工程师发现一款突破性的布线工具

admin

一直以来都有一些人不愿意使用由印刷电路板设计师设计的完全自动布线。这有以下几个原因：第一，自动布线器经常无法完成设计，且剩余布线既困难又耗时，有时需要撤消某些自动布线才能完成。第二，设计师希望维持对设计的控制，尤其是处理高速网络的方式以及通孔的数量和位置。第三，是质量；在保持信号完整性的情况下设计Layout的能力、制造厂达到可接受良率的能力，以及主观质量。此外，更重要的是性能。将自动布线和手动布线有效结合有时可能会比全手动布局花费更长的时间。
         
        现在，Mentor Graphics 引入了一种新的Layout工具，该工具可维持设计师所希望的标准和控制，同时增强并加快了现有的交互式布线流程。草图布线可捕获设计师的布线意图，成组网络自动布线并呈现手动布线的效果。
         
        草图布线可通过自动化 PCB 设计师定义的布线和扇出意图来降低Layout的复杂性。它将自动化功能与设计师的技能和控制相结合，以便在高密度设计中创建快速、高质量的布线。
         
        工作原理
        草图布线器可为一组布线提供各种用户控制。设计师可以使用或不使用样式或扇出，在紧密或松散模式中提供大致或详细的方向。只需提供草图建议以及刚才描述的设置，草图布线器便可按照草图设置的运动方向对多组复杂的走线进行布线。
         
        如图 1a 中所示，设计师希望对从左侧通孔到右侧焊盘的一组网络进行布线。设计师针对布线应经过的位置绘制出一份“草图”，然后草图布线器会非常迅速地对连接进行自动布线，其结果如图 1b 中所示。注意草图布线器如何将略拱形草图解译为焊盘底部和对面内部周围的布线。
         

       
        图 1a：设计师粗略绘制出一条从左侧通孔到右侧焊盘的路径。

         

       
        图 1b：草图布线器按照设计师反映在草图中的意图对走线进行布线。

         
        接下来，如图 2a 中所示，设计师已粗略绘制出从剩余通孔直接到达另一组焊盘的布线路径。将在与图 1 中不同的层上对这些连接进行布线，如橙色所标示。

       
       
        图 2a：设计师在另一层上粗略绘制出一条直线路径，如橙色所标示。

         

       
        图 2b：草图布线器按照设计师的意图对从通孔到焊盘的直线走线进行布线。

       
        虽然草图布线对于如上所示的低密度区域来说是一款有效的省时工具，但是在布局的更高密度区域中才能真正体现其出色之处。草图布线器可能会比交互式布线快 30 倍。图 3a 和 3b 显示了该布线器如何在几分钟内快速地对密度非常高的布局进行布线。
         

       
        图 3a：针对显示连接的网络线，设计师绘制出一个非常简略的草图，随后布线器便开始工作。角落里的秒表记录了完成布线的实际时间。

         

       
        图 3b：秒表显示从绘制草图到完成此复杂布局花费了不到五分钟。

         
        功能与控制
        可以根据设计师的偏好来配置草图布线器。功能包括：
        • 根据用户的绘制草图路径布局和要布线的网络线选择来创建手动连接的外观布线
        • 布线过程中的自动扇出、引线和位优化，可实现高完成百分比
        • 基于草图路径的开始和结束布局位置的扇出方向
        • 已打包和未打包选项使用户可以控制创建布线的方式。  
         
        通过选择偏好，设计师可以创建一套规则，以模拟设计师在手动布线时将使用的规则。假设遵循这些规则来提供最佳间距以尽量减少串扰，那么设计师希望在高密度区域将走线打包在一起，并在更宽阔的区域将其分散开。考虑到设计师对布线的视觉理解，高密度区域是已知的；在布线任务期间，可以清楚地看到，需要将哪组信号打包在一起才能最大限度提高布线通道的密度。
         
        使用草图布线器，设计师可以对已打包或未打包的样式进行布线。未打包样式（如图 4 中所示）以直接有效的方式进行布线。
         

       

        图 4：设计师可以选择未打包模式将走线间距加大一些。

         
        已打包样式会将走线组合在一起，这在高密度情况下非常有用。在图 5 中，使用了已打包样式，布线的方向受草图控制。在这两种情况下，调优算法将会很好地工作，因为在这两种情况下会对现有走线进行推挤以便有足够的空间来允许蛇形、长号或锯齿样式。

         
       
        图 5：这是一个使用已打包布线样式的示例。布线的方向由设计师的草图来决定。

       
        草图布线总结
        您可能会说，在常见的交互式布线期间，设计师可以控制位置、应用限制并选择样式。是的，确实是这样。手动布线提供了控制和质量，但通常很慢，尤其是在大型设计中速度会明显减慢。自动布线提供了性能和一定的控制，但在质量上有所欠缺。而对于 Xpedition 布局，草图布线技术为设计师提供了所需的控制以及质量和高性能。