Autoroute Area (автоматическая трассировка области)

После выполнения команды меню Autoroute » Area и выделения с помощью мыши некоторой области платы все соединения, начинающиеся и заканчивающиеся в ней, будут подвергнуты трассировке.

Программа автоматической трассировки пакета Protel 99 SE - взгляд изнутри

Почему программа автоматической трассировки пакета Protel 99 SE является одной из лучших

Программа автоматической трассировки пакета Protel 99 SE принадлежит к последнему поколению программ автотрассировки плат в длинной истории развития подобных программ, но имеет некоторые отличия. До выхода в свет пакета Protel 99 SE программы автотрассировки имели две основные цели: выполнить полную разводку платы и выполнить ее в минимальный срок. Автотрассировщик системы Protel 99 SE, помимо этих целей, имеет еще одну - обеспечить высокое качество трассировки, что делает ее одной из самых мощных систем проектирования печатных плат для персональных компьютеров.

Исторически сложилось, что большинство профессиональных разработчиков плат придерживаются мнения, что плата, подвергнутая автоматической трассировке, не может достигнуть того классического качества, которое обеспечивает трассировка, выполненная человеком в интерактивном режиме. При этом отмечается большое количество недостатков, в том числе: большое число переходных отверстий; беспорядочное прохождение проводников по плате; вертикальные слои содержат большое количество горизонтальных сегментов и наоборот; проводники распределены неравномерно и после автотрассировки становится затруднительным редактирование платы. Часто возникают замечания о преобладании ортогонального стиля трассировки над диагональным, который опытные разработчики используют подсознательно. Это происходит не только из-за того, что после диагональной трассировки плата имеет более эстетически приятный внешний вид, но и потому, что при таком стиле в некоторой заданной области можно провести большее количество сегментов проводников, чем при ортогональной трассировке. Таким образом, при использовании диагонального стиля повышается вероятность полной трассировки более сложных плат.

Подводя итог, можно сказать, что программа автоматической трассировки пакета Protel 99 SE имеет три основных цели: 100%-ная завершенность, максимально возможная скорость и качество трассировки, приближающееся к качеству профессиональных разработчиков печатных плат. Для достижения этих целей программа использует как новые технологии, так и старые проверенные временем алгоритмы.

Что такое "угловое направление на слое"

Трассировка в специфичном неортогональном направлении на слое многослойной платы - это концепция, применяемая опытными профессиональными разработчиками. Однако до появления, пакета Protel 99 SE она не была реализована ни в одной программе автоматической трассировки.

Простыми словами, трассировка с "направлением на слое" означает упорядочение некоторого соединения на слое согласно назначенному пользователем направлению с использованием наклонной линии излома заданного стиля вместо ортогональных изломов.

При таком подходе длина проводника, проходящего по аппроксимирующей гипотенузе, короче, чем длина суммы ортогональных проводников, а также меньше необходимых переходных отверстий. Оба этих фактора являются наиболее ценными при проектировании высокоскоростных логических схем.

Дополнительным преимуществом "углового направления на слое" для любых схем, как высокоскоростных, так и низкоскоростных, является увеличение вероятности полного завершения процесса трассировки.

Выбор используемого направления на слое полностью лежит на разработчике и при необходимости может быть ограничен лишь горизонтальным или вертикальным направлением. Во время упорядочения при автотрассировке выбираются те соединения, которые наиболее подходят под направление слоя и выполняется их трассировка в выбранном для данного слоя направлении.

Основное перемещение трансформирует длинные сегменты, проходящие по диагонали под углом 45°, с увеличивающимся ортогональным шагом, что приводит к выравниванию первоначального направления к выбранному направлению.

Трассировка в условиях конфликтов

Термин "конфликт" - новое слово в словаре технологии автоматической трассировки, его смьюл раскрьшается следующим образом. Все трассировочные алгоритмы, входящие в систему Protel 99 SE являются конфликтными, т. е. алгоритму не запрещается размещать проводник или переходное отверстие там, где уже расположены другие проводники, переходные отверстия или контактные площадки. Такая ситуация называется конфликтом, правильное разрешение которого и является главной целью профаммы.

Другими словами, под конфликтом подразумевается нарушение предварительно установленных правил проектирования, которое может заключаться в пересечении сегментов проводников разных цепей, касании или наложении проводников, контактных площадок и переходных отверстий, относящихся к разным цепям.

Когда в некоторой точке платы возникает конфликт, создается маленькая желтая окружность с центром в точке конфликта (маркер конфликта), которая будет удалена только после окончательного его разрешения. Данная окружность будет служить сигналом для выполняемых процедур трассировки, что в этом месте платы требуется переработка топологии. Лишь в редких случаях, когда на плате недостаточно места для подавления конфликтной ситуации с помощью функции расталкивания, она сохраняется до конца процесса трассировки.

Общее число конфликтных ситуаций, встреченных по ходу процесса трассировки, отображается в строке состояния программы. Иногда число маркеров конфликтов может не совпадать со значением в строке состояния. Это связано с тем, что маркеры постоянно добавляются и удаляются в процессе выполнения трассировки, а данные строки состояния обновляются только по завершению очередной процедуры.

Добавление контрольных точек и каплевидных контактных площадок

Контрольные точки представляют собой специальные объекты на печатных платах, предназначенные для проверки правильности их изготовления. Критерием контроля служит наличие электрического контакта в проводниках одной цепи и изоляции между проводниками различных цепей до монтажа компонентов.

Контрольная точка является контактной площадкой для подключения измерительной колодки автоматического контрольного оборудования или щупа прибора при ручном тестировании.

Автоматическое оборудование прикладывает к каждой из контрольных точек заданное напряжение и ток, после чего делает замер токов и напряжений во всех остальных контрольных точках. На ненагруженной (без компонентов) плате проверяется электрический контакт между различными узлами цепей, наличие короткого замыкания и сопротивление изоляции между узлами различных цепей. На смонтированной плате контрольные точки используются для подключения измерительных приборов, контролирующих характеристики конечной схемы.

Процесс вставки контрольных точек делится на следующие этапы:

• определение конфигурации контрольной точки;

• определение цепей, требующих добавления контрольных точек;

• поиск контактньа площадок и переходных отверстий, которые могут быть использованы в качестве контрольных точек;

• добавление контрольных точек в процессе автотрассировки;

• создание отчета с указанием местоположения все контрольных точек;

• создание отчета с указанием всех цепей, к которым не удалось добавить контрольные точки.

Что такое контрольная точка?

в качестве контрольной точки может быть использована любая контактная площадка или переходное отверстие. Для этого необходимо просто включить атрибут Testpoint для выбранного объекта с указанием слоя. Можно назначить только верхний (Тор), только нижний (Bottom) или оба этих слоя.

При этом разработчик должен явно осознавать, каким образом будет тестироваться данная плата. Возможно, щупы будут подключаться только с нижней стороны платы, возможно, наоборот, только с верхней. Некоторые цепи может потребоваться проверить с разных сторон.

Задание параметров контактных площадок и переходных отверстий, которые могут быть использованы в качестве контрольных точек, производится с помощью специальных правил проектирования.