PCB科技 - 如何編寫自己的PCB設計檢查器

The systematic approach of the Design Rule Checker (DRC) is used in PCB設計. 在捕獲 PCB設計 在 PCB示意圖 工具, 必須運行DRC以發現違反設計規則的情况. 這必須在後端處理開始之前完成. 通常, 原理圖工具供應商提供DRC, 大多數設計師只是使用它.

然而，供應商工具是通用的，可能並不總是足够靈活來處理某些獨特的需求。 可以向供應商發送向DRC添加新功能的請求，但這將花費金錢和時間，尤其是在必須多次執行此操作的情况下。 幸運的是，大多數工具供應商提供了易於使用的機制，您可以編寫自己的DRC來更好地滿足您的獨特需求。 不幸的是，這一强大的工具尚未得到廣泛認可或利用。

因為DRC必須遍歷PCB設計的整個原理圖，包括每個符號、每個管脚和每個網絡，如果需要，它可以為每個内容生成無限數量的有用“副產品”。 如第4.0節所述，它們可以很好地標記出細微的設計規則違規。 例如，副產品檔案可能包含設計中的所有去耦電容器。 如果數位遠小於或大於預期，這可能會觸發可能的電力線dv/dt問題的危險信號[1]。 這些副產品檔案可能非常需要，但它們肯定不是由任何商業DRC生成的。

該DRC的另一個優點是，它可以輕鬆快速地更新，以適應新的設計特性，例如影響設計規則的新内容。 此外，一旦你在這個領域獲得了足够的經驗，就會出現許多其他的可能性。

例如, 如果你能寫自己的DRC, you can of course write your own bill of 材料 (BOM) generation tool, 它可以更好地處理某些獨特的需求, such as where to obtain components that are not part of the schematic database "extra hardware" (Socket, heat sink or screw). 或者你可以編寫自己的Verilog netlister, 它足够靈活以適應您的設計環境, 例如，在哪裡可以獲得某些獨特組件的Verilog模型或計時檔案. 事實上, 當DRC遍歷設計示意圖時, 它可以收集所有必要的資訊，以輸出Verilog網表進行類比和/或物料清單 PCB製造.

如果不提供一些程式設計程式碼，就很難討論這些主題。 為此，我們需要以原理圖捕捉工具為例。 在本文中，我們使用Mentor Graphics的ViewDraw，它是PADS Designer產品系列的一部分。 此外，我們使用ViewBase，它只是一個C常式庫，可以調用它來訪問ViewDraw資料庫。 使用ViewBase，您可以輕鬆地在C/C++[2][3]中為ViewDraw編寫完整而有用的DRC。 請注意，我們在這裡討論的原則適用於任何其他PCB原理圖工具。

除了原理圖資料庫外，DRC還需要一些輸入檔案來告訴它如何處理某些情况，例如自動連接到電源平面的合法電網名稱。 例如，如果電源網絡稱為電源，它將通過後端封裝實用程式（如ViewDraw的PCBfwd）自動連接到電源平面。 以下是這些輸入檔案的清單。 這些檔案應放置在固定的全域位置，以便DRC可以在運行時自動查找/讀取它們，並在內部存儲資訊。

您可以選擇創建一個名為legal\u pwr\u net\u name的檔案，該檔案包含電源訊號的所有合法網絡名稱，例如VCC、V3\u 3P、VDD。 請注意，字母大小寫對於某些PCB佈局/佈線工具可能很重要，通常VCC不同於VCC或VCC。 VCC可以是5.0V電源，V3_3P可以是3.3V電源。

legal\u pwr\u net\u名稱是可選的，因為後端打包實用程式的設定檔通常必須包含合法電源/接地網絡名稱的清單。 如果Cadence Design Systems的Allegro是放置/佈局工具，則檔名為Allegro。 PCBfwd的cfg，必須具有以下條目：

接地VSS CGND GND接地

電源VCC VDD VEE V3\U 3P V2\U 5P+5V+12V

如果剛果民主共和國可以直接閱讀快板。 cfg而不是legal_pwr_net_name，它會更好（引入錯誤的可能性更小）。

通常，電源/接地插腳不會出現在部件符號上。 相反，符號具有一個内容（可以稱為訊號），該内容指定哪個管脚為電源或接地，並指定管脚應連接到的網絡名稱：

訊號=VCC:10

訊號=接地：20

DRC可以讀取該内容，並確保網絡名稱是legal\u pwr\u net\u name檔案中的名稱。 否則，電源引脚將無法連接到電源板，這是一個非常嚴重的錯誤。

某些符號必須具有電源/接地引脚，因為它們未連接到正常電源/接地層。 例如，ECL設備的VCC引脚可以連接到VCC或接地； 其V形銷可以連接到地面或-5.0V平面。 此外，在進入電源/接地層之前，可以先將電源/接地引脚連接到濾波器。

此pin和篩檢程式之間的網絡可以有任何名稱, 剛果民主共和國將無法檢查這些資訊. DRC可以將此報告為錯誤, 用戶必須將其過濾掉, 或者將網絡名稱添加到legal\u pwr\u net\u name檔案中，僅用於此設計. 這就是可能需要legal\u pwr\u net\u name等檔案的原因之一. 最後, legal_pwr_net_name will be read by DRC 1) find the pull-up resistor, 2) check the letter case of the POWER net name in the PCB設計, and 3) detect any unused pins directly connected to POWER.