Este documento describe brevemente un método de programación PCB sistema de verificación de reglas de diseño (DRC). Una vez que se obtiene el diseño de la PCB utilizando la herramienta de generación de diagramas de circuito, se puede ejecutar DRC para encontrar cualquier falla que viole las reglas de diseño de la PCB. Esto debe hacerse antes de que comience el procesamiento posterior, y el desarrollador del generador de circuitos debe proporcionar herramientas DRC que la mayoría de los diseñadores de PCB puedan dominar fácilmente.

Escribir su propio comprobador de reglas de diseño de PCB tiene muchas ventajas. Si bien el verificador de diseño de PCB no es tan simple, no es inmanejable, porque cualquier diseñador de PCB familiarizado con la programación existente o los lenguajes de scripting puede hacerlo, y los beneficios son inestimables.

Sin embargo, las herramientas de uso general comercializadas a menudo no son lo suficientemente flexibles para satisfacer las necesidades específicas de diseño de PCB. Como resultado, los clientes deben informar sobre los requisitos de nuevas funciones a los desarrolladores de herramientas de DRC, lo que a menudo requiere dinero y tiempo, especialmente si los requisitos se actualizan constantemente. Afortunadamente, la mayoría de los desarrolladores de herramientas pueden proporcionar a sus clientes una forma sencilla de escribir su propio DRC para satisfacer sus necesidades específicas. Sin embargo, esta poderosa herramienta no es ampliamente reconocida ni utilizada. Este artículo proporciona una guía práctica para aprovechar al máximo las herramientas de DRC.

Dado que DRC debe atravesar la PCB para diseñar el diagrama de circuito completo, incluidos cada símbolo, cada pin, cada red, cada atributo, y crear un número ilimitado de archivos “accesorios” si es necesario. Como se describe en la Sección 4.0, DRC puede marcar cualquier desviación menor de las reglas de diseño de PCB. Por ejemplo, uno de los archivos adjuntos puede contener todos los condensadores de desacoplamiento utilizados en el diseño de la PCB. Si el número de capacitancia es menor o mayor de lo esperado, se colocarán marcas rojas donde puedan ocurrir problemas de DV / DT en la línea de alimentación. Estos archivos auxiliares pueden ser necesarios, pero no son necesariamente creados por ninguna herramienta comercial de DRC.

Cómo diseñar el verificador de reglas de PCB DRC

Otra ventaja de DRC es que se puede actualizar fácilmente para adaptarse a las nuevas características de diseño de PCB, como las que pueden afectar las reglas de diseño de PCB. Además, una vez que adquiera suficiente experiencia en el área, hay muchas otras características que puede implementar.

Por ejemplo, si puede escribir su propio DRC, puede escribir su propia herramienta de creación de listas de materiales para abordar mejor las necesidades específicas del usuario, como la forma de obtener “hardware adicional” (como enchufes, radiadores o destornilladores) para dispositivos que no son ellos mismos forman parte de la base de datos del diagrama de circuito. O el diseñador de PCB puede escribir su propio analizador de lista de conexiones Verilog con suficiente flexibilidad en el entorno de diseño de PCB, por ejemplo, cómo obtener modelos Verilog o archivos de tiempo adecuados para un dispositivo en particular. De hecho, debido a que DRC atraviesa todo el diagrama de circuito de diseño de PCB, es posible recopilar toda la información válida para generar la simulación y / o BOM requerida para el análisis de netlist de Verilog de diseño de PCB.

Sería exagerado discutir estos temas sin proporcionar ningún código de programa, por lo que usaremos una herramienta de recuperación de diagrama de circuito como ejemplo. Este artículo utiliza la compañía Mentor Graphics para desarrollar la herramienta ViewDraw adjunta a LA línea de productos de PADS-Designer. Además, usamos la herramienta ViewBase, que es una biblioteca de rutinas C simplificada a la que se puede llamar para acceder a la base de datos ViewDraw. Con la herramienta ViewBase, los diseñadores de PCB pueden escribir fácilmente herramientas DRC completas y eficientes para ViewDraw en C / C. Es importante tener en cuenta que los principios básicos discutidos aquí se aplican a cualquier otra herramienta esquemática de PCB.

El archivo de entrada

Además de la base de datos del diagrama de circuitos, DRC también necesita archivos de entrada que puedan describir situaciones específicas, como el nombre de una red de energía legítima conectada automáticamente al plano de energía. Por ejemplo, si la red POWER se llama POWER, el plano POWER se conecta automáticamente al plano POWER mediante un dispositivo de paquete de back-end (según corresponda a ViewDrawpcbfwd). La siguiente es una lista de archivos de entrada que deben colocarse en una ubicación global fija para que DRC pueda encontrar y leer automáticamente, y luego guardar esta información internamente en DRC en tiempo de ejecución.

Algunos símbolos deben tener clavijas de cable de alimentación externas porque no están conectados a la capa de cable de alimentación normal. Por ejemplo, los pines VCC del dispositivo ECL están conectados a VCC o TIERRA; Su pin VEE se puede conectar a TIERRA o al plano de -5.0V. Además, la clavija del cable de alimentación también se puede conectar al filtro antes de llegar a la capa del cable de alimentación.

Normalmente, la clavija del cable de alimentación no se adjunta a un símbolo de dispositivo. En cambio, una propiedad del símbolo (llamada SIGNAL aquí) describe qué pin es un pin de alimentación o de tierra y describe el nombre de la red a la que se debe conectar el pin.

SEÑAL = VCC: 10

SEÑAL = TIERRA: 20

DRC puede leer esta propiedad y asegurarse de que el nombre de la red esté almacenado en el archivo legal_pwr_net_name. Si el nombre de la red no está incluido en legal_pwr_net_name, la clavija de alimentación no se conectará al plano de alimentación, lo que constituye un problema grave.

Archivo legal_pwr_net_name Opcional. Este archivo contiene todos los nombres de red legales de señales POWER, como VCC, V3_3P y VDD. En las herramientas de diseño / enrutamiento de PCB, los nombres deben distinguir entre mayúsculas y minúsculas. Generalmente, VCC no es lo mismo que VCC o VCC. VCC puede ser una fuente de alimentación de 5.0 V y V3_3P puede ser una fuente de alimentación de 3.3 V.

El archivo legal_pwr_net_name es opcional, porque el archivo de configuración del dispositivo de encapsulación de backend generalmente debe contener un conjunto de nombres de red de cable de alimentación válidos. Si se utiliza CadencePCB para diseñar la herramienta de cableado Allegro de Systems, el nombre del archivo PCBFWD es Allegro.cfg y tiene los siguientes parámetros de entrada:

TIERRA: VSS CGND TIERRA TIERRA

Fuente de alimentación: VCC VDD VEE V3_3P V2_5P 5V 12V

Si DRC pudiera leer el archivo allegro.cfg directamente en lugar de legal_pwr_net_name, obtendría mejores resultados (es decir, menos posibilidades de introducir errores).