Ciamar as urrainn do dhealbhadairean PCB innealan dealbhaidh topology agus wiring a chleachdadh gus dealbhadh PCB a chrìochnachadh gu sgiobalta?

Tha am pàipear seo a ’cuimseachadh air an PCB bidh luchd-dealbhaidh a ’cleachdadh IP, agus a’ cleachdadh innealan dealbhaidh topology agus slighe gus taic a thoirt do IP, gu sgiobalta cuir crìoch air an dealbhadh PCB gu lèir. Mar a chì thu bho Figear 1, is e uallach an innleadair dealbhaidh an IP fhaighinn le bhith a ’cur a-mach àireamh bheag de phàirtean riatanach agus a’ dealbhadh slighean eadar-cheangail riatanach eatorra. Aon uair ‘s gum faighear an IP, faodar am fiosrachadh IP a thoirt do dhealbhadairean PCB a nì an còrr den dealbhadh.

ipcb

Ciamar as urrainn do dhealbhadairean PCB innealan dealbhaidh topology agus wiring a chleachdadh gus dealbhadh PCB a chrìochnachadh gu sgiobalta

Figear 1: Bidh innleadairean dealbhaidh a ’faighinn IP, bidh dealbhadairean PCB a’ cleachdadh innealan dealbhaidh topology agus wiring gus taic a thoirt do IP, cuir crìoch gu luath air dealbhadh PCB gu lèir.

An àite a bhith a ’dol tro phròiseas eadar-obrachaidh agus itealain eadar innleadairean dealbhaidh agus dealbhadairean PCB gus an rùn dealbhaidh ceart fhaighinn, tha na h-innleadairean dealbhaidh a’ faighinn an fhiosrachaidh seo mu thràth agus tha na toraidhean an ìre mhath ceart, a chuidicheas luchd-dealbhaidh PCB gu mòr. Ann an iomadh dealbhadh, bidh innleadairean dealbhaidh agus dealbhadairean PCB a ’dèanamh cruth eadar-ghnìomhach agus uèirleadh, a bhios a’ caitheamh ùine luachmhor air gach taobh. Gu h-eachdraidheil, tha feum air eadar-ghnìomhachd, ach ùine agus neo-èifeachdach. Is dòcha gur e dìreach dealbh làimhe a th ’anns a’ chiad phlana a thug an innleadair dealbhaidh seachad gun phàirtean ceart, leud bus no cuisean toraidh prìne.

Ged a dh ’fhaodadh innleadairean a tha a’ cleachdadh dòighean dealbhaidh topology grèim fhaighinn air cruth agus eadar-cheanglaichean cuid de cho-phàirtean mar a bhios luchd-dealbhaidh PCB a ’dol an sàs anns an dealbhadh, is dòcha gum feum an dealbhadh cruth phàirtean eile, structaran IO agus bus eile a ghlacadh, agus gach eadar-cheangal.

Feumaidh luchd-dealbhaidh PCB gabhail ri dealbhadh topology agus eadar-obrachadh le co-phàirtean dealbhte agus gun chòmhdach gus an dealbhadh as fheàrr agus dealbhadh eadar-obrachadh a choileanadh, agus mar sin a ’leasachadh èifeachdas dealbhaidh PCB.

Às deidh raointean riatanach agus àrd-dùmhlachd a bhith air an cur a-mach agus an dealbhadh topology fhaighinn, faodar an cruth a chrìochnachadh ron phlanadh topology deireannach. Mar sin, is dòcha gum feum cuid de shlighean topology obrachadh leis an dreach a th ’ann. Ged a tha iad le prìomhachas nas ìsle, feumaidh iad fhathast a bhith ceangailte. Mar sin chaidh pàirt den dealbhadh a chruthachadh timcheall air cruth nam pàirtean. A bharrachd air an sin, is dòcha gum feum an ìre dealbhaidh seo barrachd mion-fhiosrachaidh gus am prìomhachas riatanach a thoirt do chomharran eile.

Dealbhadh topology mionaideach

Tha Figear 2 a ’sealltainn cruth mionaideach de na pàirtean às deidh dhaibh a bhith air an cur a-mach. Tha 17 buillean gu h-iomlan air a ’bhus, agus tha sruth chomharran gu math eagraichte aca.

 

Ciamar as urrainn do dhealbhadairean PCB innealan dealbhaidh topology agus wiring a chleachdadh gus dealbhadh PCB a chrìochnachadh gu sgiobalta

Figear 2: Tha loidhnichean lìonra airson na busaichean sin mar thoradh air dealbhadh topology agus cruth le prìomhachas nas àirde.

Gus am bus seo a dhealbhadh, feumaidh luchd-dealbhaidh PCB beachdachadh air cnapan-starra a tha ann, riaghailtean dealbhaidh còmhdach, agus cuingealachaidhean cudromach eile. Le na cumhaichean sin san amharc, rinn iad map de shlighe topology airson a ’bhus mar a chithear ann am Figear 3.

Ciamar as urrainn do dhealbhadairean PCB innealan dealbhaidh topology agus wiring a chleachdadh gus dealbhadh PCB a chrìochnachadh gu sgiobalta

Figear 3: Am bus a tha san amharc.

Ann am Figear 3, tha mion-fhiosrachadh “1” a ’mìneachadh na prìnichean co-phàirteach air an ìre as àirde de“ dearg ”airson an t-slighe topology a tha a’ dol bho na prìnichean co-phàirteach gu mion-fhiosrachadh “2”. Is e an raon neo-thalmhaidh a thathas a ’cleachdadh airson a’ phàirt seo, agus chan eil ach a ’chiad shreath air a chomharrachadh mar an còmhdach càbaill. Tha e coltach gu bheil seo follaiseach bho shealladh dealbhaidh, agus cleachdaidh an algorithm seòlaidh an t-slighe topology leis an àrd-fhilleadh ceangailte ri dearg. Ach, dh ’fhaodadh cuid de chnapan-starra roghainnean algairim còmhdaich eile a thoirt don algorithm mus tèid am bus sònraichte seo a chuir air adhart gu fèin-ghluasadach.

Mar a tha am bus air a eagrachadh ann an lorgan teann aig a ’chiad shreath, bidh an dealbhaiche a’ tòiseachadh a ’dealbhadh a’ ghluasaid chun treas ìre aig mion-fhiosrachadh 3, a ’toirt aire don astar a bhios am bus a’ siubhal thairis air a ’PCB gu lèir. Thoir fa-near gu bheil an t-slighe topology seo air an treas sreath nas fharsainge na an ìre àrd air sgàth an àite a bharrachd a tha a dhìth gus gabhail ris a ’bhacadh. A bharrachd air an sin, tha an dealbhadh a ’sònrachadh an dearbh àite (17 tuill) airson an tionndadh còmhdach.

Leis gu bheil an t-slighe topology a ’leantainn a’ phàirt meadhan-cheart de Figear 3 gu mion-fhiosrachadh mu “4”, feumar mòran de chinn-rathaid ann an cumadh T a tharraing bho na ceanglaichean slighe topology agus prìneachan fa leth. Is e roghainn dealbhaiche PCB a ’mhòr-chuid den t-sruthadh ceangail a chumail air ìre 3 agus troimhe gu sreathan eile airson prìnichean co-phàirteach a cheangal. Mar sin tharraing iad raon topology gus an ceangal bhon phrìomh phasgan gu ìre 4 (pinc) a chomharrachadh, agus an robh na ceangalaichean cumadh T aon-bit seo ceangailte ri còmhdach 2 agus an uairsin a ’ceangal ri prìnichean an inneal a’ cleachdadh tuill troimhe eile.

Tha slighean topology a ’leantainn aig ìre 3 gu mion-fhiosrachadh“ 5 ”gus innealan gnìomhach a cheangal. Tha na ceanglaichean sin an uairsin ceangailte bho na prìnichean gnìomhach gu resistor slaodadh sìos fon inneal gnìomhach. Bidh an dealbhaiche a ’cleachdadh raon topology eile gus ceanglaichean a riaghladh bho ìre 3 gu ìre 1, far a bheil na prìnichean co-phàirteach air an roinn ann an innealan gnìomhach agus resistors slaodadh sìos.

Thug an ìre seo de dhealbhadh mionaideach timcheall air 30 diog airson a chrìochnachadh. Aon uair ‘s gu bheil am plana seo air a ghlacadh, is dòcha gum bi an dealbhaiche PCB ag iarraidh slighe a dhèanamh sa bhad no tuilleadh planaichean topology a chruthachadh, agus an uairsin crìoch a chur air a h-uile plana topology le slighe fèin-ghluasadach. Nas lugha na 10 diogan bho chrìochnachadh a ’phlanadh gu toraidhean sreangadh fèin-ghluasadach. Chan eil diofar aig an astar, agus gu dearbh tha e na sgudal ùine ma thèid mothachadh a thoirt do rùn an dealbhaiche agus gu bheil càileachd uèir fèin-ghluasadach truagh. Tha na diagraman a leanas a ’sealltainn toraidhean sreangadh fèin-ghluasadach.

Routadh topology

A ’tòiseachadh aig a’ mhullach clì, tha na uèirichean bho na prìnichean co-phàirteach suidhichte air ìre 1, mar a chuir an dealbhaiche an cèill, agus air an teannachadh a-steach do structar bus teann, mar a chithear ann am mion-fhiosrachadh “1” agus “2” ann am Figear 4. Tha an gluasad eadar ìre 1 agus ìre 3 a ’tachairt gu mionaideach“ 3 ”agus tha e ann an cruth tro-tholl a bhios a’ caitheamh tòrr rùm. A-rithist, thathas a ’toirt aire don fhactar impedance, agus mar sin tha na loidhnichean nas fharsainge agus nas farsainge, mar a tha air a riochdachadh leis an fhìor shlighe leud.

Ciamar as urrainn do dhealbhadairean PCB innealan dealbhaidh topology agus wiring a chleachdadh gus dealbhadh PCB a chrìochnachadh gu sgiobalta

Figear 4: Toraidhean slighe le topologies 1 agus 3.

Mar a chithear gu mionaideach “4” ann am Figear 5, tha an t-slighe topology a ’fàs nas motha mar thoradh air an fheum air tuill a chleachdadh gus cinn-rathaid seòrsa T aon-phàirteach a ghabhail. An seo tha am plana a-rithist a ’nochdadh rùn an dealbhaiche airson na puingean iomlaid aon-seòrsa T seo, a’ sreangadh bho ìre 3 gu ìre 4. A bharrachd air an sin, tha an lorg air an treas sreath gu math teann, ged a leudaicheas e beagan aig an toll cuir a-steach, bidh e a ’teannachadh a-rithist às deidh a dhol seachad air an toll.

Ciamar as urrainn do dhealbhadairean PCB innealan dealbhaidh topology agus wiring a chleachdadh gus dealbhadh PCB a chrìochnachadh gu sgiobalta

Figear 5: Toradh slighe le mion-fhiosrachadh 4 topology.

Tha Figear 6 a ’sealltainn toradh sreangadh fèin-ghluasadach aig mion-fhiosrachadh“ 5 ”. Feumaidh ceanglaichean innealan gnìomhach aig ìre 3 atharrachadh gu ìre 1. Tha na tuill troimhe air an rèiteachadh gu grinn os cionn na prìnichean co-phàirteach, agus tha an uèir còmhdach 1 ceangailte ris a ’phàirt ghnìomhach an toiseach agus an uairsin ris an fhrasair slaodadh sìos ìre 1.

Ciamar as urrainn do dhealbhadairean PCB innealan dealbhaidh topology agus wiring a chleachdadh gus dealbhadh PCB a chrìochnachadh gu sgiobalta

Figear 6: Toradh slighe le mion-fhiosrachadh 5 topology.

Is e co-dhùnadh an eisimpleir gu h-àrd gu bheil na 17 buillean air am mìneachadh ann an ceithir diofar sheòrsaichean inneal, a ’riochdachadh rùn an dealbhaiche airson stiùireadh còmhdach is slighe, a ghabhas a ghlacadh ann an timcheall air 30 diog. An uairsin gabhaidh uèirleadh fèin-ghluasadach àrd-inbhe a dhèanamh, tha an ùine riatanach timcheall air 10 diogan.

Le bhith ag àrdachadh ìre tarraing bho uèirleadh gu dealbhadh topology, tha an ùine eadar-cheangail iomlan air a lughdachadh gu mòr, agus tha tuigse dha-rìribh soilleir aig luchd-dealbhaidh mu dhlùths agus an comas an dealbhadh a chrìochnachadh mus tòisich an eadar-cheangal, mar carson a chumas tu uèirleadh aig an ìre seo a-steach an dealbhadh? Carson nach tèid thu air adhart leis a ’phlanadh agus cuir uèirichean ris a’ chùl? Cuin a thèid an làn topology a dhealbhadh? Ma thèid beachdachadh air an eisimpleir gu h-àrd, faodar toirt air falbh aon phlana a chleachdadh le plana eile seach le 17 lìonra fa leth le mòran earrannan loidhne agus mòran tuill anns gach lìonra, bun-bheachd a tha gu sònraichte cudromach nuair a thathas a ’beachdachadh air Òrdugh Atharrachadh Innleadaireachd (ECO) .

Òrdugh Atharrachadh Innleadaireachd (ECO)

Anns an eisimpleir a leanas, tha toradh prìne FPGA neo-chrìochnach. Tha na h-innleadairean dealbhaidh air fios a thoirt dha luchd-dealbhaidh PCB mun fhìrinn seo, ach airson adhbharan clàr-ama, feumaidh iad an dealbhadh adhartachadh cho fada ‘s as urrainn mus bi toradh prìne FPGA deiseil.

Ann an cùis toradh prìne aithnichte, bidh dealbhaiche PCB a ’tòiseachadh a’ dealbhadh àite FPGA, agus aig an aon àm, bu chòir don dealbhaiche beachdachadh air na stiùiridhean bho innealan eile gu FPGA. Bhathar an dùil gum biodh an IO air taobh deas an FPGA, ach a-nis tha e air taobh clì an FPGA, ag adhbhrachadh gum bi toradh a ’phrìne gu tur eadar-dhealaichte bhon chiad phlana. Leis gu bheil luchd-dealbhaidh ag obair aig ìre nas àirde de tharraing, is urrainn dhaibh na h-atharrachaidhean sin a ghabhail a-steach le bhith a ’toirt air falbh an os-cionn a bhith a’ gluasad a h-uile uèirleadh timcheall air an FPGA agus a ’cur atharrachaidhean slighe topology na àite.

Ach, chan e dìreach FPGas a tha fo bhuaidh; Bidh na toraidhean prìne ùra seo cuideachd a ’toirt buaidh air na stiùiridhean a tha a’ tighinn a-mach às na h-innealan co-cheangailte. Bidh deireadh an t-slighe a ’gluasad cuideachd gus àite a thoirt don phrìomh shlighe a-steach còmhnard; Mura dèanar sin, thèid càbaill le càraid a thoinneamh, a ’caitheamh àite luachmhor air a’ PCB àrd-dùmhlachd. Le bhith a ’toinneamh airson na buillean sin tha feum air àite a bharrachd airson uèirleadh agus perforations, is dòcha nach tèid a choileanadh aig deireadh na h-ìre dealbhaidh. Nam biodh an clàr teann, bhiodh e do-dhèanta atharrachaidhean mar sin a dhèanamh air na slighean sin uile. Is e a ’phuing gu bheil dealbhadh topology a’ toirt seachad ìre nas àirde de tharraing, agus mar sin tha e mòran nas fhasa na ECOan sin a bhuileachadh.

Bidh an algorithm slighe fèin-ghluasadach a tha a ’leantainn rùn an dealbhaiche a’ suidheachadh prìomhachas càileachd thairis air prìomhachas meud. Ma thèid duilgheadas càileachd a chomharrachadh, tha e gu tur ceart leigeil leis a ’cheangal fàiligeadh seach sreangadh de dhroch chàileachd a thoirt gu buil, airson dà adhbhar. An toiseach, tha e nas fhasa ceangal a dh ’fhàillig a cheangal na bhith a’ glanadh an uèirleadh seo le droch thoraidhean agus obraichean wiring eile a nì fèin-ghluasad uèirleas. San dàrna àite, tha rùn an dealbhaiche air a choileanadh agus tha an dealbhaiche air fhàgail gus càileachd a ’cheangail a dhearbhadh. Ach, tha na beachdan sin feumail a-mhàin ma tha na ceanglaichean uèirleas a tha air fàiligeadh gu ìre mhath sìmplidh agus ionadail.

Is e deagh eisimpleir an neo-chomas a th ’ann an càball gus ceanglaichean dealbhaichte 100% a choileanadh. An àite a bhith ag ìobairt càileachd, leig le cuid de phlanadh fàiligeadh, a ’fàgail cuid de uèirichean neo-cheangailte air do chùlaibh. Tha na uèirichean uile air an stiùireadh le dealbhadh topology, ach chan eil iad uile a ’leantainn gu prìnichean co-phàirteach. Bidh seo a ’dèanamh cinnteach gu bheil àite ann airson ceanglaichean a dh’ fhàillig agus a bheir seachad ceangal an ìre mhath furasta.

Geàrr-chunntas an artaigil seo

Tha dealbhadh topology na inneal a tha ag obair le pròiseas dealbhaidh le comharra didseatach PCB agus a tha ruigsinneach do innleadairean dealbhaidh, ach tha comasan sònraichte spàsail, còmhdach, agus sruthadh ceangail aige cuideachd airson beachdachadh dealbhaidh iom-fhillte. Faodaidh dealbhadairean PCB an inneal dealbhaidh topology a chleachdadh aig toiseach an dealbhaidh no às deidh don innleadair dealbhaidh an IP aca fhaighinn, a rèir cò a bhios a ’cleachdadh an inneal sùbailte seo gus an àrainneachd dealbhaidh aca a fhreagradh as fheàrr.

Bidh càbaill topology dìreach a ’leantainn plana no rùn an dealbhaiche gus toraidhean càbaill àrd-inbhe a thoirt seachad. Tha dealbhadh topology, nuair a tha e an aghaidh ECO, fada nas luaithe a bhith ag obair na ceanglaichean air leth, agus mar sin a ’toirt comas don chàball topology gabhail ri ECO nas luaithe, a’ toirt seachad toraidhean luath is ceart.