W tym artykule pokrótce opisano metodę programowania PCB system sprawdzania reguł projektowych (DRC). Po uzyskaniu projektu PCB za pomocą narzędzia do generowania schematów obwodów, DRC można uruchomić, aby znaleźć wszelkie awarie, które naruszają zasady projektowania PCB. Należy to zrobić przed rozpoczęciem dalszego przetwarzania, a twórca generatora obwodów musi zapewnić narzędzia DRC, które większość projektantów PCB może łatwo opanować.

Istnieje wiele zalet napisania własnego narzędzia do sprawdzania reguł projektowania PCB. Chociaż narzędzie do sprawdzania projektu PCB nie jest takie proste, nie jest niewykonalne, ponieważ każdy projektant PCB zaznajomiony z istniejącymi językami programowania lub skryptów może to zrobić, a korzyści są nieocenione.

Jednak oferowane na rynku narzędzia ogólnego przeznaczenia często nie są wystarczająco elastyczne, aby sprostać konkretnym potrzebom projektowania PCB. W rezultacie nowe wymagania dotyczące funkcji muszą być zgłaszane przez klientów twórcom narzędzi DRC, co często wymaga czasu i pieniędzy, zwłaszcza jeśli wymagania są stale aktualizowane. Na szczęście większość twórców narzędzi może zapewnić swoim klientom łatwy sposób na napisanie własnego DRC, aby spełnić ich specyficzne potrzeby. Jednak to potężne narzędzie nie jest powszechnie znane ani używane. Ten artykuł zawiera praktyczny przewodnik, jak najlepiej wykorzystać narzędzia DRC.

Ponieważ DRC musi przemierzać PCB, aby zaprojektować cały schemat obwodu, w tym każdy symbol, każdy pin, każdą sieć, każdy atrybut i w razie potrzeby utworzyć nieograniczoną liczbę plików „akcesoriów”. Jak opisano w rozdziale 4.0, DRC może oznaczać wszelkie drobne odchylenia od zasad projektowania PCB. Na przykład jeden z załączonych plików może zawierać wszystkie kondensatory odsprzęgające użyte w projekcie PCB. Jeśli liczba pojemności jest niższa lub wyższa niż oczekiwana, czerwone znaczniki zostaną umieszczone w miejscach, w których mogą wystąpić problemy z DV/DT na linii zasilającej. Te pliki pomocnicze mogą być konieczne, ale niekoniecznie są tworzone przez jakiekolwiek komercyjne narzędzie DRC.

Jak zaprojektować kontroler reguł PCB DRC?

Kolejną zaletą DRC jest to, że można go łatwo zaktualizować, aby uwzględnić nowe funkcje projektowania PCB, takie jak te, które mogą wpływać na zasady projektowania PCB. Co więcej, gdy zdobędziesz wystarczające doświadczenie w tej dziedzinie, możesz wdrożyć wiele innych funkcji.

Na przykład, jeśli możesz napisać własny DRC, możesz napisać własne narzędzie do tworzenia BOM, aby lepiej odpowiadać na konkretne potrzeby użytkownika, takie jak uzyskanie „dodatkowego sprzętu” (takiego jak gniazda, grzejniki lub śrubokręty) dla urządzeń, które nie są sami są częścią bazy danych schematów. Lub projektant PCB może napisać własny analizator listy sieci Verilog z wystarczającą elastycznością w środowisku projektowania PCB, takim jak sposób uzyskania modeli Verilog lub plików czasu odpowiednich dla konkretnego urządzenia. W rzeczywistości, ponieważ DRC przemierza cały schemat obwodu projektowego PCB, możliwe jest zebranie wszystkich ważnych informacji w celu wygenerowania symulacji i/lub BOM wymaganej do analizy listy sieciowej Verilog projektu PCB.

Dyskusja na te tematy bez podawania kodu programu byłaby naciągnięta, więc jako przykład użyjemy narzędzia do wyszukiwania schematów obwodów. W tym artykule firma Mentor Graphics opracowała narzędzie ViewDraw dołączone do linii produktów PADS-Designer. Ponadto użyliśmy narzędzia ViewBase, które jest uproszczoną biblioteką procedur C, którą można wywołać, aby uzyskać dostęp do bazy danych ViewDraw. Dzięki narzędziu ViewBase projektanci PCB mogą z łatwością napisać kompletne i wydajne narzędzia DRC dla ViewDraw w C/C. Należy zauważyć, że podstawowe zasady omówione tutaj mają zastosowanie do każdego innego narzędzia do tworzenia schematów PCB.

Plik wejściowy

Oprócz bazy danych schematów obwodów DRC potrzebuje również plików wejściowych, które mogą opisywać określone sytuacje, takie jak nazwa legalnej sieci energetycznej automatycznie połączonej z płaszczyzną zasilania. Na przykład, jeśli sieć POWER nazywa się POWER, płaszczyzna POWER jest automatycznie łączona z płaszczyzną POWER za pomocą urządzenia pakietu zaplecza (jak ma to zastosowanie do ViewDrawpcbfwd). Poniżej znajduje się lista plików wejściowych, które muszą być umieszczone w stałej lokalizacji globalnej, aby DRC mógł automatycznie wyszukiwać i odczytywać, a następnie zapisywać te informacje wewnętrznie w DRC w czasie wykonywania.

Niektóre symbole muszą mieć styki zewnętrznego przewodu zasilającego, ponieważ nie są one połączone ze zwykłą warstwą przewodu zasilającego. Na przykład piny VCC urządzenia ECL są podłączone do VCC lub GROUND; Jego pin VEE można podłączyć do uziemienia lub płaszczyzny -5.0V. Ponadto pin przewodu zasilającego można również podłączyć do filtra przed dotarciem do warstwy przewodu zasilającego.

Styk kabla zasilającego nie jest zwykle przymocowany do symbolu urządzenia. Zamiast tego właściwość symbolu (nazywana tutaj SYGNAŁEM) opisuje, który pin jest pinem zasilania lub uziemienia i opisuje nazwę sieci, do której pin powinien być podłączony.

SYGNAŁ = VCC:10

SYGNAŁ = UZIEMIENIE:20

DRC może odczytać tę właściwość i upewnić się, że nazwa sieci jest przechowywana w pliku legal_pwr_net_name. Jeśli nazwa sieci nie jest zawarta w legal_pwr_net_name, pin zasilania nie zostanie podłączony do płaszczyzny zasilania, co stanowi poważny problem.

Plik legal_pwr_net_name Opcjonalny. Ten plik zawiera wszystkie legalne nazwy sieciowe sygnałów POWER, takie jak VCC, V3_3P i VDD. W narzędziach do układania/trasowania PCB w nazwach musi być rozróżniana wielkość liter. Ogólnie rzecz biorąc, VCC to nie to samo, co VCC lub VCC. VCC może być zasilaniem 5.0V, a V3_3P może być zasilaniem 3.3V.

Plik legal_pwr_net_name jest opcjonalny, ponieważ plik konfiguracji urządzenia do enkapsulacji zaplecza musi zwykle zawierać zestaw poprawnych nazw sieci kabli zasilających. Jeśli CadencePCB jest używany do projektowania narzędzia do okablowania Allegro firmy Systems, nazwa pliku PCBFWD to Allegro.cfg i ma następujące parametry wejściowe:

UZIEMIENIE: VSS CGND GND UZIEMIENIE

Zasilanie: VCC VDD VEE V3_3P V2_5P 5 V 12 V;

Gdyby DRC mógł bezpośrednio odczytać plik allegro.cfg zamiast legal_pwr_net_name, uzyskałoby lepsze wyniki (tj. mniejsze prawdopodobieństwo wprowadzenia błędów).