Ein xSignal ist ein vom Designer definierter Signalpfad zwischen zwei Knoten; diese können zwei Knoten innerhalb desselben Netzes oder zwei Knoten in unterschiedlichen Netzen sein.
xSignals werden mit den folgenden Methoden definiert:
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Verwenden Sie die xSignals Multi-Chip Wizard. Dies ist der gebräuchlichste Ansatz zum Erstellen von xSignals und wird unten beschrieben.
Alternativ werden die folgenden Methoden verwendet, indem zunächst die relevanten Objekte ausgewählt und dann der entsprechende Befehl gewählt wird:
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Erstellen Sie ein einzelnes xSignal auf Basis ausgewählter Pads. Wählen Sie das gewünschte Start-Pad und End-Pad aus (diese Pads können sich in unterschiedlichen Netzen befinden, wenn es eine Serienabschlusskomponente gibt). Pads können direkt im Designbereich ausgewählt werden, oder das PCB-Panel kann im Nets-Modus verwendet werden, um die Pads zu finden und auszuwählen (wie im Bild unten gezeigt). Sobald die Pads ausgewählt sind, klicken Sie entweder im Designbereich mit der rechten Maustaste auf ein ausgewähltes Pad und führen dann den Befehl xSignals » Create xSignal from Selected Pins aus, oder klicken Sie im PCB-Panel mit der rechten Maustaste auf eines der ausgewählten Pads und führen den Befehl Create xSignal aus. Das neue xSignal wird im xSignals-Modus des PCB-Panels aufgeführt.
Wenn Sie ein xSignal auf Basis ausgewählter Pins (Footprint-Pads) definieren, wählen Sie vor dem Ausführen des Befehls Create nur das Start-Pad und das End-Pad aus.
Der Name des neuen xSignals ist eine Kombination aus den beiden Netznamen, getrennt durch einen Bindestrich. Der xSignal-Name kann im xSignals-Modus des PCB-Panels bearbeitet werden.
Das neue xSignal kann zu einer xSignal-Klasse hinzugefügt werden; klicken Sie dazu im Bereich xSignal Classes des Panels mit der rechten Maustaste, um eine neue Klasse zu erstellen und Mitglieder hinzuzufügen.
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Wählen Sie die Quellkomponente aus, klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf die ausgewählte Komponente und wählen Sie den Befehl xSignal » Create xSignals between Components aus dem Kontextmenü. Das Dialogfeld Create xSignals Between Components wird geöffnet, wobei die gewählte Quellkomponente ausgewählt ist. Das Dialogfeld wird unten beschrieben.
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Wählen Sie eine oder mehrere Serienkomponenten im Designbereich aus, klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf eine der ausgewählten Komponenten und wählen Sie den Befehl xSignal » Create xSignals from Connected Nets aus dem Kontextmenü. Das Dialogfeld Create xSignals From Connected Nets wird geöffnet. Die gewählte Quellkomponente und die mit dieser Komponente verbundenen Netze werden ausgewählt. Das Dialogfeld wird unten beschrieben.
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Es kann auch Situationen geben, in denen Sie ein xSignal innerhalb eines bestehenden xSignals erstellen möchten; in diesem Fall kann der Modus xSignal des PCB-Panels verwendet werden. Stellen Sie sicher, dass die Option Select oben im Panel aktiviert ist, suchen Sie das aktuelle xSignal, wählen Sie die erforderlichen Pads im Abschnitt xSignal Primitives des Panels aus und klicken Sie dann im Designbereich mit der rechten Maustaste auf eines der ausgewählten Pads und verwenden Sie die in Schritt 2 dieser Liste beschriebene Methode, um den Vorgang abzuschließen.
Wählen Sie die beiden Pads im Modus Nets des Panels aus, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf eines der ausgewählten Pads und wählen Sie dann Create xSignal. Beachten Sie, dass sich die Pads in unterschiedlichen Netzen befinden.
Wenn sich Start- und End-Pad im selben Netz befinden, erhält ein xSignal einen Namen in der Form <NetName>_PPn, wobei n die nächste verfügbare Ganzzahl ist, die zur Unterscheidung mehrerer für dieses Netz definierter xSignals verwendet wird. Wenn sich Start- und End-Pad in unterschiedlichen Netzen befinden, erhält ein xSignal einen Namen in der Form <StartNet>_<EndNet>_PPn, wobei n die nächste verfügbare Ganzzahl ist, die zur Unterscheidung mehrerer für diese Netzkombination definierter xSignals verwendet wird.
Beachten Sie, dass xSignals auch mit dem
Constraint Manager erstellt werden können:
mehr erfahren.
xSignals Multi-Chip Wizard
Der xSignals Multi-Chip Wizard wird verwendet, um xSignals zwischen einer einzelnen Quellkomponente und mehreren Zielkomponenten zu erstellen. Der Wizard verwendet einen komponentenorientierten Ansatz zur Identifizierung potenzieller xSignals – Sie wählen eine einzelne Quellkomponente, die relevanten Netze und die Zielkomponenten aus, und der Wizard analysiert dann alle potenziellen Pfade von der Quellkomponente zu den Zielkomponenten, durch Serien-Passivkomponenten und entlang aller Verzweigungen. Als Designer können Sie dann die xSignals auswählen, die erzeugt werden sollen, und bei Bedarf auch Matched-Length-Designregeln erstellen. Der Wizard kann außerdem verwendet werden, um automatisch xSignals und xSignal-Klassen für verschiedene gängige Schnittstellen- und Speicherschaltungen zu erstellen.
In diesem Wizard wird ein Ausgangspin als Source bezeichnet, und der Ziel-Eingangspin wird als Destination bezeichnet.
Der Wizard ist außerdem ein Werkzeug für mehrere Durchläufe – aus der übergeordneten Gesamtgruppe von xSignals, die Sie zunächst auf der Seite xSignal Routes erstellen, können Sie eine Teilmenge auswählen, Klassen und Regeln definieren, dann zur Gesamtgruppe zurückkehren, eine weitere Teilmenge auswählen, dafür Klassen und Regeln definieren und so weiter.
Eine der großen Stärken des Wizard ist die einfache Zusammenarbeit zwischen dem Wizard und dem PCB-Editor. Klicken Sie auf einer beliebigen Seite des Wizards auf ein xSignal, und die Pads sowie etwaiges Routing werden auf der PCB visuell hervorgehoben.
In diesem Stadium unterstützt der Wizard nicht das automatische Hinzufügen von T-Junction-Kennungen, die oft als Tie-Points oder Branch-Points bezeichnet werden. Wenn Ihr Design verzweigtes Routing enthält, wird empfohlen:
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die Länge von der Quellkomponente zur Passivkomponente (z. B. einem Serienabschlusswiderstand) abzustimmen, falls vorhanden.
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die Länge in jedem Zweig vom T-Junction zur Zielkomponente abzustimmen.
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falls erforderlich, die verbleibende Länge zwischen der Passivkomponente (oder von der Quelle, wenn keine Passivkomponenten vorhanden sind) und dem T-Junction abzustimmen.
wenn Sie nur die Längen der Zweige abstimmen müssen, einen benutzerdefinierten Verzweigungspunkt zu erstellen, indem Sie eine einlagige Komponente mit einem einzelnen Pad innerhalb des Routings am T-Junction platzieren. Weitere Informationen finden Sie unten im Abschnitt
Defining the Branch Point in a Balanced T Pattern.
Um auf den xSignals Multi-Chip Wizard zuzugreifen, wählen Sie den Befehl Design » xSignals » Run xSignals Wizard aus den Hauptmenüs oder klicken Sie im PCB-Layout mit der rechten Maustaste und wählen dann xSignals » Run xSignals Wizard. Die Startseite des Wizards wird angezeigt.
Die Startseite des xSignals Multi-Chip Wizard
xSignals Multi-Chip Wizard Modes
Auf der zweiten Seite des Wizard werden Sie aufgefordert, entweder Custom Multi-Component Interconnect, On-Board DDR3 / DDR4 oder USB 3.0 auszuwählen. Der Modus Custom Multi-Component Interconnect wird verwendet, um mehrere xSignals zwischen einer gewählten Quellkomponente und mehreren Zielkomponenten zu definieren, während der Modus On-Board DDR3 / DDR4 zum Erstellen von xSignals für Ihren DDR3- oder DDR4-Speicher verwendet wird. Der Modus USB 3.0 erstellt die xSignals, xSignal-Klassen und Matched-Length-Regeln für jeden USB-3.0-Kanal. Wählen Sie den für Ihre Anforderungen geeigneten Modus aus.
The Custom Multi-Component Interconnect Mode
In diesem Modus kann der Wizard verwendet werden, um mehrere xSignals zwischen einer gewählten Quellkomponente und mehreren Zielkomponenten zu definieren. Der Wizard verwendet einen komponentenorientierten Ansatz zur Identifizierung potenzieller xSignals; Sie wählen eine einzelne Quellkomponente, die relevanten Netze und die Zielkomponenten aus; anschließend analysiert er alle potenziellen Pfade von der Quellkomponente zu den Zielkomponenten, durch Serien-Passivkomponenten und entlang aller Verzweigungen. Als Designer können Sie dann die xSignals auswählen, die erzeugt werden sollen. Neben der Definition der End-to-End-xSignals für mehrere Netze zwischen Komponenten ermöglicht der Wizard auch das Erstellen von xSignals für Abschnitte dieser End-to-End-Signale (vom Quell-Ausgangspin zur Serienabschlusskomponente und von der Serienabschlusskomponente zum Ziel-Eingangspin). Basierend auf den von Ihnen aktivierten Einstellungen kann der Wizard auch xSignal-Klassen und Designregeln für Matched Net Lengths erstellen, die auf diese xSignals abzielen. Wenn der Wizard abgeschlossen ist, können Sie mit dem Längenabgleich beginnen.
Der Wizard wird über mehrere Seiten konfiguriert. Die Anzahl der Seiten hängt von der Schaltungskonfiguration ab. Wenn es beispielsweise Serienabschlüsse gibt, werden später im Prozess zusätzliche Seiten angezeigt. Die Konfiguration jeder Seite wird unten beschrieben.
Select the Source Component
Verwenden Sie diese Seite, um eine einzelne Quellkomponente auszuwählen. Verwenden Sie die Felder Filter und Min Pin Count oben im Raster, um die gewünschte Komponente leichter zu finden. Die Platzhalter * und ? werden unterstützt.
Die Raster in diesem Wizard enthalten ein Kontextmenü per Rechtsklick sowie Unterstützung für die standardmäßigen Windows-Tasten zur Mehrfachauswahl. Sie können auch mit der linken Maustaste oder der Leertaste das Kontrollkästchen ausgewählter Elemente umschalten.
Select the Source Nets
Wählen Sie die relevanten Netze aus, die mit der gewählten Quellkomponente verbunden sind. Verwenden Sie die Felder Filter und Label oben im Raster, um die gewünschten Netze leichter zu finden. Nur Pins mit den aufgeführten Netzen werden zu den Quellen der Signalrouten.
Select Destination Components
Wählen Sie die gewünschten Zielkomponenten aus. Verwenden Sie die Felder Filter und Min Pin Count oben im Raster, um die gewünschte Komponente leichter zu finden.
Wenn Sie auf Next klicken, identifiziert der Wizard alle möglichen xSignals, die aus der ausgewählten Menge von Netzen zwischen den gewählten Komponenten erstellt werden können. Wenn der Wizard 2-polige Komponenten erkennt, bei denen beide Pins mit den gewählten Netzen verbunden sind, werden diese automatisch als Serienabschlusskomponenten identifiziert, und später im Prozess erscheinen zusätzliche Wizard-Seiten.
xSignal Routes
Diese Seite des Wizards listet die vorgeschlagenen xSignals von jeder Source Pin bis zu jeder Destination Pin auf. Klicken Sie auf einen Eintrag, um dieses xSignal auf der PCB hervorzuheben.
Nach der Analyse der Netzpfade zur Identifizierung potenzieller xSignals versucht der Wizard anschließend, die Menge so zu reduzieren, dass nur die Kombinationen aufgelistet werden, die Sie interessieren. Dies sind die End-to-End-xSignals; das obige Bild zeigt sie zwischen den Quell- und Zielkomponenten, die auf den vorherigen Seiten des Wizards ausgewählt wurden. Das Bild zeigt außerdem, dass der Wizard in jeder Route die Serienabschlusskomponente RA1 erkannt hat. RA1 ist tatsächlich ein Vierfach-Widerstandsnetzwerk – in dieser Situation erstellt der Wizard automatisch logische Zuordnungen. Dabei wird angenommen, dass jeder Widerstand quer über das Netzwerk verläuft, und die Netze werden den Pins zugeordnet, die sich am Bauteil jeweils gegenüberliegen.
Da diese Annahme, dass die Pins jedes Widerstands einander gegenüberliegen, nicht immer korrekt sein muss, können Sie über das Dropdown in der Spalte Dest Pin jedes andere verfügbare ausgehende Netz auswählen. Alternativ aktivieren Sie oben im Raster die Option Show all alternative paths, um alle potenziellen Netzkombinationen anzuzeigen, die zur Erzeugung von xSignals verwendet werden könnten. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen für jede Zeile, für die Sie ein xSignal erstellen möchten. Die aktivierten xSignals werden der Klasse hinzugefügt, die unten auf dieser Seite im Feld Include created xSignals into class angezeigt wird. Geben Sie einen neuen Namen ein oder wählen Sie einen aus der Dropdown-Liste aus.
xSignals-Längenanpassung
Diese Seite wird verwendet, um automatisch eine Matched Length-Designregel für die aktivierten xSignals zu erstellen. Aktivieren Sie only für die xSignals, auf die diese neue Designregel angewendet werden soll. Wenn Ihr Design mehrere Regeln mit unterschiedlichen Anforderungen benötigt, erhalten Sie später im Prozess die Möglichkeit, zusätzliche Regeln für jene xSignals zu definieren, für die noch keine Regel festgelegt wurde. Diese erste Stufe zeigt außerdem die gesamten End-to-End-xSignals. Auf späteren Wizard-Seiten haben Sie die Möglichkeit, Designregeln für die Abschnitte innerhalb der xSignals zu definieren – zum Beispiel für die Abschnitte vom Ausgangspin zum Serienabschlusswiderstand.
Wenn Sie die Länge Ihrer xSignals nicht anpassen möchten, aktivieren Sie No, I don't want to tune the length of my xSignals. Wenn diese Option aktiviert ist, stehen auf dieser Seite keine weiteren Optionen zur Verfügung. Um die anderen Optionen bearbeiten und darauf zugreifen zu können, aktivieren Sie Yes, I want checked xSignals to have the same routed length.
Das Feld xSignals Class Base Name wird verwendet, um einen Namen für die aktuell ausgewählten xSignals festzulegen. Geben Sie einen aussagekräftigen Namen ein und bedenken Sie dabei, dass Sie diesen Vorgang möglicherweise für andere xSignals wiederholen. Dieser Satz von xSignals wird dann durch eine Designregel mit dem Namen angesprochen, den Sie in das Feld Matched Lengths Rule Base Name eingeben, mit der angegebenen Length Tolerance.
Nicht sicher, welche Objekte angesprochen werden? Klicken Sie auf einen oder mehrere Einträge, um die Signalpfade im PCB-Layout hervorzuheben.
Längenanpassung von Quelle zu passiven Bauteilen
Wenn die ausgewählte Menge von Netzen Serienabschlusskomponenten enthält, erscheinen zusätzliche Wizard-Seiten, auf denen Sie weitere xSignals und Designregeln für diese Netzabschnitte erstellen können. Im obigen Bild sehen Sie, dass diese Seite des Wizards verwendet wird, um eine Matched Length-Designregel für die ausgewählten xSignals zu erstellen, die von den Quellpins zu den Abschlusskomponenten verlaufen. Wenn Sie dafür xSignals / eine xSignal-Klasse / eine Designregel benötigen, aktivieren Sie die Option Yes, I want these segments to have the same length for next xSignals, aktivieren Sie die erforderlichen xSignals und definieren Sie xSignals Class Base Name, Matched Lengths Rule Base Name und Length Tolerance. Zusätzliche xSignals werden erstellt, um sie mit dieser Matched Length-Regel zu verwenden.
Längenanpassung von passiven Bauteilen zu Zielen
Diese Seite wird verwendet, um eine Matched Length-Designregel für die ausgewählten xSignals zu erstellen, die von den Abschlusskomponenten zu den Zielpins verlaufen. Falls dies erforderlich ist, aktivieren Sie die Option Yes, I want these segments to have the same length for next xSignals, aktivieren Sie die erforderlichen xSignals und definieren Sie xSignals Class Base Name, Matched Lengths Rule Base Name und Length Tolerance. Zusätzliche xSignals werden erstellt, um sie mit dieser Matched Length-Regel zu verwenden.
Bericht und Fortfahren
Diese Seite des Wizards enthält Details zur Anzahl der xSignals, die erstellt werden, sowie zur Anzahl der Designregeln, die erstellt werden.
Unten auf der Seite können Sie wählen:
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Continue length tuning for created signals – auswählen, wenn Sie auf vorherigen Seiten bestimmte xSignals deaktiviert haben und nun zusätzliche Regeln für diese xSignals definieren müssen.
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Restart wizard for the same source component – auswählen, wenn Sie diese Einstellungen verwerfen und den Wizard mit denselben ausgewählten Komponenten/Netzen neu starten möchten.
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Finish wizard – auswählen, wenn Sie die Erstellung von xSignals und Designregeln für diese Quellkomponente abgeschlossen haben.
xSignals werden im Modus xSignal des Fensters PCB detailliert angezeigt. Drücken Sie im Fenster die Taste Delete, um ausgewählte xSignal-Klassen oder ausgewählte xSignals zu entfernen.
Diese xSignals sind bereit für die Längenanpassung. Wählen Sie zum Starten die Option Interactive Length Tuning (
) aus dem Hauptmenü Route oder aus Active Bar.
Sie können eine Längenanpassungs-Akkordeonstruktur ganz einfach entfernen. Klicken Sie einmal auf ein beliebiges Segment in der Akkordeonstruktur, um es auszuwählen, und drücken Sie dann Delete.
Beachten Sie, dass die vorhandenen Leiterbahnsegmente an den Start- und Endpunkten getrennt werden, wenn Sie eine Akkordeonstruktur platzieren. Wenn Sie diesen Vorgang aus Anpassen und anschließendem Löschen also einige Male wiederholen, kann es passieren, dass Sie einen geraden Routing-Abschnitt erhalten, der tatsächlich aus vielen kurzen Leiterbahnsegmenten besteht. Um mehrere kleine Leiterbahnsegmente wieder zu einem einzigen Segment zusammenzuführen, führen Sie den Befehl Design » Netlist » Clean All Nets aus dem Hauptmenü aus.
On-Board DDR3 / DDR4
In diesem Modus erstellt der Wizard automatisch die xSignals, xSignal-Klassen, Matched Length Groups, Diff Pair Matched Lengths-Regeln und die Fly-By-Topologie für On-Board-DDR3/DDR4. Der Wizard geht davon aus, dass eine Fly-By-Routing-Topologie verwendet wird.
Auswahl der Quellkomponenten
Auf dieser Seite identifiziert Wizard alle potenziellen Quellkomponenten und Zielkomponenten anhand des Designator-Präfixes und der Anzahl der Pins. Verwenden Sie die Felder Controller/Memory Devices , um Komponenten/Speicherbausteine zu filtern, und verwenden Sie die Pfeile nach oben/unten, um Min Pin Count wie erforderlich sowohl für Source Component als auch für Target Components festzulegen. Wählen Sie dann eine einzelne Quellkomponente und die Zielkomponente(n) aus.
Adressgruppe
Die Funktionalität dieser Seite ist wie folgt:
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Fly-By Topology und T-Branch Topology-Optionen werden unterstützt. Wählen Sie die gewünschte Topologie aus der Dropdown-Liste aus.
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Wenn Fly-By Topology gewählt wird, werden die Zielbausteine in der Point-to-Point-Reihenfolge des Fly-By-Routings aufgelistet. Die Software versucht, die Reihenfolge automatisch zu bestimmen. Wenn der Wizard vor der Platzierung der Komponenten ausgeführt wird, muss die Point-to-Point-Reihenfolge manuell über die Dropdown-Steuerelemente festgelegt werden.
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Wenn T-Branch Topology gewählt wird (wie oben gezeigt), wird die Hälfte der Zielbausteine vor der Quelle und die andere Hälfte danach angezeigt. Verwenden Sie die Dropdown-Steuerelemente, um die Zielkomponenten wie erforderlich anzuordnen.
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Define xSignal Class Name Syntax:
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Der anfängliche Standardwert ist
ADDR_PP[#]
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[#] steht für die Anzahl der Speicherbausteine.
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Das Suffix
PP kann bei Bedarf geändert werden.
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Der Wizard analysiert die Komponenten, sucht im Design nach diesen Suffixen und zeigt die vollständige Namenssyntax anhand des unten beschriebenen Ansatzes an. Aktualisieren Sie diese, wenn sie nicht korrekt sind.
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Das Ziel hierbei ist, automatisch die Netze zu finden, die diesen Funktionen entsprechen. Sobald die Netze gefunden wurden, wird die Namenssyntax in die Felder eingetragen.
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Die Netze zwischen den Komponenten werden dann überprüft; sobald das Suffix gefunden wurde, wird das Präfix identifiziert. Zum Beispiel sucht der Wizard nach
_A[#], um die Adressleitungen zu finden.
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Wenn keine Netze mit einem Suffix gefunden werden, das mit „_“ beginnt, sucht er nur nach dem Text nach dem „_“. Alternative Trennzeichen wie „-“ oder „.“ werden ebenfalls berücksichtigt.
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Wenn die Syntax nicht automatisch bestimmt werden kann, müssen Sie diese Felder definieren. Verwenden Sie die Dropdown-Listen, um aus den vorhandenen Netzen auf der Platine auszuwählen.
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Sobald die Reihenfolge und die Namenssyntax festgelegt wurden, klicken Sie auf die Schaltfläche Analyze Syntax & Create xSignal Classes, um die Liste der xSignals zu erstellen. Der Wizard betrachtet die Syntax und die Art der Verbindung zwischen den Komponenten und bildet daraus die xSignal-Klassen, die im Raster auf der rechten Seite des Dialogs angezeigt werden. Die Anzahl der Classes Created entspricht der Anzahl der Speicherbausteine.
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Die Anzahl der erstellten Klassen (z. B. 4) und die Anzahl der xSignal-Netze in jeder Klasse (z. B. 26).
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Die xSignals sind in einer Spalte für jede xSignal-Klasse gruppiert. Für jede Klasse wird eine Matched Lengths-Designregel erstellt. Die Unterüberschriften in der Tabelle stellen die Quell- und Zielkomponenten für diese xSignals dar.
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Wenn die automatisch erzeugte Liste unvollständig oder fehlerhaft ist, klicken Sie auf die Schaltfläche Modify Nets in xSignal Classes, um den Dialog Edit xSignal Class zu öffnen und Netze manuell zu einer Klasse hinzuzufügen oder daraus zu löschen. Beachten Sie, dass manuelle Änderungen verloren gehen, wenn anschließend erneut auf die Schaltfläche Analyze Syntax & Create xSignal Classes geklickt wird.
Identifizierung der Netze der Datengruppe
Die letzte Stufe besteht darin, alle Netze zu identifizieren, die zur Datengruppe gehören.
Die Funktionalität dieser Seite ist wie folgt:
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Benutzerdefinierte Namenssyntax für xSignal-Klassen:
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Der anfängliche Standardwert ist
DATA_BL[#]
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[#] steht für die Anzahl der Byte-Lanes, die durch die Gesamtzahl der Datenleitungen geteilt durch die zuvor definierte Datenbusbreite bestimmt wird.
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Das Suffix
BL kann bei Bedarf geändert werden.
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Der Wizard analysiert die Komponenten, sucht im Design nach diesen Suffixen und zeigt dann die vollständige Namenssyntax an. Verwenden Sie die Dropdown-Listen, um diese zu aktualisieren, wenn sie nicht korrekt sind.
- Sobald die Benennungssyntax definiert wurde, klicken Sie auf die Schaltfläche Analyze Syntax & Create xSignal Classes, um die Liste der xSignals zu erstellen. Der Wizard analysiert die Syntax sowie die Verbindung der Komponenten und bildet die xSignal-Klassen, die in der Tabelle auf der rechten Seite des Dialogs angezeigt werden. Die Anzahl der erstellten Klassen entspricht der Anzahl der mit den Speicherbausteinen verbundenen Byte-Lanes. Oberhalb des Tabellenbereichs werden die Anzahl der erstellten Klassen (z. B. 8) und die Anzahl der xSignal-Netze in jeder Klasse (z. B. 11) angezeigt.
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Für diese xSignal-Klassen werden Matched-Length-Designregeln erstellt. Die Unterüberschriften in der Tabelle stehen für die Quell- und Zielkomponenten der Byte-Lane-xSignals.
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Wenn die automatisch erzeugte Liste unvollständig oder fehlerhaft ist, klicken Sie auf die Schaltfläche Modify Nets in xSignal Classes, um den Dialog Edit xSignal Class zu öffnen und Netze manuell zu einer Klasse hinzuzufügen oder daraus zu löschen. Beachten Sie, dass manuelle Änderungen verloren gehen, wenn anschließend erneut auf die Schaltfläche Analyze Syntax & Create xSignal Classes geklickt wird.
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Klicken Sie auf die Schaltfläche Create Spreadsheet, um eine Tabelle im XLS-Format der vom Wizard erstellten xSignals zu erzeugen.
xSignals und xSignal-Klassen erstellt
Der Wizard erstellt automatisch xSignals und xSignal-Klassen für:
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Adress-xSignals, die auf der Seite Address Group beschrieben sind.
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Daten-xSignals, die auf der Seite Data Group beschrieben sind.
USB 3.0
Der Wizard kann alle USB-3.0-Kanäle zwischen jedem vom Benutzer angegebenen Controller-Steckverbinder-Paar verarbeiten. Der Wizard wertet automatisch die mit dem Controller verbundenen Differential-Pair-Netze aus und erkennt diejenigen, die bis zum Steckverbinder durchlaufen. Dieser Verlauf kann passive Bauteile und mehrere Netze umfassen. Der Wizard identifiziert jedes dieser Paare über eine xSignal-Klasse, wobei jeder Zweig des Paars durch ein Controller-zu-Steckverbinder-xSignal gekennzeichnet wird.
Sobald Sie USB 3.0 ausgewählt haben, enthält die Seite eine Einstellung für Matched Length Tolerance Within Diff Pair. Geben Sie einen geeigneten Wert ein. Dieser Wert wird für die vom Wizard erstellte Designregel verwendet und kann jederzeit im PCB Rules and Constraints Editor geändert werden. Benutzerdefinierte Einstellungen wie diese werden zur späteren Verwendung gespeichert.
Bei USB 3.0 wird jeder USB-Benutzerport als channel bezeichnet. Wie im Bild zu sehen ist, umfasst jeder Kanal drei Differentialpaare: Senden, Empfangen und Daten.
Für USB 3.0 besteht die kritische Routing-Anforderung darin, die Leitungslängen innerhalb jedes Paars anzugleichen; ein Längenabgleich zwischen den Paaren ist weniger kritisch. Aufgrund dieser Anforderung und der Tatsache, dass die Matched-Length-Designregel Differentialpaare benötigt, um die Längen innerhalb eines Netzpaars zu prüfen, sucht der Wizard nach Differential-Pair-Definitionen und erstellt automatisch geeignete Differentialpaare, falls keine vorhanden sind. Die vom Wizard erstellte Matched-Length-Designregel wird dann so konfiguriert, dass der Längenabgleich Within Differential Pair Length geprüft wird. Beachten Sie, dass die Regel so konfiguriert ist, dass sie die Zweiglängen innerhalb des Paars für das gesamte xSignal vergleicht; sie vergleicht nicht die Zweiglängen innerhalb jedes Differentialpaars.
Quell- und Zielkomponenten auswählen
Auf dieser Seite identifiziert der Wizard alle potenziellen Quellkomponenten und Zielsteckverbinder anhand des Designator-Präfixes und der Anzahl der Pins.
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Legen Sie das Filterpräfix für den Controller-Designator, den Connector-Designator und die Min Pin Count-Werte nach Bedarf fest.
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Wählen Sie eine einzelne Quellkomponente aus.
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Wählen Sie die Zielkomponente(n) aus.
Wenn Sie mehrere Zielkomponenten auswählen, sollten Sie die xSignal- und Netz-Benennungssyntax für jede dieser Komponenten über die Dropdown-Liste auf der nächsten Seite des Wizards prüfen.
Kanäle definieren Differential-Pair-Gruppen
Auf dieser Seite definieren Sie eine Benennungssyntax, die der Wizard verwenden kann, um die relevanten Sender-, Empfänger- und Datenpaar-Netze zu identifizieren, die dann in xSignals aufgenommen werden. Jedes xSignal-Paar wird anschließend zu einer xSignal-Klasse zusammengefasst und diese Klassen werden verwendet, um den Geltungsbereich der Matched-Length-Designregel festzulegen.
Die Funktionalität dieser Seite ist wie folgt:
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Der Designator des Controllers wird neben der Bezeichnung Components angezeigt. Daneben enthält die Dropdown-Liste alle Connectors, die auf der vorherigen Seite des Wizards ausgewählt wurden.
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Die angezeigten Optionen für die Benennungssyntax gelten für jeden der in der Dropdown-Liste aufgeführten Steckverbinder. Wählen Sie jeden nacheinander aus und prüfen Sie, ob die gewählte Benennungssyntax vollständig und geeignet ist.
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Wie erwähnt wird bei USB 3.0 jeder USB-Benutzerport als channel bezeichnet. Sie können die Anzahl der Kanäle (Channels Total) von 1 bis 32 festlegen. Typischerweise hat jeder Steckverbinder einen einzelnen Kanal.
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Innerhalb jedes USB-3.0-Kanals gibt es drei Differentialpaar-Pfade: Senden, Empfangen und Daten, die vom Controller zum Steckverbinder verlaufen. Der Wizard erstellt für jedes positive Netz ein xSignal, das bei Bedarf Serienbauteile überspannt, und ein weiteres xSignal für jedes negative Netz sowie anschließend eine xSignal-Klasse zur Darstellung dieses Controller-zu-Steckverbinder-Paars. Die Gruppe Define xSignal Class Name Syntax wird verwendet, um die Namen dieser xSignal-Klassen festzulegen. Der Wizard erstellt außerdem geeignete Differentialpaare, falls noch keine definiert sind.
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Define xSignal Class Name Syntax – die erstellten xSignal-Klassen werden wie angegeben benannt, wobei jedem Kanal anstelle von
[#] ein numerischer Wert zugewiesen wird. Geben Sie die gewünschte Zeichenfolge nach Bedarf ein.
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Channel <N> – diese Felder definieren die Masken, die verwendet werden, um die relevanten Sender-/Empfänger-/Daten-Netznamen zu identifizieren.
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Der Wizard verfügt über eine große Vorlage vordefinierter Benennungsschemata, die er prüft und diese Felder in der Regel automatisch ausfüllt. Falls dies nicht geschieht, wählen Sie den korrekten Namen aus der Dropdown-Liste oder geben Sie eine geeignete Netznamenssyntax ein.
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Sobald die Benennungsfelder konfiguriert sind, klicken Sie auf die Schaltfläche Analyze Nets & Create xSignal Classes.
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Der Wizard erstellt die xSignals, xSignal-Klassen und Matched-Length-Regeln für alle Kanäle. Beachten Sie, dass diese bei jedem erneuten Ausführen des Wizards erstellt werden. Löschen Sie sie, wenn Sie den Wizard erneut ausführen möchten.
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Die resultierenden xSignal-Klassennamen und ihre zugehörigen xSignals werden im Raster detailliert aufgeführt.
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Klicken Sie auf die Schaltfläche Create Spreadsheet, um eine Tabelle im XLS-Format der vom Wizard erstellten xSignals zu erzeugen.
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Klicken Sie auf Finish, um den Wizard abzuschließen.
Dialog „xSignals zwischen Komponenten erstellen“
Wenn Sie eine große Anzahl von xSignals definieren müssen, ist es effizienter, den Dialog Create xSignals Between Components zu verwenden. Der Dialog ist über den Befehl Design » xSignals » Create xSignals erreichbar, zeigt Quell- und Zielkomponenten an und ermöglicht es Ihnen, in einem einzigen Vorgang ein oder mehrere xSignals zu erstellen.
Verwenden Sie den Dialog, um schnell mehrere xSignals zu identifizieren und zu erstellen und sie der erforderlichen xSignal-Klasse hinzuzufügen.
Das Vorgehen ist:
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Wählen Sie eine einzelne Source Component aus.
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Wählen Sie eine oder mehrere gewünschte Destination Components aus.
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Wählen Sie das gewünschte Source Net(s) aus. Alle Netze, die aktuell mit der gewählten Quellkomponente verbunden sind, werden aufgelistet. Für Netze, die einer bestimmten Klasse zugeordnet sind, wählen Sie diese Klasse aus der Dropdown-Liste Net Class.
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Klicken Sie auf die Schaltfläche Analyze. Die Software versucht, potenzielle xSignals zu identifizieren, die für die ausgewählten Netze zwischen den gewählten Quell- und Zielkomponenten existieren. Alle möglichen xSignals, die die gewählten Netze enthalten und zwischen den gewählten Quell- und Zielkomponenten verlaufen, werden im Feld xSignals aufgelistet. Beachten Sie, dass der Analysealgorithmus der aktuellen Topologie der gewählten Netze folgt und dies die vorgeschlagenen xSignals beeinflusst.
Die Software kann bei Bedarf auch durch Serienbauteile suchen, indem die entsprechende Option in der Dropdown-Liste Analyze ausgewählt wird: Search for direct connections, Through 1 series component, Through 2 series components oder Multipath coupled nets.
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Nachdem die Analyse durchgeführt wurde, werden potenzielle xSignals im unteren Bereich des Dialogs aufgelistet, und alle sind für die Erstellung aktiviert. Prüfen Sie die Liste der vorgeschlagenen xSignals sorgfältig und aktivieren Sie nur die tatsächlich benötigten. Verwenden Sie die Befehle im Kontextmenü per Rechtsklick, um mehrere Einträge umzuschalten.
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Wählen Sie unten im Dialog die gewünschte class aus oder geben Sie einen Namen ein, um eine neue Klasse zu erstellen. Wenn keine Klasse ausgewählt wird, werden die xSignals dennoch erstellt, und Sie können sie im Dialog Object Class Explorer (Design » Classes) zu einer beliebigen xSignal-Klasse hinzufügen. Die Verwendung von Klassen kann die Erstellung und Konfiguration von Designregeln erheblich vereinfachen.
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Klicken Sie auf OK, um die xSignals zu erstellen.
Der Dialog wird geschlossen und Sie kehren zum Designbereich zurück. Die neuen xSignals werden im Modus xSignals des Fensters PCB aufgeführt.
Verwenden Sie die Filter über jeder Liste, um die gewünschten Komponenten oder Netze schnell zu finden; Platzhalter werden unterstützt.
Dialog „xSignals aus verbundenen Netzen erstellen“
Wenn Sie xSignals erstellen, die Serienabschlussbauteile enthalten, empfiehlt es sich, den Befehl Create xSignals from connected nets zu verwenden. Der Befehl ist immer verfügbar, wenn eine Komponente ausgewählt ist – entweder über das Untermenü Design » xSignals in den Hauptmenüs oder über das Rechtsklick-Untermenü xSignals.
Dieser Befehl dient dazu, xSignals von einem ausgewählten Serienabschlussbauteil aus nach außen aufzubauen, beispielsweise von einem Widerstand oder Kondensator. Er unterstützt sowohl eine oder mehrere diskrete Komponenten als auch eine oder mehrere mehrfache Pack-Komponenten, wie etwa Widerstandsnetzwerke. Nach Ausführung dieses Befehls wird der Dialog Create xSignals From Connected Nets geöffnet.
Verwenden Sie den Dialog, um xSignals zu erstellen, die sich über ein ausgewähltes Serienbauteil erstrecken. In diesem Beispiel wurden zwei mögliche xSignals vorgeschlagen, von denen nur eines erstellt wird.
Das Vorgehen ist:
- Wählen Sie ein einzelnes Source Component aus.
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Wählen Sie das gewünschte Source Net(s) aus. Alle Netze, die derzeit mit der gewählten Quellkomponente verbunden sind, werden aufgelistet. Für Netze, die einer bestimmten Klasse zugeordnet sind, wählen Sie diese Klasse aus der Dropdown-Liste Net Class aus.
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Klicken Sie auf die Schaltfläche Analyze. Die Software versucht, potenzielle xSignals zu identifizieren, die für die gewählten Quellkomponenten und deren ausgewählte Netze vorhanden sind. Alle möglichen xSignals werden im Feld xSignals aufgelistet.
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Nachdem die Analyse durchgeführt wurde, werden potenzielle xSignals im unteren Bereich des Dialogs aufgelistet, und alle sind für die Erstellung aktiviert. Prüfen Sie die Liste der vorgeschlagenen xSignals sorgfältig und aktivieren Sie nur diejenigen, die benötigt werden. Verwenden Sie die Befehle im Kontextmenü per Rechtsklick, um mehrere Einträge umzuschalten.
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Wählen Sie unten im Dialog die gewünschte class aus oder geben Sie einen Namen ein, um eine neue Klasse zu erstellen. Wenn keine Klasse ausgewählt wird, werden die xSignals dennoch erstellt, und Sie können sie im Dialog Object Class Explorer (Design » Classes) zu jeder xSignal-Klasse hinzufügen. Die Verwendung von Klassen kann die Erstellung und Konfiguration von Design Rules erheblich vereinfachen.
-
Klicken Sie auf OK, um die xSignals zu erstellen.
Der Dialog wird geschlossen, und Sie kehren zum Designbereich zurück. Die neuen xSignals werden im Modus xSignals des Fensters PCB aufgelistet.
Verwenden Sie die Filter über jeder Liste, um die gewünschten Komponenten oder Netze schnell zu finden; Platzhalter werden unterstützt.
Die Rolle der Netztopologie
Wenn Sie ein xSignal definieren, liegt es zwischen zwei Knoten oder Pads. Wenn Sie dieses xSignal jedoch im Modus xSignals des Fensters PCB auswählen, folgt es tatsächlich dem Pfad der Verbindungsleitungen, der zwischen diesen beiden Pads verläuft, und zeigt damit an, dass dies der Pfad ist, von dem die Software annimmt, dass das xSignal darüber geroutet wird. Der Grund dafür ist, dass sie die für dieses Netz definierte Topologie beachtet. Die Netztopologie wird durch die zutreffende Routing Topology Design Rule definiert; die Standardtopologie ist Shortest.
Die einfache Animation zeigt eine CPU, die mit vier DDR3-Speicherchips verbunden ist und mit einer Fly-by-Routing-Strategie geroutet werden soll. Die xSignal-Klasse DRAM_A2 enthält vier xSignals. Zuerst wird die Klasse ausgewählt, dann wird jedes xSignal nacheinander ausgewählt. Sie können sehen, wie der xSignal-Pfad der Topologie des Netzes folgt, die derzeit auf den Standardwert - Shortest - eingestellt ist.
Da die Netztopologie derzeit auf Shortest eingestellt ist, folgen die xSignals nicht dem erforderlichen Pfad vom Prozessor zu den Speicherchips.
Wenn Sie den Dialog Create xSignals Between Components verwenden möchten, müssen Sie die Topologie des/der Netze konfigurieren, damit der xSignal-Analysealgorithmus den vorgesehenen Pfad des gerouteten xSignals versteht.
xSignal-Erstellungsbefehle
Abgesehen vom Befehl Design » xSignals » Create xSignals gibt es weitere xSignal-Erstellungsbefehle im Untermenü xSignals, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind.
Nachfolgend finden Sie eine Zusammenfassung der Befehle und wann sie verfügbar sind:
| Befehl |
Beschreibung |
| Create xSignal from selected pins |
Erstellt sofort ein einzelnes xSignal. Dieser Befehl ist verfügbar, wenn im Designbereich zwei oder mehr Pads ausgewählt sind, und entspricht dem Befehl, der angezeigt wird, wenn Sie mit der rechten Maustaste auf eines der ausgewählten Pads klicken.
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| Create xSignals between components |
Dieser Befehl ist verfügbar, wenn Komponenten im Designbereich ausgewählt sind. Wenn er ausgeführt wird, öffnet sich der Dialog Create xSignals Between Components, wobei die Komponente(n) bereits vorausgewählt sind. Stellen Sie sicher, dass die richtigen Source- und Designation-Komponenten ausgewählt sind, und schließen Sie dann den Analyse-/Erstellungsprozess ab.
Nach dem Starten des Befehls wird der Dialog Create xSignals Between Components dialog geöffnet. Verwenden Sie den Dialog, um Ihre xSignals wie folgt zu erstellen:
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Die gewählte Quellkomponente wird im Bereich Source Component ausgewählt angezeigt.
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Alle anderen im Arbeitsbereich ausgewählten Komponenten werden im Bereich Destination Components ausgewählt angezeigt. Falls nicht, treffen Sie jetzt Ihre Auswahl.
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Standardmäßig werden alle Netze ausgewählt, die den Pads der Quellkomponente zugeordnet sind (im Bereich Source Component Nets). Passen Sie diese Auswahl nach Bedarf an.
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Klicken Sie auf die Schaltfläche Analyze - die Software versucht, potenzielle xSignals zu identifizieren, die zwischen den gewählten Quell- und Zielkomponenten für die ausgewählten Netze vorhanden sind.
Beachten Sie, dass der Analysealgorithmus der aktuellen Topologie der gewählten Netze folgt.
Die Software kann bei Bedarf auch über Serienkomponenten hinweg suchen, indem Sie den entsprechenden Modus aus der zugehörigen Dropdown-Liste der Schaltfläche auswählen. Verfügbare Modi sind: Search for direct connections, Through 1 series component, Through 2 series components und Multipath coupled nets.
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Alle identifizierten xSignals werden im Bereich xSignals des Dialogs aufgelistet. Standardmäßig sind alle zur Erstellung ausgewählt - passen Sie dies nach Bedarf an.
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Optional können Sie die erstellten xSignals einer xSignal-Klasse zuordnen. Wählen Sie entweder eine vorhandene xSignal-Klasse aus oder geben Sie einen Namen für eine neue Klasse ein. Sie können das Feld auch leer lassen; die xSignals können jederzeit zu einem späteren Zeitpunkt als Mitglieder der gewünschten Klasse hinzugefügt werden.
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Klicken Sie auf OK , um die xSignals zu erstellen. Der Dialog wird geschlossen, und Sie kehren zum Designbereich zurück, der eine gefilterte Ansicht mit den neu erstellten xSignals anzeigt. Wenn eine xSignal-Klasse angegeben wurde, wird diese erstellt (falls noch nicht vorhanden) und die xSignals werden ihr zugeordnet.
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| Create xSignals from connected nets |
Verwenden Sie diesen Befehl, wenn es eine oder mehrere Serienabschlusskomponenten gibt, für die xSignals erstellt werden sollen. Wählen Sie die Abschlusskomponente(n) aus und führen Sie dann den Befehl aus, um den Dialog Create xSignals from Connected Nets zu öffnen und den Prozess zur Erstellung eines Satzes von xSignals abzuschließen. Verwenden Sie den Dialog, um Ihre xSignals wie folgt zu erstellen:
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Die gewählte(n) Quellkomponente(n) wird/werden im Bereich Source Component ausgewählt angezeigt.
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Standardmäßig werden alle Netze ausgewählt, die den Pads der Quellkomponente(n) zugeordnet sind (im Bereich Source Component Nets). Passen Sie diese Auswahl nach Bedarf an.
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Klicken Sie auf die Schaltfläche Analyze - die Software versucht, potenzielle xSignals zu identifizieren, die für die ausgewählten Netze vorhanden sind, die von der/den gewählten Komponente(n) ausgehen.
Beachten Sie, dass der Analysealgorithmus der aktuellen Topologie der gewählten Netze folgt.
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Alle identifizierten xSignals werden im Bereich xSignals des Dialogs aufgelistet. Standardmäßig sind alle zur Erstellung ausgewählt - passen Sie dies nach Bedarf an.
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Optional können Sie die erstellten xSignals einer xSignal-Klasse zuordnen. Wählen Sie entweder eine vorhandene xSignal-Klasse aus oder geben Sie einen Namen für eine neue Klasse ein. Sie können das Feld auch leer lassen; die xSignals können jederzeit zu einem späteren Zeitpunkt als Mitglieder der gewünschten Klasse hinzugefügt werden.
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Klicken Sie auf OK , um die xSignals zu erstellen. Der Dialog wird geschlossen, und Sie kehren zum Designbereich zurück, der eine gefilterte Ansicht mit den neu erstellten xSignals anzeigt. Wenn eine xSignal-Klasse angegeben wurde, wird diese erstellt (falls noch nicht vorhanden) und die xSignals werden ihr zugeordnet.
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| Create xSignals |
Öffnet den Dialog Create xSignals Between Components. Dieser Befehl ist immer verfügbar. Verwenden Sie den Dialog, um Ihre xSignals wie folgt zu erstellen:
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Wählen Sie im Bereich Source Component eine Quellkomponente aus.
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Wählen Sie im Bereich Destination Components eine oder mehrere Zielkomponenten aus.
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Alle Netze, die den Pads der Quellkomponente zugeordnet sind, werden im Bereich Source Component Nets aufgelistet. Wählen Sie die gewünschten Netze aus.
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Klicken Sie auf die Schaltfläche Analyze - die Software versucht, potenzielle xSignals zu identifizieren, die zwischen den gewählten Quell- und Zielkomponenten für die ausgewählten Netze vorhanden sind.
Beachten Sie, dass der Analysealgorithmus der aktuellen Topologie der gewählten Netze folgt.
Die Software kann bei Bedarf auch über Serienkomponenten hinweg suchen, indem Sie den entsprechenden Modus aus der zugehörigen Dropdown-Liste der Schaltfläche auswählen. Verfügbare Modi sind: Search for direct connections, Through 1 series component, Through 2 series components und Multipath coupled nets.
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Alle identifizierten xSignals werden im Bereich xSignals des Dialogs aufgelistet. Standardmäßig sind alle zur Erstellung ausgewählt - passen Sie dies nach Bedarf an.
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Optional können Sie die erstellten xSignals einer xSignal-Klasse zuordnen. Wählen Sie entweder eine vorhandene xSignal-Klasse aus oder geben Sie einen Namen für eine neue Klasse ein. Sie können das Feld auch leer lassen; die xSignals können jederzeit zu einem späteren Zeitpunkt als Mitglieder der gewünschten Klasse hinzugefügt werden.
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Klicken Sie auf OK , um die xSignals zu erstellen. Der Dialog wird geschlossen, und Sie kehren zum Designbereich zurück, der eine gefilterte Ansicht mit den neu erstellten xSignals anzeigt. Wenn eine xSignal-Klasse angegeben wurde, wird diese erstellt (falls noch nicht vorhanden) und die xSignals werden ihr zugeordnet.
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Definieren des Verzweigungspunkts in einem symmetrischen T-Muster
Eine der Herausforderungen einer symmetrischen T-Routing-Strategie besteht darin, die Länge der Stammleitungen und der Verzweigungen hinter den T-Punkten anzugleichen. Die im Netz verfügbaren Knoten befinden sich nur an den Pads, daher ist es nicht möglich, separate xSignals für die Stammleitung und vom Verzweigungspunkt bis zum Ende jeder Verzweigung zu definieren. Die Verzweigungspunkte werden durch die roten Punkte im folgenden Bild angezeigt.
Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht darin, dem Netz ein Bauteil mit einem einzelnen Pin hinzuzufügen. Erstellen Sie ein Bauteil mit einem einzelnen Pad, das die Größe der im Design verwendeten Vias hat. Wenn das Pad des Verzweigungspunkt-Bauteils einlagig ist, kann es auch in Kombination mit einem Blind- oder Buried-Via verwendet werden, indem es auf der Start- oder Endlage des Vias platziert wird. Dadurch erhalten Sie vollständige Flexibilität bei der Erstellung des Routings. Wenn Sie das Verzweigungspunkt-Bauteil nur auf der PCB einbinden möchten, setzen Sie das Type des Verzweigungspunkt-Bauteils auf Mechanical, um es aus der BOM auszuschließen und Synchronisierungsprobleme mit dem Schaltplan zu vermeiden. Wenn Sie planen, das Verzweigungspunkt-Bauteil auch im Schaltplan einzubinden, kann das Type des Bauteils auf Standard (no BOM) gesetzt werden.
Für ein ausgewogenes T-Routing können zwischen den dazwischenliegenden Verzweigungspunkten angeglichene Längen erforderlich sein.
Da der Verzweigungspunkt ein Knoten im Netz ist, können Sie jetzt bei Bedarf xSignals nur für den Stamm, für jeden Hauptzweig und für jeden Nebenzweig definieren. Diese können dann verwendet werden, um Designregeln für angeglichene Längen darauf anzuwenden, sodass der Designer die vollständige Kontrolle darüber hat, wie fein der Längenabgleich durchgeführt werden soll.
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