Kako dizajnirati provjerivač pravila za PCB DRC?

Ovaj rad ukratko opisuje metod programiranja PCB sistem za provjeru pravila dizajna (DRC). Nakon što se dizajn PCB -a dobije pomoću alata za generiranje dijagrama kruga, DRC se može pokrenuti kako bi se pronašli svi kvarovi koji krše pravila dizajna PCB -a. To se mora učiniti prije nego što započne naknadna obrada, a programer generatora kola mora osigurati DRC alate koje većina dizajnera PCB -a može lako savladati.

ipcb

Pisanje vlastite alatke za provjeru dizajna PCB -a ima mnogo prednosti. Iako alat za provjeru dizajna PCB -a nije tako jednostavan, njime se ne može upravljati, jer to može učiniti svaki dizajner PCB -a koji poznaje postojeće programske ili skriptne jezike, a prednosti su neprocjenjive.

Međutim, plasirani alati opće namjene često nisu dovoljno fleksibilni da zadovolje posebne potrebe dizajna PCB-a. Kao rezultat toga, korisnici moraju prijaviti nove zahtjeve za funkcije programerima DRC alata, što često oduzima novac i vrijeme, posebno ako se zahtjevi stalno ažuriraju. Srećom, većina programera alata može svojim korisnicima ponuditi jednostavan način da napišu vlastiti DRC kako bi zadovoljili njihove specifične potrebe. Međutim, ovaj moćni alat nije široko priznat niti se koristi. Ovaj članak pruža praktičan vodič za maksimalno iskorištavanje alata DRC -a.

Budući da DRC mora prelaziti PCB da bi dizajnirao cijeli dijagram kola, uključujući svaki simbol, svaki pin, svaku mrežu, svaki atribut, te stvorio neograničen broj “pomoćnih” datoteka ako je potrebno. Kao što je opisano u odjeljku 4.0, DRC može označiti svako manje odstupanje od pravila za projektiranje PCB -a. Na primjer, jedna od priloženih datoteka može sadržavati sve kondenzatore za razdvajanje koji se koriste u dizajnu PCB -a. Ako je kapacitet manji ili veći od očekivanog, na mjestima gdje mogu nastati problemi DV/DT dalekovoda bit će postavljene crvene oznake. Ove pomoćne datoteke mogu biti potrebne, ali ih nije nužno stvoriti bilo koji komercijalni alat DRC -a.

Kako dizajnirati DRC kontroler pravila za PCB

Još jedna prednost DRC -a je to što se može lako ažurirati kako bi se prilagodile novim karakteristikama dizajna PCB -a, poput onih koje mogu utjecati na pravila dizajna PCB -a. Štoviše, kada steknete dovoljno iskustva u tom području, postoje mnoge druge značajke koje možete implementirati.

Na primjer, ako možete napisati vlastiti DRC, možete napisati vlastiti alat za izradu BOM -a kako biste bolje odgovorili na specifične potrebe korisnika, na primjer kako nabaviti „dodatni hardver“ (poput utičnica, radijatora ili odvijača) za uređaje koji nisu oni su dio baze dijagrama kola. Ili dizajner PCB -a može napisati svoj vlastiti Verilog analizator lista s dovoljnom fleksibilnošću u okruženju za dizajn PCB -a, na primjer kako nabaviti Verilog modele ili vremenske datoteke prikladne za određeni uređaj. U stvari, budući da DRC prelazi cijeli dijagram sheme dizajna PCB -a, moguće je prikupiti sve važeće informacije za izlaz simulacije i/ili BOM potrebne za dizajn PCB -a Verilog analize netlist -a.

Bilo bi naporno raspravljati o ovim temama bez navođenja programskog koda, pa ćemo kao primjer upotrijebiti alat za dohvat dijagrama kola. Ovaj članak koristi kompaniju Mentor Graphics za razvoj alata ViewDraw priključenog na liniju proizvoda PADS-Designer-a. Osim toga, koristili smo alat ViewBase, koji je pojednostavljena biblioteka C rutine koja se može pozvati za pristup bazi podataka ViewDraw. Sa ViewBase alatom, dizajneri PCB -a mogu lako napisati potpune i efikasne DRC alate za ViewDraw na C/C -u. Važno je napomenuti da se ovdje razmatrani osnovni principi primjenjuju na bilo koji drugi shematski alat za PCB.

Ulazna datoteka

Osim baze dijagrama krugova, DRC -u su potrebne i ulazne datoteke koje mogu opisati određene situacije, kao što je naziv legitimne mreže za napajanje koja se automatski povezuje na ravninu napajanja. Na primjer, ako se POWER mreža zove POWER, ravnina POWER se automatski povezuje s ravninom POWER pomoću pozadinskog paketnog uređaja (kako je primjenjivo na ViewDrawpcbfwd). Slijedi popis ulaznih datoteka koje se moraju postaviti na fiksnu globalnu lokaciju tako da DRC može automatski pronaći i pročitati, a zatim interno spremiti ove informacije u DRC za vrijeme izvođenja.

Neki simboli moraju imati vanjske pinove kabela za napajanje jer nisu spojeni na uobičajeni sloj kabela za napajanje. Na primjer, pinovi VCC uređaja ECL uređaja ili su spojeni na VCC ili na UZEMLJENJE; Njegov VEE pin može se spojiti na UZEMLJENJE ili ravninu -5.0V. Osim toga, pin kabla za napajanje se takođe može povezati sa filterom pre nego što dođe do sloja kabla za napajanje.

Igla kabla za napajanje obično nije pričvršćena na simbol uređaja. Umjesto toga, svojstvo simbola (ovdje se naziva SIGNAL) opisuje koji pin je pin za napajanje ili uzemljenje i opisuje naziv mreže na koju pin treba spojiti.

SIGNAL = VCC: 10

SIGNAL = UZEMLJENJE: 20

DRC može pročitati ovo svojstvo i osigurati da je naziv mreže pohranjen u datoteci legal_pwr_net_name. Ako naziv mreže nije uključen u legal_pwr_net_name, pin za napajanje neće biti spojen na ravninu napajanja, što je ozbiljan problem.

Datoteka legal_pwr_net_name Opcionalno. Ova datoteka sadrži sva legalna mrežna imena POWER signala, kao što su VCC, V3_3P i VDD. U alatima za postavljanje/usmjeravanje PCB-a imena moraju razlikovati velika i mala slova. Općenito, VCC nije isto što i VCC ili VCC. VCC može biti napajanje 5.0V, a V3_3P može biti napajanje 3.3V.

Datoteka legal_pwr_net_name je opcionalna, jer konfiguracijska datoteka uređaja za inkapsulaciju pozadine obično mora sadržavati skup važećih naziva mreže kabela za napajanje. Ako se CadencePCB koristi za dizajniranje Allegro alata za ožičenje Sistema, naziv datoteke PCBFWD je Allegro.cfg i ima sljedeće parametre unosa:

UZEMLJENJE: VSS CGND GND UZEMLJE

Napajanje: VCC VDD VEE V3_3P V2_5P 5V 12V

Kada bi DRC mogao čitati datoteku allegro.cfg direktno umjesto legal_pwr_net_name, dobili bi bolje rezultate (tj. Manje šanse za unošenje grešaka).