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編寫PCB設計規(guī)則檢查器技巧

文章出處:http://m.qyrtzss.cn網(wǎng)責任編輯:恒成和電路板作者:恒成和線路板人氣:-發(fā)表時間:2014-12-19 10:20:00

本文闡述了一種編寫PCB設計規(guī)則檢查器(DRC)系統(tǒng)方法。利用電路圖生成工具得到PCB設計后,即可運行DRC以找到任何違反設計規(guī)則故障。這些操作必須在后續(xù)處理開始之前完成,而且開發(fā)電路圖生成工具開發(fā)商必須提供大多數(shù)設計人員都能輕松掌握DRC工具。

PCB

  編寫屬于自己PCB設計規(guī)則檢查器具有很多優(yōu)點,盡管設計檢查器并不那么簡單,但也并非高不可攀,因為任何熟悉現(xiàn)有編程或腳本語言設計人員完全能夠設計檢查器,這項工作好處是不可估量。

  然而,市場銷售通用工具通常不具備足夠靈活性以滿足特定設計需要。因此,客戶必須將新特性需求反映給DRC工具開發(fā)商,而這通常需要耗費一定資金和時間,尤其當需求不斷更新時。幸運是,大多數(shù)工具開發(fā)商均可為客戶提供編寫屬于自己DRC以滿足特定需求便捷方法。但是,這種具有強大功能工具尚未得到廣泛認同或使用。本文提供了利用DRC工具獲取最大收益實用指南。

  由于DRC必須遍歷 PCB設計整個電路圖,包括每個符號、每個引腳、每個網(wǎng)路、每種屬性,如有必要還能創(chuàng)建數(shù)目不限“附屬”文件。如4.0節(jié)所述,DRC可以標示出任何違反設計規(guī)則細微偏差。例如其中一個附屬文件就可能包含設計用到全部去耦電容。如果電容數(shù)低于或高于期望值,就將在可能出現(xiàn)電源線dv/dt問題地方標注紅色記號[1]。這些附屬文件或許必不可少,但并非任何商用DRC工具都一定能創(chuàng)建這些文件。

  DRC另一優(yōu)勢是便于更新,以適應新設計特性(如那些可能影響設計規(guī)則新特性)需要。而且,一旦在該領域獲得充分經(jīng)驗,那么還能實現(xiàn)許多其它功能。

  例如,如果能編寫屬于自己DRC,那么就能編寫屬于自己物料清單(BOM)創(chuàng)建工具,這樣就能更好地處理特定用戶需求,如如何獲取本身不屬于電路圖數(shù)據(jù)庫一部分器件“額外硬件”(如插座、散熱裝置或螺絲刀)?;蛘咴O計人員可以編寫屬于自己Verilog網(wǎng)表分析器,該分析器在設計環(huán)境下具有充分靈活度,如怎樣獲取適用于特定器件Verilog模型或時間文件。實際上,由于DRC遍歷了整個設計電路圖,因此可以收集全部有效信息以輸出PCB設計 Verilog網(wǎng)表分析所需仿真和/或BOM。

  在不提供任何程序代碼前提下討論這些話題實在有些牽強,為此,我們將以一種電路圖獲取工具為例進行說明。本文采用了Mentor Graphics公司開發(fā)附屬于PADS-Designer產(chǎn)品線ViewDraw工具。此外,我們還采用了ViewBase工具,這是一個可被調用并對 ViewDraw數(shù)據(jù)庫進行存取操作簡化C例行程序庫。利用ViewBase工具,設計人員可以輕松地采用C/C 語言為ViewDraw編寫完整且高效DRC工具[2] [3]。需要注意是,這里討論基本原則同樣適用于任何其它PCB電路圖工具。

  輸入文件

  除了電路圖數(shù)據(jù)庫,DRC還需要一些可以描述特定情況處理輸入文件,如自動連接到電源平面合法電源網(wǎng)路名稱。例如,如果電源網(wǎng)路名為POWER,那么電源平面將采用后端封裝設備(如適用于ViewDrawpcbfwd)自動連接到電源平面。下面給出了輸入文件列表,這些文件必須放在固定全局位置,這樣DRC就能自動找到并讀取,然后在運行時將這些信息保存在DRC內部。

  * 文件legal_pwr_net_name可選,該文件包含POWER信號全部合法網(wǎng)路名稱,如VCC、V3_3P和VDD。在PCB布局/路由工具中,需要對名稱大小寫進行區(qū)分,一般VCC并不等同于Vcc或vcc。VCC可以是5.0V 電源,而V3_3P則可以是3.3V電源。 * 文件legal_pwr_net_name可選,因為后端封裝設備配置文件通常必須包含一組合法電源線網(wǎng)路名稱。如果采用Cadence設計系統(tǒng)公司Allegro布線工具,那么pcbfwd文件名則為allegro.cfg并且具有如下入口參數(shù):

  接地:VSS CGND GND GROUND

  電源:VCC VDD VEE V3_3P V2_5P 5V 12V

  如果DRC可以直接讀取allegro.cfg文件,而非legal_pwr_net_name,那么將能得到更好結果(即引入誤差幾率較小)。

  一些符號必須具有外接電源線引腳,因為這些符號并不連接到常規(guī)電源線層。例如,ECL器件VCC引腳要么連接到VCC,要么連接到 GROUND;其VEE引腳則可連接到GROUND或-5.0V平面。此外,電源線引腳在到達電源線層之前也可連接到濾波器。

  電源線引腳通常并不外接到器件符號上,相反,該符號一個屬性(這里稱為SIGNAL)描述了哪個引腳是電源引腳或接地引腳并描述引腳應當連接網(wǎng)絡名稱。

  SIGNAL = VCC:10

  SIGNAL = GROUND:20

  DRC可讀取該屬性并確保網(wǎng)路名稱保存在legal_pwr_net_name文件中,如果legal_pwr_net_name中不包含網(wǎng)路名稱,那么電源引腳將不會連接到電源平面,而這個問題確實非常嚴重。

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