Tento článok stručne popisuje spôsob programovania PCB systém kontroly pravidiel návrhu (DRC). Akonáhle je návrh DPS získaný pomocou nástroja na generovanie obvodových schém, je možné spustiť DRC a nájsť všetky poruchy, ktoré porušujú pravidlá návrhu DPS. To sa musí vykonať pred začatím následného spracovania a vývojár generátora obvodov musí poskytnúť nástroje DRC, ktoré väčšina návrhárov plošných spojov ľahko zvládne.

Písanie vlastnej kontroly pravidiel návrhu DPS má mnoho výhod. Aj keď kontrola dizajnu DPS nie je taká jednoduchá, nie je nezvládnuteľná, pretože každý návrhár DPS, ktorý pozná existujúce programovacie alebo skriptovacie jazyky, to dokáže a výhody sú neoceniteľné.

Predávané univerzálne nástroje však často nie sú dostatočne flexibilné, aby splnili konkrétne potreby návrhu DPS. Výsledkom je, že zákazníci musia hlásiť nové požiadavky na funkcie vývojárom nástrojov DRC, čo často vyžaduje peniaze a čas, najmä ak sú požiadavky neustále aktualizované. Našťastie väčšina vývojárov nástrojov môže svojim zákazníkom poskytnúť jednoduchý spôsob, ako napísať vlastné DRC, aby splnili svoje špecifické potreby. Tento účinný nástroj však nie je široko uznávaný ani používaný. Tento článok poskytuje praktický sprievodca, ako čo najlepšie využiť nástroje DRC.

Pretože DRC musí prechádzať doskou plošných spojov, aby navrhla celú schému zapojenia vrátane každého symbolu, každého pinu, každej siete, každého atribútu a v prípade potreby vytvorila neobmedzený počet súborov „príslušenstva“. Ako je popísané v časti 4.0, DRC môže nahlásiť akékoľvek menšie odchýlky od pravidiel návrhu DPS. Jeden z priložených súborov môže napríklad obsahovať všetky oddeľovacie kondenzátory použité pri návrhu DPS. Ak je kapacitné číslo nižšie alebo vyššie, ako sa očakávalo, na miestach, kde sa môžu vyskytnúť problémy s DV/DT elektrického vedenia, budú umiestnené červené značky. Tieto pomocné súbory môžu byť nevyhnutné, ale nie sú nevyhnutne vytvorené žiadnym komerčným nástrojom DRC.

Ako navrhnúť kontrolu pravidel DPS DRC

Ďalšou výhodou DRC je, že sa dá ľahko aktualizovať tak, aby vyhovoval novým funkciám návrhu DPS, napríklad tým, ktoré môžu mať vplyv na pravidlá návrhu DPS. Akonáhle získate dostatočné skúsenosti v tejto oblasti, existuje mnoho ďalších funkcií, ktoré môžete implementovať.

Ak napríklad môžete napísať svoj vlastný DRC, môžete napísať svoj vlastný nástroj na vytváranie kusovníkov, aby lepšie vyhovoval špecifickým potrebám používateľov, napríklad ako získať „dodatočný hardvér“ (napríklad zásuvky, radiátory alebo skrutkovače) pre zariadenia, ktoré nie sú sú súčasťou databázy schém zapojenia. Alebo môže návrhár DPS napísať vlastný analyzátor netlistov Verilog s dostatočnou flexibilitou v dizajnovom prostredí DPS, napríklad ako získať modely Verilog alebo časové súbory vhodné pre konkrétne zariadenie. V skutočnosti, pretože DRC prechádza celým obvodovým diagramom návrhu DPS, je možné zhromaždiť všetky platné informácie na výstup simulácie a/alebo kusovníka potrebného na analýzu netlistu návrhu DPS na návrh DPS.

Diskutovať o týchto témach bez poskytnutia akéhokoľvek programového kódu by bolo náročné, preto použijeme ako príklad nástroj na získanie schémy zapojenia. Tento článok používa spoločnosť Mentor Graphics na vývoj nástroja ViewDraw pripojeného k produktovej rade PADS-Designer. Okrem toho sme použili nástroj ViewBase, čo je zjednodušená rutinná knižnica C, ktorú je možné vyvolať na prístup do databázy ViewDraw. S nástrojom ViewBase môžu návrhári DPS ľahko písať kompletné a efektívne nástroje DRC pre ViewDraw vo formáte C/C. Je dôležité poznamenať, že základné princípy, ktoré sú tu diskutované, sa vzťahujú na akýkoľvek iný schematický nástroj PCB.

Vstupný súbor

DRC potrebuje okrem databázy schém zapojenia aj vstupné súbory, ktoré môžu popisovať konkrétne situácie, napríklad názov legitímnej energetickej siete automaticky pripojenej k výkonovej rovine. Ak sa napríklad sieť POWER nazýva POWER, rovina POWER sa automaticky pripojí k rovine POWER pomocou zariadenia typu back-end package (ako je to možné v programe ViewDrawpcbfwd). Nasleduje zoznam vstupných súborov, ktoré musia byť umiestnené na pevnom globálnom mieste, aby DRC mohlo automaticky vyhľadávať a čítať a potom tieto informácie interne uložiť do DRC za behu.

Niektoré symboly musia mať kolíky externého napájacieho kábla, pretože nie sú pripojené k bežnej vrstve napájacieho kábla. Napríklad kolíky VCC zariadenia ECL sú buď pripojené k VCC alebo GROUND; Jeho kolík VEE je možné pripojiť k uzemneniu alebo k rovine -5.0V. Okrem toho je možné kolík napájacieho kábla tiež pripojiť k filtru pred dosiahnutím vrstvy napájacieho kábla.

Kolík napájacieho kábla nie je bežne pripevnený k symbolu zariadenia. Namiesto toho vlastnosť symbolu (tu nazývaného SIGNÁL) popisuje, ktorý pin je napájací alebo uzemňovací kolík, a opisuje názov siete, ku ktorej by mal byť pin pripojený.

SIGNÁL = VCC: 10

SIGNÁL = UZEMNENIE: 20

DRC dokáže túto vlastnosť prečítať a zaistiť, aby bol názov siete uložený v súbore legal_pwr_net_name. Ak názov siete nie je zahrnutý v názve legal_pwr_net_name, napájací kolík nebude pripojený k výkonovej rovine, čo je vážny problém.

Súbor legal_pwr_net_name Voliteľný. Tento súbor obsahuje všetky legálne sieťové názvy signálov POWER, ako napríklad VCC, V3_3P a VDD. V nástrojoch na rozloženie/smerovanie DPS musia názvy rozlišovať malé a veľké písmená. VCC vo všeobecnosti nie je to isté ako VCC alebo VCC. VCC môže byť napájaný 5.0 V a V3_3P môže byť 3.3 V.

Súbor legal_pwr_net_name je voliteľný, pretože konfiguračný súbor zariadenia na zapuzdrenie koncového servera musí spravidla obsahovať sadu platných názvov sieťových káblov. Ak sa na návrh nástrojového zapojenia systému Allegro používa CadencePCB, názov súboru PCBFWD je Allegro.cfg a má nasledujúce vstupné parametre:

UZEMNENIE: UZEMNENIE VSS CGND GND

Napájanie: VCC VDD VEE V3_3P V2_5P 5V 12V

Ak by DRC dokázalo čítať súbor allegro.cfg priamo namiesto názvu legal_pwr_net_name, dosiahlo by to lepšie výsledky (tj. Menšiu šancu na zavedenie chýb).