48384 (Проектирование печатных плат в P–CAD2000), страница 8

Рисунок 5.2 Диалоговое окно Edit Nets

Для выполнения оптимизации путем перестановки вентилей и выводов используется команда Utils/Optimize Nets (Утилиты/Оптимизировать цепи), где можно выбрать ручную и автоматическую оптимизацию и перестановку логически эквивалентных вентилей и выводов.

6 ТРАССИРОВКА ПП

При подготовки к трассировке по команде Options/Design Rules установим допустимые зазоры для каждого слоя трассировки в меню Global (глобальные правила):

Pad to Pad – контактная площадка–контактная площадка;

Pad to Line – контактная площадка–проводник;

Line to Line – проводник–проводник;

Pad to Via – контактная площадка–переходное отверстие;

Line to Via – проводник–переходное отверстие;

Via to Via – переходное отверстие–переходное отверстие.

Выберем везде 0.3 мм, как и было, установлено.

Трассировку проведем с помощью автотрассировщика Quick Route, он является пригодным для быстрой разработки не очень сложных печатных плат.

6.1 Программа автоматической трассировки ПП QuickRoute

Автотрассировщик QuickRoute вызывается из окна команды Route/Autorouters (рисунок 5.3).

Рисунок 5.3 Диалоговое окно Route Autorouters

Данный автотрассировщик не требует обязательного наличия границы платы в слое Board, он также не изменяет топологию предварительно проложенных вручную проводников. При использовании команды Place/KeepOut можно задать области запрета трассировки проводников.

Группа параметров Strategy содержит следующие кнопки.

Strategy File - определяет файл стратегии трассировки (расширение STR). При нажатии вызывается стандартный диалог выбора файла Windows.

Output РСВ File - определяет выходной файл от трассированной печатной платы. По умолчанию имеет то же имя, что и входной файл, но перед названием добавляется префикс R.

Output Log File - файл отчета о трассировке с расширением LOG, в него заносится информация о ходе трассировки, которая анализируется при каждом новом запуске

Кнопка Load позволяет загрузить готовый файл стратегии, Save - сохранить выбранный файл стратегии. Кнопка Set Base дает возможность установить параметры стратегии трассировки по умолчанию.

Кнопкой Layers вызывается окно команды Options/Layers.

Кнопкой Net Attrs вызывается окно команды Edit Nets.

Кнопкой Via Style вызывается окно команды Options/ Via Style. При использовании автотрассировщика QuickRoute следует помнить, что поддерживаются только простые стили контактных площадок и переходных отверстий. Кроме того, с помощью атрибута VIASTYLE можно задать переходные отверстия для различных цепей. Переходные отверстия всегда находятся в узлах сетки. Диаметр площадки переходного отверстия не должен быть больше удвоенного шага сетки трассировки.

В списке Routing Grid определяется сетка трассировки. Всего имеется 4 варианта:

25 mil; 20 mil; 16.7mil-16.6mil-16.7mil; 12.5 mil.

Заметим, что возможны только эти значения, другие, в том числе и метрические, недопустимы.

Список Line Width предназначен для выбора ширины проводников печатной платы. Минимально возможно выбрать 0,1mil, максимальная ширина проводников ограничивается выбранной сеткой трассировки. При необходимости ширину отдельного проводника можно задать с использованием команды Edit/Nets и атрибута WIDTH.

Нажатие кнопки Passes приводит к появлению окна управления проходами трассировки, приведенного на рисунке 5.4. Установкой соответствующих флажков выбираются типы проходов автотрассировщика P-Cad QuickRoute.

Рисунок 5.4 - Диалоговое окно Pass Selection

Проход Wide Line Routing осуществляет разводку «широких» цепей перед выполнением других проходов. Для этого цепь должна иметь атрибуты AUTOROUTEWIDE и WIDTH. При этом широкие цепи автоматически разводятся только вертикальными и горизонтальными отрезками, диагональная трассировка в этом проходе невозможна. Обычно рекомендуется запустить авторазводчик QuickRoute, разрешив только проход Wide Lines routing и запретив остальные проходы. Если QuickRoute не в состоянии полностью выполнить трассировку широких линий, она доводится до конца вручную с использованием ACCEL РСВ. Затем вновь несколько раз запускается QuickRoute с разрешением всех проходов трассировки, кроме оптимизирующих проходов Route Cleanup и Via Minimization, до тех пор, пока не будут разведены все цепи.

Проход Horizontal обеспечивает выполнение трассировки простых трасс на любом слое в горизонтальном направлении без переходных отверстий и с минимальными отклонениями от прямой горизонтальной линии.

Проход Vertical обеспечивает выполнение трассировки простых трасс на любом слое в вертикальном направлении без переходных отверстий и с минимальными отклонениями от прямой вертикальной линии.

Проход L Routes (I via) формирует соединения между двумя контактными площадками в виде одного вертикального и одного горизонтального отрезков, выполненных в разных слоях и соединенных переходным отверстием. Внешний вид трасс напоминает букву L с произвольной ориентацией. Проводники располагаются на сторонах прямоугольника с вершинами, расположенными в центрах соединяемых контактных площадок, при этом отклонение от прямоугольника не превышает 100 mils. Обычно этот проход используется во всех случаях, за исключением вариантов, когда противоположные слои платы имеют взаимную ориентацию, отличающуюся от ортогональной. В таких случаях данный проход отменяется.

В проходе Z Routes (2 vias) производится разводка с использованием соединений в виде трех отрезков и двух переходных отверстий, имеющих форму буквы Z с произвольной ориентацией. Так же, как и в L Routes (I via), проводники располагаются на расстоянии не более 100 mils от сторон прямоугольника с вершинами в центре соединяемых контактных площадках. Проход применяется в тех же случаях, что и L Routes (I via).

Проход С Routes (2 vias) реализует трассировку связи с использованием трех отрезков двух переходных отверстий, трасса имеет форму буквы С, которая может иметь произвольную ориентацию. Этот проход позволяет производить трассировку в более сложных случаях, чем L Routes или Z routes, так как проводники могут располагаться на расстоянии более 100 mils от сторон прямоугольника.

В проходе Any Node (2 vias) делается попытка выполнить трассировку связей между двумя контактными площадками с использованием только двух переходных отверстий без оптимизации длины трассы, в отличие от предыдущих проходов, обеспечивающих соединение минимально возможной длины.

Проход Maze Routes реализует лабиринтный алгоритм, позволяющий определить оптимальный маршрут трассы, если такой вообще существует. Этот режим не имеет ограничений на ориентацию проводников. Направление текущего проводника может отличаться от принятого на данном слое направления, при этом возможны повороты и петли. В случае лабиринтной трассировки переходные отверстия создаются в количестве, необходимом для завершения трассы. Следует определить максимальное число переходных отверстий для одной цепи с помощью атрибута MAXVIAS, который по умолчанию равен 10. Необходимо учитывать, что петли и повороты уменьшают число свободных каналов трассировки, поэтому рекомендуется выполнить трассировку платы без использования прохода Maze Routes, затем выполнить ручную разводку сложных участков, стараясь не занимать свободные каналы, и вновь запустить автотрассировку QuickRoute, разрешив проход Maze Routes.

Проход Any Node (Maze) использует те же лабиринтные алгоритмы и стратегии, что и проход Maze Routes. Отличие состоит в том, что при выполнении прохода Any Node (Maze) не накладываются ограничения на оптимальную длину трассы. Проход Any Node (Maze) обеспечивает максимальное возможное число законченных трасс, при этом анализируется каждая цепь и делается попытка выполнить трассу между любыми узлами в цепи.

Проход Route Cleanup предназначен для улучшения внешнего вида платы путем спрямления некоторых участков трасс, если, конечно, это возможно. Рекомендуется выполнять этот проход только после полного завершения трассировки всех проводников. Кроме того, удаление лишних точек излома трасс позволяет несколько уменьшить размер файла печатной платы.

Проход Via Minimization позволяет уменьшить число переходных отверстий на плате. В случае если это возможно, QuickRoute удаляет переходное отверстие, перенося сегмент трассы с одного слоя на другой.

Следует отметить, что последние два прохода нужно использовать совместно и только после выполнения трассировки всех соединений.

Запуск автотрассировщика QuickRoute выполняется с помощью кнопки Start. При этом одновременно изменяется вид экрана.

Файл ПП записать в свою папку.

7 ПРОВЕРКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ DRC

Перед завершением разработки ПП и выпуском фотошаблонов необходимо по команде Utils/DRC (Design Rule Check) проверить печатную плату на соответствие принципиальной схеме и соблюдение допустимых технологических зазоров. В меню этой команды выбирают правила проверок:

Netlist Compare – сравнение списка соединений текущей ПП с принципиальной схемой или другой ПП, список соединений которой задают по дополнительному запросу. Поддерживаются форматы списков соединений ACCEL ASCII, Tango и P-CAD ALT;

Netlist Violations – проверка соответствия электрических соединений проводников текущей ПП с исходным списком электрических связей проекта. При выполнении проверок объекты считаются физически соединенными, если они перекрывают друг друга или зазор между ними равен нулю;

Unrouted Nets – неразведенные цепи;

Clearance Violations – нарушения зазоров;

Text Violations – нарушения зазоров между текстом, расположенным на сигнальных слоях, и металлизированными объектами;

Silk Screen Violations – нарушения зазоров между контактными площадками или переходными отверстиями и шелкографией;

Unconnected Pins – неподсоединенные выводы;

Copper Pour Violations – наличие изолированных областей металлизации, нарушения зазоров между такими областями, нарушения зазоров контактных площадок с тепловыми барьерами;

Drilling Violations – проверка правильности сверления штыревых выводов, сквозных и глухих переходных отверстий;

Plane Violations – обнаружение наложенных друг на друга областей металлизации, неправильного подсоединения к ним контактных площадок и переходных отверстий, изолированных областей на слоях металлизации.

После внесения изменений сохранить файл ПП повторно.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

ВЫВОД НА ПРИНТЕР СОЗДАННЫХ ФАЙЛОВ

6.1 Вывод на печать схемы электрической принципиальной

Схема электрическая принципиальная должна быть выполнена в соответствии с ГОСТ. Существует несколько способов автоматизации выполнения и обращения КД.

Создать файл основной надписи и штампа ("форматки"). Можно импортировать готовый файл форматки из AutoCAD через формат DXF. Файл форматки имеет расширение TTL. Этот файл получают путем переименования бинарного файла SCH. То есть необходимо сохранить файл форматки как бинарный файл схемы (Binary SCH). Только в этом случае команда Options/Sheet корректно выполнится.

В программе имеется механизм размещения информационных полей с помощью команды Place / Field. Окно команды Place / Field представлено на рисунке 6.1.