Програма автоматичного трасування pro Route

PRO Route (рис.19.2) у розділі Strategy має такий же екран і такий же набір команд, що і Quick Route. У завданні правил стратегії є декілька відмінностей:

Design Rules - завдання допустимих зазорів трасування. PRO Route дотримує зазори між усіма парами об'єктів, але не дотримує зазорів, які указані для окремих ланцюгів (тільки зазори між класами ланцюгів);

Route Grid завдання сітки трасування вручну. Цей пункт активізований, коли виключений параметр Auto Grid у розділі Options;

Via Grid Multiple - обмеження числа розміщуваних в однім перетині ПО для того, щоб не закривати канали трасування.

У меню редагування стратегії трасування Pass вибирають типи проходів трасування (доступні, коли не включена опція Auto pass selection), виконані в наступному порядку:

Рисунок 9.2. Опція програми PRO Route

Wide Via Fanout (SMD) - прокладка широких коротких провідників від планерних виводів компонентів (наприклад, ланцюгів живлення або "землі") до ПО. Ці ланцюги повинні мати атрибути AUTOROUTEWIDE і WIDTH.

Via Fanout (SMD) - прокладка коротких провідників від планерних виводів компонентів до ПО.

Wide Initial - розведення широких ланцюгів (типу ланцюгів живлення і "землі"), що не вимагають більш трьох ПО, що спрощує наступне розведення ланцюгів сигналів. Широкі ланцюги повинні мати атрибути AUTOROUTEWIDE і WIDTH.

Wide Comprehensive - розведення широких ланцюгів (з атрибутами AUTOROUTEWIDE і WIDTH) без будь-яких обмежень на число ПО.

Memory - трасування, характерна для підключення шин даних до мікросхем пам'яті. Траси проводяться в однім напрямку, по горизонталі або по вертикалі, із відхиленням не більш ніж на 100 mil, або в межах кроку сітки.

Initial - виконання легких з'єднань, що потребує не більш трьох ПО. Строго виконується краща орієнтація провідників на кожному прошарку, прокладка провідників по діагоналі не дозволяється.

Comprehensive - прокладка більш складних з'єднань, що потребують не більш шести ДП. Дозволяється прокладати сегменти убік від напрямку на кінцеву крапку і не обов'язково по кращих напрямках на кожному прошарку.

Exhaustive - спроба прокладки найбільш складних з'єднань із дотриманням технологічних норм. Дозволяється використовувати необмежене число ПО і сегментів, орієнтованих довільним образом.

Iterative (Rip-up) - ітеративний алгоритм трасування, що є найбільше ефективним. Дозволяє розривати раніше прокладені траси і прокладати їх наново, щоб не блокувати інші. На цьому етапі для забезпечення найбільш повного розведення аналізується вся плата цілком. Для кожного класу ланцюгів виконується до 20 ітеративних проходів. Є два різновиди таких проходів: локальні і глобальні розриви ланцюгів. Локальні проходи Rip-up виконуються, якщо плата розведена на 98% або після послідовного виконання трьох глобальних проходів Rip-up. У противному випадку виконуються глобальні проходи Rip-up.

Локальний прохід Rip-up схожий на прохід Exhaustive у тому, що стосується необмеженої кількості ПО і сегментів, орієнтованих довільним образом. Глобальний прохід Rip-up більш складний: на кожному проході спочатку намагаються переразвести вже прокладені провідники, а потім виконують з'єднання, що залишилися, (як і раніше припускається необмежена кількість ПО і довільна орієнтація сегментів).

Число ітерацій проходів Rip-up указується на панелі Pass Counts у рядку Мах Iterative Passes.

Manufacturing - оптимізація результатів трасування для забезпечення технологічності виготовлення ДП. На цьому етапі виконуються наступні операції:

• зменшення загальної довжини друкованих провідників за рахунок їх випрямлення;

• зменшення числа ПО;

• збільшення відстані між сусідніми провідниками, видалення гострих кутів, поліпшення форми підключення провідника до контактної площини (до кута квадратної площини або до короткої сторони прямокутної та овальної площини), що покращує електричні характеристики і зовнішній вигляд ДП;

• перенос сегментів ланцюгів сигналів на інші прошарки для збільшення відстані між ними і вставка діагоналей для зменшення загальної довжини зв'язків;

• об'єднання провідників, що належать одному ланцюгу (див. нижче);

• скорочення розміру файла друкованої плати *.РСВ.

Число ітерацій Manufacturing (не більш 10) оказується на панелі Pass Counts. Цей прохід не збільшує числа розведених провідників.

Final Manufacturing заключна оптимізація результатів трасування. Виконуються в принципі ті ж зміни, що на проході Manufacturing, але більш старанно. Наприклад, якщо дозволяється діагональне трасування, то злами провідників під прямим кутом можуть бути скошені під кутом 45 .

Auto pass selection - дозвіл PRО Route вибирати послідовність і сполука проходів автоматично відповідно до особливостей поточної, плати. Для призначення послідовності трасування вручну цей пункт потрібно виключити.

Force Manufacturing Passes - примусове виконання проходів Manufacturing, навіть якщо плата не розведена на 100%. Цю опцію варто виключити, якщо ви хочете зупинити процес трасування перед виконанням проходу Manufacturing, коли плата розведена не повністю. У такому випадку можна спробувати ввести нову сітку або зробити інші зміни для того, щоб спробувати досягти 100% розведення.

Pass Counts - завдання максимального числа ітерацій Мах Iterative Passes (від 0 до 20, по замовчанню задається.

Розділ Options (рис. 19.2). У ньому задаються наступні параметри:

Auto Grid - дозвіл PRO Route вибирає найкращу сітку трасування, базуючись на характеристиках плати і заданих правилах трасування. При включенні цієї опції задана користувачем сітка трасування ігнорується.

Ripup - дозвіл включати алгоритм розриву раніше прокладених трас і прокладки їх наново під час проходів Iterative і Manufacturing. Ця опція повинна бути виключена тільки тоді, коли є заздалегідь прокладені траси за допомогою ACCEL РСВ, положення яких PRO Route не повинні змінювати, проте фіксацію раніше прокладених трас зручніше виконувати за допомогою атрибута ланцюга NoAutoRoute. Тому опцію Ripup необхідно завжди включати для забезпечення найбільше ефективного трасування. PRO Route ніколи не розриває трасу без прокладки її наново, тому застосування алгоритму Ripup ніколи не зменшує числа розведених з'єднань.

Diagonals - дозвіл прокладання провідників по діагоналі під кутом 45⁰ і підключення провідників до контактних площадок під кутом 45⁰. Проте при наявності компонентів із планерними висновками й особливо для насичених плат заборона діагонального розведення допомагає виконати найбільше повне трасування ДП. Тому при складності в розведенні плати необхідно виключити опцію Diagonals і виконати прохід трасування Iterative. Після трасування плати на 100% виконуються проходи Manufacturing із включеним режимом Diagonals для зменшення довжини провідників і збільшення вільного простору на платі.

Simultaneous Class Routing - включення режиму одночасного трасування ланцюгів, що відносяться до різних класів; при його вимиканні ланцюги різних класів трасуються по черзі. Режим одночасного трасування корисний, коли ланцюги, розведені першими, схильні блокувати канали розведення ланцюгів інших класів. По замовчуванню цей режим виключений. У режимі одночасного трасування необхідно мати великі ресурси пам'яті і трасування займає більший час. Цей режим рекомендується для проектів, у яких короткі траси до планерних компонентів Fanout або інші траси блокують розведення інших ланцюгів.

Checkpoint Interval - тривалість (у хвилинах) інтервалу часу між зберіганням файла поточних результатів трасування (розширення імені файла *.СРТ). По замовчуванню результати трасування зберігаються кожні 120 хв. У будь-якому випадку результати трасування заносяться в цей файл наприкінці кожного проходу трасування і за вимогою користувача при виконанні команди Route/Cancel. У будь-якому випадку результати трасування заносяться в цей файл наприкінці кожного проходу трасування і за вимогою користувача при виконанні команди Route/Cancel. Трасування може бути відновлено натисненням кнопки Restart.

Copper Share - вибір стилю з'єднань провідників:

L ines and vias - дозволяє виконувати Т-образні з'єднання з сегментом який знаходиться поряд провідника або ПО;

Vias only - дозволяє виконувати Т-образні з'єднання тільки з найближчим ПО;

Disable - забороняється виконувати Т-образні з'єднання (з'єднання провідників виконуються тільки на контактних площах виводів).

Error Messages - вибір вигляду виводів повідомлень про помилки:

Output to Screen - безпосередній висновок повідомлень про помилки тільки на екран; Output to Log File - висновок повідомлень про помилки тільки у файл протоколу; Output to Both - висновок повідомлень про помилки на екран і у файл протоколу.

Трасування починається після натиснення на кнопку Start. Поновлення трасування з завантаженням файла результатів, збережених наприкінці останнього проходу, відбувається натисненням кнопки Restart. Робота з трасувальником PRO Route завершується натисненням кнопки Close.

Програма автоматичного трасування Specctra

Меню трасувальника провідників складається з ряду розділів (рис. 19.3).

Рис 19.3. Опції програми Specctra

1. Розділ Strategy. У ньому вибираються імена наступних файлів DO File - команди керування процесом трасування (розширення імені *.DO),

Output РСВ File - вихідна ДП (розширення імені *.РСВ), Output Log File - протокол трасування (розширення імені *.LOG) По замовчуванню всі ці файли мають ті ж імена, що і файл проекту, але на початку імені добавляється префікс R

Натисканням клавіші Save зберігають команди управління у файлі DO Крім того, файл команди управління автоматично зберігається після початку трасування. Натисканням клавіші Load завантажують команди управління з вказаного вище DO. Натисканням клавіші Set Base - команди управління з файлів, установлюваних по замовчуванню, тобто завантажується файл команди управління, що має те ж ім'я, що і файл проекту, і розширення імені *.DO.

2. Нижня частина екрану. На ній розташовуються наступні кнопки DO Wizard - запуск Майстра створення файла команд управління трасуванням;

Edit as Text - редагування текстового файла команд управління, Net Classes - редагування класів ланцюгів, Command Line - редагування командного рядка запуску SPECCTRA.

С початку рекомендується запустити Майстер створення команд управління DO Wizard і в меню (рис. 19.4) натиснути на кнопку Auto Create DO File для створення файла команд по замовчуванню. На рис. 4 у вікні DO File показаний фрагмент цього файлу. Для вставки команди в цей файл на панелі DO Command вибирають ім'я команди, а в правій частині меню на декількох рядках уводять її аргументи. Натисканням на кнопки Add Before і Add After обирають команди разом із своїми аргументами, вставляють перед поточною командою або після неї. Перелік команд трасування приведений у Додатку 1.

Рис. 19.4. Майстер створення стратегії трасування

Трасування провідників проводиться трьома етапами:

- попереднє трасування; - автотрасування; - додаткове обробляння результатів автотрасування.

Всі фази трасування виконуються в інтерактивному або автоматичному режимі за допомогою набору команд:

Bus - розведення тільки тих висновків компонентів, що мають однакові координати Х або Y. Застосовується для попереднього трасування мікросхем пам'яті або інших однорідних структур;

Fanout - генерація перехідних отворів поруч із контактними площинами планерних компонентів і з'єднання їхніми короткими провідниками (аналогічно стрингерам системи P-CAD);

Route - трасування абсолютно всіх провідників без обертання уваги на конфлікти: пересічення провідників в однім прошарку і порушення зазорів. Розведення виконується за декілька проходів. На першому проході розводяться всі провідники. На наступних проходах переразводяться з'єднання, що мають конфлікти. При цьому динамічно змінюються вагові коефіцієнти (штрафи) так, щоб поступово зменшити число конфліктів;

Clean - розведення наново всіх провідників із прокладкою їх по нових трасах, без допуску виникнення нових конфліктів для зменшення ПО і поліпшення технологічності.

Ці команди повторюються неодноразово в різних комбінаціях, вибір яких визначає успіх трасування. Типова послідовність команд у DO-файлі виглядає таким чином:

# ACCEL РСВ V12. 10 Auto-Generated DO File

ft Wed Jul 18 22:29:24 2002 (Дата створення)

bestsave on $\best.w

status_file $\progress.sts

unit mil (Система одиниць)

grid wire 50. 000000 (Сітка трасування 50,0 mil)

grid via 50. 000000 (Сітка ПО 50,0 mil)

rule pcb (width 9.8)

#

bus diagonal (Включення спеціального алгоритму розведення виводів компонентів, що мають однакові координати Х або Y та дозвіл при цьому діагонального розведення)

Fanout 5 (Прокладка коротких провідників – стрингерів між виводами планерних компонентів і ПО, 5 проходів при наявності не менше 4 сигнальних прошарків)

route 50 (Основний алгоритм розведення, 50 проходів)

clean 4 (Видалення зайвих ПО і повторення розведення, 4 проходів)

route 50 16 (Повторне розведення, 50 основних проходів і 25 допоміжних із зміненими вагових коефіцієнтів)

clean 4

filter 5

route 100 16

clean 2 (Завершальне розведення команда зменшення числа ПО)

delete conflicts

#

write wire $\ASP.w

spread (Введення додаткового зазору між провідниками)

miter

write wire $\asp.iti

#

write session $\ASP.ses

report status $\ASP. sts

Додаткове обробка відтрасованої плати виконуються за допомогою команд:

Spread - вступ додаткового зазору між провідниками;

Testpoint - додавання контрольних крапок;

Miter - заміна вигинів провідників під кутом 90⁰ на діагональні траси під кутом 45⁰, довжина яких не менш заданої;

Recomer - заміна вигинів провідників під кутом 90⁰ на діагональні траси під кутом 45⁰.

Після натискання кнопки Start завантажується програма SPECCTRA у режимі автотрасування провідників.

Області металізації. На прошарках сигналів можуть розташовуватися області металізації, електрично підєднується автоматично до одного з ланцюгів, що відокремлюється зазорами від інших ланцюгів і контактних площин. Цю область створюють у два етапи. Спочатку по команді Place/Copper Pour малюють зовнішній контур області металізації у вигляді полігону (пересічення сторін полігону не допускається). Потім цю область вибирають щигликом курсору й у розділі Connectivity меню Copper Pour Properties вказують ім'я ланцюга, до якого вона повинна бути залучена. Тут же вибирають необхідність використання контактних площин з тепловими бар'єрами (Thermals) і задають їх параметри. Після цього в розділі Style заповнюють наступні графи:

Pattern - засіб металізації (суцільне заливання або різний тип штрихування);

Line Width - ширина ліній штрихування;

Line Spacing - відстань між лініями штрихування;

Backoff - зазор до інших об'єктів, що можуть бути усередині полігона металізації і близько розташовані поза ним:

Fixed - фіксований (задається значення зазору);

Use Design Rules - використовуються значення зазорів, указані в правилах трасування для окремих ланцюгів;

Backoff Smoothness - засіб апроксимації полігонами вирізів для забезпечення зазорів):

Low - у вигляді полігонів із 8-10 сторонами;

Medium - у вигляді полігонів із 12-14 сторонами;

High - у виді полігонів із 16-18 сторонами;

State (стан):

Poured - металізація області;

Unpoured - відсутність металізації;

Repour - металізація області з повторним розрахунком зазорів у зв'язку зі зміною топології провідників.

Області металізації на сигнальних прошарках звичайно розташовуються після завершення трасування.