Si mund të përdorin dizajnerët e PCB -së mjetet e planifikimit dhe instalimeve të topologjisë për të përfunduar shpejt dizajnin e PCB -së?

Ky punim fokusohet në PCB projektuesit që përdorin IP, dhe më tej duke përdorur mjetet e planifikimit dhe të drejtimit të topologjisë për të mbështetur IP, përfundojnë shpejt të gjithë modelin e PCB. Siç mund ta shihni nga Figura 1, përgjegjësia e inxhinierit të projektimit është të marrë IP duke parashtruar një numër të vogël të përbërësve të nevojshëm dhe duke planifikuar shtigje kritike të ndërlidhjes mes tyre. Sapo të merret IP, informacioni IP mund t’u sigurohet projektuesve të PCB që bëjnë pjesën tjetër të projektimit.

ipcb

Si mund të përdorin projektuesit e PCB -së mjetet e planifikimit dhe instalimeve të topologjisë për të përfunduar shpejt dizajnin e PCB -së

Figura 1: Inxhinierët e projektimit marrin IP, projektuesit e PCB përdorin më tej mjetet e planifikimit të topologjisë dhe instalimet elektrike për të mbështetur IP, duke përfunduar shpejt të gjithë modelin e PCB.

Në vend që të kaloni një proces ndërveprimi dhe përsëritjeje midis inxhinierëve të projektimit dhe projektuesve të PCB për të marrë qëllimin e duhur të projektimit, inxhinierët e projektimit tashmë e marrin këtë informacion dhe rezultatet janë mjaft të sakta, gjë që ndihmon shumë projektuesit e PCB. Në shumë modele, inxhinierët e projektimit dhe projektuesit e PCB bëjnë paraqitjen dhe instalimin interaktiv, i cili konsumon kohë të vlefshme nga të dy anët. Historikisht, ndërveprimi është i nevojshëm, por kërkon kohë dhe joefikas. Plani fillestar i ofruar nga inxhinieri i projektimit mund të jetë vetëm një vizatim manual pa përbërësit e duhur, gjerësinë e autobusit ose sinjalet e daljes së pinit.

Ndërsa inxhinierët që përdorin teknikat e planifikimit të topologjisë mund të kapin paraqitjen dhe ndërlidhjet e disa komponentëve pasi projektuesit e PCB përfshihen në dizajn, dizajni mund të kërkojë paraqitjen e përbërësve të tjerë, të kapë struktura të tjera IO dhe autobusësh dhe të gjitha ndërlidhjet.

Dizajnerët e PCB -ve duhet të miratojnë planifikimin e topologjisë dhe të ndërveprojnë me komponentët e shtruar dhe pa veshje për të arritur planifikimin optimal të planit dhe ndërveprimit, duke përmirësuar kështu efikasitetin e dizajnit të PCB.

Pasi të përcaktohen zonat kritike dhe me densitet të lartë dhe të merret planifikimi i topologjisë, paraqitja mund të përfundojë para planifikimit përfundimtar të topologjisë. Prandaj, disa shtigje të topologjisë mund të kenë nevojë të punojnë me paraqitjen ekzistuese. Edhe pse ato janë me përparësi më të ulët, ato ende duhet të lidhen. Kështu, një pjesë e planifikimit u krijua rreth paraqitjes së përbërësve. Për më tepër, ky nivel i planifikimit mund të kërkojë më shumë detaje për t’i dhënë përparësi të nevojshme sinjaleve të tjera.

Planifikimi i detajuar i topologjisë

Figura 2 tregon një paraqitje të detajuar të përbërësve pasi të jenë shtruar. Autobusi ka 17 bit në total, dhe ato kanë një rrjedhë sinjali mjaft të mirëorganizuar.

 

Si mund të përdorin projektuesit e PCB -së mjetet e planifikimit dhe instalimeve të topologjisë për të përfunduar shpejt dizajnin e PCB -së

Figura 2: Linjat e rrjetit për këto autobusë janë rezultat i planifikimit dhe shtrimit të topologjisë me një përparësi më të lartë.

Për të planifikuar këtë autobus, projektuesit e PCB duhet të marrin parasysh barrierat ekzistuese, rregullat e projektimit të shtresave dhe kufizime të tjera të rëndësishme. Me këto kushte në mendje, ata hartuan një shteg topologjie për autobusin siç tregohet në Figurën 3.

Si mund të përdorin projektuesit e PCB -së mjetet e planifikimit dhe instalimeve të topologjisë për të përfunduar shpejt dizajnin e PCB -së

Figura 3: Autobusi i planifikuar.

Në Figurën 3, detaji “1” paraqet kunjat përbërës në shtresën e sipërme të “të kuqes” për rrugën topologjike që çon nga kunjat e përbërësve në detajin “2”. Zona e pakapsuluar e përdorur për këtë pjesë, dhe vetëm shtresa e parë identifikohet si shtresa e kabllove. Kjo duket e qartë nga pikëpamja e projektimit, dhe algoritmi i drejtimit do të përdorë rrugën topologjike me shtresën e sipërme të lidhur me të kuqen. Sidoqoftë, disa pengesa mund t’i ofrojnë algoritmit opsione të tjera të drejtimit të shtresave para se të drejtojnë automatikisht këtë autobus të veçantë.

Ndërsa autobusi është i organizuar në gjurmë të ngushta në shtresën e parë, projektuesi fillon të planifikojë kalimin në shtresën e tretë në detajet 3, duke marrë parasysh distancën që autobusi kalon në të gjithë PCB. Vini re se kjo rrugë topologjike në shtresën e tretë është më e gjerë se shtresa e lartë për shkak të hapësirës shtesë që kërkohet për të akomoduar rezistencën. Përveç kësaj, dizajni specifikon vendndodhjen e saktë (17 vrima) për shndërrimin e shtresës.

Ndërsa rruga topologjike ndjek pjesën e qendrës së djathtë të Figurës 3 në detajet “4”, shumë kryqëzime në formë T-je me një bit duhet të tërhiqen nga lidhjet e rrugës topologjike dhe kunjat e përbërësve individualë. Zgjedhja e projektuesit të PCB -së është të mbajë pjesën më të madhe të rrjedhës së lidhjes në shtresën 3 dhe përmes shtresave të tjera për lidhjen e kunjave të përbërësve. Kështu ata vizatuan një zonë topologjie për të treguar lidhjen nga paketa kryesore në shtresën 4 (rozë) dhe i lidhën këto kontakte në formë T-je me një bit me shtresën 2 dhe më pas u lidhën me kunjat e pajisjes duke përdorur vrima të tjera.

Rrugët topologjike vazhdojnë në nivelin 3 për të detajuar “5” për të lidhur pajisjet aktive. Këto lidhje më pas lidhen nga kunjat aktive në një rezistencë tërheqëse poshtë pajisjes aktive. Projektuesi përdor një zonë tjetër të topologjisë për të rregulluar lidhjet nga shtresa 3 në shtresën 1, ku kunjat e përbërësve ndahen në pajisje aktive dhe rezistorë tërheqës.

Ky nivel i planifikimit të detajuar zgjati rreth 30 sekonda për t’u përfunduar. Pasi të jetë kapur ky plan, projektuesi i PCB mund të dëshirojë të drejtojë menjëherë ose të krijojë plane të mëtejshme të topologjisë, dhe pastaj të përfundojë të gjitha planet e topologjisë me kurs automatik. Më pak se 10 sekonda nga përfundimi i planifikimit deri në rezultatet e instalimeve elektrike automatike. Shpejtësia nuk ka shumë rëndësi, dhe në fakt është humbje kohe nëse synimet e projektuesit injorohen dhe cilësia e instalimeve automatike është e dobët. Diagramet e mëposhtëm tregojnë rezultatet e instalimeve elektrike automatike.

Topologjia Routing

Duke filluar nga lart majtas, të gjitha telat nga kunjat e përbërësve janë të vendosura në shtresën 1, siç shprehet projektuesi dhe ngjeshin në një strukturë të ngushtë të autobusit, siç tregohet në Detajet “1” dhe “2” në Figurën 4. Kalimi midis nivelit 1 dhe nivelit 3 bëhet në detaje “3” dhe merr formën e një vrimë shumë-konsumuese të hapësirës. Përsëri, faktori i rezistencës merret parasysh, kështu që linjat janë më të gjera dhe më të ndara, siç përfaqësohet nga rruga aktuale e gjerësisë.

Si mund të përdorin projektuesit e PCB -së mjetet e planifikimit dhe instalimeve të topologjisë për të përfunduar shpejt dizajnin e PCB -së

Figura 4: Rezultatet e rrugëzimit me topologjitë 1 dhe 3.

Siç tregohet në detaje “4” në Figurën 5, rruga e topologjisë bëhet më e madhe për shkak të nevojës për të përdorur vrima për të akomoduar kryqëzimet e tipit T me një bit. Këtu plani përsëri pasqyron synimin e projektuesit për këto pika shkëmbimi të tipit T me një bit, duke lidhur telat nga shtresa 3 në shtresën 4. Për më tepër, gjurma në shtresën e tretë është shumë e ngushtë, megjithëse zgjerohet pak në vrimën e futjes, së shpejti ngushtohet përsëri pasi të kalojë vrima.

Si mund të përdorin projektuesit e PCB -së mjetet e planifikimit dhe instalimeve të topologjisë për të përfunduar shpejt dizajnin e PCB -së

Figura 5: Rezultati i drejtimit me topologji të detajuar 4.

Figura 6 tregon rezultatin e instalimeve elektrike automatike në detajet “5”. Lidhjet aktive të pajisjes në shtresën 3 kërkojnë konvertim në shtresën 1. Vrimat e brendshme janë rregulluar me kujdes mbi kunjat e përbërësit, dhe tela e shtresës 1 lidhet së pari me përbërësin aktiv dhe më pas me rezistencën tërheqëse të shtresës 1.

Si mund të përdorin projektuesit e PCB -së mjetet e planifikimit dhe instalimeve të topologjisë për të përfunduar shpejt dizajnin e PCB -së

Figura 6: Rezultati i drejtimit me topologjinë e detajit 5.

Përfundimi i shembullit të mësipërm është se 17 bitët janë të detajuar në katër lloje të ndryshme të pajisjeve, që përfaqësojnë synimin e projektuesit për shtresën dhe drejtimin e shtegut, të cilat mund të kapen në rreth 30 sekonda. Pastaj mund të kryhen instalime elektrike me cilësi të lartë, koha e kërkuar është rreth 10 sekonda.

Duke ngritur nivelin e abstraksionit nga instalimet elektrike në planifikimin e topologjisë, koha totale e ndërlidhjes zvogëlohet shumë dhe projektuesit kanë një kuptim vërtet të qartë të densitetit dhe potencialit për të përfunduar modelin para fillimit të ndërlidhjes, të tilla si pse të mbash instalime elektrike në këtë pikë në Dizajni? Pse të mos vazhdoni me planifikimin dhe të shtoni instalime elektrike në pjesën e pasme? Kur do të planifikohet topologjia e plotë? Nëse merret parasysh shembulli i mësipërm, abstraksioni i një plani mund të përdoret me një plan tjetër dhe jo me 17 rrjete të veçanta me shumë segmente të linjës dhe shumë vrima në secilin rrjet, një koncept që është veçanërisht i rëndësishëm kur merret parasysh një Urdhër i Ndryshimit Inxhinierik (ECO) Me

Rendi i Ndryshimit Inxhinierik (ECO)

Në shembullin e mëposhtëm, dalja e pinit FPGA nuk është e plotë. Inxhinierët e projektimit kanë informuar projektuesit e PCB -së për këtë fakt, por për arsye orari, ata duhet të avancojnë modelin sa më shumë që të jetë e mundur para se të përfundojë dalja e kunjit FPGA.

Në rastin e daljes së njohur të pin, projektuesi i PCB fillon të planifikojë hapësirën FPGA, dhe në të njëjtën kohë, projektuesi duhet të marrë parasysh drejtimet nga pajisjet e tjera në FPGA. IO ishte planifikuar të ishte në anën e djathtë të FPGA, por tani është në anën e majtë të FPGA, duke bërë që dalja e pin të jetë krejtësisht e ndryshme nga plani origjinal. Për shkak se projektuesit punojnë në një nivel më të lartë të abstraksionit, ata mund t’i përshtatin këto ndryshime duke hequr ngarkesën e lëvizjes së të gjitha instalimeve elektrike rreth FPGA dhe duke e zëvendësuar atë me modifikime të rrugës topologjike.

Sidoqoftë, nuk janë vetëm FPGas ato që preken; Këto dalje të reja pin gjithashtu ndikojnë në daljet që dalin nga pajisjet përkatëse. Fundi i shtegut gjithashtu lëviz për të akomoduar shtegun e hyrjes së plumbit të kapur me banesë; Përndryshe, kabllot me çift të përdredhur do të përdredhen, duke humbur hapësirë ​​të vlefshme në PCB me densitet të lartë. Përdredhja për këto copa kërkon hapësirë ​​shtesë për instalime elektrike dhe shpime, të cilat mund të mos përmbushen në fund të fazës së projektimit. Nëse orari do të ishte i ngushtë, do të ishte e pamundur të bëheshin përshtatje të tilla në të gjitha këto rrugë. Çështja është se planifikimi i topologjisë siguron një nivel më të lartë të abstraksionit, kështu që zbatimi i këtyre ECO -ve është shumë më i lehtë.

Algoritmi i drejtimit automatik që ndjek synimin e projektuesit vendos një përparësi cilësore mbi një përparësi sasiore. Nëse identifikohet një problem i cilësisë, është krejt e drejtë të lini lidhjen të dështojë në vend që të prodhojë një instalime elektrike me cilësi të dobët, për dy arsye. Së pari, është më e lehtë të lidhësh një lidhje të dështuar sesa të pastrosh këtë instalime elektrike me rezultate të këqija dhe operacione të tjera të instalimeve elektrike që automatizojnë instalime elektrike. Së dyti, qëllimi i projektuesit kryhet dhe projektuesi lihet të përcaktojë cilësinë e lidhjes. Sidoqoftë, këto ide janë të dobishme vetëm nëse lidhjet e instalimeve elektrike të dështuara janë relativisht të thjeshta dhe të lokalizuara.

Një shembull i mirë është pamundësia e një kabllo për të arritur 100% lidhje të planifikuara. Në vend që të sakrifikoni cilësinë, lejoni që disa planifikime të dështojnë, duke lënë disa tela të palidhur pas. Të gjitha telat drejtohen nga planifikimi i topologjisë, por jo të gjitha çojnë në kunjat e përbërësve. Kjo siguron që ka vend për lidhje të dështuara dhe siguron një lidhje relativisht të lehtë.

Ky artikull përmbledhje

Planifikimi i topologjisë është një mjet që punon me një proces të projektimit të sinjalizuar dixhital të PCB dhe është lehtësisht i arritshëm për inxhinierët e projektimit, por gjithashtu ka aftësi specifike të rrjedhës hapësinore, shtresore dhe lidhëse për konsiderata komplekse të planifikimit. Dizajnerët e PCB mund të përdorin mjetin e planifikimit të topologjisë në fillim të projektimit ose pasi inxhinieri i projektimit të marrë IP -në e tyre, në varësi të asaj se kush po përdor këtë mjet fleksibël për t’iu përshtatur më së miri mjedisit të tyre të projektimit.

Kabllot e topologjisë thjesht ndjekin planin ose synimin e projektuesit për të siguruar rezultate të cilësisë së lartë të kabllove. Planifikimi i topologjisë, kur ballafaqohet me ECO, është shumë më i shpejtë për të vepruar sesa lidhjet e veçanta, duke i mundësuar kështu kabllit topologjik të miratojë ECO më shpejt, duke siguruar rezultate të shpejta dhe të sakta.