在 CircuitMaker 中定义、确定范围并管理 PCB 设计规则

 

PCB 编辑器中的 Home | Design Rules按钮会打开 PCB Rules and Constraints Editor dialog,其中包含可用于管理当前 PCB 文档已定义设计规则的控件。

设计规则共同构成一套供 PCB 编辑器遵循的指令集。每条规则都代表设计中的一项要求,且许多规则(例如间距与线宽约束)可在你使用 Design Rule Checker 对话框工作时被监控。某些规则会在使用软件的其他功能时被监控,例如使用 Situs Autorouter 进行布线时,会监控基于布线的规则。

设计规则面向特定对象,并以分层方式应用。同一类型的规则可以设置多条。可能会出现某个设计对象被多条同类型且作用范围相同的规则覆盖的情况。在这种情况下会产生冲突,通过优先级设置来解决。系统会按从高到低的优先级遍历规则,并选择第一条其作用范围(scope)与正在检查的对象匹配的规则。

通过一套定义良好的设计规则,你可以成功完成具有不同且往往严苛设计要求的板级设计。由于 PCB 编辑器是规则驱动的,在设计流程开始时花时间设置规则,将使你能够更高效地开展设计工作,并确信规则系统正在努力确保设计成功。

PCB 规则系统基础

PCB 编辑器内置的规则系统具有若干基本特性。

  • Rules are separate from the objects - 规则不是作为对象的属性添加的,而是添加到整体规则集中,然后限定作用范围以应用到该对象。这使规则可以应用于多个对象,并可被修改或应用到不同对象;否则如果必须在单个对象层面更改规则属性,将会非常繁琐。
  • Rules are targeted (scoped) by writing a query - 不使用一组固定、预定义的规则作用范围,而是使用灵活的查询系统来定义规则所应用的对象。这为每一条设计规则的目标提供了精确控制。
  • Rules for any design situation - 可定义同一类型的多条规则,并将其指向不同的对象集合,从而对板级约束的定义实现完全控制。例如,可以定义不同的线宽规则,以便在不同层上以不同线宽对网络进行布线。
  • Each rule has a priority - 任何设计对象都可能被同一类型的多条规则所针对。为解决规则冲突,使用规则优先级。系统会按从高到低的优先级遍历规则,并选择第一条其作用范围表达式与正在检查的对象匹配的规则。
  • There are two types of rules - 一元规则(定义对象所需行为的规则)与二元规则(定义两个对象之间交互的规则)。

PCB Rules and Constraints Editor Dialog

该对话框允许你浏览并管理当前 PCB 文档的设计规则。

在左侧的文件夹树窗格中,所有受支持的设计规则类别都列在 Design Rules 文件夹下。

  • 单击根文件夹可访问汇总列表,其中列出跨所有类别、所有设计规则类型已定义的全部具体规则。
  • 单击某个类别文件夹可访问汇总列表,其中列出该类别下所有相关设计规则类型已定义的全部具体规则。
  • 单击某个规则类型文件夹可访问汇总列表,其中列出该类型已定义的全部具体规则。
  • 单击某条具体规则的条目,或在汇总列表中双击其条目,可访问用于管理其定义的控件。

Right-click Menu

左侧窗格的右键菜单提供以下命令。

  • New Rule - 用于创建当前所选规则类型的新规则。新规则将被添加到文件夹树中,并同时出现在该规则类型的汇总列表中。规则名称将以粗体显示,以区别其为新建且尚未“应用”的规则。

要访问新规则的作用范围与约束属性,可在文件夹树窗格中单击该规则条目,或在汇总列表中双击其条目。对话框的主编辑窗口将切换,以便访问用于定义该规则作用范围与约束属性的控件。

添加新规则时,系统会先根据具体规则类型为其赋予默认名称。例如,如果添加一条新的 Clearance 规则,默认名称将为 Clearance。如果不更改该默认命名,再添加同类型的新规则将得到相同的规则名,并带有递增的数字后缀(即 Clearance_1Clearance_2 等)。
当为某个规则类型创建新规则时,它会自动被赋予优先级 1(最高优先级)。如果该类型已存在其他规则,它们的优先级将相应整体下移(降低)1。随后这些规则会被视为已修改,即使你并未在作用范围/约束层面明确修改它们。因此,该类型所有既有规则都会以“已修改”状态显示(粗体并带星号)。
  • Duplicate Rule - 用于快速创建当前所选现有规则的完全相同副本。复制规则的命名将与原规则相同,并附加一个后缀(例如 _1)以作区分。其定义(作用范围、约束等)将与原规则完全一致。
在优先级方面,复制规则将被赋予比原规则低一级的下一个优先级。例如,如果原规则优先级为 1,则复制规则将被赋予优先级 2
  • Delete Rule - 用于删除文件夹树中当前选中的规则。规则名称将以粗体并带删除线高亮显示,以区别其为尚未“应用”的删除操作。
许多规则类型在创建新的 PCB 文档时会生成默认规则。类似地,如果删除了其中某个规则类型的所有具体规则,默认规则将自动重新添加。
  • Report - 用于生成当前已定义设计规则的报告。根据文件夹树中所选条目,报告可以覆盖所有规则类别、某个特定规则类别或某个特定规则类型。Report Preview dialog 将打开,并预先加载相应报告。使用该对话框可通过各种页面/缩放控件检查报告,最终可导出到文件或打印。
  • Export Rules - 用于将你常用的规则定义导出到文件。将打开 Choose Design Rule Type 对话框(described below)。 
  • Import Rules - 用于从先前保存的 PCB 规则文件导入规则定义。将打开 Choose Design Rule Type 对话框(described below)。 
导入时,如果所选类型的规则已存在,系统会提供在导入前清除现有规则的选项。单击 Yes 会删除该类型的所有现有规则,并随后用 .rul 文件中的规则替换。单击 No 将保留现有规则。不过,如果现有规则与导入规则同名,导入规则将覆盖现有规则。

Main Editing Region

该区域会根据左侧窗格当前所选内容而变化,并提供两种不同视图。

  • Summary Listing - 如果左侧窗格中选择了 Design Rules 文件夹或其任一子规则类别/类型文件夹,该区域将显示所有已定义规则的汇总列表,或所选类别/类型的所有规则汇总列表。汇总列表还提供以下按钮。

  • New Rule - 单击以创建对话框文件夹树窗格中当前所选类型的新规则。
  • Delete Rule(s) - 单击以删除列表中当前选中的一条或多条具体规则。被删除规则的名称将以粗体并带删除线高亮显示,以区别其为尚未应用的删除操作。
可使用标准多选方式(Ctrl+clickShift+click)在列表中选择多条规则。
  • Duplicate Rule - 单击以快速创建列表中当前所选现有规则的完全相同副本。
  • Report - 单击以生成包含当前显示列表中所有设计规则的报告。Report Preview dialog 将打开,并预先加载报告。使用该对话框可通过各种页面/缩放控件检查报告,最终可导出到文件或打印。
该区域的右键上下文菜单中也提供生成报告的命令。
  • Rule Definition - 当左侧窗格中选择了某条具体规则时,该区域将显示用于定义该规则的控件。

  • Rule Scoping Controls - 提供用于确定规则作用范围的控件,即规则适用于哪些对象或对象之间。有关如何使用该区域控件的详细信息,请参见 Rule Scoping Controls 部分。
  • Constraints - 显示适用于正在编辑的规则类型的约束。使用各类控件按需配置这些约束。
如果规则的某项约束无效,规则名称将在文件夹树与汇总列表中均以红色显示。如果你尝试关闭该对话框,也会出现警告消息。
对现有规则定义所做的更改会在文件夹树窗格与相应汇总列表中高亮显示。这些条目会通过规则名称变为粗体并在名称右侧显示星号来加以区分。

Rule Scoping Controls

在定义设计规则的作用域时,本质上是在定义受该规则约束的成员对象。请使用可用选项按需设置作用域。根据规则是单目(unary)还是双目(binary),你需要定义一个或两个作用域。

对于单目设计规则,将提供用于定义单一规则作用域的控件。请使用 Where The First Object Matches 区域中的可用选项。对于双目设计规则,还会提供用于定义第二个规则作用域的控件。请使用 Where The Second Object Matches 区域中的可用选项。

无论定义一个还是两个规则作用域,控件都是相同的,相关说明见以下各节。

  • Where The Object Matches - 选择所需的作用域选项。
  • Top drop-down field - 当使用 Net(或 Net and Layer)或 Layer 选项时,此字段的下拉列表将填充设计中已定义的所有网络(nets)或设计中当前启用的所有层。请据此选择所需目标。
  • Bottom drop-down field - 当使用 Net and Layer 选项时,此字段的下拉列表将填充设计中当前启用的所有层。请据此选择所需层。
  • Priorities - 单击以打开 Edit Rule Priorities 对话框 (如下所述) ,你可以在其中管理同一规则类型的多条规则的优先级。
可以设置同一类型的多条规则。可能会出现某个设计对象被多个具有相同作用域的规则覆盖的情况。此时会产生冲突,并通过优先级设置来解决。系统会按从高到低的优先级遍历规则,并选择第一条其作用域与正在检查的对象匹配的规则。

选择设计规则类型对话框

该对话框用于从电路板当前已定义的设计规则集合中,指定要导入到或导出自 .Rul 文件的一种或多种规则类型。

选择所需的规则类型(导出/导入时可选择多个类型),然后单击 OK

导出所选规则类型时,单击 OK 将打开 Export Rules to File 对话框,你可以在其中定义生成的规则文件(*.Rul)保存的位置及名称。导入所选规则类型时,单击 OK 将访问 Import File 对话框,你可以在其中浏览并打开所需的规则文件(*.Rul)。

编辑规则优先级对话框

该对话框提供控件,用于管理所选规则类别内各规则的优先级。规则优先级定义了在执行(例如)设计规则检查时,同一类型的多条规则的应用顺序。规则优先级简化了规则定义与管理流程:先定义覆盖广泛需求的通用规则,再在特定情况下用更具体的规则进行覆盖。 在 PCB Editor 中,通过单击 PCB Rules and Constraints Editor 对话框底部的 Priorities 按钮可访问该对话框。

可能会出现某个设计对象被多个具有相同作用域的规则覆盖的情况。此时会产生冲突。所有冲突都通过优先级设置来解决。系统会按从高到低的优先级遍历规则,并选择第一条其作用域表达式与正在检查的对象匹配的规则。

Options/Controls

  • Rule Type - 使用下拉列表选择要管理其已定义规则优先级的具体规则类型。注意:无论某种规则类型是否实际存在规则实例,所有规则类型都会列出。
初始时,对话框将列出 PCB Rules and Constraints Editor 对话框中当前所选规则类型的所有规则实例。
  • Priority Listing - 该区域显示所选类型下当前定义的所有规则列表。规则按优先级排序,最高优先级(1)位于列表顶部。对于每条规则,会列出只读信息。 
  • Increase/Decrease Priority - 单击以提高/降低所选设计规则的优先级(如适用)。

适用的单目/双目规则对话框

这些对话框包含控件,可快速查看设计空间中所选对象适用哪些单目/双目设计规则。单目规则适用于一个对象。双目规则适用于两个对象,或适用于第一组中的某个对象与第二组中任意对象之间。因此,双目设计规则具有两个规则作用域。

在设计空间中对任意已放置的设计对象右键单击,然后在上下文菜单中单击 Applicable Unary RulesApplicable Binary Rules。如果选择 Applicable Binary Rules,系统会提示你在设计中选择两个对象。将光标依次移到每个对象上,然后单击或按 Enter

如果所选两个对象没有任何双目规则应用于它们,则该对话框不会打开。

Options/Controls

  • Unary/Binary Rules List - 该区域确认正在“查询”的所选设计对象,并按规则类型列出所有可能应用于该对象的已定义设计规则,同时显示每条规则的具体约束。每条规则旁会显示 绿色 对勾或 红色 X。对勾表示:在同类型的所有适用规则中,该规则优先级最高,并且当前正在应用。相同类型的低优先级规则旁会显示 X ,表示它们适用,但由于不是最高优先级规则,因此当前不应用。任何本应适用于对象但当前被禁用的规则旁也会显示 X,并以删除线高亮显示。
  • Design Rules - 当在主列表中选中某条规则条目时,此按钮可用。单击它以打开 PCB Rules and Constraints Editor 对话框(如上所述)。
如果你不想查看两个对象之间适用哪些规则,而是希望选择一条规则并查看该规则适用于哪些对象,请使用 PCB Rules And Violations panel。当你在面板的 Rules 区域中单击某条具体规则时,将以该规则作为过滤器的作用域来应用过滤。只有落在该规则作用域内的设计对象会被过滤;其在主设计空间中的可视化效果由启用的高亮选项(Mask/Dim/NormalSelectZoom)决定。

设计规则类别

电气规则

布线规则

阻焊/助焊规则

电源平面规则

放置规则

AI-LocalizedAI 翻译
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