Проектирование на основе ограничений против проектирования на основе правил в едином окружении

Создано: 22 Июня, 2018
Обновлено: 25 Сентября, 2020

Electronic IC on a blue PCB

Не было бы замечательно, если бы больше правил в жизни проверялись автоматически? Мне нравится готовить итальянскую еду, но постоянно переключаться между кулинарной книгой и кастрюлей с томатным соусом утомительно. Единственный механизм автоматической проверки правил на кухне – это таймер духовки. К счастью для дизайнеров печатных плат, качественные программные пакеты включают функции проверки ограничений и правил, которые могут автоматически проверять вашу компоновку и схему.

Возможность устанавливать правила проектирования в вашей печатной плате для трассировки, расстояния между элементами, задержки распространения, входа/выхода и переходных отверстий стала необходимой функцией в программном обеспечении для проектирования печатных плат. Но не все программы для проектирования печатных плат созданы одинаково. Разные программы отображают определения правил проектирования по-разному, правила проектирования определяются в разных интерфейсах, и некоторые интерфейсы более интуитивно понятны, чем другие.

Ваше программное обеспечение для проектирования печатных плат не должно просто позволять вам устанавливать правила проектирования и ограничения. Оно должно предоставлять вам гибкость в том, как эти правила отображаются в вашей схеме и компоновке, и оно должно позволять вам настраивать ограничения и директивы трассировки для вашего конкретного приложения. Когда вы работаете в единой среде проектирования, правила проектирования определяются в одной части программы и применяются по всей вашей компоновке.

Проектирование на основе ограничений против проектирования на основе правил

Основанный на ограничениях дизайн и дизайн, управляемый правилами, работают по одним и тем же основным принципам: проверка компоновки на соответствие определенным правилам проектирования и отображение любых нарушений дизайнеру. Но когда вы копаете глубже, ключевое отличие между этими методологиями связано с средой проектирования.

Некоторые компании, разрабатывающие программное обеспечение для проектирования печатных плат и использующие дизайн, основанный на ограничениях, передают определения ограничений между несколькими программами. Хотя это и называется интегрированной средой проектирования, дизайны на самом деле не интегрированы под пользовательским интерфейсом. Подлинно единая среда проектирования преодолевает это, поскольку все определения ограничений и проверки происходят в едином, унифицированном интерфейсе. Вместо того, чтобы отправлять ограничения из программы захвата схемы в программу компоновки, почему бы не использовать программное обеспечение, которое действительно интегрирует схемотехнику и компоновку под одной крышей?

Как говорится, правила созданы для того, чтобы их нарушать. Не все правила проектирования применимы во всех ситуациях, и задача вашего программного обеспечения для проектирования - уведомлять вас, когда вы нарушаете правило. Вам как дизайнеру или инженеру решать, насколько это правило действительно важно для корректной работы ваших устройств. Вы должны иметь возможность настраивать графику, используемую для указания на нарушения правил в вашей компоновке, в ясной, визуальной форме. Никому не хочется прокручивать список нарушений правил и вручную искать проблемные элементы в своих моделях.

Некоторые правила проектирования должны иметь приоритет над другими. Исходя из этого, ваше программное обеспечение для проектирования должно позволять вам определять, какие правила проектирования имеют приоритет в вашем процессе. Это позволяет проверять правила последовательно в порядке приоритета. Такой тип проверки правил предотвращает ненужные конфликты правил и работает только в пакете программного обеспечения, использующем интегрированную модель проектирования.

Screenshot of the rules editor in Altium Designer

Редактор правил в Altium Designer

Ограничения и правила проектирования: Что происходит, если они недостаточны?

Определение параметров переходных отверстий и зазоров между ними и соседними элементами крайне важно для многослойных плат, приложений HDI, проектирования высокоскоростных и высокочастотных устройств. Определение правил проектирования для этих критических структур должно включать графический интерфейс, который точно показывает, как правило влияет на ваш проект на каждом этапе процесса проектирования.

Программное обеспечение, не включающее графическое представление параметров переходных отверстий и трассировки, заставляет конструкторов запоминать значение каждого правила проектирования на основе абстрактного идентификатора. Это создает потенциал для игнорирования критически важных правил и ошибочного применения других. Также это увеличивает время, необходимое новым конструкторам для освоения программного обеспечения для проектирования.

Когда ваше программное обеспечение для проектирования печатных плат рассматривает правила проектирования только как что-то, что применяется к таким вещам, как зазор между дорожками и конструкция переходных отверстий, вы теряете возможность определить правила проектирования, которые имеют большее отношение к критической функциональности. Правила по целостности сигнала, проектированию высокоскоростных устройств, директивам трассировки и другие спецификации также важны и влияют на вашу печатную плату в аналогичных аспектах.

Если ваше программное обеспечение не содержит этих правил проектирования, единственный способ убедиться, что вы соответствуете этим критическим требованиям, - это корректировка вашего процесса с включением моделирования. Устранение любых проблем в этих областях занимает много времени и требует перемещения вперед и назад между проектированием и моделированием. Ситуация усугубляется, когда ваше программное обеспечение для проектирования и моделирования не интегрировано в единое проектное окружение.

Правила проектирования касаются не только трассировки

Правила проектирования незаменимы, когда вы работаете над сложными устройствами. Скорее всего, вам придется в значительной степени полагаться на редакторы ограничений, проверки правил проектирования, управление библиотеками, и инструменты определения компонентов. С таким количеством правил проектирования, которые необходимо определить, наличие удобного визуального интерфейса, показывающего связанные с правилом проектирования особенности платы, является важным. Вопросы, такие как зазор между дорожками и площадками, зазор между шелкографией и маской пайки и многое другое, должны быть контролируемы в рамках одного диалога.

Определение правил проектирования выходит за рамки установления спецификаций трассировки, размеров переходных отверстий или областей медных заливок. Ваше программное обеспечение для проектирования должно позволять вам определять спецификации по задержке распространения, времени нарастания сигнала, времени полета и другим намерениям проектирования для поддержания целостности сигнала. Несмотря на важность этих аспектов проектирования, некоторые пакеты программного обеспечения для проектирования печатных плат до сих пор не включают проверку правил в этих областях. Определение этих важных спецификаций становится простым, когда проектирование печатных плат происходит в едином окружении.

Screenshot of the via rules editor in Altium

Редактор правил переходных отверстий в Altium

Когда вы работаете над сложными устройствами в крупной организации, ваше программное обеспечение для проектирования должно быть способно генерировать полные отчеты, которые детализируют любые нарушения правил. Это облегчает дизайнерам и инженерам принятие решения о том, следует ли изменить плату или некоторые нарушения правил можно игнорировать. На уровне компоновки любые нарушения дизайна должны отображаться непосредственно на затронутых функциях или компонентах. Это позволяет вам быстро определить и исправить любые нарушения правил.

Правила проектирования универсальны в едином проектном окружении

Altium Designer реализует единую модель, которая позволяет проверять правила проектирования в реальном времени или пакетами. Правила проектирования могут быть определены для всех аспектов вашей компоновки и функциональности печатной платы с использованием мощного и интуитивно понятного графического интерфейса. Поскольку правила проектирования разделены на категории, их легче визуализировать и нужно определять только один раз. Любые нарушения правил графически отображаются на вашей плате, а индикаторы нарушений могут быть настроены в соответствии с вашими методами.

Отличный пакет программного обеспечения для проектирования печатных плат, такой как Altium Designer, может существенно сэкономить время. Единая модель проектирования в Altium Designer оптимизирует процесс проектирования и позволяет конструкторам получить доступ ко всем необходимым инструментам в единой среде, не прерывая рабочий процесс. Altium Designer поддерживает гибкие и жестко-гибкие конструкции, 3D визуализацию, симуляцию и анализ, проверку правил проектирования, а также любые необходимые данные и моделирование данных. Все инструменты проектирования в Altium Designer работают с автоматической проверкой правил проектирования и ограничений.

Если вы когда-либо столкнетесь с препятствиями в проектировании и вам понадобится помощь от активного сообщества профессиональных разработчиков печатных плат, вы можете получить доступ к форуму AltiumLive, видеобиблиотеке, группам пользователей и вебинарам, предоставляемым экспертами отрасли. Документация по проверке правил проектирования легко находится и включает графические учебные пособия. Altium знает, что разработчики печатных плат должны иметь доступ к сильной сети поддержки.

Теперь вы можете скачать бесплатную пробную версию программного обеспечения для разработки печатных плат, которое вы хотите использовать для своих проектов. Чтобы узнать больше о Altium Designer и о том, как функции правил проектирования могут помочь вам создать ваш следующий продукт, поговорите с экспертом из Altium уже сегодня.

Начните путь к переходу на Altium Designer уже сегодня.

Связанные ресурсы

Связанная техническая документация

Вернуться на главную
Thank you, you are now subscribed to updates.