和圆弧属性

过孔属性

覆铜和规则区域属性

这些属性适用于铜区和非铜区，以及规则区（以前称为禁止布线区）。

图形形状属性

这些属性适用于图形线、圆弧、圆、矩形和多边形。

文本属性

这些属性适用于文本对象（封装字段、自由文本标签等）。

表达式函数

可以对自定义规则表达式中的对象调用以下函数：

自定义设计规则示例

(rule RF_width
    (layer outer)
    (condition "A.NetClass == 'RF'")
    (constraint track_width (min 0.35mm) (max 0.35mm)))
(rule "BGA neckdown"
    (constraint track_width (min 0.2mm) (opt 0.25mm))
    (constraint clearance (min 0.05mm) (opt 0.08mm))
    (condition "A.insideCourtyard('U3')"))
(rule "Distance between Vias of Different Nets"
    (constraint hole_to_hole (min 0.25mm))
    (condition "A.Type =='Via' && B.Type =='Via' && A.Net != B.Net"))
(rule "Distance between test points"
    (constraint courtyard_clearance (min 1.5mm))
    (condition "A.Reference =='TP*' && B.Reference == 'TP*"))
# This assumes that there is a cutout with 1mm thick lines
# 这假设有一个带有 1mm 粗细的打断
(rule "Clearance to cutout"
    (constraint clearance (min 0.8mm))
    (condition "A.Layer=='Edge.Cuts' && A.Thickness == 1.0mm"))
(rule "Max Drill Hole Size Mechanical"
    (constraint hole (max 6.3mm))
    (condition "A.Pad_Type == 'NPTH, mechanical'"))
(rule "Max Drill Hole Size PTH"
    (constraint hole (max 6.35mm))
    (condition "A.Pad_Type == 'Through-hole'"))
# Specify an optimal gap for a particular differential pair
# 指定特定差分对的最佳间隙
(rule "Clock gap"
    (condition "A.inDiffPair('CLK') && AB.isCoupledDiffPair()")
    (constraint diff_pair_gap (opt 0.8mm)))
# Specify a larger clearance between differential pairs and anything else
# 指定差分对之间的较大间隙和任何其他间隙
(rule "Differential pair clearance"
    (condition "A.inDiffPair('*') && !AB.isCoupledDiffPair()")
    (constraint clearance (min 1.5mm)))

脚本

脚本允许您使用 Python 语言自动执行 KiCad 中的任务。可以通过 Python “操作插件” 向 KiCad 添加功能，这些插件可以添加到顶部工具栏。也可以编写与 KiCad 文件交互的独立脚本，例如，从电路板文件自动生成制造输出。

本手册涵盖了一般脚本编写概念。希望编写或修改脚本的用户还应使用 https://docs.kicad.org/doxygen-python/namespaces.html 上的 Doxygen 文档。

KiCad 6 或更新版本需要 Python 3 来支持脚本。Python 2 已不再被支持。

Python 脚本位置

PCB 编辑器的插件脚本可以通过插件和内容管理器（PCM）自动安装，也可以通过手动将插件复制到一个文件夹中。 每个插件都应该在 plugins 文件夹内有自己的文件夹。 plugins 文件夹的位置默认为：

操作插件

封装向导

封装向导是可以从封装编辑器访问的 Python 脚本的集合。 如果调用封装对话框，则选择一个给定的向导，该向导允许您查看渲染的封装，并且您可以编辑一些参数。

如果插件未正确分发到您的系统软件包，您可以在 KiCad 源代码树中的链接中找到最新版本：https://gitlab.com/kicad/code/kicad/tree/master/pcbnew/python/plugins\[gitlab\]。

使用脚本控制台

Pcbnew 附带一个内置的 Python 控制台，可用于检查电路板并与其交互。要启动控制台，请使用顶部工具栏中的 图标。Pcbnew Python API 不会自动加载，需要在控制台输入 import pcbnew 即可加载。然后，命令 pcbnew.GetBoard() 将返回对 Pcbnew 中当前加载的电路板的引用，可以通过控制台查看和修改该电路板。

编写外部脚本

编写操作插件