Erleichterung des Vergleichs von physischem und elektrischem PCB-Design

Die steigende Nachfrage nach kleineren, leistungsfähigeren Elektronikgeräten war ein wesentlicher Treiber für die Entwicklung komplexerer, dichter gepackter Leiterplatten (PCBs). Obwohl Software für Elektronik-Design-Automatisierung (EDA) regelmäßig aktualisiert wird, um die zusätzliche Komplexität im PCB-Design zu bewältigen, müssen Platinenentwerfer dennoch alle vom Programm vorgenommenen Designänderungen überprüfen und genehmigen. Der Vergleich von physischem und elektrischem PCB-Design durch einen Überprüfungszyklus erfordert den Vergleich sowohl physischer als auch elektrischer Änderungen, die aus der Zusammenarbeit mehrerer Platinenentwerfer an einem PCB-Design resultieren können. Bisher wurde wenig unternommen, um diese Informationen während des PCB-Überprüfungsprozesses effizient an die Platinenentwerfer zu liefern. Dieses Dokument bietet einen Überblick über die Herausforderungen, die auftreten können, wenn Platinenentwerfer Änderungen identifizieren müssen, bevor sie mehrere PCB-Designs zusammenführen, sowie über verfügbare Lösungen, die diesen Prozess erleichtern können.

EINE KURZE ÜBERSICHT ÜBER DIE ZUSAMMENARBEIT BEI PCB-DESIGNS

Platinenentwickler in Unternehmen und kleinen Betrieben haben ein gemeinsames Bedürfnis, Designaufgaben zu delegieren. Typischerweise delegierte Aufgaben reichen vom PCB-Layout über das Routing und die schematische Erfassung bis hin zur Designvalidierung und mehr. Das Zusammenführen der Arbeit mehrerer Mitarbeiter in ein kohärentes Projekt führt seine eigene Liste komplexer Herausforderungen ein. Beispielsweise müssen Netlisten aus verschiedenen Dokumenten zusammengeführt werden, während ihre Verbindungen zur Verdrahtung im Schema und zu vorgerouteten Bahnen auf den PCB-Designregeln erhalten bleiben. Platinenentwickler arbeiten in der Regel mit Dateien, die aus versionskontrollierten Repositorien, anderen Mitarbeitern oder Drittanbieter-Tools stammen. Sie müssen sowohl physische als auch elektrische Designunterschiede identifizieren, die zwischen zwei separaten Dateien bestehen können. Anschließend muss eine Entscheidung getroffen werden, diese Designunterschiede zu verwerfen oder zu verschmelzen.

HÜRDEN DER DESIGNPRÜFUNG

Das Identifizieren von Designunterschieden stellt ein weiteres Problem dar: Die EDA-Software findet und präsentiert den Platinenentwicklern Daten, lässt sie dann jedoch entscheiden, welche Änderungen genehmigt und welche abgelehnt werden. Diese Daten können in Form von Text, Tabellen, Bildern oder einer Kombination aus alledem präsentiert werden. Diese Daten zu organisieren und den Platinenentwicklern zu präsentieren, stellt für die meisten EDA-Softwarepakete generell eine Herausforderung dar, selbst wenn dies auf eine Weise geschieht, die ihre Produktivität nicht beeinträchtigt. Einige EDA-Softwarepakete mit Kollaborationsfunktionen versuchen, Designprüfungs-Schnittstellen mit mehreren Fensterbereichen zu implementieren. Andere verwenden Drittanbietersoftware, die es erforderlich macht, dass Benutzer zwischen zwei oder mehr Panels hin und her wechseln. Die letztere Methode neigt sehr zu Fehlern, da Platinenentwickler Designänderungen während des Vergleichsprozesses leicht verwechseln können. Häufige Fehler sind in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1: Häufige Fehler, die während eines Designvergleichsprozesses übersehen werden könnten

Bei größeren Projekten, bei denen es tausende unterschiedliche Designänderungen geben kann, kombiniert mit engen Fristen, gibt es absolut keinen Spielraum für Unsicherheiten der Nutzer. Wenn eine bestimmte Änderung autorisiert wird, muss ein Platinenentwickler zunächst feststellen, ob diese Änderung tatsächlich im Einklang mit dem steht, was er sich für das gesamte Designschema vorgestellt hat. Das bedeutet, dass sie ihre Unsicherheit für jede einzelne Designänderung auf der Liste überwinden müssen. Das ist eine erhebliche Zeitverschwendung, die für die Bewertung der EDA-Software anstatt für die Überprüfung von Platinenänderungen aufgewendet wird.

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PCB-DESIGNVERGLEICH IN ALTIUM DESIGNER

Altium Designer hat ein einfaches, aber leistungsstarkes Set an integrierten Vergleichswerkzeugen implementiert. Eine Vorschau der Vergleichsschnittstelle kann unten in Abbildung 1 gesehen werden (im Erweiterten Modus dargestellt). Es gibt 2 verschiedene Vergleichswerkzeuge in Altium Designer. Der Befehl Unterschiede anzeigen (verfügbar über den Pfad Projekt -> Unterschiede anzeigen) wird verwendet, um die logischen Unterschiede zu erkennen, die zwischen verschiedenen Versionen der PCB-Designsoftware und Schaltplänen bestehen (z.B. Netzbezeichnungen und Netznamen). Der Befehl Physische Unterschiede anzeigen (Projekt -> Physische Unterschiede anzeigen) ermöglicht einen Vergleich der physischen Unterschiede zwischen mehreren Versionen von Schaltplänen, PCB-Editor und sogar ASCII-Textdokumenten.

Abbildung 1: Vorschau des Dokumentenvergleichs-Assistenten von Altium Designer. Die Benutzeroberfläche ist identisch für die Funktionen "Unterschiede anzeigen" und "Physische Unterschiede anzeigen"

Beide Werkzeuge bieten die Möglichkeit, Dokumente nebeneinander zu öffnen und ermöglichen den Benutzern eine interaktive Navigation durch die Liste der erkannten Unterschiede, wie in Abbildung 2 gezeigt. Die interaktive Navigation umfasst Maskierung und automatisches, anpassbares Zoomen und Schwenken, um die Standorte verschiedener Unterschiede anzuzeigen.

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Abbildung 2: Grafische Navigation physischer Unterschiede, die zwischen zwei Schaltplandokumenten gefunden wurden

SCHLUSSFOLGERUNG

Der Vergleich von Entwürfen ist ein relativ geradliniger Prozess, dem sich Platinenentwickler bei vielen, wenn nicht allen ihren Projekten gegenübersehen. Der Prozess kann je nach den Methoden, die die Entwickler verwenden, von einigen Minuten bis zu einigen Monaten dauern. Einige Platinenentwickler bevorzugen es, Schaltpläne, PCB-Layout-Dokumente oder Netlisten auszudrucken, um manuell Unterschiede zu markieren, die zwischen den Revisionen gefunden wurden. Obwohl diese Methode funktioniert, ist sie auch zeitaufwendig und anfällig für menschliche Fehler. Es ist weitaus produktiver, die Funktionen in EDA-Software zu nutzen, um den Arbeitsdurchsatz der Benutzer zu erhöhen.

Platinenentwickler können die Fähigkeit von EDA-Software nutzen, um innerhalb von Sekunden in Bereiche von Interesse in ihrem Schaltplan oder auf gedruckten Schaltkarten hinein- und herauszuzoomen. Dies spart wertvolle Zeit, die sonst beim Durchblättern gedruckter Seiten verschwendet würde, während man versucht, eine Änderung zwischen verschiedenen Versionen desselben Dokuments zu lokalisieren.

NÜTZLICHE LINKS

• Altium Designer Kostenlose Testversion: