Како можат дизајнерите на ПХБ да користат алатки за планирање и жици за топологија за брзо завршување на дизајнот на ПХБ?

Овој труд се фокусира на ПХБ дизајнерите кои користат IP, и понатаму користејќи алатки за планирање и насочување на топологија за поддршка на IP, брзо го комплетираат целиот дизајн на ПХБ. Како што можете да видите од Слика 1, одговорноста на инженерот за дизајн е да ја добие ИП со поставување на мал број потребни компоненти и планирање на критични патеки за меѓусебно поврзување меѓу нив. Откако ќе се добие ИП, информацијата за ИП може да се достави до дизајнерите на ПХБ кои го прават остатокот од дизајнот.

Како можат дизајнерите на ПХБ да користат алатки за планирање и жици за топологија за брзо завршување на дизајнот на ПХБ

Слика 1: Дизајнерските инженери добиваат ИП, дизајнерите на ПХБ дополнително користат алатки за планирање на топологија и жици за поддршка на ИП, брзо го комплетираат целиот дизајн на ПХБ.

Наместо да поминат низ процес на интеракција и повторување помеѓу инженерите за дизајн и дизајнерите на ПХБ за да ја добијат точната намера за дизајн, инженерите за дизајн веќе ги добиваат овие информации и резултатите се прилично точни, што им помага многу на дизајнерите на ПХБ. Во многу дизајни, инженерите за дизајн и дизајнерите на ПХБ прават интерактивен распоред и жици, што одзема драгоцено време од двете страни. Историски гледано, интерактивноста е неопходна, но одзема многу време и е неефикасна. Првичниот план обезбеден од инженерот за дизајн може да биде само рачен цртеж без соодветни компоненти, ширина на шина или сигнали за излез на игла.

Додека инженерите кои користат техники за планирање на топологија можат да го доловат изгледот и меѓусебните врски на некои компоненти додека дизајнерите на ПХБ се вклучуваат во дизајнот, дизајнот може да бара распоред на други компоненти, да фати други структури на ИО и магистрали и сите интерконекции.

Дизајнерите на ПХБ треба да усвојат планирање на топологија и да комуницираат со поставени и необјавени компоненти за да постигнат оптимален план за распоред и интеракција, со што ќе се подобри ефикасноста на дизајнот на ПХБ.

Откако ќе се постават критични области и области со висока густина и ќе се добие планирање за топологија, изгледот може да се заврши пред конечното планирање на топологијата. Затоа, некои патеки за топологија можеби ќе треба да работат со постојниот распоред. Иако се со помал приоритет, сепак треба да се поврзат. Така, дел од планирањето беше генериран околу изгледот на компонентите. Покрај тоа, ова ниво на планирање може да бара повеќе детали за да се даде потребниот приоритет на другите сигнали.

Детално планирање на топологија

Слика 2 покажува детален распоред на компонентите откако ќе се постават. Автобусот има вкупно 17 бита, и тие имаат прилично добро организиран проток на сигнал.

Слика 2: Мрежните линии за овие автобуси се резултат на планирање и распоред на топологија со поголем приоритет.

За да го испланираат овој автобус, дизајнерите на ПХБ треба да ги земат предвид постојните бариери, правилата за дизајн на слоеви и други важни ограничувања. Имајќи ги предвид овие услови, тие одредија тополошка патека за магистралата како што е прикажано на слика 3.

Слика 3: Планираниот автобус.

На слика 3, деталот „1“ ги прикажува иглите на компонентите на горниот слој „црвено“ за тополошката патека што води од пиновите на компонентите до деталите „2“. Некапсулираната област што се користи за овој дел, и само првиот слој е идентификуван како кабелски слој. Ова изгледа очигледно од аспект на дизајнот, а алгоритмот за рутирање ќе користи тополошка патека со горниот слој поврзан со црвено. Сепак, некои пречки може да му обезбедат на алгоритмот други опции за рутирање на слојот пред автоматско рутирање на оваа конструкција.

Бидејќи автобусот е организиран во тесни траги на првиот слој, дизајнерот започнува да го планира преминот кон третиот слој во детали 3, земајќи го предвид растојанието што автобусот го поминува низ целиот ПХБ. Забележете дека оваа тополошка патека на третиот слој е поширока од горниот слој поради дополнителниот простор потребен за да се приспособи на импедансата. Покрај тоа, дизајнот ја одредува точната локација (17 дупки) за конверзија на слојот.

Со оглед на тоа што тополошката патека го следи десниот центар на Слика 3 до детали „4“, треба да се извлечат многу споеви во форма на Т-форма од врските на тополошките патеки и одделни пинови за компоненти. Изборот на дизајнерот на ПХБ е да го задржи поголемиот дел од протокот на поврзување на слојот 3 и преку другите слоеви за поврзување на пиновите на компонентите. Така, тие нацртаа област за топологија за да ја покажат врската од главниот пакет до слојот 4 (розова) и ги натераа овие еднобитни контакти во форма на Т да се поврзат со слојот 2, а потоа да се поврзат со пиновите на уредот користејќи други пропусти.

Тополошките патеки продолжуваат на ниво 3 до детали „5“ за поврзување активни уреди. Овие врски потоа се поврзуваат од активните пинови со отпорник за повлекување под активниот уред. Дизајнерот користи друга област за топологија за да ги регулира врските од слојот 3 до слојот 1, каде што пиновите на компонентите се поделени на активни уреди и отпорници за повлекување.

Ова ниво на детално планирање траеше околу 30 секунди за да се заврши. Откако ќе се сними овој план, дизајнерот на ПХБ можеби ќе сака веднаш да насочи или да создаде дополнителни планови за топологија, а потоа да ги заврши сите планови за топологија со автоматско рутирање. Помалку од 10 секунди од завршувањето на планирањето до резултатите од автоматско ожичување. Брзината навистина не е важна, а всушност е губење време ако се игнорираат намерите на дизајнерот и квалитетот на автоматските жици е слаб. Следните дијаграми ги прикажуваат резултатите од автоматското ожичување.

Рутирање на топологија

Почнувајќи од горниот лев агол, сите жици од пиновите за компонентите се наоѓаат на слојот 1, како што е изразено од дизајнерот, и се компресирани во цврста структура на магистрали, како што е прикажано во деталите „1“ и „2“ на слика 4. Транзицијата помеѓу нивото 1 и нивото 3 се одвива детално „3“ и има форма на прекумерно отвор што зазема многу простор. Повторно, факторот на импеданса е земен во предвид, така што линиите се пошироки и повеќе распоредени, како што е претставено со вистинската патека на ширина.

Слика 4: Резултати од рутирање со топологии 1 и 3.

Како што е прикажано во детали „4“ на слика 5, патеката за топологија станува поголема поради потребата да се користат дупки за да се приспособат на едно-битни крстосници од типот Т. Тука планот повторно ја одразува намерата на дизајнерот за овие едно-битни точки за размена од тип Т, поврзување со жици од слој 3 до слој 4. Покрај тоа, трагата на третиот слој е многу тесна, иако малку се проширува на дупката за вметнување, наскоро повторно се стега откако ќе ја помине дупката.

Слика 5: Резултат на рутирање со детали 4 топологија.

Слика 6 го покажува резултатот од автоматско ожичување со детали „5“. Врските за активни уреди на слој 3 бараат конверзија во слој 1. Пропусните дупки се уредно уредно поставени над иглите на компонентите, а жицата од слојот 1 е поврзана прво со активната компонента, а потоа со отпорник за повлекување на слојот 1.

Слика 6: Резултат на рутирање со детали 5 топологија.

Заклучокот од горниот пример е дека 17 -те бита се детално прикажани во четири различни типа на уреди, што ја претставува намерата на дизајнерот за насоката на слојот и патеката, која може да се сними за околу 30 секунди. Тогаш може да се изврши висококвалитетно автоматско ожичување, потребното време е околу 10 секунди.

Со подигање на нивото на апстракција од жици до планирање на топологија, вкупното време за меѓусебно поврзување е значително намалено, а дизајнерите имаат навистина јасно разбирање за густината и потенцијалот да го завршат дизајнот пред да започне интерконекцијата, како на пример зошто да продолжите со жици во овој момент во дизајнот? Зошто да не продолжите со планирањето и да додадете жици одзади? Кога ќе се планира целосната топологија? Ако се земе предвид горниот пример, апстракцијата на еден план може да се користи со друг план, а не со 17 одделни мрежи со многу сегменти на линија и многу дупки во секоја мрежа, концепт што е особено важен кога се разгледува инженерски налог за промена (ЕКО) На

Наредба за инженерска промена (ЕКО)

Во следниот пример, излезот на игла FPGA е нецелосен. Дизајнерските инженери ги известија дизајнерите на ПХБ за овој факт, но од причини за распоред, тие треба да го унапредат дизајнот колку што е можно пред да заврши излезот на FPGA пинот.

Во случај на познат излез на игла, дизајнерот на ПХБ започнува да го планира просторот FPGA, а во исто време, дизајнерот треба да ги земе предвид водите од другите уреди до FPGA. ИО беше планирано да биде на десната страна на FPGA, но сега е на левата страна на FPGA, предизвикувајќи излезот на пинот да биде сосема поинаков од оригиналниот план. Бидејќи дизајнерите работат на повисоко ниво на апстракција, тие можат да ги приспособат овие промени со отстранување на трошоците за преместување на сите жици околу FPGA и замена со измени на патеката за топологија.

Сепак, не се засегнати само FPGas; Овие нови излези со пинови, исто така, влијаат врз водите што излегуваат од поврзаните уреди. Крајот на патеката исто така се движи со цел да се приспособи на патеката за внесување на олово со рамна обвивка; Во спротивно, каблите со изопачен пар ќе се извртат, губејќи вреден простор на ПХБ со висока густина. За извртување на овие битови потребно е дополнителен простор за жици и перфорации, кои можеби нема да се исполнат на крајот од фазата на дизајнирање. Ако распоредот беше тесен, ќе беше невозможно да се направат такви прилагодувања на сите овие правци. Поентата е дека планирањето на топологијата обезбедува повисоко ниво на апстракција, така што имплементацијата на овие ЕКО е многу полесна.

Алгоритмот за автоматско рутирање што ја следи намерата на дизајнерот поставува квалитетен приоритет пред квантитет. Ако се идентификува проблем со квалитетот, сосема е правилно да се остави конекцијата да пропадне отколку да произведе жици со слаб квалитет, од две причини. Прво, полесно е да се поврзе неуспешна врска отколку да се исчисти ова жици со лоши резултати и други операции на жици што ги автоматизираат жиците. Второ, намерата на дизајнерот е извршена и на дизајнерот му останува да го одреди квалитетот на врската. Сепак, овие идеи се корисни само ако врските на неуспешните жици се релативно едноставни и локализирани.

Добар пример е неможноста на кабелскиот уред да постигне 100% планирани врски. Наместо да го жртвувате квалитетот, дозволете им на некои да пропаднат, оставајќи некои неповрзани жици зад себе. Сите жици се насочени со планирање на топологија, но не сите водат до пинови за компоненти. Ова осигурува дека има простор за неуспешни врски и обезбедува релативно лесна врска.

Резиме на оваа статија

Тополошкото планирање е алатка која работи со дигитален сигнализиран процес на дизајн на ПХБ и е лесно достапна за инженерите за дизајн, но исто така има специфични просторни, слоеви и способности за проток на поврзување за комплексни размислувања за планирање. Дизајнерите на ПХБ можат да ја користат алатката за планирање на топологија на почетокот на дизајнот или откако инженерот за дизајн ќе ја добие својата IP адреса, во зависност од тоа кој ја користи оваа флексибилна алатка за најдобро да одговара на нивната дизајнерска средина.

Topичарите за топологија едноставно го следат планот или намерата на дизајнерот да обезбеди квалитетни резултати во каблирање. Планирањето на топологијата, кога се соочува со ЕКО, е многу побрзо за работа отколку одделните врски, со што се овозможува кабелскиот тополог да усвои ЕКО побрзо, обезбедувајќи брзи и точни резултати.