Kako oblikovati preverjevalnik pravil PCB DRC?

Ta članek na kratko opisuje način programiranja PCB sistem za preverjanje pravil oblikovanja (DRC). Ko dobite zasnovo tiskanega vezja z orodjem za ustvarjanje diagramov vezja, lahko DRC zaženete in odkrijete vse napake, ki kršijo pravila oblikovanja tiskanih vezij. To je treba storiti pred začetkom naknadne obdelave, razvijalec generatorja vezij pa mora zagotoviti orodja DRC, ki jih večina oblikovalcev tiskanih vezij zlahka obvlada.

ipcb

Pisanje lastnega orodja za preverjanje oblikovanja tiskanih vezij ima veliko prednosti. Preverjevalnik oblikovanja tiskanih vezij ni tako preprost, vendar ni neobvladljiv, saj lahko to stori vsak oblikovalec tiskanih vezij, ki pozna obstoječe programske ali skriptne jezike, koristi pa so neprecenljive.

Vendar pa tržna orodja za splošno uporabo pogosto niso dovolj prilagodljiva, da bi ustrezala posebnim potrebam pri oblikovanju PCB. Zato morajo kupci nove zahteve po funkcijah prijaviti razvijalcem orodij DRC, kar pogosto zahteva denar in čas, še posebej, če se zahteve nenehno posodabljajo. Na srečo lahko večina razvijalcev orodij svojim strankam ponudi enostaven način za pisanje lastnega DRK -a, ki bo zadovoljil njihove posebne potrebe. Vendar pa to močno orodje ni splošno priznano ali uporabljeno. Ta članek ponuja praktičen vodnik, kako najbolje izkoristiti orodja DRK.

Ker mora DRC prečkati tiskano vezje, da oblikuje celoten diagram vezja, vključno z vsakim simbolom, vsakim zatičem, vsakim omrežjem, vsakim atributom in po potrebi ustvari neomejeno število datotek “dodatne opreme”. Kot je opisano v oddelku 4.0, lahko DRC označi vsako manjše odstopanje od pravil oblikovanja PCB. Na primer, ena od priloženih datotek lahko vsebuje vse ločevalne kondenzatorje, ki se uporabljajo pri načrtovanju tiskanih vezij. Če je število kapacitivnosti nižje ali večje od pričakovanega, bodo na mestu DV/DT napajalnega voda postavljene rdeče oznake. Te pomožne datoteke so morda potrebne, vendar jih ni nujno ustvariti s komercialnim orodjem DRK.

Kako oblikovati DRC za preverjanje pravil PCB

Druga prednost DRC je, da jo je mogoče enostavno posodobiti, da se prilagodi novim oblikovalskim funkcijam PCB, na primer tistim, ki lahko vplivajo na pravila oblikovanja PCB. Poleg tega, ko pridobite dovolj izkušenj na tem področju, lahko uporabite številne druge funkcije.

Na primer, če lahko napišete svoj DRC, lahko napišete tudi lastno orodje za ustvarjanje specifikacij, da bolje odgovorite na posebne potrebe uporabnikov, na primer, kako pridobiti “dodatno strojno opremo” (na primer vtičnice, radiatorje ali izvijače) za naprave, ki niso so del baze podatkov vezja. Ali pa lahko oblikovalec tiskanih vezij napiše lasten analizator verižnih listov Verilog z zadostno prilagodljivostjo v okolju za načrtovanje tiskanih vezij, na primer, kako pridobiti modele Verilog ali časovne datoteke, primerne za določeno napravo. Pravzaprav, ker DRC prečka celoten diagram vezja tiskanega vezja, je mogoče zbrati vse veljavne podatke za izhod simulacije in/ali mejne vrednosti, potrebne za zasnovo tiskanega vezja Verilog analizo netlist.

O teh temah bi bilo težko razpravljati brez podajanja programske kode, zato bomo za primer uporabili orodje za iskanje vezja. Ta članek uporablja podjetje Mentor Graphics za razvoj orodja ViewDraw, priloženega liniji izdelkov PADS-Designer. Poleg tega smo uporabili orodje ViewBase, ki je poenostavljena knjižnica podprogramov C, ki jo je mogoče poklicati za dostop do baze podatkov ViewDraw. Z orodjem ViewBase lahko oblikovalci tiskanih vezij preprosto napišejo popolna in učinkovita orodja DRC za ViewDraw v C/C. Pomembno je omeniti, da osnovna načela, obravnavana tukaj, veljajo za katero koli drugo shematsko orodje za PCB.

Vhodna datoteka

Poleg zbirke diagramov vezja DRC potrebuje tudi vhodne datoteke, ki lahko opišejo posebne situacije, na primer ime zakonitega napajalnega omrežja, ki je samodejno povezano z ravnino napajanja. Če se na primer omrežje POWER imenuje POWER, se ravnina POWER samodejno poveže z ravnino POWER z uporabo zaledne paketne naprave (kot velja za ViewDrawpcbfwd). Spodaj je seznam vhodnih datotek, ki jih je treba namestiti na fiksno globalno lokacijo, tako da lahko DRC samodejno poišče in prebere, nato pa te informacije interno shrani v DRC med izvajanjem.

Nekateri simboli morajo imeti zunanje zatiče napajalnega kabla, ker niso povezani z običajno plastjo napajalnega kabla. Zatiči VCC naprave ECL so na primer povezani z VCC ali ZEMLJO; Njegov pin VEE lahko priključite na GROUND ali ravnino -5.0V. Poleg tega lahko pin za napajalni kabel priključite tudi na filter, preden dosežete plast napajalnega kabla.

Zatič napajalnega kabla običajno ni pritrjen na simbol naprave. Namesto tega lastnost simbola (tukaj imenovan SIGNAL) opisuje, kateri pin je napajalni ali ozemljitveni, in opisuje ime omrežja, na katerega mora biti priključen pin.

SIGNAL = VCC: 10

SIGNAL = OSNOVA: 20

DRC lahko prebere to lastnost in zagotovi, da je ime omrežja shranjeno v datoteki legal_pwr_net_name. Če ime omrežja ni vključeno v legal_pwr_net_name, napajalni zatič ne bo povezan z ravnino napajanja, kar je resen problem.

Datoteka legal_pwr_net_name Neobvezno. Ta datoteka vsebuje vsa zakonita omrežna imena signalov POWER, kot so VCC, V3_3P in VDD. V orodjih za postavitev/usmerjanje tiskanih vezij morajo biti imena velike in male črke. Na splošno VCC ni isto kot VCC ali VCC. VCC je lahko 5.0V napajanje, V3_3P pa 3.3V napajanje.

Datoteka legal_pwr_net_name je neobvezna, ker mora konfiguracijska datoteka naprave za inkapsulacijo zaledne datoteke običajno vsebovati niz veljavnih imen omrežja napajalnega kabla. Če se CadencePCB uporablja za oblikovanje orodja za ožičenje sistemov Allegro, je ime datoteke PCBFWD Allegro.cfg in ima naslednje vstopne parametre:

GROUND: VSS CGND GND GROUND

Napajanje: VCC VDD VEE V3_3P V2_5P 5V 12V

Če bi DRC lahko bral datoteko allegro.cfg neposredno namesto legal_pwr_net_name, bi to prineslo boljše rezultate (tj. Manj možnosti za napake).