65_66.pdf

P R O G R A M Y

Przełom na rynku narzędzi EDA

dla elektroników, część 5

WúrÛd nowych cech Protela DXP nie sposÛb pomin¹Ê

modu³u do automatycznego prowadzenia po³¹czeÒ.

Zaimplementowany w†Protelu DXP autorouter topologiczny

nowej generacji - Situs firmy Altium - wnosi now¹ jakoúÊ

w†zakresie automatycznego prowadzenia úcieøek na p³ycie.

Pe³na integracja z†edytorem PCB u³atwia pracÍ i†eliminuje

problemy, jakie zwykle wystÍpuj¹ przy wymianie danych

z†innymi programami.

Optymalna konfiguracja strategii jest uza-

leøniona od charakteru obwodu drukowane-

go. Prowadzenie úcieøek dla kaødej strategii

odbywa siÍ w†kilku przejúciach. Trudno po-

leciÊ idealn¹ konfiguracjÍ dla kaødego ro-

dzaju p³yty, dlatego zaleca siÍ wybÛr jednej

z†domyúlnych strategii i†eksperymentowanie

z†dodawaniem, usuwaniem i†zmian¹ kolej-

noúci poszczegÛlnych przejúÊ. Przyk³adow¹

konfiguracjÍ autoroutera dla domyúlnej stra-

tegii wielowarstwowej pokazano na rys. 3 .

Autorouter topologiczny Situs

Stworzony od pocz¹tku przez Altium au-

torouter nowej generacji znalaz³ zastosowa-

nie po raz pierwszy w†pakiecie Protel DXP.

W†programie tym wykorzystano przestrzen-

n¹ analizÍ topologiczn¹, ktÛra zapewnia

znacznie lepsze efekty w†trasowaniu úcie-

øek, niø osi¹gane przez narzÍdzia bazuj¹ce

na tradycyjnych algorytmach. Autorouter to-

pologiczny jest pozbawiony wielu ograni-

czeÒ wystÍpuj¹cych w†tradycyjnych narzÍ-

dziach. Nieregularne kszta³ty elementÛw,

rÛøne wielkoúci rastra wyprowadzeÒ, obudo-

wy wyposaøone w†setki wyprowadzeÒ to ce-

chy nowoczesnych obwodÛw drukowanych,

z†ktÛrymi nie radzi sobie wiÍkszoúÊ progra-

mÛw starszej generacji. Natomiast Situs

sprawdza siÍ doskonale nawet w†przypadku

obwodÛw, w†ktÛrych stosujemy obudowy

elementÛw w†rÛønych technologiach, takøe

z†rÛønym rozstawem wyprowadzeÒ oraz ele-

menty obrÛcone pod dowolnym k¹tem.

W†przeciwieÒstwie do starszych wersji Pro-

tela i†wielu innych narzÍdzi, teraz autorouter

radzi sobie dobrze ze skomplikowanymi obwo-

dami, obs³uguj¹c wszystkie technologie obu-

dÛw do montaøu powierzchniowego, m.in. ta-

kie jak BGA, QFP i†LCC. £¹czenie wyprowa-

dzeÒ skomplikowanych elementÛw powierzch-

niowych wspomagaj¹ polecenia z†menu Auto

Route>Fanout ( rys. 1 ), ktÛrych zachowanie jest

kontrolowane przez odpowiednie regu³y pro-

jektowe z†sekcji Fanout Control .

Autorouter jest úciúle zintegrowany ze

úrodowiskiem DXP i†dostÍpny wprost z†me-

nu edytora PCB. Automatyczne prowadzenie

úcieøek moøemy uruchomiÊ dla ca³ej p³yty

lub fragmentu obwodu. Jak widaÊ na rys. 1 ,

moøemy poprowadziÊ úcieøki dla danej sie-

ci ( Net ), wybranego po³¹czenia ( Conntec-

tion ), elementu ( Component ) oraz fragmentu

wewn¹trz wyznaczonego okna ( Area ) lub

zdefiniowanego wczeúniej obszaru ( Room ).

Situs przestrzega wszystkich regu³ projek-

towych, elektrycznych oraz zwi¹zanych

z†prowadzeniem po³¹czeÒ. Respektuje m.in.

takie szczegÛ³y jak style przelotek oraz úle-

pe i†zagrzebane przelotki.

SposÛb konfiguracji autoroutera Situs jest

odmienny od znanych we wczeúniejszych

wersjach Protela. Program jest dostarczany

z†zestawem gotowych strategii prowadzenia

po³¹czeÒ, kaøda dostosowana do specyficz-

nych sytuacji. Situs wybiera automatycznie,

zaleønie od iloúci warstw zdefiniowanych

w†projekcie, domyúln¹ strategiÍ dla p³yt

dwuwarstwowych ( Default 2†Layer Board )

lub domyúln¹ strategiÍ dla drukÛw wielo-

warstwowych ( Default Multi Layer Board ).

Przed uruchomieniem autoroutera moøemy

rÛwnieø rÍcznie wybraÊ jedn¹ z†kilku pre-

definiowanych strategii lub stworzyÊ w³as-

n¹ ( rys. 2 ).

Domyúlne strategie nie mog¹ byÊ modyfi-

kowane, natomiast moøemy je kopiowaÊ do-

woln¹ iloúÊ razy i†na ich podstawie tworzyÊ

i†edytowaÊ w³asne strategie.

Prowadzenie úcieøek z†kontrol¹

impedancji

Protel DXP wspomaga projektowanie ob-

wodÛw drukowanych, dla ktÛrych istotnym

parametrem úcieøek jest ich impedancja cha-

rakterystyczna. S³uøy do tego specjalny tryb

prowadzenia úcieøki, w†ktÛrym zamiast sta-

³ej szerokoúci, program utrzymuje zadan¹

impedancjÍ po³¹czenia, dobieraj¹c automa-

tycznie parametry geometryczne úcieøki.

Prowadzenie úcieøek w†taki sposÛb, øeby

spe³nia³y za³oøenia okreúlonej impedancji, wy-

maga skonfigurowania parametrÛw fizycznych

laminatu takich jak w³aúciwoúci materia³u, gru-

boúÊ izolacji i†miedzi, rozmieszczenia warstw

zasilaj¹cych wzglÍdem sygna³owych, a†takøe

doboru odpowiedniej szerokoúci úcieøek.

KontrolÍ tego procesu umoøliwia Layer

Stack Manager , ktÛry zawiera wbudowany

kalkulator impedancji úcieøek. RÛwnania, ja-

kimi pos³uguje siÍ program do obliczania

impedancji, moøemy zobaczyÊ, a†takøe zmo-

dyfikowaÊ, klikaj¹c przycisk Impedance Cal-

culation w†oknie Layer Stack Manager . Po-

jawia siÍ okienko Impedance Formula Edi-

tor pokazane na rys. 4 .

Kalkulator impedancji pracuje w†zgodzie

z†regu³ami projektowymi Routing Width ,

kiedy s¹ one skonfigurowane w†trybie Cha-

racteristic Impedance Driven Width . W†tym

trybie szerokoúÊ po³¹czenia wymagana na

kaødej warstwie jest obliczana na podstawie

Rys. 1. Autorouter uruchamiamy i konfigu−

rujemy w menu Auto Route wprost

z edytora PCB

Rys. 2. Dostępne są predefiniowane

strategie prowadzenia ścieżek

Rys. 3. Widok okna konfiguracji strategii

autoroutera Situs

Elektronika Praktyczna 7/2003

P R O G R A M Y

Rys. 4. Okno Impedance Formula Editor

pozwala podejrzeć i edytować równania,

którymi posługuje się kalkulator impedan−

cji połączeń programu Protel

lotek i†wiele innych. Kaøda regu³a ma swÛj

zasiÍg, ktÛry okreúla dok³adnie, czego regu-

³a dotyczy - na przyk³ad wszystkich obiek-

tÛw na p³ycie, wszystkich obiektÛw naleø¹-

cych do okreúlonej sieci ( rys. 5 ) czy wszyst-

kich obiektÛw posiadaj¹cych okreúlon¹ obu-

dowÍ. Zamiast uøywaÊ sta³ych, predefinio-

wanych ustawieÒ zasiÍgu regu³ projekto-

wych, Protel DXP wykorzystuje zapytania

do okreúlania, ktÛrych obiektÛw dotyczy da-

na regu³a. Wbudowany jÍzyk zapytaÒ daje

pe³n¹ swobodÍ i†nieograniczone moøliwoúci

definiowania zakresu dzia³ania kaødej regu-

³y ( rys. 6 ). ZasiÍg regu³y moøemy okreúliÊ

na kilka sposobÛw, przyk³adowo:

- Uøywaj¹c predefiniowanych opcji dostÍp-

nych w†oknie dialogowym kaødej regu³y,

takich jak Net , Net Class , Layer oraz Net

and Layer . Zaznaczaj¹c jedn¹ z†nich,

a†nastÍpnie wybieraj¹c parametr z†listy

rozwijanej, budujemy automatycznie zapy-

tanie.

- Za pomoc¹ narzÍdzia Query Builder - wy-

bieramy z†listy poszczegÛlne sk³adniki za-

pytania i†budujemy szybko nawet z³oøo-

ne kwerendy, a†program pomaga unikn¹Ê

b³ÍdÛw w†sk³adni.

- Uøywaj¹c narzÍdzia Query Helper , ktÛre

zawiera wszystkie dostÍpne s³owa kluczo-

we, kaøde opatrzone krÛtkim opisem. Na-

ciskaj¹c F1, kiedy kursor znajduje siÍ

w†úrodku s³owa kluczowego, uzyskujemy

jego szczegÛ³owy opis oraz przyk³ady sto-

sowania.

Zastosowanie jÍzyka zapytaÒ, znanego

bardziej z†baz danych, moøe wydawaÊ siÍ

trochÍ dziwne w†odniesieniu do programu

s³uø¹cego do projektowania. Jednak, jeúli

uúwiadomimy sobie, øe wszystkie obiekty

oraz informacje zgromadzone w†projekcie

stanowi¹ szczegÛlny przypadek bazy da-

nych, wtedy wprowadzenie jÍzyka zapytaÒ

wydaje siÍ rozwi¹zaniem naturalnym. Filt-

rowanie informacji za pomoc¹ zapytaÒ daje

nieograniczone moøliwoúci, a jedyna wada

takiego rozwi¹zania to potencjalna trudnoúÊ

w†sprawnym pos³ugiwaniu siÍ t¹ technik¹.

Jednak maj¹c do dyspozycji w†programie

wsparcie w†postaci narzÍdzi takich jak

wspomniane wczeúniej Query Helper i† Que-

ry Builder , moøemy tworzyÊ dowolnie z³o-

øone zapytania, nie znaj¹c nawet sk³adni jÍ-

zyka ani s³Ûw kluczowych.

RÛwnieø opanowanie techniki tworzenia

zapytaÒ nie jest zadaniem ponad si³y, a†da-

je wiÍksz¹ swobodÍ pos³ugiwania siÍ tym

narzÍdziem. Wystarczy wiedzieÊ, øe zapyta-

Rys. 6. Przykładowa reguła dotycząca

wszystkich elementów w obudowie typu

IDC40P

okreúlonej impedancji, z†wykorzystaniem od-

powiednich rÛwnaÒ oraz parametrÛw fizycz-

nych zdefiniowanych dla stosu warstw.

Waøne jest, øeby parametry stosu warstw

(laminatu) by³y prawid³owo zdefiniowane.

Tylko wtedy moøemy osi¹gn¹Ê realistyczne

wyniki. Jeøeli prowadzimy po³¹czenia, dla

ktÛrych mamy zdefiniowane regu³y na im-

pedancjÍ, szerokoúÊ úcieøki jest ustawiana

automatycznie na wymagan¹ dla danej war-

stwy, tak aby spe³niÊ kryterium okreúlonej

impedancji.

Rys. 7. Najwyższą rangę posiada reguła

Width_ 1, której nadano priorytet równy 1

nie to kombinacja s³Ûw kluczowych, iden-

tyfikatorÛw obiektÛw i†wartoúci, ktÛre po³¹-

czone operacjami matematycznymi tworz¹

rÛwnanie - regu³Í, ktÛra jest analizowana

przez program i†stosowana do kaødego

obiektu. Obiekty spe³niaj¹ce regu³Í tworz¹

zbiÛr odpowiadaj¹cy zapytaniu.

Aby system regu³ by³ jeszcze bardziej

elastyczny, oprÛcz zakresu dzia³ania moøe-

my definiowaÊ priorytet kaødej regu³y. Prio-

rytet okreúla porz¹dek, w†jakim s¹ stosowa-

ne poszczegÛlne regu³y i†ma szczegÛlne zna-

czenie w†przypadku, kiedy zakresy dzia³a-

nia kilku regu³ pokrywaj¹ siÍ czÍúciowo.

W†takim przypadku zastosowanie ma regu³a

o†najwyøszym priorytecie.

Priorytety regu³ s¹ widoczne w†g³Ûwnym

oknie dialogowym Design Rules , pokazanym

na ilustracji poniøej. Najwyøszy priorytet

jest oznaczony liczb¹ 1†( rys. 7 ).

Grzegorz Witek, Evatronix

Nowy sposÛb okreúlania zasiÍgu

regu³ projektowych PCB

Regu³y projektowe definiuj¹ wszystkie

wymagania projektu, w†tym takie jak odstÍ-

py izolacyjne, szerokoúci úcieøek, style ³¹-

czenia warstw zasilaj¹cych, parametry prze-

Dodatkowe informacje

Rys. 5. Widok okna edytora reguł projek−

towych z wybraną regułą określającą

impedancję połączeń dla jednej z sieci

Dodatkowe informacje mo¿na uzyskaæ w firmie

Evatronix, www.evatronix.com.pl.

Elektronika Praktyczna 7/2003

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: