This paper focuses on the PCB Az IP -t használó tervezők, továbbá a topológia -tervezési és útválasztási eszközök segítségével az IP -t gyorsan befejezik a teljes NYÁK -tervezést. Amint az 1. ábrán látható, a tervezőmérnök felelőssége az, hogy megszerezze az IP -t néhány szükséges alkatrész elhelyezésével és a kritikus összekapcsolási utak megtervezésével. Az IP megszerzése után az IP -információkat át lehet adni a NYÁK -tervezőknek, akik a tervezés többi részét végzik.

Hogyan használhatják a NYÁK -tervezők a topológiatervezési és huzalozási eszközöket a NYÁK -tervezés gyors befejezéséhez

Figure 1: Design engineers get IP, PCB designers further use topology planning and wiring tools to support IP, quickly complete the entire PCB design.

A tervezési mérnökök és a NYÁK -tervezők közötti interakció és iteráció folyamatán keresztül kell menniük a helyes tervezési szándék elérése érdekében, a tervezőmérnökök már megkapják ezt az információt, és az eredmények meglehetősen pontosak, ami sokat segít a NYÁK -tervezőknek. Sok tervezésben a tervezőmérnökök és a NYÁK -tervezők interaktív elrendezést és huzalozást végeznek, ami értékes időt vesz igénybe mindkét oldalon. Történelmileg az interaktivitás szükséges, de időigényes és nem hatékony. The initial plan provided by the design engineer may be just a manual drawing without proper components, bus width, or pin output cues.

Míg a topológiatervezési technikákat alkalmazó mérnökök rögzíthetik egyes alkatrészek elrendezését és összekapcsolásait, amint a NYÁK -tervezők bekapcsolódnak a tervezésbe, a tervezés megkövetelheti más alkatrészek elrendezését, más IO- és buszstruktúrák rögzítését, valamint minden összeköttetést.

A NYÁK -tervezőknek topológiai tervezést kell alkalmazniuk, és kölcsönhatásba kell lépniük a lefektetett és burkolatlan alkatrészekkel az optimális elrendezés és interakciótervezés elérése érdekében, ezáltal javítva a NYÁK -tervezés hatékonyságát.

A kritikus és nagy sűrűségű területek lefektetése és a topológia megtervezése után az elrendezés elkészülhet a végső topológiatervezés előtt. Ezért előfordulhat, hogy egyes topológiai útvonalaknak együtt kell működniük a meglévő elrendezéssel. Bár alacsonyabb prioritásúak, mégis össze kell kötni őket. Így a tervezés egy része az alkatrészek elrendezése körül keletkezett. Ezenkívül a tervezés ezen szintje további részleteket igényelhet, hogy a többi jelzéshez szükséges prioritást biztosítson.

Részletes topológiai tervezés

A 2. ábra az alkatrészek részletes elrendezését mutatja elrendezésük után. The bus has 17 bits in total, and they have a fairly well-organized signal flow.

Hogyan használhatják a NYÁK -tervezők a topológiatervezési és huzalozási eszközöket a NYÁK -tervezés gyors befejezéséhez

2. ábra: Ezeknek a buszoknak a hálózati vonalai a topológia tervezésének és a magasabb prioritású elrendezésnek az eredményei.

Ennek a busznak a megtervezéséhez a NYÁK -tervezőknek figyelembe kell venniük a meglévő akadályokat, rétegtervezési szabályokat és egyéb fontos korlátozásokat. Ezeket a feltételeket szem előtt tartva feltérképezték a busz topológiai útvonalát, amint azt a 3. ábra mutatja.

Hogyan használhatják a NYÁK -tervezők a topológiatervezési és huzalozási eszközöket a NYÁK -tervezés gyors befejezéséhez

3. ábra: A tervezett busz.

A 3. ábrán az „1” rész a „piros” felső réteg komponenscsapjait tartalmazza, amely a komponens csapoktól a „2” részig vezető topológiai útvonalat jelöli. Az ehhez a részhez használt, nem kapszulázott területet, és csak az első réteget azonosítják kábelezési rétegként. Ez tervezési szempontból nyilvánvalónak tűnik, és az útválasztási algoritmus a topológiai útvonalat fogja használni, a felső réteg pedig piroshoz van kötve. Azonban bizonyos akadályok más rétegirányítási opciókkal láthatják el az algoritmust, mielőtt az adott buszt automatikusan továbbítják.

As the bus is organized into tight traces at the first layer, the designer begins to plan the transition to the third layer at detail 3, taking into account the distance the bus travels across the entire PCB. Ne feledje, hogy ez a topológiai útvonal a harmadik rétegen szélesebb, mint a felső réteg, mivel az impedancia elhelyezéséhez többletterület szükséges. Ezenkívül a kialakítás meghatározza a rétegátalakítás pontos helyét (17 lyuk).

Mivel a topológiai útvonal a 3. ábra jobb középső részét követi a „4” részletre, sok egybites T-alakú csomópontot kell lerajzolni a topológiai útvonalak összeköttetéseiből és az egyes alkatrészek csapjaiból. A NYÁK tervezője úgy dönt, hogy a csatlakozás áramlásának nagy részét a 3. rétegen és más rétegek között tartja az alkatrészcsapok csatlakoztatásához. Ezért rajzoltak egy topológia területet, amely jelzi a főköteg és a 4. réteg közötti kapcsolatot (rózsaszín), és ezeket az egybites T-alakú érintkezőket a 2. réteghez kötötték, majd más átmenő lyukak segítségével csatlakoztak a készülék csapjaihoz.

A topológiai útvonalak a 3. szinten folytatódnak az „5” részletezéséhez az aktív eszközök csatlakoztatásához. These connections are then connected from the active pins to a pull-down resistor below the active device. A tervező egy másik topológiai területet használ a kapcsolatok szabályozására a 3. rétegtől az 1. rétegig, ahol az alkatrészcsapok aktív eszközökre és lehúzható ellenállásokra vannak felosztva.

This level of detailed planning took about 30 seconds to complete. Miután ezt a tervet rögzítette, a NYÁK -tervező azonnali útválasztást vagy további topológiai terveket szeretne készíteni, majd az összes topológiai tervet automatikus útválasztással befejezni. Kevesebb mint 10 másodperc a tervezés befejezésétől az automatikus huzalozás eredményéig. A sebesség nem igazán számít, sőt, időpocsékolás, ha a tervező szándékát figyelmen kívül hagyják, és az automatikus huzalozás minősége gyenge. Az alábbi diagramok az automatikus huzalozás eredményeit mutatják be.

Topology Routing

A bal felső sarokból kiindulva az alkatrészcsapok összes vezetéke az 1. rétegen helyezkedik el, a tervező szerint, és tömör buszszerkezetbe préselődik, ahogy az a 1. ábra „2” és „4” részében látható. The transition between level 1 and level 3 takes place in detail “3” and takes the form of a very space-consuming through-hole. Ismét figyelembe vesszük az impedancia tényezőt, így a vonalak szélesebbek és nagyobb távolságra vannak egymástól, ahogy azt a tényleges szélességi út jelzi.

Hogyan használhatják a NYÁK -tervezők a topológiatervezési és huzalozási eszközöket a NYÁK -tervezés gyors befejezéséhez

4. ábra: Az 1. és 3. topológiával történő útválasztás eredményei.

Amint azt az 4. ábra „5” részlete mutatja, a topológia útja nagyobb lesz, mivel lyukakat kell használni az egybites T-típusú csomópontok elhelyezéséhez. Here the plan again reflects the designer’s intention for these single-bit T-type exchange points, wiring from layer 3 to layer 4. Ezenkívül a harmadik réteg nyomai nagyon szorosak, bár kissé kitágulnak a behelyezési lyuknál, de a lyuk elhaladása után hamarosan újra felhúzódik.

Hogyan használhatják a NYÁK -tervezők a topológiatervezési és huzalozási eszközöket a NYÁK -tervezés gyors befejezéséhez

5. ábra: Az útvonalválasztás eredménye a 4. részlet topológiájával.

A 6. ábra az automatikus huzalozás eredményét mutatja az „5” részletnél. A 3. réteg aktív eszközkapcsolatai átalakításra szorulnak 1. réteggé. Az átmenő lyukak szépen vannak elrendezve az alkatrészcsapok felett, és az 1. réteg huzalja először az aktív komponenshez, majd az 1. réteg lehúzható ellenállásához van csatlakoztatva.

Hogyan használhatják a NYÁK -tervezők a topológiatervezési és huzalozási eszközöket a NYÁK -tervezés gyors befejezéséhez

6. ábra: Az 5. részlet topológiájú útválasztás eredménye.

A fenti példa konklúziója az, hogy a 17 bitet négy különböző eszköztípusra részletezzük, ami a tervező szándékát reprezentálja a réteg és az útvonal irányában, amelyek körülbelül 30 másodperc alatt rögzíthetők. Ezután kiváló minőségű automatikus huzalozás végezhető el, a szükséges idő körülbelül 10 másodperc.

Az absztrakció szintjének emelése a vezetékezéstől a topológia tervezésig jelentősen csökkenti a teljes összekapcsolási időt, és a tervezők valóban tisztában vannak a sűrűséggel és azzal a lehetőséggel, hogy befejezzék a tervezést, mielőtt az összekapcsolás megkezdődik, például, hogy miért kell a huzalozást ezen a ponton folytatni a dizájn? Miért nem folytatja a tervezést, és nem csatlakoztatja a vezetékeket a hátsó részhez? Mikor tervezik a teljes topológiát? Ha figyelembe vesszük a fenti példát, akkor egy terv kivonása használható egy másik tervvel, nem pedig 17 különálló hálózattal, sok vonalszegmenssel és sok lyukkal minden hálózatban, ez a koncepció különösen fontos mérnöki változtatási megbízás (ECO) mérlegelésekor .

Mérnöki változtatási rendelés (ECO)

A következő példában az FPGA pin kimenet hiányos. A tervezőmérnökök erről tájékoztatták a NYÁK -tervezőket, de ütemezési okokból a lehető legnagyobb mértékben elő kell mozdítaniuk a tervezést, mielőtt az FPGA tűkimenet befejeződne.

Ismert tűkimenet esetén a NYÁK -tervező elkezdi tervezni az FPGA teret, és ezzel egyidejűleg a tervezőnek figyelembe kell vennie a más eszközökről az FPGA -ra vezető vezetékeket. The IO was planned to be on the right side of the FPGA, but now it is on the left side of the FPGA, causing the pin output to be completely different from the original plan. Mivel a tervezők magasabb absztrakciós szinten dolgoznak, be tudják illeszteni ezeket a változásokat úgy, hogy megszüntetik az összes vezetéket az FPGA körül mozgatva, és helyettesítik a topológia útvonalának módosításával.

Azonban nem csak az FPG -k érintettek; Ezek az új tűkimenetek szintén befolyásolják a kapcsolódó eszközökből érkező vezetékeket. A pálya vége is mozog annak érdekében, hogy befogadja a laposan beágyazott vezető bejárati utat; Otherwise, twisted-pair cables will be twisted, wasting valuable space on the high-density PCB. Ezeknek a biteknek a csavarása extra helyet igényel a huzalozáshoz és a perforációkhoz, amelyek a tervezési fázis végén nem teljesülnek. Ha a menetrend szűk lenne, lehetetlen lenne ezeket a módosításokat elvégezni az összes útvonalon. A lényeg az, hogy a topológiatervezés magasabb szintű absztrakciót biztosít, így ezen ECO -k megvalósítása sokkal könnyebb.

A tervező szándékát követő automatikus útválasztási algoritmus minőségi prioritást állít be a mennyiségi prioritással szemben. Ha minőségi problémát azonosítanak, két okból is helyénvaló, ha hagyjuk, hogy a kapcsolat meghibásodjon, ahelyett, hogy rossz minőségű kábelezést készítenénk. Először is, könnyebb csatlakoztatni a sikertelen kapcsolatot, mint megtisztítani ezt a huzalozást rossz eredményekkel és más huzalozási műveletekkel, amelyek automatizálják a huzalozást. Másodszor, a tervező szándéka megvalósul, és a tervezőnek meg kell határoznia a kapcsolat minőségét. Ezek az ötletek azonban csak akkor hasznosak, ha a meghibásodott vezetékek csatlakoztatása viszonylag egyszerű és lokalizált.

Jó példa erre, hogy a kábelépítő nem képes 100% -ban tervezett kapcsolatokat elérni. A minőség feláldozása helyett hagyja, hogy néhány tervezés meghiúsuljon, és hagyjon hátra néhány össze nem kapcsolt vezetéket. Minden vezeték a topológia tervezésével van elvezetve, de nem mindegyik vezet az alkatrészcsapokhoz. Ez biztosítja, hogy legyen hely a sikertelen kapcsolatokra, és viszonylag egyszerű csatlakozást biztosít.

Ez a cikk összefoglalója

A topológiatervezés egy olyan eszköz, amely digitális jelzésű NYÁK -tervezési eljárással működik, és könnyen elérhető a tervezőmérnökök számára, de speciális térbeli, réteg- és kapcsolatáramlási képességekkel is rendelkezik az összetett tervezési megfontolásokhoz. A NYÁK -tervezők a topológia -tervező eszközt a tervezés elején vagy a tervezőmérnök IP -címének megszerzése után használhatják, attól függően, hogy ki használja ezt a rugalmas eszközt, hogy a legjobban illeszkedjen tervezési környezetéhez.

A topológia kábelezők egyszerűen követik a tervező tervét vagy szándékát, hogy kiváló minőségű kábelezési eredményeket biztosítsanak. A topológiatervezés, ha szembesül az ECO -val, sokkal gyorsabban működik, mint a különálló kapcsolatok, így lehetővé teszi a topológia -kábelek számára, hogy gyorsabban fogadják el az ECO -t, gyors és pontos eredményeket biztosítva.