Conception électronique - Amélioration de la conception de PCB grâce à la planification IP et topologique

Cet article se concentre sur les concepteurs de PCB qui utilisent IP et utilise davantage les outils de planification topologique et de routage pour prendre en charge IP afin de finaliser rapidement la conception complète du PCB. Comme on peut le voir sur la figure 1, il est de la responsabilité de l'Ingénieur de conception d'obtenir une IP en disposant un petit nombre de composants nécessaires et en planifiant les chemins d'interconnexion critiques entre ces composants.

Une fois l'IP obtenue, les informations IP peuvent être fournies au concepteur de PCB, qui termine le reste de la conception. Les concepteurs de PCB utilisent en outre des outils de planification topologique et de routage pour prendre en charge IP afin de finaliser rapidement l'ensemble de la conception de PCB. Il n'est plus nécessaire d'obtenir les bonnes intentions de conception grâce à un processus d'interaction et d'itération entre les ingénieurs de conception et les concepteurs de PCB. Les ingénieurs de conception ont obtenu cette information et les résultats sont très précis, ce qui est d'une grande aide pour les concepteurs de PCB. Dans de nombreuses conceptions, les ingénieurs de conception et les concepteurs de PCB doivent effectuer une mise en page et un câblage interactifs, ce qui peut prendre beaucoup de temps précieux des deux côtés. Selon l'expérience passée, les opérations interactives sont nécessaires, mais prennent du temps et sont inefficaces.

Le schéma préliminaire fourni par l'Ingénieur de conception peut être un dessin manuel uniquement, sans échelle de composants appropriée, largeur de bus ou indication de sortie de broche.

Parce que les concepteurs de PCB sont impliqués dans la conception, les ingénieurs qui utilisent des techniques de planification topologique peuvent obtenir la disposition et l'interconnexion de certains composants. Cette conception peut également nécessiter la mise en page d'autres composants, l'assemblage d'autres io et structures de bus et la réalisation de toutes les interconnexions.

Les concepteurs de PCB doivent adopter une planification topologique et interagir avec les composants de mise en page de PCB sous Layout pour une mise en page optimale et une planification interactive qui améliore l'efficacité de la conception de PCB. Avec l'achèvement de la disposition des zones critiques et des zones à haute densité et l'acquisition de la planification topologique, la disposition peut précéder la planification topologique finale. Par conséquent, certains chemins topologiques peuvent devoir utiliser une disposition existante. Malgré leur faible priorité, les connexions sont nécessaires. Une partie de la planification s'articule donc autour de l'agencement des pièces de production.

En outre, ce niveau de planification peut nécessiter plus de détails pour donner la priorité nécessaire à d'autres signaux. Certains obstacles avant le routage automatique d'un bus particulier peuvent donner à l'algorithme des options pour d'autres couches de routage. Comme le bus est organisé en lignes serrées au premier niveau, les concepteurs ont commencé à planifier la Section de conversion en un troisième niveau avec des détails « 3» et à considérer la distance du bus à travers le PCB. On notera que ce chemin topologique sur la couche 3 est plus large que sur la couche supérieure car il nécessite un espace supplémentaire pour s'adapter à l'impédance. En outre, la conception spécifie l'emplacement exact de la transition de couche (17 trous). Lorsque le chemin topologique descend de la droite de la figure 3 vers le détail "4", de nombreux points de connexion en t à un seul bit doivent être tracés à partir de la connexion du chemin topologique et de chaque broche de composant. Les concepteurs de PCB ont choisi de garder la plupart des connexions sur la couche 3 et de pénétrer dans d'autres couches pour connecter les broches du composant.

Ils ont donc tracé une zone topologique pour indiquer la connexion (En Rose) du faisceau principal à la quatrième couche et ont connecté les contacts de la cellule t à la deuxième couche, puis à l'aide d'autres surperforations aux broches de l'appareil. Le chemin topologique se poursuit au niveau 3 jusqu'au détail "5" pour connecter le périphérique actif. Ces connexions sont ensuite connectées de la broche active à la résistance pull - down sous le dispositif actif.

Les concepteurs utilisent une autre spécification de zone topologique pour se connecter de la couche 3 à la couche 1, où les broches du composant sont des dispositifs actifs et des résistances déroulantes. La planification détaillée de ce niveau peut être effectuée en environ 30 secondes. Après avoir obtenu ce plan, les concepteurs de PCB peuvent vouloir câbler ou créer d'autres plans topologiques immédiatement, puis terminer tous les plans topologiques avec le câblage automatique. Il faut moins de 10 secondes entre la fin du plan et le résultat du câblage automatique. En fait, cette vitesse n’a pas d’importance. En fait, si vous négligez l'intention du concepteur et que le câblage automatique est de très mauvaise qualité, c'est une perte de temps totale. Il faut environ 10 secondes pour effectuer un câblage automatique de haute qualité. En augmentant le niveau d'abstraction de la planification topologique, l'ensemble du temps d'interconnexion est considérablement réduit. Avant le début de l'interconnexion, les concepteurs ont une compréhension vraiment claire de la densité et du potentiel de finition de la conception. Par exemple, pourquoi garder les lignes à ce point dans la conception? Pourquoi ne pas continuer à planifier et ajouter des lignes plus tard? Quand planifier une topologie complète?

Si vous considérez l'exemple ci - dessus, l'abstraction de plan peut être utilisée avec un autre plan plutôt qu'avec 17 réseaux distincts avec de nombreux segments et de nombreux trous sur chaque réseau. Ce concept est très important lors de la prise en compte des ordres de modification des travaux (écologie, projets).

Ordre de modification technique (ECO) dans l'exemple suivant, la sortie de broche FPGA n'est pas terminée. Les ingénieurs de conception ont informé les concepteurs de PCB de cette réalité, mais pour des raisons de progrès, ils doivent faire avancer la conception autant que possible avant que la sortie des broches FPGA ne soit terminée. Avec la sortie pin connue, les concepteurs de PCB commencent à planifier l'espace FPGA, tandis que les concepteurs terminent la planification, tout en envisageant également de démarrer à partir d'autres périphériques vers le FPGA. L'io était initialement prévu sur le côté droit du FPGA, mais il est maintenant sur le côté gauche du FPGA, ce qui entraîne une sortie de broche complètement différente de celle prévue à l'origine.

Les concepteurs de PCB peuvent utiliser des outils de planification topologique dès le début de la conception ou une fois que l'Ingénieur de conception a obtenu l'IP, selon qui utilise cet outil flexible pour s'adapter le mieux à leur environnement de conception. Le câblage topologique suit simplement le plan ou l'intention du concepteur de fournir des résultats de câblage PCB de haute qualité. Face à Eco, la planification topologique est beaucoup plus rapide que les opérations de connexion individuelles, de sorte que les dispositifs de câblage topologique peuvent adopter Eco plus rapidement, fournissant des résultats rapides et précis.