Leiterplattentechnisch - So schreiben Sie Ihren eigenen PCB Design Checker

Der systematische Ansatz des Design Rule Checkers (DRC) kommt im PCB Design zum Einsatz. Nach der Aufnahme der PCB-Design in der Schaltplan der Leiterplatte Werkzeug, Demokratische Republik Kongo muss durchgeführt werden, um Verstöße gegen die Designregeln aufzudecken. Dies muss vor Beginn der Back-End-Verarbeitung erfolgen. Normalerweise, die Lieferanten von schematischen Werkzeugen bieten Demokratische Republik Kongo, und die meisten Designer benutzen es einfach.

Allerdings sind LieferantenWerkzeuge universell und nicht immer flexibel genug, um bestimmte spezifische Anforderungen zu erfüllen. Es ist möglich, dem Lieferanten eine Anfrage für eine neue Funktion zu senden, die der DRC hinzugefügt werden soll, aber dies kostet Geld und Zeit, insbesondere wenn diese Operation mehrfach durchgeführt werden muss. Glücklicherweise bieten die meisten Tool-Anbieter einfach zu bedienende Mechanismen an, und Sie können Ihre eigene DRC schreiben, um Ihre individuellen Bedürfnisse besser zu erfüllen. Leider wurde dieses leistungsstarke Tool nicht allgemein anerkannt oder verwendet.

Da DRC das gesamte Schaltplandiagramm des Leiterplattendesigns durchlaufen muss, einschließlich jedes Symbols, jedes Stifts und jedes Netzwerks, kann es bei Bedarf eine unbegrenzte Anzahl nützlicher "Nebenprodukte" für jedes Attribut generieren. Wie in Abschnitt 4.0 erläutert, können sie subtile Designregelverstöße gut markieren. Beispielsweise kann eine Nebenproduktdatei alle Entkopplungskondensatoren im Design enthalten. Wenn die Zahl viel kleiner oder größer ist als erwartet, kann dies eine rote Flagge möglicher Probleme mit der Stromleitung dv/dt auslösen [1]. Diese Nebenproduktdateien können sehr benötigt werden, aber sie werden definitiv nicht von kommerziellen DRC generiert.

Ein weiterer Vorteil dieser Demokratischen Republik Kongo ist, dass sie einfach und schnell aktualisiert werden kann, um neue Designmerkmale, wie neue Attribute, die Designregeln beeinflussen, aufzunehmen. Darüber hinaus werden sich, sobald Sie genug Erfahrung in diesem Bereich gesammelt haben, viele andere Möglichkeiten ergeben.

Zum Beispiel, wenn Sie Ihre eigene DRK schreiben können, you can of course write your own bill of materials (BOM) generation tool, die bestimmte einzigartige Anforderungen besser bewältigen kann, such as where to obtain components that are not part of the schematic database "extra hardware" (Socket, heat sink or screw). Oder Sie können Ihren eigenen Verilog Netlister schreiben, das flexibel genug ist, um zu Ihrer Designumgebung zu passen, z. B. wo Verilog-Modelle oder Timing-Dateien für bestimmte eindeutige Komponenten bezogen werden können. In der Tat, wenn DRC den Konstruktionsschema durchläuft, Es kann alle notwendigen Informationen sammeln, um die Verilog-Netzliste für Simulation und/oder die Stückliste für Leiterplatte herstellung.

Es wird schwierig sein, diese Themen ohne Programmiercode zu diskutieren.Dazu müssen wir das schematische Erfassungswerkzeug als Beispiel verwenden. In diesem Artikel verwenden wir ViewDraw von Mentor Graphics, das Teil der PADS-Designer Produktfamilie ist.Darüber hinaus verwenden wir ViewBase, eine Bibliothek von C-Routinen, die aufgerufen werden können, um auf die ViewDraw-Datenbank zuzugreifen. Mit ViewBase können Sie ganz einfach ein vollständiges und nützliches DRC für ViewDraw in C/C++[2][3] schreiben. Bitte beachten Sie, dass die Grundsätze, die wir hier diskutieren, für alle anderen Schaltplanwerkzeuge gelten.

Zusätzlich zu der schematischen Datenbank benötigt DRC auch einige Eingabedateien, um ihr zu sagen, wie mit bestimmten Situationen umzugehen ist, wie z.B. der gesetzliche Stromnetzname, der automatisch mit der Energieebene verbunden wird. Wenn das Stromnetz beispielsweise POWER genannt wird, wird es automatisch über ein Back-End-Packaging-Dienstprogramm wie PCBfwd von ViewDraw mit der Energieebene verbunden. Im Folgenden finden Sie eine Liste dieser Eingabedateien. Diese Dateien sollten an einem festen globalen Speicherort platziert werden, damit DRC sie zur Laufzeit automatisch finden/lesen und Informationen intern speichern kann.

Sie können eine Datei mit dem Namen legal_pwr_net_name erstellen, die alle legalen Netzwerknamen des POWER-Signals enthält, z. B. VCC, V3_3P, VDD. Bitte beachten Sie, dass bei einigen Leiterplattenlayout-/Verdrahtungswerkzeugen Großbuchstaben wichtig sein können und VCC sich normalerweise von Vcc oder vcc unterscheidet. VCC kann ein 5.0V Netzteil sein, und V3_3P kann ein 3.3V Netzteil sein.

legal pwr net name ist optional, da die Konfigurationsdatei des Back End Packaging Dienstprogramms normalerweise eine Liste der legalen Power/Ground-Netzwerknamen enthalten muss. Wenn Allegro von Cadence Design Systems das Platzierungs-/Layoutwerkzeug ist, heißt die Datei allegro. cfg für PCBfwd und es muss die folgenden Einträge haben:

Boden VSS CGND GND GRUND

Netzteil VCC VDD VEE V3_3P V2_5P

Wenn die DRK Allegro direkt lesen kann. cfg statt legal_pwr_net_name wäre es besser (die Möglichkeit, Fehler einzuführen, ist geringer).

Normalerweise erscheinen Power/Masse Pins nicht auf Bauteilsymbolen.Stattdessen hat das Symbol ein Attribut (kann SIGNAL genannt werden), das angibt, welcher Pin Strom oder Masse ist und den Namen des Netzwerks angibt, an das der Pin angeschlossen werden soll:

SIGNAL­VCC: 10

SIGNALGRUND: 20

DRC kann dieses Attribut lesen und sicherstellen, dass der Netzwerkname der Name in der Datei legal_pwr_net_name ist. Wenn nicht, wird der Netzstecker nicht an die Leistungsebene angeschlossen, was ein sehr ernster Fehler ist.

Bestimmte Symbole müssen Strom-/Massepunkte haben, da sie nicht mit der normalen Energie-/Masseebene verbunden sind. Beispielsweise kann der VCC-Pin eines ECL-Geräts an VCC oder GRUND angeschlossen werden; Der VEE-Pin kann mit der GRUND- oder -5.0V-Ebene verbunden werden. Zusätzlich kann der Power-/Massepunkt zuerst an den Filter angeschlossen werden, bevor er in die Power-/Masseebene eintritt.

Das Netzwerk zwischen diesem Pin und dem Filter kann einen beliebigen Namen haben, und Demokratische Republik Kongo werden diese Informationen nicht überprüfen können. Demokratische Republik Kongo kann dies als Fehler melden, und der Benutzer muss es herausfiltern, oder fügen Sie den Netznamen der Datei legal_pwr_net_name nur für dieses Design hinzu. Dies ist ein Grund, warum Dateien wie legal_pwr_net_name benötigt werden können. Endlich, legal_pwr_net_name wird von DRC gelesen 1) den Pull-Up-Widerstand finden, 2) die Großbuchstaben des POWER-Netznamens im PCB Design überprüfen und 3) ungenutzte Pins direkt mit POWER verbundene Pins erkennen.