Tento článek stručně popisuje způsob programování PCB systém kontroly pravidel návrhu (DRC). Jakmile je návrh desky plošných spojů získán pomocí nástroje pro generování schématu zapojení, lze spustit DRC a vyhledat jakékoli poruchy, které porušují pravidla návrhu desky plošných spojů. To musí být provedeno před zahájením následného zpracování a vývojář generátoru obvodů musí poskytnout nástroje DRC, které většina návrhářů desek plošných spojů snadno zvládne.

Psaní vlastní kontroly pravidel návrhu DPS má mnoho výhod. Kontrola návrhu desek plošných spojů není tak jednoduchá, ale není nezvladatelná, protože každý návrhář desek plošných spojů obeznámený se stávajícími programovacími nebo skriptovacími jazyky to dokáže a výhody jsou neocenitelné.

Prodávané nástroje pro obecné použití však často nejsou dostatečně flexibilní, aby splňovaly specifické potřeby návrhu desek plošných spojů. V důsledku toho musí zákazníci hlásit nové požadavky na funkce vývojářům nástrojů DRC, což často vyžaduje peníze a čas, zvláště pokud jsou požadavky neustále aktualizovány. Naštěstí většina vývojářů nástrojů může svým zákazníkům poskytnout snadný způsob, jak napsat vlastní DRC, aby vyhovovaly jejich specifickým potřebám. Tento mocný nástroj však není široce uznáván ani používán. Tento článek poskytuje praktický průvodce pro maximální využití nástrojů DRC.

Protože DRC musí procházet deskou plošných spojů, aby navrhlo celé schéma zapojení, včetně každého symbolu, každého pinu, každé sítě, každého atributu, a v případě potřeby vytvořil neomezený počet souborů „příslušenství“. Jak je popsáno v oddíle 4.0, DRC může označit jakoukoli menší odchylku od pravidel návrhu desky plošných spojů. Jeden z připojených souborů může například obsahovat všechny oddělovací kondenzátory použité v návrhu desky plošných spojů. Pokud je kapacitní číslo nižší nebo vyšší, než se očekávalo, budou na místech, kde se mohou vyskytnout problémy s DV/DT elektrického vedení, umístěny červené značky. Tyto pomocné soubory mohou být nezbytné, ale nejsou nutně vytvořeny žádným komerčním nástrojem DRC.

Jak navrhnout kontrolu pravidel DPS DRC

Další výhodou DRC je, že ji lze snadno aktualizovat, aby vyhovovala novým funkcím návrhu DPS, jako jsou ty, které mohou ovlivnit pravidla návrhu DPS. Kromě toho, jakmile získáte dostatečné zkušenosti v této oblasti, existuje mnoho dalších funkcí, které můžete implementovat.

Pokud například můžete napsat vlastní DRC, můžete napsat svůj vlastní nástroj pro vytváření kusovníků, který bude lépe reagovat na specifické potřeby uživatelů, například jak získat „další hardware“ (například zásuvky, radiátory nebo šroubováky) pro zařízení, která nejsou jsou součástí databáze schémat zapojení. Nebo může návrhář desek plošných spojů napsat vlastní analyzátor netlistů Verilog s dostatečnou flexibilitou v návrhovém prostředí PCB, například jak získat modely Verilog nebo časové soubory vhodné pro konkrétní zařízení. Ve skutečnosti, protože DRC prochází celým návrhovým obvodovým schématem desek plošných spojů, je možné shromáždit všechny platné informace pro výstup simulace a/nebo kusovníku požadovaného pro analýzu netlistu návrhu desky plošných spojů.

Diskutovat o těchto tématech bez poskytnutí jakéhokoli programového kódu by bylo náročné, proto jako příklad použijeme nástroj pro vyhledávání schémat zapojení. Tento článek používá společnost Mentor Graphics k vývoji nástroje ViewDraw připojeného k produktové řadě PADS-Designer. Kromě toho jsme použili nástroj ViewBase, což je zjednodušená rutinní knihovna C, kterou lze volat pro přístup do databáze ViewDraw. Pomocí nástroje ViewBase mohou návrháři desek plošných spojů snadno psát kompletní a efektivní nástroje DRC pro ViewDraw ve formátu C/C. Je důležité si uvědomit, že zde diskutované základní principy platí pro jakýkoli jiný schematický nástroj PCB.

Vstupní soubor

Kromě databáze schémat zapojení potřebuje DRC také vstupní soubory, které mohou popisovat konkrétní situace, například název legitimní napájecí sítě automaticky připojené k napájecí rovině. Pokud se například síť POWER nazývá POWER, rovina POWER se automaticky připojí k rovině POWER pomocí zařízení typu back-end package (jako u ViewDrawpcbfwd). Následuje seznam vstupních souborů, které je třeba umístit do pevného globálního umístění, aby DRC mohlo automaticky vyhledávat a číst, a poté tyto informace interně uložit do DRC za běhu.

Některé symboly musí mít kolíky externího napájecího kabelu, protože nejsou připojeny k běžné vrstvě napájecího kabelu. Například piny VCC zařízení ECL jsou buď připojeny k VCC nebo GROUND; Jeho pin VEE lze připojit k uzemnění nebo k rovině -5.0V. Kromě toho lze kolík napájecího kabelu také připojit k filtru před dosažením vrstvy napájecího kabelu.

Kolík napájecího kabelu není obvykle připojen k symbolu zařízení. Místo toho vlastnost symbolu (zde nazývaného SIGNÁL) popisuje, který pin je napájecí nebo uzemňovací kolík, a popisuje název sítě, ke které by měl být pin připojen.

SIGNÁL = VCC: 10

SIGNÁL = UZEMNĚNÍ: 20

DRC může tuto vlastnost přečíst a zajistit, aby byl název sítě uložen v souboru legal_pwr_net_name. Pokud název sítě není zahrnut v názvu legal_pwr_net_name, napájecí pin nebude připojen k napájecí rovině, což je vážný problém.

Soubor legal_pwr_net_name Volitelné. Tento soubor obsahuje všechny legální síťové názvy signálů POWER, například VCC, V3_3P a VDD. V nástrojích pro rozložení/směrování desek plošných spojů musí názvy rozlišovat velká a malá písmena. VCC obecně není totéž jako VCC nebo VCC. VCC může být napájení 5.0 V a V3_3P může být napájení 3.3 V.

Soubor legal_pwr_net_name je volitelný, protože konfigurační soubor zařízení pro zapouzdření backendu musí obvykle obsahovat sadu platných názvů sítí napájecích kabelů. Pokud je k návrhu nástrojového vedení Allegro Systems použit CadencePCB, název souboru PCBFWD je Allegro.cfg a má následující vstupní parametry:

UZEMNĚNÍ: VSS CGND GND

Napájení: VCC VDD VEE V3_3P V2_5P 5V 12V

Pokud by DRC dokázalo číst soubor Allegro.cfg přímo místo legal_pwr_net_name, dosáhlo by to lepších výsledků (tj. Menší šance na zavedení chyb).