Иллюстрированный самоучитель по p-cad
| Вид материала | Документы |
- /Java/ Иллюстрированный самоучитель по Java, 9233.55kb.
- Разработка и развитие проблемно-ориентированного Web-портала «cad/cae/cam/cals-технологии», 41.2kb.
- Бюллетень новых поступлений июль-сентябрь 2005, 193.24kb.
- Самоучитель шахматной игры обращение к читателю, 3054.26kb.
- О. Ф. Кабардин самоучитель, 2073.07kb.
- Афанасьев Михаил Геннадьевич исследование, разработка конструкции и технологии изготовления, 128.79kb.
- Природные зоны Саратовской области, 92.48kb.
- Библиопсихотерапия алкоголизма, 1242.68kb.
- С. Н. Лукин Самоучитель Том 1 (из 3) Все права защищены © 2005 Содержание Введение, 2690.93kb.
- Подпишитесь на литературный иллюстрированный журнал, 119.25kb.
Глава 5 Автоматическая трассировка соединений
В систему P-CAD входят четыре программы автоматической трассировки - Quick Route, PRO Route 2/4, PRO Route и P-CAD Shape-Based Router. Для выбора нужной программы выполняется команда Route/Autorouters из редактора P-CAD PCB.
Автотрассировщик Quick Route используется для трассировки несложных плат, содержащих небольшое число компонентов. Автотрассировщик PRO Route 2/4 трассирует однослойные и двухслойные платы без ограничения числа выводов или четырехслойные платы с числом выводов компонентов до 4000. Автотрассировщик PRO Route трассирует платы, имеющие до 30 слоев без указанных ограничений. Автотрассировщик SPECCTRA поставляется дополнительно к P-CAD и используется не только для трассировки соединений, но и для ручного или автоматического размещения компонентов на печатной плате. На сегодняшний день SPECCTRA является наиболее «продвинутым» автотрассировщиком печатных плат и используется при проектировании сложных печатных плат.
5.1. Автотрассировщик Quick Route
Автотрассировщик запускается из графического редактора P-CAD РСВ с помощью меню Route/Autorouters. Диалоговое окно автотрассировщика Quick Route показано на рис. 5.1.
Автотрассировщик не требует указания границы печатной платы в слое Board и не изменяет топологию предварительно проложенных пользователем проводников. Предварительно на плате должны быть размещены все компоненты, определены все электрические связи. Некоторые связи могут быть уже проведены. Можно задать области запрета для трассировки по команде Place/KeepOut.
Рис. 5.1. Окно автотрассировщика Quick Route
В области Strategy диалогового окна находятся следующие кнопки:
- Strategy File - файл стратегии трассировки, т. е. совокупность параметров для трассировки (расширение файла - .STR). По умолчанию имеет имя входного файла;
- Output PCB File - файл с записью результатов трассировки (расширение файла — .РСВ). По умолчанию имеет имя входного файла, но перед именем файла добавляется буква R;
- Output Log File - текстовый отчет о результатах трассировки (расширение файла - .LOG). По умолчанию имеет имя входного файла, но перед именем файла добавляется буква R.
Кнопка Load загружает готовый файл стратегии. Кнопка Save сохраняет выбранный файл стратегии для текущего проекта. Кнопка Set Base устанавливает параметры стратегии и имена перечисленных выше трех файлов по умолчанию.
Кнопка Layers вызывает для проверки или возможных изменений диалоговое окно Options Layers.
Кнопка Net Attrs вызывает диалоговое окно Edit Nets для просмотра и редактирования атрибутов цепей или редактирования атрибутов.
Кнопка Via Style вызывает диалоговое окно Options Via Style для просмотра и редактирования стеков контактных площадок. Переходные отверстия, которые всегда располагаются в узлах сетки трассировки, для различных цепей можно задавать с помощью атрибута VIASTYLE. Максимальный диаметр переходного отверстия ограничен двумя шагами сетки трассировки.
После нажатия на кнопку Passes в диалоговом окне Pass Selection (рис. 5.2) простановкой соответствующих флажков выбираются типы проходов трассировки.
Рис. 5.2. Окно выбора шагов трассировки
Wide Line Routing - автотрассировщик производит разводку в первую очередь «широких» цепей, имеющих атрибуты AUTOROUTEWIDE и WIDTH. Разводка производится только в горизонтальном и вертикальном направлениях. Наклонные трассы проводятся вручную, и при дальнейшем запуске QuickBoute ширина таких трасс трассировщиком не изменяется.
Вначале рекомендуется запустить автотрассировщик (рис. 5.3) только при активном проходе Wide Line Routing (другие проходы должны быть запрещены). Если не выполнена трассировка «широких» трасс, то доводка трасс производится вручную. Трассировщик можно запускать несколько раз с активизацией всех проходов, за исключением двух оптимизирующих - Route Cleanup и Via Minimisazion.
Horizontal — трассировка простых трасс только горизонтальными линиями без переходных отверстий с минимальными, отклонениями от горизонтальной линии.
Vertical — трассировка простых трасс только вертикальными линиями без переходных отверстий с минимальными отклонениями от вертикальной линии.
"L" Routes (1 via) - формирование фрагментов цепи, имеющих два проводника (вертикальный и горизонтальный), расположенных в двух разных слоях и соединяемых переходным отверстием. Такая конфигурация имеет вид буквы L с различной ее ориентацией. Проводники размещаются на расстоянии не более 100 mil (2,5 мм) от сторон прямоугольника, вершины которого расположены в центре двух соединяемых трассой контактных площадок. Если противоположные слои плать$нимеют ориентацию трассы отличную от ортогональной, то данный проход не используется.
"Z" Routes (2 vias) — формирование фрагментов цепи, имеющих три проводника (вертикальные и горизонтальные), расположенных в двух разных слоях и соединяемых двумя переходными отверстиями. Такая конфигурация имеет вид буквы Z с различной ее ориентацией. Проводники размещаются на расстоянии не более 100 mil (2,5 мм) от сторон прямоугольника, вершины которого расположены в центре двух соединяемых трассой контактных площадок. Если противоположные слои платы имеют ориентацию трассы отличную от ортогональной, то данный проход не используется.
"С" Routes (2 vias) - формирование фрагментов цепи, имеющих три проводника (вертикальные и горизонтальные), расположенных в двух разных слоях и соединяемых двумя переходными отверстиями. Такая конфигурация имеет вид буквы С с различной ее ориентацией. Проводники размещаются на расстоянии более чем 100 mil (2,5 мм) от сторон прямоугольника, вершины которого расположены в центре двух соединяемых трассой контактных площадок.
Any Node (2 vias) - попытка трассировки.связи между двумя контактными площадками с введением не более чем двух переходных отверстий с целью выполнения наиболее полной трассировки схемы. При этом оптимизация (минимизация) длины трассы, в отличие от предыдущих проходов, не производится.
Maze Routes - оптимизирующая «лабиринтная» трассировка, не имеющая ограничений на ориентацию проводников на слое. Нет ограничений и на число переходных отверстий. Максимальное число переходных отверстий для одной цепи устанавливается атрибутом MAXVIAS (по умолчанию число переходных отверстий для одной. трассы равно 10). Поскольку лабиринтная трассировка уменьшает число свободных каналов для разводки остальных цепей, то рекомендуется вначале сделать разводку при выключенном проходе Maze Routes, затем провести ручную разводку сложных участков платы, а затем вновь запустить трассировку при включенном проходе Maze Routes.
Any Node (maze) - «лабиринтная» трассировка без оптимизации длины трассы, с целью попытки проведения трассы «любой ценой».
Route Cleanup - используется для улучшения «внешнего вида» печатной платы путем спрямления уже проведенных трасс. Проход используется после завершения разводки всех электрических цепей.
Via Minimisazion — уменьшает число переходных отверстий на разведенной плате.
Последние два прохода рекомендуется использовать совместно после полного завершения трассировки.
Рис. 5.3. Окно трассировщика Quick Route
В строке Routing Grid окна Route Autorouters определяется сетка трассировки из четырех возможных значений шагов трассировки: 25 mil, 20 mil, 16,7 -16,6 - 16,7 mil (для нерегулярной сетки) и 12,5 mil. Другие значения шагов трассировки, включая и метрическую систему единиц, запрещены.
В строке Line Width выбирается ширина всех проводников. Минимальное значение ширины - 0,1 mil (0,01 мм - в метрической системе). Максимальное значение ширины проводников ограничено выбранным шагом сетки трассировки. Если необходимо задать ширину отдельного проводника, то она определяется при выполнении команды Edit/Nets заданием атрибута WIDTH.
Область переключателя Error Messages позволяет- вывести сообщения об ошибках на экран монитора (Output to Screen), в файл диагностики (Output to Log File) или как в файл, так и на экран (Output to Both).
Команда Route/Info выводит текущую информацию о ходе трассировки (рис. 5.4).
Рис. 5.4. Окно текущей информации о ходе трассировки
Команда Route/Cancel прекращает процесс трассировки, а пользователь должен сделать выбор — временно прекратить трассировку и запомнить промежуточные результаты (Stop Routing and Save), или прекратить трассировку без сохранения результатов (Cancel Routing and do not save).
После нажатия на кнопку Start процесс разводки цепей визуализируется на экране, а в строке состояний выводятся сообщения о ходе трассировки.
После окончания трассировки в файле-протоколе .LOG формируется информация о результатах выполнения отдельных шагов трассировки и итоговые данные.
Пример такого файла приведен ниже. P-CAD 2000 РСВ Version 15.10.17 Routing Log File
Input file: D:\P-CAD 2000\Demo\Demo1_u.pcb Output file: D:\P-CAD 2000\Demo\RDemo1_u.pcb Strategy file: D:\P-CAD 2000\Demo\Demo1_u.STR
All dimensions are in mils unless stated. (Все размеры даны в mil.)
Routed by: Quick Route (Тип трассировщика.) Start time: 11:46:09 27-May-01 Free memory: 2029727744
Strategy selections: (Стратегия трассировки.) Routing grid: 25.0 (Шаг сетки трассировки.)
Layer selections: (Выбор слоев).
Signal Bias or Plane Clearances (Расстояния между контактными пло щадками и линиями трасс.)
Layer Selection Net Name Р-Р P-L L-L V-P V-L V-V
Тор Ног 13 13 13 13 13 13
Bottom Ver 13 13 13 13 13 13
* Selected by router.
Net classes: (Классы цепей - в данном случае определен один класс цепей, остальные - Default.)
Net Max
Class Width Via Padstack Prio Layer Vias Notes
| | | | | | |
| | Default 12.0 1 20.0 | (Default) (Default) | 1 All 1 All | * * | |
| | | | | | |
Notes: F = Fixed, do not ripup. N = Do not route. W = Use wide pass.
Scheduled pass selection: (указываются номера и имена проходов трассировки. Pass Net Classes
Mum Pass Name DFT 1
| | | | | |
| | 1 | Wide line routing | X | |
| | 2 | Horizontal | X | |
| | 3 | Vertical | X | |
| | 4 | "L" routes | X | |
| | 5 | "Z" routes | X | |
| | 6 | . "C" routes | X | |
| | 7 | Any node (2 vias) | X | |
| | 8 | Maze | X | |
| | 9 | Any node (maze) | X | |
| | 10 | Any node (maze) | | |
| | | | | |
* Selected by router.
138 total connections on the board. (На печатной плате всего 138 цепей).
Pass Performance Summary: (Далее - пошаговое выполнение проходов трассировки)
Net class: Default Width: 12.0mil Via Padstack: (Default)
(В проходе трассируются все цепи шириной 12 mil с заданными контактными площадками)
Wide line routing Pass Num: 1 Overall (Всего)
| | | | | |
| | Routes | | 138 (всего на firt 138 цепей) | |
| | Completed | 33(100%) | 33 ( 23%) (Проведены 33 цепи на 100%) | |
| | Not completed | 0 ( 0%) | 105 (Не проведены 105 цепей) | |
| | Vias | 64(100%) | 64 (Введены 64 переходных отверстия) | |
| | Elapsed time. | 0:01:29(100%) | 0:01:29 | |
| | | | | |
Net class: Default Width: 12.0mil Via Padstack: (Default)
Horizontal Pass Num: 2 Overall
| | | | | |
| | Routes | | 138 | |
| | Completed | (100%) | 50 ( 36%) (Проведены еще 17 цепей на 100%) | |
| | Not completed | ( 0%) | 88 (Осталось провести 88 цепей) | |
| | Vias | 0( 0%) | 64 | |
| | Elapsed time | 0:00:02 ( 2%) | 0:01:31 | |
| | | | | |
Net class: Default Width: 12.0mil Via Padstack: (Default)
Vertical Pass Num: 3 Overall
| | | | | |
| | Routes | | 138 | |
| | Completed | 26(100%) | 76 ( 55%) (Проведены еще 26 цепей) | |
| | Not complete | 0( 0%) | 62 (Осталось провести 62 цепи) | |
| | Vias | 0( 0%) | 64 | |
| | Elapsed time | 0:00:03 ( 3%) | 0:01:34 | |
| | | | | |
Net class: Default Width: 12.0mil Via Padstack: (Default)
"L" routes Pass Num: 4 Overall
| | | | | |
| | Routes | | 138 | |
| | Completed | 29 (100%) | 105 ( 76%) (Проведены еще 29 цепей) | |
| | Not completed ", | 0 ( 0%) | 33 (Остались неразведенными 33 цепи) | |
| | Vias | 29(31%) | 93 (Число переходных отверстий дос- | |
| | | | тигло 93) | |
| | Elapsed time | 0:00:08 ( 7%) | 0:01:42 | |
| | | | | |
Net class: Default Width: 12.0mil Via Padstack: (Default)
"Z" routes Pass Num: 5 Overall
| | | | | |
| | Routes | | 138 | |
| | Completed | 6(100%) | 111 (80%) | |
| | Not completed | 0( 0%) | 27 (Осталось провести 27 цепей) | |
| | Vias | 12(11%) | 105 | |
| | Elapsed time | 0:00:13(11%) | 0:01:55 -31 | |
| | | | | |
Net class: Default Width: 12.0mil Via Padstack: (Default)
"C" routes Pass Num: 6 Overall
| | | | | |
| | Routes | | 138 | |
| | Completed | 2(100%) | 113(81%) | |
| | Not completed | 0( 0%) | 25 | |
| | Vias | 4( 3%) | 109 | |
| | Elapsed time | 0:00:15(11%) | 0:02:10 | |
| | | | | |
Net class: Default Width: 12.0mil Via Padstack: (Default)
Any node (2 vias) Pass Num: 7 Overall
| | | | | |
| | Routes | | 138 | |
| | Completed | 5(100%) | 118(85%) | |
| | Not completed | 0( 0%) | 20 | |
| | Vias | 7( 6%) | 116 | |
| | Elapsed time | 0:00:13 ( 9%) | 0:02:23 | |
| | | | | |
Net class: Default Width: 12.0mil Via Padstack: (Default)
Maze Pass Num: 8 Overall
| | | | | |
| | Routes | | 138 | |
| | Completed | 14(100%) | 132(95%) | |
| | Not completed | 0( 0%) | 6 | |
| | Vias | 27(18%) | 143 | |
| | Elapsed time | 0:01:21 (36%) | 0:03:44 | |
| | | | | |
Net class: Default Width: 12.0mil Via Padstack: (Default)
Any node (maze) Pass Num: 9 Overall
| | | | | |
| | Routes | | 138 | |
| | Completed Not completed | 0(100%) 0 (100%) | 132(95%) 6 (Увы, 6 цепей остались неразведенными) | |
| | Vias | 0( 0%) | 143 | |
| | Elapsed time | 0:00:02 ( 0%) | 0:03:46 | |
| | | | | |
Final statistics: (Итоговые результаты)
| | | | | |
| | Board: (Характеристики печатной | платы) | | |
| | Physical dimensions (inches): | 5.135 by 2.510 | (Размеры печатной платы) | |
| | Routing area (square inches): Total pads in file: | 12.889 218 | (Площадь печатной платы) (Всего 218 контактных площадок) | |
| | Equivalent 16-pin ICs (EICs): | 13.625 | (Число интегральных схем, приведенных к 16-ти выводным) | |
| | Density (square inches per EIC): | 0.946 | (Плотность приведенных интегральных схем на единицу площади печатной платы) | |
| | | | | |
Routing performance: (Результаты трассировки)
Vias total: 143 ( 65% of total pads) (Всего переходных отверстий)
Vias added: 143 (100% of total vias) (Добавлено переходных отверстий)
| | | | | |
| | Routed connections (this run): Routed connections (total): Unrouted connections (total): Total routing time: | 132 132(95%) 6( 5%) 0:03:46 | (Проведены 132 цепи) (He проведены 6 цепей) | |
| | | | | |
| | | | |
| | Start time: Completion time: Free memory: End of log file. | 11:46:0927-May-01 11:49:5527-May-01 2029727744 | |
| | | | |
Ограничения для QuickRoute:
- Используются только простые контактные площадки и переходные отверстия, имеющие одну и ту же форму на всех слоях;
- Для цепей, не имеющих атрибута AUTOROUTEWIDE, допускается только один стиль переходных отверстий;
- Широкие цепи, разводимые на проходе Wide Line Routing, должны иметь атрибуты VIASTYLE, WIDTH и AUTOROUTEWIDE. Значения ширины проводника и стили переходных отверстий устанавливаются разными для каждой широкой цепи;
- Диаметр переходного отверстия не должен превышать двойного размера текущей сетки трассировки;
- Метрическая сетка трассировки не разрешается, а разрешенные сетки трассировки могут иметь шаги 10 мил, 12,5 мил, 16,7-16,6-16,7 мил, 20 мил и 25 мил; "V
- Ширина проводника не должна превышать половину шага текущей сетки;
- Атрибут RIPUP трассировщиком не поддерживается;
- Атрибут MAXVIAS используется только при разводке типа «лабиринт»;
- Для переходных отверстий специальную сетку создать нельзя;
- Выводы компонентов разрешено поворачивать только на 90°;
- Допускается не более четырех слоев металлизации.