Документация
Нашли ошибку? Сообщите нам ...Комментировать: Основы работы в системе SPECCTRAРаспечатать: Основы работы в системе SPECCTRA

Основы работы в системе SPECCTRA


"Документация" - техническая информация по применению электронных компонентов, особенностях построения различных радиотехнических и электронных схем, а также документация по особенностям работы с инженерным программным обеспечением и нормативные документы (ГОСТ).


Оглавление


Вызов программы SPECCTRA

Система SPECCTRA представляет собой принципиально новый класс систем проектирования печатных плат, в основе алгоритмов которых лежат так называемая бессеточная техника размещения компонентов и трассировки проводников, основанная на хранении и обработки информации о формах объектов (Shape-based technology). Ниже будут подробнее описаны основные идеи, положенные в основу алгоритмов функционирования системы SPECCTRA.Запуск системы SPECCTRA возможен как из меню команды Route/Autorouters или Place/ Autoplacement графического редактора печатных плат P-CAD PCB, так и автономно. Меню запуска системы SPECCTRA с помощью команды Route/Autorouters представлено на рис. 1.

Запуск системы SPECCTRA

Рис. 1
Запуск системы SPECCTRA из меню команды Route/Autorouters

Особенностью системы SPECCTRA является необходимость составления задания на автоматическое размещение и трассировку с помощью специального управляющего файла, т.н. Do- файла. Следует заметить, написание Do- файла весьма сложный и муторный процесс, который в некоторой степени облегчается наличием в меню Route/Autorouters (Place/ Autoplacement) P-CAD PCB мастера создания управляющего файла Do wizard. Группа кнопок Do File (рис. 1) предназначена для создания и редактирования управляющего файла системы SPECCTRA. Для ручного редактирования Do- файла предназначена кнопка Edit as text, вызывающее окно текстового редактора, показанное на рис. 2.

Окно редактора управляющего файла

Рис. 2
Окно редактора управляющего файла.

Следует заметить, что возможности данного редактора крайне ограничены (поддерживаются только стандартные клавиатурные команды Windows), да и ручное редактирование, особенно на этапе освоения системы ведет к появлению массы ошибок в задании для авторазмещения или автотрассирвки, поэтому гораздо удобнее и безопаснее использовать мастер создания управляющего файла DO Wizard, вызов которого выполняется при помощи кнопки DO Wizard. Окно мастера создания управляющего файла представлено на рис. 3.

Окно мастера создания управляющего файла

Рис. 3
Окно мастера создания управляющего файла.

Для начала редактирования управляющего файла удобно создать управляющий файл по умолчанию, а затем отредактировать его в соответствии с имеющимся опытом и задачами проекта.После создания управляющего файла, запускают программу SPECCTRA.

Основные команды языка описания задания системы SPECCTRA

Собственно язык описания задания системы SPECCTRA описан в документации, ниже приведем его основные элементы.При размещении компонентов принята следующая иерархия объектов

При автотрассировке печатной платы иерархия объектов несколько иная

Как видим, самым верхним уровнем иерархии является печатная плата.Иерархическая организация позволяет определить правила размещения и трассировки с высокой степенью детальности с одной стороны, не теряя общих для всего проекта установок.При описании языка используются соглашения нормальной формы Бэкус-Науэра, знак ::= обозначает "определен как", дискрипторы, представляющие собой алфавитные, числовые, или алфавитно-цифровые символьные строки, типа дискрипторов значения, имени файла обозначаются в угловых скобках <>. Фигурные скобки {} указывают, что заключенный в них объект может быть использован несколько раз. Круглые скобки используют для обязательного набора объектов. Квадратные скобки [] используют для обозначения возможного (опционного) множества объектов. Вертикальная черта | - выбор по "ИЛИ".Структура файла задания (Do-файла) приведена ниже. Минимально должны быть включены в файл пять секций: pcb, structure, placement, library, network. Все остальные секции являются необязательными.

Структура типичного Do -файла представлена в следующем фрагменте. Помимо обязательных секций присутствуют дополнительные секции.

Ниже в алфавитном порядке приводятся элементы языка описания заданий.

Правило smd_via_same_net определяется как минимальный зазор между поверхностной контактной площадкой и переходным отверстием, принадлежащих одной цепи, как показано на рис. 4.

Определение зазора между переходным отверстием и планарной контактной площадкой одной цепи smd_via_same_net

Рис. 4
Определение зазора между переходным отверстием и планарной контактной площадкой одной цепи smd_via_same_net

Правило via_via_same_net определяется как минимальный зазор между двумя переходными отверстиями, принадлежащими одной цепи и в одном слое. (Рис. 5).

Определение зазора между двумя переходными отверстиями одной цепи via_via_same_net

Рис. 5
Определение зазора между двумя переходными отверстиями одной цепи via_via_same_net

Правило buried_via_gap определяет зазор между глухими межслойными переходными отверстиями. Зазор buried_via_gap может быть определен в файле проекта с использованием правил определения зазоров. Кроме того, правило buried_via_gap может быть определено в файле задания (do-файле) или с использованием среды программы SPECCTRA.Использование правила позволяет предотвратить появление соосных глухих переходных отверстий,, так, как это показано на рис. 6.

Соосные глухие переходные отверстия

Рис. 6
Соосные глухие переходные отверстия.

Для задания зазоров между переходными отверстиями, расположенными в одном слое, используется правило via_via. (рис. 7)

Правило via_via

Рис. 7
Правило via_via

Опция layer_depth позволяет задать слои, для которых определено правило buried_via_gap (рис.8).

Правило buried_via_gap

Рис. 8
Правило buried_via_gap

Правило antipad_gap позволяет задать зазоры между вырезами во внутренних слоях металлизации и металлизированным отверстием. Пример определения этого правила:(pcb...(structure...(rule (clearance 0.2 (type antipad_gap)))...))

Правило pad_to_turn_gap позволяет задать минимальное расстояние между контактной площадкой и первым изломом проводника (рис.9)

Правило pad_to_turn_gap

Рис. 9
Правило pad_to_turn_gap.

Правило smd_to_turn_gap определяет минимальное расстояние между поверхностной контактной площадкой и первым изломом проводника(рис.10)

Правило smd_to_turn_gap

Рис. 10
Правило smd_to_turn_gap.

Правило drill_gap определяет зазор между сквозными отверстиями на слое сверления, отверстия естественно должны быть должны круглыми и их диаметры определены.

Параметр sequence_number определяет последовательный номер барьера. Приведем пример задания барьера трассировки

(keepout (rect s2 0.560 0.909 1.739 0.589))(keepout (rect s1 0.992 1.477 1.319 0.170))

На рис. 11 иллюстрируется этот пример

Барьеры трассировки

Рис. 11
Барьеры трассировки.

Возможны сигнальный, питания, смешанный тип и перемычка.На рис. 12 приведен пример слоя смешанного типа.

Слой смешанного типа

Рис. 12
Слой смешанного типа.

На рис. 13 приведена зависимость весового коэффициента взаимного влияния параллельных цепей от величины расстояния между ними

Зависимость весового коэффициента взаимного влияния параллельных цепей от величины расстояния между ними

Рис. 13
Зависимость весового коэффициента взаимного влияния параллельных цепей от величины расстояния между ними

На рис.14 показаны компоненты с вертикальной и горизонтальной ориентацией

Ориентация компонентов

Рис. 14
Ориентация компонентов.

На рис. 15 приведена зависимость коэффициента влияния от зазора для смежных слоев

Зависимость коэффициента влияния от зазора для смежных слоев

Рис. 15
Зависимость коэффициента влияния от зазора для смежных слоев

На рис. 16 приведены барьеры трассировки, определенные вышеупомянутым способом

Рис. 16

Размещение компонентов в системе SPECCTRA

При выполненииразмещения компонентов нобходимо выполнить следующие основные действия- установить правила размещения;- разместить критичные компоненты, привязанные к конкретному местту платы;- разместить большие компоненты (Large);- разместить "маленькие" компоненты (Small).

На рис. 17. приведен экран системы SPECCTRA в режиме размещения компонентов

Экран системы SPECCTRA в режиме размещения компонентов

Рис. 17
Экран системы SPECCTRA в режиме размещения компонентов

Для размещения компонентов используются команды меню Autoplace. Перед выполнением размещения в меню File выбирают режим размещения Placement Mode.Настройка правил размещения выполняется с помощью команды Autoplace/Setup.Меню этой команды приведено на рис.18.

Меню команды команды Autoplace/Setup

Рис. 18
Меню команды команды Autoplace/Setup

В этом меню можно задать основные правила авторазмещения компонентов., такие как сетка и зазор при размещеннии, скорость размещения, точки привязки при выравнивании, ориентация и т.п.Затем производят предварительное размещение компонентов, имеющих жесткую привязку, таких как соединители, ралиаторы и т.п.Для того, чтобы видеть позиционные обозначения таких компонентов используют команду View/ Labels. Меню этой команды приведено на рис. 19.

Меню команды View/Labels

Рис. 19
Меню команды View/Labels

С ее помощью включают видимость позиционных обозначений и выбирают сторону платы, на которой они размещены.Затем нажимают правую кнопку мыши и переходят в меню интерактивного размещения компонентов, представленное на рис.20.

Меню интерактивного размещения компонентов

Рис. 20
Меню интерактивного размещения компонентов.

Для размещения компонента в заданные координаты используется команда интерактивного меню PlaceComponents / XY Location.Для размещения компонентов в заданном заранее порядке применяют команду PlaceComponents /Place List Mode.Выполнив предварительное размещение критичных компонентов, производят их фиксацию, нажимая пиктограмму Lock Component. Кроме того фиксацию и освобождение компонентов можно выполнить, используя команды Edit/[Un]Lock Components and Edit /[Un]Lock Components Mode.После того, как наиболее критичные компоненты размещены и зафиксированы, выполняют автоматическое азмещение больших компонентов с помощью команд Autoplace/ InitPlace Large Components, Autoplace/ Interchange Components.Меню этих команд приведены на рис. 21 и 22.

Меню команды Autoplace/ InitPlace Large Components

Рис. 21
Меню команды Autoplace/ InitPlace Large Components

Меню командыAutoplace/ Interchange Component

Рис. 22
Меню командыAutoplace/ Interchange Component.

С помощью этих команд выполняют размещение, а затем перестановку выбранных компонентов с заданными условиями ориентации, положения и т.д.Задание областей запрета трассировки производят с помощью команды Define/Keepout.Размещение малых компонентов выполняется связанно с большими компонентами, причем система SPECCTRA "обучается" способам размещения. Для этого вручную размещабт фильтрующую емкость как можно ближе к выводам питания, которые можно увидеть с помощью команды View/Label. Затем выделяют микросхему и конденсатор и применяют команду Autoplace / Small Comp Pattern / Learn. Затем выделяют несколько микросхем и применяют команду Autoplace / Small Comp Pattern / Apply to Selected.Кроме того, команда Autoplace / InitPlace Small Components позволяет выполнить полностью автоматическое размещение малых компонентов. Меню этой команды при размещении всех малых компонентов приведено на рис. 23.

Меню команды Autoplace / InitPlace Small Components/All

Рис. 23
Меню команды Autoplace / InitPlace Small Components/All

Для выравнивания компонентов может быть использована команда Align Mode меню интерактивного размещения.Правила размещения компонентов удобно задавать с помощью команд меню Rules, либо попытаться описать в файле задания. Наверное наиболее удобным является задание параметров в диалоговом пошаговом режиме с последующим сохранением Did-файла и его редактированием при приобретении опыта.Стоит заметить, что автоматическое размещение компонентов с помощью программы SPECCTRA значительно совершенне, чем в других программах и в принципе, что позволяет использовать этот режим для реальных проектов.

Автоматическая трассировка плат в системе SPECCTRA

Экран системы SPECCTRA в режиме автоматической трассировки компонентов приведен на рис. 24

Экран системы SPECCTRA в режиме автоматической трассировки компонентов

Рис. 24
Экран системы SPECCTRA в режиме автоматической трассировки компонентов.

Как уже отмечалось, возможности бессеточной технологии позволяют задать детальные правила для трассировки практически всех типов компонентов с учетом большого числа ограничений.Поскольку все объекты на плате имеют определенный уровень иерархии, то возможно задание раздельных правил трассировки одной и той же цепи для разных объектов, тем самым есть возможность трассировки одной цепи сегментами разной ширины.Правила трассировки могут задаваться с помощью языка описания заданий, либо с использованием интерактивных диалоговых команд меню Rules.Собственно автотрассировка выполняется с использованием команд меню Autoroute. Предварительное задание параметров трассировки осуществляют по команде Autoroute / Setup, меню которой приведено на рис.25.

Меню команде Autoroute / Setup

Рис. 25
Меню команде Autoroute / Setup.

Перед трассировкой всех цепей производят предварительную трассировку ответственных цепей. Команда Autoroute/ Pre Route/ Bus Routing (рис.26) позволяет выполнить предварительную трассировку шин. В меню этой команды выбирается возможная ориентация трассировки, а также ее защита во время выполнения других проходов трассировки

Меню команды Autoroute / Pre Route/ Bus Routing

Рис. 26
Меню команды Autoroute / Pre Route/ Bus Routing

Команда Autoroute/Pre Route/ Fanout (рис.27) позволяет произвести трассировку стрингеров для планарных контиактных площадок.

Меню команды Autoroute/Pre Route/ Fanout

Рис. 27
Меню команды Autoroute/Pre Route/ Fanout.

Предварительное разбиение сегментов с добавлением переходного отверстия производится с помощью команды Autoroute/ Pre Route/ Seed Vias, размещение перемычек и навесных проводников - командой Autoroute /Pre Route/Wirebonds.Трассировка основной массы цепей выполняется с помощью команды Autoroute/Route. На рис. 28 приведено меню этой команды.

Меню команды Autoroute/Route

Рис. 28
Меню команды Autoroute/Route

В этом меню задается число проходов трассировки, необходимость генерации контрольных точек, работа со стрингерами, сетки переходных отверстий и трассировки, сглаживание углов.Удаление избыточных изломов и переходных отверстий после завершения трассировки выполняют с помощью команды Autoroute /Clean.Оптимизацию трассировки и улучшение внешнего вида и технологичности платы производится чс помощью команд меню Autoroute/Post Route. С помощью этихъ команд возможно удалить лишние изгибы проводников без их разрыва (Critic), Удалить проводники для ликвидации конфликтов (Filter Routing), создать контрольные точки (Testpoints), а также выполнить симметрирование сегментов, раздвинуть проводники при наличии свободного места и т.п.

Кроме того, щелчок правой кнопкой мыши в поле проекта вызывает меню интерактивной трассировки, приведенное на рис.29.

Меню интерактивной трассировки

Рис. 29
Меню интерактивной трассировки.

Как видим из меню, имеются богатые возможности по заданию ориентации, ширины проводника, вводу переходныхотверстий, спрямлению трас, трассировке парных цепей, копированию и спрямлению проводников и т.п.

При проведении начальных этапов трассировки автотрассировщик создает трассировку с большим числом конфликтов, которые разрешаются в процессе трассировки.

Конечно, ограниченный объем книги не позволяет дать полное описание методов работы в системе SPECCTRA, однако опытный пользователь в состоянии освоить ее самостоятельно.

Источник: ЭлекТрейд-М


Дата публикации: 15.07.2003

Оглавление

Мнения читателей
  • Мария / 08.07.2015 - 10:48
    Подскажите как избавиться от ошибки "autorouter requires closed contiguous board boundary" при запуске автотрассировщика?

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics