Nola erabil ditzakete PCB diseinatzaileek topologia planifikatzeko eta kableatzeko tresnak PCB diseinua azkar osatzeko?

Artikulu hau PCB IP erabiltzen duten diseinatzaileek eta IP onartzeko topologia planifikatzeko eta bideratzeko tresnak erabiliz, PCBaren diseinu osoa azkar osatzen dute. 1. irudian ikus dezakezun bezala, diseinuaren ingeniariaren erantzukizuna IPa lortzea da beharrezko osagai kopuru txiki bat ezarriz eta haien arteko interkonexio bide kritikoak planifikatuz. IPa lortutakoan, gainontzeko diseinua egiten duten PCB diseinatzaileei eman dakieke IP informazioa.

ipcb

Nola erabil ditzakete PCB diseinatzaileek topologia planifikatzeko eta kableatzeko tresnak PCB diseinua azkar osatzeko

1. irudia: Diseinu ingeniariek IPa lortzen dute, PCB diseinatzaileek topologia planifikatzeko eta kableatzeko tresnak erabiltzen dituzte IP onartzeko, PCB diseinu osoa azkar osatzeko.

Diseinu ingeniarien eta PCB diseinatzaileen arteko elkarreragin eta iterazio prozesua egin beharrean diseinu asmo zuzena lortzeko, diseinatzaile ingeniariek dagoeneko informazio hori lortzen dute eta emaitzak nahiko zehatzak dira, eta horrek PCB diseinatzaileei asko laguntzen die. Diseinu askotan diseinu ingeniariek eta PCB diseinatzaileek diseinua eta kableatua elkarreragiten dute, eta horrek denbora baliotsua kontsumitzen du bi aldeetan. Historikoki, interaktibitatea beharrezkoa da, baina denbora asko eskatzen du eta ez da eraginkorra. Diseinu-ingeniariak emandako hasierako plana osagai egokirik, autobus zabalera edo pin irteerako seinalerik gabeko eskuzko marrazki bat baino ez da.

Topologia planifikatzeko teknikak erabiltzen dituzten ingeniariek osagai batzuen diseinua eta interkonexioak har ditzakete PCB diseinatzaileek diseinuan parte hartzen duten bitartean, diseinuak beste osagai batzuen diseinua eska dezake, beste IO eta bus egiturak eta interkonexio guztiak har ditzake.

PCB diseinatzaileek topologia plangintza hartu behar dute eta diseinatu eta estali gabeko osagaiekin elkarreragin behar dute diseinua eta elkarreraginaren planifikazio optimoa lortzeko, horrela PCB diseinuaren eraginkortasuna hobetuz.

Dentsitate handiko eta eremu kritikoak ezarri eta topologiaren plangintza lortu ondoren, diseinua azken topologiaren plangintza baino lehen osatu ahal izango da. Hori dela eta, topologia bide batzuek lehendik dagoen diseinuarekin lan egin beharko dute. Lehentasun txikiagoa duten arren, oraindik konektatu behar dira. Horrela, plangintzaren zati bat osagaien diseinuaren inguruan sortu zen. Gainera, plangintza maila honek xehetasun gehiago eska dezake beste seinale batzuei beharrezko lehentasuna emateko.

Topologia planifikazio zehatza

2. irudian osagaien banaketa zehatza ageri da banatu ondoren. Autobusak 17 bit ditu guztira, eta nahiko ondo antolatutako seinale fluxua dute.

 

Nola erabil ditzakete PCB diseinatzaileek topologia planifikatzeko eta kableatzeko tresnak PCB diseinua azkar osatzeko

2. irudia: autobus hauen sare lineak lehentasun handiagoa duten topologia planifikatzearen eta antolatzearen emaitza dira.

Autobus hau planifikatzeko, PCBen diseinatzaileek lehendik dituzten oztopoak, geruzak diseinatzeko arauak eta beste muga garrantzitsu batzuk kontuan hartu behar dituzte. Baldintza horiek kontuan hartuta, autobusaren topologia bide bat kokatu zuten 3. irudian agertzen den moduan.

Nola erabil ditzakete PCB diseinatzaileek topologia planifikatzeko eta kableatzeko tresnak PCB diseinua azkar osatzeko

3. irudia: aurreikusitako autobusa.

3. irudian, “1” xehetasunak “gorri” goiko geruzako osagai pinak ezartzen ditu osagai pinetatik “2” xehetasunera doan bide topologikorako. Zati horretarako erabiltzen den kapsulatu gabeko eremua, eta lehenengo geruza bakarrik identifikatzen da kable geruza gisa. Hori bistakoa dela dirudi diseinuaren ikuspegitik, eta bideratze algoritmoak bide topologikoa erabiliko du goiko geruza gorriari lotuta. Hala ere, zenbait oztopok algoritmoari beste geruza bideratzeko aukera batzuk eman diezazkiokete autobus hau automatikoki bideratu aurretik.

Autobusa lehen geruzan arrasto estuetan antolatuta dagoenez, diseinatzailea hirugarren geruzara igarotzea planifikatzen hasten da 3. xehetasunean, autobusak PCB osoan zehar egiten duen distantzia kontuan hartuta. Kontuan izan hirugarren geruzako bide topologiko hau goiko geruza baino zabalagoa dela inpedantzia egokitzeko behar den leku gehigarria dela eta. Gainera, diseinuak geruza bihurtzeko kokapen zehatza (17 zulo) zehazten du.

Bide topologikoak 3. irudiaren eskuineko erdiko zatiari jarraitzen dionez “4” zehazteko, bit bakarreko T formako elkargune asko atera behar dira bide topologikoaren konexioetatik eta osagai banako pinetatik. PCB diseinatzailearen aukera 3. geruzan eta beste geruzetara konexio fluxu gehiena mantentzea da osagaien pinak konektatzeko. Beraz, topologia eremua marraztu zuten sorta nagusitik 4. geruzara (arrosa) lotura adierazteko, eta bit bakarreko T itxurako kontaktu hauek 2. geruzara konektatu zituzten eta gero gailuko pinetara beste zulo iragankorrak erabiliz konektatu zituzten.

Bide topologikoek 3. mailan jarraitzen dute “5” zehaztuz gailu aktiboak konektatzeko. Ondoren, konexio horiek pin aktiboetatik gailu aktiboaren azpian dagoen goitibeherako erresistentzia batera konektatzen dira. Diseinatzaileak beste topologia arlo bat erabiltzen du 3. geruzatik 1. geruzara arteko konexioak erregulatzeko, non osagaien pinak gailu aktiboetan eta tira-behera erresistentzietan banatzen diren.

Plangintza zehatzen maila honek 30 segundo inguru behar izan zituen. Plan hau harrapatu ondoren, PCB diseinatzaileak topologia plan gehiago bideratu edo sortu nahi ditu berehala, eta topologia plan guztiak bideratze automatikoarekin osatu. Plangintza amaitu zenetik kableatu automatikoaren emaitzetara 10 segundo baino gutxiago. Abiadurak ez du benetan garrantzirik, eta, egia esan, denbora galtzea da diseinatzailearen asmoei jaramonik egiten ez bazaie eta kable automatikoaren kalitatea txarra bada. Ondorengo diagrametan kableatu automatikoaren emaitzak agertzen dira.

Topologia bideratzea

Ezkerreko goialdean hasita, osagaien pinetako hari guztiak 1. geruzan kokatzen dira, diseinatzaileak adierazi bezala, eta autobus egitura estu batean konprimituta, 1. irudiko “2” eta “4” Xehetasunetan agertzen den moduan. 1. mailaren eta 3. mailaren arteko trantsizioa “3” zehatz-mehatz gertatzen da eta oso espazio asko hartzen duen zulo baten itxura hartzen du. Berriz ere inpedantzia faktorea hartzen da kontuan, beraz, lerroak zabalagoak eta tarte handiagoak dira, benetako zabaleraren bideak adierazten duen moduan.

Nola erabil ditzakete PCB diseinatzaileek topologia planifikatzeko eta kableatzeko tresnak PCB diseinua azkar osatzeko

4. irudia: 1. eta 3. topologiekin bideratzearen emaitzak.

4. irudian “5” zehatz-mehatz erakusten den moduan, topologiaren bidea handiagoa egiten da bit bakarreko T motako loturak egokitzeko zuloak erabili behar direlako. Hemen planak berriro islatzen du diseinatzaileak bit bakarreko T motako truke puntu hauetarako asmoa, 3. geruzatik 4. geruzara kableatuz. Gainera, hirugarren geruzaren arrastoa oso estua da, nahiz eta txertatzeko zuloan apur bat zabaldu, laster berriro estutzen da zuloa pasa ondoren.

Nola erabil ditzakete PCB diseinatzaileek topologia planifikatzeko eta kableatzeko tresnak PCB diseinua azkar osatzeko

5. irudia: 4. xehetasun topologiarekin bideratzearen emaitza.

6. irudiak kableatze automatikoaren emaitza erakusten du “5” xehetasunean. 3. geruzako gailu konexio aktiboek 1. geruzara bihurtzea eskatzen dute. Zulo pasagarriak osagaien pinen gainetik antolatuta daude eta 1. geruzako haria osagai aktiboarekin konektatzen da lehenik eta gero geruzako 1. tira-erresistentziarekin.

Nola erabil ditzakete PCB diseinatzaileek topologia planifikatzeko eta kableatzeko tresnak PCB diseinua azkar osatzeko

6. irudia: 5 xehetasun topologiarekin bideratzearen emaitza.

Goiko adibidearen ondorioa da 17 bitak lau gailu mota desberdinetan zehaztuta daudela, diseinatzaileak geruza eta bidearen norabidearekiko duen asmoa irudikatuz, 30 segundo inguru har daitezkeenak. Ondoren, kalitate handiko kable automatikoa egin daiteke, behar den denbora 10 segundo ingurukoa da.

Kableatutik topologia plangintzara abstrakzio maila igoz gero, interkonexio denbora osoa asko murrizten da eta diseinatzaileek oso argi dute dentsitatea eta diseinua osatzeko ahalmena interkonexioa hasi baino lehen ulertzeko. diseinua? Zergatik ez jarraitu plangintzarekin eta kableak gehitu atzealdean? Noiz antolatuko da topologia osoa? Aurreko adibidea kontuan hartzen bada, plan baten abstrakzioa beste plan batekin erabil daiteke, lineako segmentu asko eta sare bakoitzean zulo asko dituzten 17 sare bereiziekin baino, kontzeptu hori bereziki garrantzitsua da Ingeniaritza Aldatzeko Agindua (ECO) aztertzerakoan. .

Ingeniaritza Aldatzeko Agindua (ECO)

Hurrengo adibidean, FPGA pin irteera osatu gabe dago. Diseinu ingeniariek PCBen diseinatzaileei horren berri eman diete, baina ordutegia dela eta, diseinua ahalik eta gehien aurreratu behar dute FPGA pin irteera amaitu aurretik.

Pin irteera ezagunaren kasuan, PCB diseinatzailea FPGA espazioa planifikatzen hasten da eta, aldi berean, diseinatzaileak beste gailu batzuetatik FPGArako eramangarriak kontuan hartu beharko lituzke. IO FPGAren eskuineko aldean egotea aurreikusten zen, baina orain FPGAren ezkerreko aldean dago, pin irteera jatorrizko planetik guztiz desberdina izan dadin. Diseinatzaileek abstrakzio maila altuagoan lan egiten dutenez, aldaketa horiek egokitu ditzakete FPGAren inguruko kableatu guztiak mugitzeko buruak kenduz eta topologia bideen aldaketekin ordezkatuz.

Hala ere, ez dira FPGak soilik eragiten; Pin irteera berri horiek erlazionatutako gailuetatik ateratzen diren kableetan ere eragiten dute. Bidearen amaiera ere mugitzen da kapsulatutako laua duen berunezko sarrera bidea egokitzeko; Bestela, pare bihurritutako kableak bihurritu egingo dira, dentsitate handiko PCBan toki baliotsua xahutuz. Bit hauetarako bihurritzeak kableetarako eta zulaketetarako leku gehiago behar du, baliteke diseinu fasearen amaieran ez betetzea. Ordutegia estua izango balitz, ezinezkoa litzateke ibilbide horietan guztietan horrelako doikuntzak egitea. Kontua da topologiaren plangintzak abstrakzio maila handiagoa eskaintzen duela eta, beraz, EKO horiek ezartzea askoz ere errazagoa da.

Diseinatzailearen asmoari jarraitzen dion bideratze automatikoaren algoritmoak kalitate lehentasuna ezartzen du kantitate lehentasunen aurrean. Kalitate arazoren bat antzematen bada, nahiko egokia da konexioak huts egitea kalitate txarreko kableatua sortzea baino, bi arrazoirengatik. Lehenik eta behin, errazagoa da huts egin duen konexioa konektatzea, kableatua emaitza txarrekin eta kableatzea automatizatzen duten beste kable batzuekin garbitzea baino. Bigarrenik, diseinatzailearen asmoa gauzatzen da eta diseinatzaileari konexioaren kalitatea zehazten uzten zaio. Hala ere, ideia horiek baliagarriak dira huts egindako kableatuaren konexioak nahiko sinpleak eta lokalizatuak badira.

Adibide ona da kable batek% 100ean aurreikusitako konexioak lortzeko ezintasuna. Kalitateari uko egin beharrean, baimendu planifikazio batzuei huts egitea, loturarik gabeko kable batzuk atzean utzita. Hari guztiak topologiaren plangintzaren arabera bideratzen dira, baina ez dira guztiak osagai pinetara eramaten. Horrek huts egiten duen konexioetarako lekua dagoela ziurtatzen du eta nahiko konexio erraza eskaintzen du.

Artikulu honen laburpena

Topologia planifikatzea PCB seinaleztatu digitalak diseinatzeko prozesuarekin lan egiten duen tresna da eta diseinu ingeniarientzat erraz iristen da, baina espazio-, geruza- eta konexio-fluxuen gaitasun espezifikoak ere baditu planifikazio kontu konplexuetarako. PCB diseinatzaileek topologia planifikatzeko tresna erabil dezakete diseinuaren hasieran edo diseinu ingeniariak bere IPa lortu ondoren, tresna malgu hori nork erabiltzen duen diseinatzen duen ingurunearen arabera.

Topologia kableatzaileek diseinatzailearen plana edo asmoa jarraitzen dute kalitate handiko kable emaitzak emateko. Topologiaren plangintza, ECOren aurrean, konexio bereiziak baino askoz azkarrago funtzionatzen du, horrela topologia kableatzaileak ECO azkarrago hartzea ahalbidetzen du, emaitza azkarrak eta zehatzak eskainiz.