Este artigo descreve resumidamente um método de programação PCB sistema verificador de regras de design (DRC). Uma vez que o design de PCB é obtido usando a ferramenta de geração de diagrama de circuito, o DRC pode ser executado para encontrar quaisquer falhas que violem as regras de design de PCB. Isso deve ser feito antes do início do processamento subsequente, e o desenvolvedor do gerador de circuito deve fornecer ferramentas DRC que a maioria dos projetistas de PCB possa dominar facilmente.

Há muitas vantagens em escrever seu próprio verificador de regras de design de PCB. Embora o verificador de design de PCB não seja tão simples, ele não é gerenciável, porque qualquer designer de PCB familiarizado com a programação existente ou linguagens de script pode fazê-lo, e os benefícios são inestimáveis.

No entanto, as ferramentas de uso geral comercializadas geralmente não são flexíveis o suficiente para atender às necessidades específicas de projeto de PCB. Como resultado, os novos requisitos de recursos devem ser relatados pelos clientes aos desenvolvedores de ferramentas DRC, o que geralmente leva dinheiro e tempo, especialmente se os requisitos são atualizados constantemente. Felizmente, a maioria dos desenvolvedores de ferramentas pode fornecer a seus clientes uma maneira fácil de escrever seu próprio DRC para atender às suas necessidades específicas. No entanto, essa ferramenta poderosa não é amplamente reconhecida ou usada. Este artigo fornece um guia prático para obter o máximo das ferramentas da RDC.

Já que o DRC deve atravessar o PCB para projetar todo o diagrama de circuito, incluindo cada símbolo, cada pino, cada rede, cada atributo e criar um número ilimitado de arquivos “acessórios”, se necessário. Conforme descrito na Seção 4.0, o DRC pode sinalizar qualquer desvio menor das regras de design de PCB. Por exemplo, um dos arquivos anexados pode conter todos os capacitores de desacoplamento usados ​​no projeto do PCB. Se o número da capacitância for menor ou maior do que o esperado, marcas vermelhas serão colocadas onde podem ocorrer problemas de DV / DT da linha de alimentação. Esses arquivos auxiliares podem ser necessários, mas não são necessariamente criados por qualquer ferramenta DRC comercial.

Como projetar o verificador de regras PCB DRC

Outra vantagem do DRC é que ele pode ser facilmente atualizado para acomodar novos recursos de design de PCB, como aqueles que podem afetar as regras de design de PCB. Além disso, depois de ganhar experiência suficiente na área, existem muitos outros recursos que você pode implementar.

Por exemplo, se você pode escrever seu próprio DRC, você pode escrever sua própria ferramenta de criação de BOM para melhor atender às necessidades específicas do usuário, como como obter “hardware adicional” (como soquetes, radiadores ou chaves de fenda) para dispositivos que não são eles próprios fazem parte do banco de dados de diagramas de circuitos. Ou o projetista de PCB pode escrever seu próprio analisador de netlist Verilog com flexibilidade suficiente no ambiente de design de PCB, como obter modelos Verilog ou arquivos de tempo adequados para um dispositivo específico. Na verdade, como o DRC atravessa todo o diagrama do circuito do projeto do PCB, é possível reunir todas as informações válidas para gerar a simulação e / ou BOM necessária para a análise da netlist Verilog do projeto do PCB.

Seria um exagero discutir esses tópicos sem fornecer nenhum código de programa; portanto, usaremos uma ferramenta de recuperação de diagrama de circuito como exemplo. Este artigo usa a empresa Mentor Graphics para desenvolver a ferramenta ViewDraw anexada à linha de produtos do PADS-Designer. Além disso, usamos a ferramenta ViewBase, que é uma biblioteca de rotina C simplificada que pode ser chamada para acessar o banco de dados ViewDraw. Com a ferramenta ViewBase, os designers de PCB podem facilmente escrever ferramentas DRC completas e eficientes para ViewDraw em C / C. É importante observar que os princípios básicos discutidos aqui se aplicam a qualquer outra ferramenta esquemática de PCB.

O arquivo de entrada

Além do banco de dados do diagrama de circuito, o DRC também precisa de arquivos de entrada que podem descrever situações específicas, como o nome de uma rede de energia legítima automaticamente conectada ao plano de energia. Por exemplo, se a rede POWER é chamada de POWER, o plano POWER é automaticamente conectado ao plano POWER usando um dispositivo de pacote de back-end (conforme aplicável a ViewDrawpcbfwd). A seguir está uma lista de arquivos de entrada que devem ser colocados em um local global fixo para que o DRC possa localizar e ler automaticamente e, em seguida, salvar essas informações internamente no DRC em tempo de execução.

Alguns símbolos devem ter pinos de cabo de alimentação externos porque não estão conectados à camada normal do cabo de alimentação. Por exemplo, os pinos VCC do dispositivo ECL são conectados ao VCC ou TERRA; Seu pino VEE pode ser conectado ao GROUND ou ao plano -5.0V. Além disso, o pino do cabo de alimentação também pode ser conectado ao filtro antes de atingir a camada do cabo de alimentação.

Um pino do cabo de alimentação normalmente não é anexado a um símbolo de dispositivo. Em vez disso, uma propriedade do símbolo (chamada de SINAL aqui) descreve qual pino é um pino de alimentação ou aterramento e descreve o nome da rede à qual o pino deve ser conectado.

SINAL = VCC: 10

SINAL = TERRA: 20

O DRC pode ler esta propriedade e garantir que o nome da rede seja armazenado no arquivo legal_pwr_net_name. Se o nome da rede não estiver incluído em legal_pwr_net_name, o pino de alimentação não será conectado ao plano de alimentação, o que é um problema sério.

Arquivo legal_pwr_net_name Opcional. Este arquivo contém todos os nomes de rede legais de sinais POWER, como VCC, V3_3P e VDD. Nas ferramentas de layout / roteamento de PCB, os nomes precisam fazer distinção entre maiúsculas e minúsculas. Geralmente, VCC não é o mesmo que VCC ou VCC. VCC pode ser uma fonte de alimentação de 5.0 V e V3_3P pode ser uma fonte de alimentação de 3.3 V.

O arquivo legal_pwr_net_name é opcional, porque o arquivo de configuração do dispositivo de encapsulamento de backend geralmente deve conter um conjunto de nomes de rede de cabos de alimentação válidos. Se CadencePCB for usado para projetar a ferramenta de fiação Allegro da Systems, o nome do arquivo PCBFWD será Allegro.cfg e terá os seguintes parâmetros de entrada:

TERRA: VSS CGND GND TERRA

Fonte de alimentação: VCC VDD VEE V3_3P V2_5P 5V 12V

Se o DRC pudesse ler o arquivo allegro.cfg diretamente em vez de legal_pwr_net_name, obteria melhores resultados (ou seja, menos chance de introduzir erros).