PCB kural denetleyicisi DRC nasıl tasarlanır?

Bu makale kısaca bir programlama yöntemini açıklamaktadır. PCB tasarım kuralı denetleyicisi (DRC) sistemi. Devre şeması oluşturma aracı kullanılarak PCB tasarımı elde edildikten sonra, PCB tasarım kurallarını ihlal eden arızaları bulmak için DRC çalıştırılabilir. Bu, sonraki işleme başlamadan önce yapılmalıdır ve devre üretecinin geliştiricisi, çoğu PCB tasarımcısının kolayca ustalaşabileceği DRC araçları sağlamalıdır.

ipcb

Kendi PCB tasarım kural denetleyicinizi yazmanın birçok avantajı vardır. PCB tasarım denetleyicisi o kadar basit olmasa da yönetilemez değildir, çünkü mevcut programlama veya komut dosyası dillerine aşina olan herhangi bir PCB tasarımcısı bunu yapabilir ve faydaları paha biçilemez.

Ancak, pazarlanan genel amaçlı araçlar genellikle belirli PCB tasarım ihtiyaçlarını karşılayacak kadar esnek değildir. Sonuç olarak, müşteriler tarafından, özellikle gereksinimler sürekli olarak güncelleniyorsa, genellikle para ve zaman alan yeni özellik gereksinimlerinin DRC aracı geliştiricilerine bildirilmesi gerekir. Neyse ki, çoğu araç geliştiricisi, müşterilerine özel ihtiyaçlarını karşılamak için kendi DRC’lerini yazmaları için kolay bir yol sağlayabilir. Ancak, bu güçlü araç yaygın olarak tanınmamakta veya kullanılmamaktadır. Bu makale, DRC araçlarından en iyi şekilde yararlanmak için pratik bir kılavuz sağlar.

DRC’nin her sembol, her pin, her ağ, her özellik dahil tüm devre şemasını tasarlamak için PCB’yi geçmesi ve gerekirse sınırsız sayıda “aksesuar” dosyası oluşturması gerekir. Bölüm 4.0’da açıklandığı gibi, DRC, PCB tasarım kurallarından herhangi bir küçük sapmayı işaretleyebilir. Örneğin, ekli dosyalardan biri PCB tasarımında kullanılan tüm ayrıştırma kapasitörlerini içerebilir. Kapasitans sayısı beklenenden düşük veya yüksekse, güç hattı DV/DT sorunlarının oluşabileceği yerlere kırmızı işaretler yerleştirilecektir. Bu yardımcı dosyalar gerekli olabilir, ancak bunların herhangi bir ticari DRC aracı tarafından oluşturulmaları gerekmez.

PCB kural denetleyicisi DRC nasıl tasarlanır

DRC’nin bir başka avantajı da, PCB tasarım kurallarını etkileyebilecek olanlar gibi yeni PCB tasarım özelliklerine uyum sağlamak için kolayca güncellenebilmesidir. Üstelik bu alanda yeterli tecrübeyi edindikten sonra uygulayabileceğiniz birçok özellik daha var.

Örneğin, kendi DRC’nizi yazabiliyorsanız, olmayan cihazlar için “ek donanım” (soketler, radyatörler veya tornavidalar gibi) nasıl elde edileceği gibi belirli kullanıcı ihtiyaçlarını daha iyi ele almak için kendi Malzeme Listesi oluşturma aracınızı yazabilirsiniz. kendileri devre şeması veritabanının bir parçasıdır. Veya PCB tasarımcısı, PCB tasarım ortamında Verilog modellerinin veya belirli bir cihaz için uygun zaman dosyalarının nasıl elde edileceği gibi yeterli esnekliğe sahip kendi Verilog netlist analizörünü yazabilir. Aslında, DRC tüm PCB tasarım devre şemasını geçtiği için, PCB tasarımı Verilog netlist analizi için gerekli simülasyon ve/veya malzeme listesinin çıktısını almak için tüm geçerli bilgileri toplamak mümkündür.

Bu konuları herhangi bir program kodu vermeden tartışmak biraz zor olacaktır, bu yüzden örnek olarak bir devre şeması alma aracı kullanacağız. Bu makale, PADS-Designer ürün grubuna bağlı ViewDraw aracını geliştirmek için Mentor Graphics şirketini kullanır. Ayrıca ViewDraw veritabanına erişmek için çağrılabilen basitleştirilmiş bir C rutin kütüphanesi olan ViewBase aracını kullandık. ViewBase aracıyla PCB tasarımcıları, ViewDraw için C/C’de eksiksiz ve verimli DRC araçlarını kolayca yazabilir. Burada tartışılan temel ilkelerin diğer herhangi bir PCB şematik aracı için geçerli olduğuna dikkat etmek önemlidir.

giriş dosyası

DRC, devre şeması veritabanına ek olarak, güç düzlemine otomatik olarak bağlanan meşru bir güç ağının adı gibi belirli durumları tanımlayabilen girdi dosyalarına da ihtiyaç duyar. Örneğin, POWER ağının adı POWER ise, POWER düzlemi bir arka uç paket cihazı (ViewDrawpcbfwd için geçerli olduğu şekilde) kullanılarak POWER düzlemine otomatik olarak bağlanır. Aşağıda, DRC’nin otomatik olarak bulup okuyabilmesi ve ardından bu bilgileri çalışma zamanında dahili olarak DRC’ye kaydedebilmesi için sabit bir global konuma yerleştirilmesi gereken girdi dosyalarının bir listesi bulunmaktadır.

Normal güç kablosu katmanına bağlı olmadıkları için bazı sembollerin harici güç kablosu pimleri olması gerekir. Örneğin, ECL cihazı VCC pinleri ya VCC’ye ya da GROUND’a bağlıdır; VEE pimi GROUND’a veya -5.0V düzlemine bağlanabilir. Ayrıca güç kablosu pimi, güç kablosu katmanına ulaşmadan önce filtreye de bağlanabilir.

Bir güç kablosu pimi normalde bir aygıt sembolüne takılı değildir. Bunun yerine, sembolün bir özelliği (burada SIGNAL olarak adlandırılır), hangi pinin güç veya toprak pini olduğunu ve pinin bağlanması gereken ağ adını tanımlar.

SİNYAL = VCC:10

SİNYAL = TOPRAK:20

DRC bu özelliği okuyabilir ve ağ adının legal_pwr_net_name dosyasında saklanmasını sağlayabilir. Ağ adı legal_pwr_net_name’de yer almıyorsa power pini powerplane’e bağlanmayacaktır ki bu ciddi bir problemdir.

Dosya legal_pwr_net_name İsteğe bağlı. Bu dosya, VCC, V3_3P ve VDD gibi GÜÇ sinyallerinin tüm yasal ağ adlarını içerir. PCB düzeni/yönlendirme araçlarında adların büyük/küçük harf duyarlı olması gerekir. Genel olarak, VCC, VCC veya VCC ile aynı değildir. VCC, 5.0V güç kaynağı olabilir ve V3_3P, 3.3V güç kaynağı olabilir.

legal_pwr_net_name dosyası isteğe bağlıdır, çünkü arka uç kapsülleme aygıtı yapılandırma dosyasının genellikle bir dizi geçerli güç kablosu ağ adı içermesi gerekir. Sistemlerin Allegro kablolama aracını tasarlamak için CadencePCB kullanılıyorsa, PCBFWD dosya adı Allegro.cfg’dir ve aşağıdaki giriş parametrelerine sahiptir:

ZEMİN: VSS CGND GND ZEMİN

Güç kaynağı: VCC VDD VEE V3_3P V2_5P 5V 12V

DRC, legal_pwr_net_name yerine allegro.cfg dosyasını doğrudan okuyabilseydi, daha iyi sonuçlar alırdı (yani daha az hata yapma şansı).