PCB rêbazên wiring berdewam dike ji bo baştirkirina, û teknîkên wiring nerm dikare dirêjahiya têl kêm bike û azad zêdetir space PCB. Têlên PCB yên kevneşopî ji hêla hevrêzên têlên sabît û nebûna têlên goşeyî yên keyfî ve têne sînor kirin. Rakirina van sînorkirinan dikare bi girîngî qalîteya têlbirînê baştir bike.

Let’s start with some terminology. Em têlên Angle yên keyfî wekî têlên têl bi karanîna perçeyên Angle û radyoyên keyfî destnîşan dikin. Ew celebek têlên têl e, lê tenê bi karanîna perçeyên xêza Angle ya 90 pileyî û 45 pileyî nayê sînorkirin. Topological wiring is wire wiring that does not adhere to grids and coordinates and does not use regular or irregular grids like shape-based wiring. Ka em têgîna têlên nerm wekî têlên têl bêyî şeklê sabit diyar bikin ku ji nû ve hesabkirina şeklê têlê di wextê rast de dihêle ku bigihîje derfetên veguherînê yên jêrîn. Tenê kemerên ji astengan û tangentên wan ên hevpar têne bikar anîn da ku şeklê xetê pêk bînin. (Obstacles include pins, copper foil, forbidden areas, holes and other objects) part of the circuit of two PCB models. Têlên kesk û sor li ser qatên cihêreng ên modela PCB -ê dimeşin. The blue circles are the perforations. The red element is highlighted. There are also some red round pins. Use only line segments and models with an Angle of 90 degrees between them. Nîgar 1B modelek PCB -ê ye ku arc û goşeyên dilxwaz bikar tîne. Wiring at any Angle may seem strange, but it does have many advantages. The way it is wired is very similar to how engineers wired it by hand half a century ago. PCB -a rastîn a ku di 1972 -an de ji hêla pargîdaniyek Amerîkî ya bi navê Digibarn ve hatî pêşve xistin ji bo têlkirina desta ya bêkêmasî destnîşan dike. This is a PCB board based on Intel8008 computer. Têlên Angle yên keyfî yên ku di Wêne 2 de têne xuyang kirin bi rastî jî dişibin hev. Why would they use arbitrary Angle wiring? Ji ber ku vî celebê têlê gelek avantajên wê hene. Arbitrary Angle wiring has many advantages. Pêşîn, nehiştina goşeyên di navbera beşên xetê de cîhê PCB -ê xilas dike (pirgoşen her gav ji tangentan bêtir cîh digirin). Traditional automatic cablers can place only three wires between adjacent components (see left and center in Figure 3). Lêbelê, dema têlkirina li her Goşeyê, cîhek bes heye ku hûn 4 têlên li ser heman rêyê binpê bikin bêyî binpêkirina qaîdeya sêwiranê (DRC) binpê bikin. Difikirin ku me çîpek moda erênî heye û dixwazin pêlên çîpê bi du pinên din ve girê bidin. Using only 90 degrees takes up a lot of space. Bikaranîna têlên Angle yên kêfî dikare dûrahiya di navbera çîp û pinên din de kurt bike, di heman demê de şopa pêyê kêm bike. In this case, the area was reduced from 30 square centimeters to 23 square centimeters. Rotating the chip at any Angle can also provide better results. In this case, the area was reduced from 23 square centimeters to 10 square centimeters. It shows a real PCB. Arbitrary Angle wiring with rotating chip function is the only wiring method for this circuit board. Ev ne tenê teorî ye, di heman demê de çareseriyek pratîkî ye jî (carinan tenê çareseriya mumkin e). Shows an example of a simple PCB. Encamên kabloya topolojiyê, dema ku encamên kabloyên otomatîkî yên li ser bingeha şeklê çêtirîn wêneyên PCB -ya rastîn in. An automatic cabler based on optimal shape cannot do this because the components are rotated at arbitrary angles. Pêdiviya we bi qadek zêdetir heye, û heke hûn hêmanan nezivirin, pêdivî ye ku cîhaz mezintir bibe. Layout performance would be greatly improved without parallel segments, which are often a source of crosstalk. The level of crosstalk increases linearly as the length of parallel wires increases. As the spacing between parallel wires increases, crosstalk decreases quadratic. Let’s set the level of crosstalk produced by two parallel 1mm wires spaced d to e. Ger di navbera perçeyên têlê de Anglek hebe, wê hingê her ku ev Goş zêde dibe, asta xaçepirsê kêm dibe. The crosstalk does not depend on the length of the wire, but only on the Angle value: where α represents the Angle between the wire segments. Sê rêgezên wiringên jêrîn bifikirin. On the left side of Figure 8 (90 degree layout), there is the maximum wire length and the maximum emi value due to parallel line segments. In the middle of Figure 8 (45 degree layout), the wire length and emi values are reduced. On the right-hand side (at any Angle), the wire length is shortest and there are no parallel wire segments, so the interference value is negligible. So arbitrary Angle wiring helps to reduce the total wire length and significantly reduce electromagnetic interference. You also remember the effect on signal delay (conductors should not be parallel and should not be perpendicular to the PCB fiberglass). Advantages of flexible wiring Manual and automatic movement of components does not destroy the wiring in flexible wiring. Cabler bixweber şêwaza çêtirîn a têlê dihejmêre (berçavgirtina ewlehiya pêwîst). Ji ber vê yekê kablokirina nerm dikare dema ku ji bo sererastkirina topolojiyê tê xwestin pir kêm bike, bi rengek xweşik piştgirî bide vegera pirjimar da ku sînoran bicîh bîne. Ev sêwiranek PCB -ya ku di nav kun û xalên şax de diherike nîşan dide. Di dema tevgera otomatîkî de, xalên şaxên têlê û kunên bi pozê çêtirîn têne sererast kirin. In most computer-aided design (CAD) systems, the wiring interconnection problem is reduced to the problem of sequentially finding paths between pairs of points in a maze of pads, forbidden areas, and laid wires. Dema ku rêyek tê dîtin, ew sabît dibe û dibe beşek ji mezelê. Nebaşiya têlên rêkûpêk ev e ku dibe ku encama têlkirinê bi fermana têlbirînê ve girêdayî be. Gava ku qalîteya topolojîkî hîn ji bêkêmasî dûr be, pirsgirêka “asêbûnê” li deverên piçûk ên herêmî çêdibe. But no matter which wire you rewire, it’s not going to improve the quality of the wiring. This is a serious problem in all CAD systems using sequential optimization. This is where the bending elimination process is useful. Çêlkirina têlê behsa diyardeyê dike ku têlek di yek torê de divê li dora hêmanek li ser torek din bimeşe da ku bigihîje tiştek. Rewiring a wire will not correct this. Mînakek berhevkirinê tê xuyang kirin. A lit red wire travels around a pin in the other network, and an unlit red wire connects to this pin. Encamên pêvajoya otomatîkî têne xuyang kirin. In the second case (on another layer), a lighted green wire is automatically rewired by changing the wiring layer (from green to red). Eliminate wire bending by automatically optimizing wire shape (approximate arcs with line segments just to show any Angle examples without arcs). (top) original design, (bottom) after eliminating bending design. Têlên sorkirî têne xuyang kirin. Di dara Steiner de, pêdivî ye ku hemî xêz wekî perçeyan bi vertikan (xalên dawîn û zêdekirin) ve bêne girêdan. Li serê her serokek nû, pêdivî ye ku sê beş li hev bicivin û divê ji sê beşan zêdetir neqedin. The Angle between the line segments that converge to the vertex shall not be less than 120 degrees. Ne pir dijwar e ku meriv Steiner -ê bi van taybetmendiyên şertî yên têra xwe ava bike, lê ew ne pêdivî ye ku hindik be. Gray Steiner trees are not optimal, but black Steiner trees are. Di sêwirana danûstendina pratîkî de, pêdivî ye ku celeb celeb astengî bêne berçav kirin. Ew şiyana çêkirina darên herî kêm ên bi hem algorîtmayan û hem jî darên Steiner bi karanîna metodên geometrîkî sînordar dikin. The obstacles are shown in gray and we recommend starting at any end vertex. If there is more than one adjacent terminating vertex, you should choose one that allows you to continue using the second vertex. It depends on the Angle. Mekanîzma sereke li vir algorîtmayek bi hêz e ku hêzên ku li ser rûkên nû tevdigerin dihejmêre û wan dubare ber bi xalek hevsengiyê ve dibe (mezinahî û rêça hêzan bi têlên li xalên şaxên cîran ve girêdayî ye). Ger Goşeya di navbera cotek perçeyên xetê yên ku bi werdek ve girêdayî ne (termînus an pêvek) ji 120 dereceyan kêmtir be, deverek şax dikare were lê zêde kirin, û dûv re jî algorîtmayek mekanîkî were bikar anîn ku pozîsyona vertexê xweş bike. It’s worth noting that simply sorting all angles in descending order and adding new vertices in that order doesn’t work, and the result is worse. After adding a new node, you should check the minimum of a subnet consisting of four pins:

1. If a vertex is added to the vicinity of another newly added vertex, check for the smallest four-pin network.

2. If the four-pin network is not minimal, select a pair of “diagonal” (belonging to the quadrilateral diagonal) endpoints or virtual terminal nodes (virtual terminal nodes – wire bends).

3. The line segment that connects the endpoint (virtual endpoint) to the nearest new vertex is replaced by the line segment that connects the endpoint (virtual endpoint) to the distant new vertex.

4. Use mechanical algorithms to optimize vertex positions.

This method does not guarantee to build the smallest network, but compared with other methods, it can achieve the smallest network length without grazing. Di heman demê de ew rê dide deverên ku girêdanên xala paşîn qedexe ne, û hejmara nodên dawîn dikare keyfî be.

Flexible wiring at any Angle has some other interesting advantages. For example, if you can automatically move many objects with the help of automatic real-time wire shape recalculation, you can create parallel serpentine lines. This cabling method makes better use of space, minimizes the number of iterations, and allows for flexible use of tolerances. If there are two serpentine lines interlaced with each other, the automatic cabler will reduce the length of one or both, depending on rule priority.

Consider the wiring of BGA components. In the traditional peripheral-to-center approach, the number of channels to the periphery is reduced by 8 with each successive layer (due to a reduction in perimeter). For example, a 28x28mm component with 784 pins requires 10 layers. Some of the layers in the diagram have escaped wiring. Nîgara 16 çaryek BGA destnîşan dike. Di heman demê de, dema ku hûn rêbaza têlên “navenda li dorhêlê” bikar tînin, hêjmara kanalên ku ji bo derketina perîferiyê hewce ne ji qat bi qat naguhere. Ev dê hejmara qatan pir kêm bike. Ji bo mezinahiya pêkhateyek 28x28mm, 7 tebeq bes in. Ji bo pêkhateyên mezintir, ew serketî ye. Figure 17 shows a quarter of the BGA. An example of BGA wiring is shown. When using the “center to periphery” cabling approach, we can complete the cabling of all networks. Kabloya otomatîk a topolojîk a Angle -ya Arbitrary dikare vê bike. Traditional automatic cablers cannot route this example. Shows an example of a real PCB where the engineer reduced the number of signal layers from 6 to 4 (compared to the specification). In addition, it took engineers only half a day to complete the wiring of the PCB.