Kako dizajnirati provjerivač pravila za PCB DRC?

Ovaj rad ukratko opisuje način programiranja PCB sustav za provjeru pravila projektiranja (DRC). Kada se dizajn PCB -a dobije pomoću alata za generiranje dijagrama kruga, DRC se može pokrenuti kako bi se pronašli svi kvarovi koji krše pravila projektiranja PCB -a. To se mora učiniti prije nego što započne naknadna obrada, a programer generatora kruga mora osigurati DRC alate koje većina dizajnera PCB -a može lako svladati.

ipcb

Pisanje vlastite provjere pravila dizajna PCB -a ima mnogo prednosti. Iako alat za provjeru dizajna PCB -a nije tako jednostavan, njime se ne može upravljati, jer to može učiniti svaki dizajner PCB -a koji poznaje postojeće programske ili skriptne jezike, a prednosti su neprocjenjive.

Međutim, plasirani alati opće namjene često nisu dovoljno fleksibilni da zadovolje posebne potrebe projektiranja PCB-a. Zbog toga korisnici moraju prijaviti nove zahtjeve za značajke razvojnim programerima DRC alata, što često oduzima novac i vrijeme, osobito ako se zahtjevi stalno ažuriraju. Srećom, većina programera alata može svojim korisnicima ponuditi jednostavan način da napišu vlastiti DRC kako bi zadovoljili njihove specifične potrebe. Međutim, ovaj moćni alat nije široko priznat niti se koristi. Ovaj članak pruža praktičan vodič za najbolje iskorištavanje alata DRC -a.

Budući da DRC mora prelaziti PCB kako bi dizajnirao cijeli dijagram kruga, uključujući svaki simbol, svaki pin, svaku mrežu, svaki atribut i po potrebi stvorio neograničen broj datoteka “dodatne opreme”. Kao što je opisano u odjeljku 4.0, DRC može označiti svako manje odstupanje od pravila projektiranja PCB -a. Na primjer, jedna od priloženih datoteka može sadržavati sve kondenzatore za razdvajanje koji se koriste u dizajnu PCB -a. Ako je broj kapaciteta niži ili veći od očekivanog, na mjestima gdje mogu nastati problemi DV/DT dalekovoda bit će postavljene crvene oznake. Ove pomoćne datoteke mogu biti potrebne, ali ih nije nužno izraditi bilo koji komercijalni alat DRC -a.

Kako dizajnirati DRC kontroler pravila za PCB

Još jedna prednost DRC -a je to što se može lako ažurirati kako bi se prilagodile novim značajkama dizajna PCB -a, poput onih koje mogu utjecati na pravila dizajna PCB -a. Štoviše, nakon što steknete dovoljno iskustva u tom području, postoje mnoge druge značajke koje možete implementirati.

Na primjer, ako možete napisati vlastiti DRC, možete napisati vlastiti alat za izradu BOM -a kako biste bolje odgovorili na specifične potrebe korisnika, na primjer kako nabaviti “dodatni hardver” (poput utičnica, radijatora ili odvijača) za uređaje koji nisu i sami su dio baze dijagrama sklopova. Ili dizajner PCB -a može napisati vlastiti Verilog analizator mrežnih lista s dovoljnom fleksibilnošću u okruženju za projektiranje PCB -a, na primjer kako nabaviti Verilog modele ili vremenske datoteke prikladne za određeni uređaj. U stvari, budući da DRC prelazi cijeli dijagram sheme dizajna PCB -a, moguće je prikupiti sve valjane podatke za izlaz simulacije i/ili BOM potrebne za dizajn PCB -a Verilog analize netlist -a.

Bilo bi naporno raspravljati o ovim temama bez navođenja programskog koda, pa ćemo kao primjer upotrijebiti alat za dohvaćanje dijagrama kruga. Ovaj članak koristi tvrtku Mentor Graphics za razvoj alata ViewDraw priključenog na liniju proizvoda PADS-Designer-a. Osim toga, koristili smo alat ViewBase, koji je pojednostavljena knjižnica C rutine koja se može pozvati za pristup bazi podataka ViewDraw. Pomoću alata ViewBase dizajneri PCB -a mogu lako napisati potpune i učinkovite DRC alate za ViewDraw na C/C -u. Važno je napomenuti da se ovdje razmatrana osnovna načela primjenjuju na bilo koji drugi shematski alat za PCB.

Ulazna datoteka

Uz bazu dijagrama sklopova, DRC -u su potrebne i ulazne datoteke koje mogu opisati određene situacije, poput naziva legitimne elektroenergetske mreže koja je automatski spojena na ravninu napajanja. Na primjer, ako se POWER mreža zove POWER, ravnina POWER se automatski povezuje s ravninom POWER pomoću pozadinskog paketnog uređaja (kako je primjenjivo na ViewDrawpcbfwd). Slijedi popis ulaznih datoteka koje se moraju postaviti na fiksno globalno mjesto tako da DRC može automatski pronaći i čitati, a zatim interno spremiti te podatke u DRC za vrijeme izvođenja.

Neki simboli moraju imati vanjske pinove kabela za napajanje jer nisu spojeni na uobičajeni sloj kabela za napajanje. Na primjer, pinovi VCC uređaja ECL -a ili su spojeni na VCC ili na UZEMLJENJE; Njegov VEE pin može se spojiti na UZEMLJENJE ili ravninu -5.0V. Osim toga, pin kabela za napajanje također se može spojiti na filter prije nego što dosegne sloj kabela za napajanje.

Igla kabela za napajanje obično nije pričvršćena na simbol uređaja. Umjesto toga, svojstvo simbola (ovdje se naziva SIGNAL) opisuje koji pin je priključak za napajanje ili uzemljenje i opisuje naziv mreže na koju pin treba biti spojen.

SIGNAL = VCC: 10

SIGNAL = UZEMLJENJE: 20

DRC može pročitati ovo svojstvo i osigurati da je naziv mreže pohranjen u datoteci legal_pwr_net_name. Ako naziv mreže nije uključen u legal_pwr_net_name, pin za napajanje neće biti spojen na ravninu napajanja, što je ozbiljan problem.

Datoteka legal_pwr_net_name Opcionalno. Ova datoteka sadrži sve legalne nazive mreža POWER signala, kao što su VCC, V3_3P i VDD. U alatima za postavljanje/usmjeravanje PCB-a imena moraju razlikovati velika i mala slova. Općenito, VCC nije isto što i VCC ili VCC. VCC može biti napajanje 5.0V, a V3_3P može biti napajanje 3.3V.

Datoteka legal_pwr_net_name nije obavezna, jer konfiguracijska datoteka uređaja za inkapsulaciju pozadine obično mora sadržavati skup valjanih naziva mreže kabela za napajanje. Ako se CadencePCB koristi za projektiranje Allegro alata za ožičenje sustava, naziv datoteke PCBFWD je Allegro.cfg i ima sljedeće parametre unosa:

UZEMLJENJE: VSS CGND GND UZEMLJE

Napajanje: VCC VDD VEE V3_3P V2_5P 5V 12V

Kad bi DRC mogao izravno čitati datoteku allegro.cfg umjesto legal_pwr_net_name, dobili bi bolje rezultate (tj. Manje šanse za unošenje pogrešaka).