Tässä artikkelissa kuvataan lyhyesti ohjelmointimenetelmä PCB suunnittelusääntöjen tarkistusjärjestelmä (DRC). Kun piirilevyrakenne on saatu piirikaavion luontityökalulla, DRC voidaan suorittaa mahdollisten vikojen löytämiseksi, jotka rikkovat piirilevyjen suunnittelusääntöjä. Tämä on tehtävä ennen myöhemmän käsittelyn aloittamista, ja piirigeneraattorin kehittäjän on toimitettava DRC -työkalut, jotka useimmat PCB -suunnittelijat voivat helposti hallita.

Oman PCB -suunnittelusäännön tarkistamisen kirjoittamisella on monia etuja. Vaikka piirilevyjen suunnittelutarkistus ei olekaan niin yksinkertainen, se ei ole hallitsematon, koska jokainen PCB -suunnittelija, joka tuntee nykyiset ohjelmointi- tai komentosarjakielet, voi tehdä sen, ja hyödyt ovat mittaamattomia.

Markkinoidut yleiskäyttöiset työkalut eivät kuitenkaan usein ole riittävän joustavia vastaamaan erityisiä piirilevyjen suunnittelutarpeita. Tämän seurauksena asiakkaiden on ilmoitettava uusista ominaisuusvaatimuksista Kongon demokraattisen tasavallan työkalujen kehittäjille, mikä vie usein rahaa ja aikaa, varsinkin jos vaatimuksia päivitetään jatkuvasti. Onneksi useimmat työkalujen kehittäjät voivat tarjota asiakkailleen helpon tavan kirjoittaa oma DRC vastaamaan heidän erityistarpeitaan. Tätä tehokasta työkalua ei kuitenkaan tunneta tai käytetä laajalti. Tässä artikkelissa on käytännön opas, jolla saat kaiken irti DRC -työkaluista.

Koska Kongon demokraattisen tasavallan on läpäistävä piirilevy suunnitellakseen koko piirikaavio, mukaan lukien jokainen symboli, jokainen nasta, jokainen verkko, jokainen attribuutti, ja luoda tarvittaessa rajoittamaton määrä “lisävarustetiedostoja”. Kuten kohdassa 4.0 on kuvattu, Kongon demokraattinen tasavalta voi merkitä pieniä poikkeamia piirilevyjen suunnittelusäännöistä. Esimerkiksi yksi liitteenä olevista tiedostoista voi sisältää kaikki PCB -suunnittelussa käytetyt irrotuskondensaattorit. Jos kapasitanssiluku on odotettua pienempi tai suurempi, punaiset merkit merkitään kohtiin, joissa voi esiintyä virtajohdon DV/DT -ongelmia. Nämä liitännäistiedostot voivat olla välttämättömiä, mutta niitä ei välttämättä luoda mikään kaupallinen DRC -työkalu.

Kuinka suunnitella piirilevyn sääntöjen tarkistus DRC

Toinen DRC: n etu on, että se voidaan helposti päivittää ottamaan huomioon uudet piirilevyjen suunnitteluominaisuudet, kuten ne, jotka voivat vaikuttaa piirilevyjen suunnittelusääntöihin. Lisäksi kun saat riittävästi kokemusta alalta, voit ottaa käyttöön monia muita ominaisuuksia.

Jos esimerkiksi voit kirjoittaa oman DRC: si, voit kirjoittaa oman BOM -luontityökalun, joka vastaa paremmin käyttäjien erityistarpeisiin, kuten “lisälaitteiden” (kuten pistorasioiden, pattereiden tai ruuvimeisselien) hankkimiseen laitteille, jotka eivät ole itse osa piirikaavio tietokantaa. Tai piirilevysuunnittelija voi kirjoittaa oman Verilog -verkkolista -analysaattorinsa riittävän joustavasti piirilevyjen suunnitteluympäristössä, kuten kuinka hankkia tietylle laitteelle sopivia Verilog -malleja tai aikatiedostoja. Itse asiassa, koska DRC kulkee läpi koko piirilevyn suunnittelupiirikaavion, on mahdollista kerätä kaikki kelvolliset tiedot PCB -suunnittelun Verilog -verkkolista -analyysin edellyttämän simulaation ja/tai BOM: n tuottamiseksi.

Olisi venyttävää keskustella näistä aiheista ilman ohjelmakoodia, joten käytämme esimerkkinä piirikaaviohakutyökalua. Tässä artikkelissa Mentor Graphics -yritys kehittää ViewDraw-työkalun, joka on liitetty THE PADS-Designerin tuotelinjaan. Lisäksi käytimme ViewBase -työkalua, joka on yksinkertaistettu C -rutiinikirjasto, joka voidaan kutsua käyttämään ViewDraw -tietokantaa. ViewBase -työkalun avulla PCB -suunnittelijat voivat helposti kirjoittaa täydellisiä ja tehokkaita DRC -työkaluja ViewDraw -ohjelmaan C/C -muodossa. On tärkeää huomata, että tässä käsitellyt perusperiaatteet koskevat mitä tahansa muuta piirilevykaaviotyökalua.

Tulotiedosto

Piirikaaviotietokannan lisäksi DRC tarvitsee myös syöttötiedostoja, jotka voivat kuvata tiettyjä tilanteita, kuten laillisen sähköverkon nimen, joka on automaattisesti kytketty virtatasoon. Jos esimerkiksi POWER-verkkoa kutsutaan POWERiksi, POWER-taso yhdistetään automaattisesti POWER-tasoon taustapakkauslaitteen avulla (ViewDrawpcbfwd: n mukaan). Seuraavassa on luettelo syötetiedostoista, jotka on sijoitettava kiinteään globaaliin paikkaan, jotta DRC voi automaattisesti löytää ja lukea ja tallentaa sitten tiedot sisäisesti DRC: hen ajon aikana.

Joissakin symboleissa on oltava ulkoiset virtajohdon nastat, koska niitä ei ole kytketty tavalliseen virtajohtokerrokseen. Esimerkiksi ECL -laitteen VCC -nastat on joko kytketty VCC: hen tai GROUNDiin; Sen VEE -nasta voidaan liittää maadoitukseen tai -5.0V -tasoon. Lisäksi virtajohdon tappi voidaan myös kytkeä suodattimeen ennen kuin se saavuttaa virtajohtokerroksen.

Virtakaapelin nasta ei yleensä ole kiinnitetty laitesymboliin. Sen sijaan symbolin ominaisuus (jota tässä kutsutaan nimellä SIGNAL) kuvaa, mikä nasta on virta- tai maadoitusliitin, ja kuvaa verkon nimeä, johon nasta on liitettävä.

SIGNAALI = VCC: 10

SIGNAALI = POHJA: 20

DRC voi lukea tämän ominaisuuden ja varmistaa, että verkon nimi on tallennettu legal_pwr_net_name -tiedostoon. Jos verkon nimi ei sisälly kohtaan legal_pwr_net_name, virtatappia ei yhdistetä virtatasoon, mikä on vakava ongelma.

Tiedosto legal_pwr_net_name Valinnainen. Tämä tiedosto sisältää kaikki POWER -signaalien lailliset verkkonimet, kuten VCC, V3_3P ja VDD. Piirilevyjen asettelu-/reititystyökaluissa nimien on oltava isoja ja pieniä kirjaimia. Yleensä VCC ei ole sama kuin VCC tai VCC. VCC voi olla 5.0 V: n virtalähde ja V3_3P voi olla 3.3 V: n virtalähde.

Tiedosto legal_pwr_net_name on valinnainen, koska taustakotelointilaitteen määritystiedoston on yleensä sisällettävä joukko kelvollisia virtakaapeliverkon nimiä. Jos CadencePCB: tä käytetään Systemsin Allegro -johdotustyökalun suunnitteluun, PCBFWD -tiedostonimi on Allegro.cfg ja sillä on seuraavat syöttöparametrit:

MAA: VSS CGND GND GROUND

Virtalähde: VCC VDD VEE V3_3P V2_5P 5V 12V

Jos Kongon demokraattinen tasavalta voisi lukea allegro.cfg -tiedoston suoraan legal_pwr_net_name -tiedoston sijasta, se saisi parempia tuloksia (eli vähemmän mahdollisuuksia virheisiin).