一款突破性的布線(xiàn)工具

一直以來(lái)都有一些人不愿意使用由印刷電路板設計師設計的完全自動(dòng)布線(xiàn)。這有以下幾個(gè)原因：第一，自動(dòng)布線(xiàn)器經(jīng)常無(wú)法完成設計，且剩余布線(xiàn)既困難又耗時(shí)，有時(shí)需要撤消某些自動(dòng)布線(xiàn)才能完成。第二，設計師希望維持對設計的控制，尤其是處理高速網(wǎng)絡(luò )的方式以及通孔的數量和位置。第三，是質(zhì)量;在保持信號完整性的情況下設計Layout的能力、制造廠(chǎng)達到可接受良率的能力，以及主觀(guān)質(zhì)量。此外，更重要的是性能。將自動(dòng)布線(xiàn)和手動(dòng)布線(xiàn)有效結合有時(shí)可能會(huì )比全手動(dòng)布局花費更長(cháng)的時(shí)間。

現在，Mentor Graphics 引入了一種新的Layout工具，該工具可維持設計師所希望的標準和控制，同時(shí)增強并加快了現有的交互式布線(xiàn)流程。草圖布線(xiàn)可捕獲設計師的布線(xiàn)意圖，成組網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)布線(xiàn)并呈現手動(dòng)布線(xiàn)的效果。

草圖布線(xiàn)可通過(guò)自動(dòng)化 PCB 設計師定義的布線(xiàn)和扇出意圖來(lái)降低Layout的復雜性。它將自動(dòng)化功能與設計師的技能和控制相結合，以便在高密度設計中創(chuàng )建快速、高質(zhì)量的布線(xiàn)。

工作原理

草圖布線(xiàn)器可為一組布線(xiàn)提供各種用戶(hù)控制。設計師可以使用或不使用樣式或扇出，在緊密或松散模式中提供大致或詳細的方向。只需提供草圖建議以及剛才描述的設置，草圖布線(xiàn)器便可按照草圖設置的運動(dòng)方向對多組復雜的走線(xiàn)進(jìn)行布線(xiàn)。

如圖 1a 中所示，設計師希望對從左側通孔到右側焊盤(pán)的一組網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行布線(xiàn)。設計師針對布線(xiàn)應經(jīng)過(guò)的位置繪制出一份“草圖”，然后草圖布線(xiàn)器會(huì )非常迅速地對連接進(jìn)行自動(dòng)布線(xiàn)，其結果如圖 1b 中所示。注意草圖布線(xiàn)器如何將略拱形草圖解譯為焊盤(pán)底部和對面內部周?chē)牟季€(xiàn)。

圖 1a：設計師粗略繪制出一條從左側通孔到右側焊盤(pán)的路徑。

圖 1b：草圖布線(xiàn)器按照設計師反映在草圖中的意圖對走線(xiàn)進(jìn)行布線(xiàn)。

接下來(lái)，如圖 2a 中所示，設計師已粗略繪制出從剩余通孔直接到達另一組焊盤(pán)的布線(xiàn)路徑。將在與圖 1 中不同的層上對這些連接進(jìn)行布線(xiàn)，如橙色所標示。

圖 2a：設計師在另一層上粗略繪制出一條直線(xiàn)路徑，如橙色所標示。

圖 2b：草圖布線(xiàn)器按照設計師的意圖對從通孔到焊盤(pán)的直線(xiàn)走線(xiàn)進(jìn)行布線(xiàn)。

雖然草圖布線(xiàn)對于如上所示的低密度區域來(lái)說(shuō)是一款有效的省時(shí)工具，但是在布局的更高密度區域中才能真正體現其出色之處。草圖布線(xiàn)器可能會(huì )比交互式布線(xiàn)快 30 倍。圖 3a 和 3b 顯示了該布線(xiàn)器如何在幾分鐘內快速地對密度非常高的布局進(jìn)行布線(xiàn)。

圖 3a：針對顯示連接的網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)，設計師繪制出一個(gè)非常簡(jiǎn)略的草圖，隨后布線(xiàn)器便開(kāi)始工作。角落里的秒表記錄了完成布線(xiàn)的實(shí)際時(shí)間。

圖 3b：秒表顯示從繪制草圖到完成此復雜布局花費了不到五分鐘。

功能與控制

可以根據設計師的偏好來(lái)配置草圖布線(xiàn)器。功能包括：

• 根據用戶(hù)的繪制草圖路徑布局和要布線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)選擇來(lái)創(chuàng )建手動(dòng)連接的外觀(guān)布線(xiàn)

• 布線(xiàn)過(guò)程中的自動(dòng)扇出、引線(xiàn)和位優(yōu)化，可實(shí)現高完成百分比

• 基于草圖路徑的開(kāi)始和結束布局位置的扇出方向

• 已打包和未打包選項使用戶(hù)可以控制創(chuàng )建布線(xiàn)的方式。

通過(guò)選擇偏好，設計師可以創(chuàng )建一套規則，以模擬設計師在手動(dòng)布線(xiàn)時(shí)將使用的規則。假設遵循這些規則來(lái)提供最佳間距以盡量減少串擾，那么設計師希望在高密度區域將走線(xiàn)打包在一起，并在更寬闊的區域將其分散開(kāi)?？紤]到設計師對布線(xiàn)的視覺(jué)理解，高密度區域是已知的;在布線(xiàn)任務(wù)期間，可以清楚地看到，需要將哪組信號打包在一起才能最大限度提高布線(xiàn)通道的密度。

使用草圖布線(xiàn)器，設計師可以對已打包或未打包的樣式進(jìn)行布線(xiàn)。未打包樣式(如圖 4 中所示)以直接有效的方式進(jìn)行布線(xiàn)。

圖 4：設計師可以選擇未打包模式將走線(xiàn)間距加大一些。

已打包樣式會(huì )將走線(xiàn)組合在一起，這在高密度情況下非常有用。在圖 5 中，使用了已打包樣式，布線(xiàn)的方向受草圖控制。在這兩種情況下，調優(yōu)算法將會(huì )很好地工作，因為在這兩種情況下會(huì )對現有走線(xiàn)進(jìn)行推擠以便有足夠的空間來(lái)允許蛇形、長(cháng)號或鋸齒樣式。

圖 5：這是一個(gè)使用已打包布線(xiàn)樣式的示例。布線(xiàn)的方向由設計師的草圖來(lái)決定。

草圖布線(xiàn)總結

您可能會(huì )說(shuō)，在常見(jiàn)的交互式布線(xiàn)期間，設計師可以控制位置、應用限制并選擇樣式。是的，確實(shí)是這樣。手動(dòng)布線(xiàn)提供了控制和質(zhì)量，但通常很慢，尤其是在大型設計中速度會(huì )明顯減慢。自動(dòng)布線(xiàn)提供了性能和一定的控制，但在質(zhì)量上有所欠缺。而對于 Xpedition 布局，草圖布線(xiàn)技術(shù)為設計師提供了所需的控制以及質(zhì)量和高性能。