ActiveRoute

L’une des phases les plus chronophages de la conception d’un circuit imprimé est le routage des nets. Si le système de règles gère les contraintes de conception, telles que les largeurs, les dimensions des vias, les espacements, etc., c’est au concepteur qu’il revient de placer les milliers de segments de piste nécessaires au routage complet d’une carte.

Les routeurs automatiques peuvent alléger cette tâche, mais ils sont généralement jugés insuffisants pour les raisons suivantes :

• Ils ne prennent pas correctement en compte la multitude de contraintes de conception subtiles qu’un concepteur humain applique instinctivement lors du routage.

• Leur configuration complète prend tellement de temps qu’il est souvent plus efficace de commencer directement le routage interactif de la carte.

• Les retouches peuvent être si longues et difficiles qu’il est souvent plus efficace de router la carte de manière interactive.

Le Graal du routage de circuits imprimés consiste à produire rapidement des résultats de haute qualité, conformes aux règles de conception, sous le contrôle du concepteur. C’est le défi qu’ActiveRoute entend relever.

Qu’est-ce qu’ActiveRoute ?

ActiveRoute est une technologie de routage interactif automatisé qui propose des algorithmes efficaces de routage de plusieurs nets, appliqués aux nets ou aux connexions que vous sélectionnez. ActiveRoute permet également au concepteur de définir de manière interactive un chemin de routage, ou guide, qui définit ensuite the river le long duquel les nouvelles pistes seront tracées.

Les principales fonctionnalités d’ActiveRoute qui rendent cette approche nettement plus performante qu’une combinaison de routage interactif classique et de routage automatique sont les suivantes :

• Optimisation automatique des pistes de sortie des matrices de broches/vias : l’aspect le plus chronophage du routage manuel.
• Hautes performances : chaque net de signal est routé en moins d’une seconde.
• Respect des règles de conception relatives à la largeur, à l’espacement, aux couches, à la topologie et aux zones de placement (rooms), par net et par classe de nets, en tenant compte des priorités.
• Routage simultané sur plusieurs couches et répartition des pistes entre ces couches.
• Guide de routage intuitif permettant au concepteur d’orienter le placement des pistes.
• Utilisation d’une approche de routage en faisceau pour obtenir des taux d’achèvement élevés sans recourir à des vias.
• Possibilité de router à travers des plans polygonaux et de recalculer leur remplissage (si l’option correspondante est activée).
• Prise en charge des nets à signal asymétrique et des paires différentielles.
• Finalisation par un puissant outil de lissage qui réduit encore le nombre d’angles et raccourcit le routage.

Le panneau PCB ActiveRoute

ActiveRoute respecte les critères et les restrictions définis par les règles de conception du circuit imprimé. Pour l’utiliser, il suffit donc de sélectionner les connexions ou les nets concernés et de le lancer. Il dispose toutefois de plusieurs commandes spécifiques, configurables dans le panneau PCB ActiveRoute. Le panneau PCB ActiveRoute sert à configurer et à utiliser les différentes fonctionnalités proposées par ActiveRoute, notamment : exécuter un routage interactif avec ActiveRoute ; définir un guide de routage et l’espacement des pistes à l’intérieur de celui-ci ; activer l’ajustement automatique des longueurs ; et activer la permutation automatique des broches. Il est vivement recommandé d’ouvrir le panneau PCB ActiveRoute avant de démarrer ActiveRoute.

Pour ouvrir le panneau PCB ActiveRoute lorsqu’un circuit imprimé est le document actif : 

• Cliquez sur le bouton  en bas à droite de l’espace de travail, puis sélectionnez l’option de menu PCB ActiveRoute.

• Cliquez sur View » Panels » PCB ActiveRoute.

Utilisez le panneau PCB ActiveRoute pour contrôler le processus ActiveRoute.

Le panneau PCB ActiveRoute permet de :

• Activer les couches de signal sur lesquelles ActiveRoute peut router les connexions.
• Exécuter un routage avec ActiveRoute sur les connexions sélectionnées.
• Activer une passe de lissage après l’exécution d’ActiveRoute.
• Définir un guide de routage.
  • Configurer l’espacement entre les pistes à utiliser dans le guide de routage.
• Configurer et activer l’ajustement des longueurs des pistes placées par ActiveRoute.
• Configurer l’option Meander, qui permet à ActiveRoute de définir un chemin de routage plus long, ce qui peut contribuer à augmenter le taux d’achèvement.
• Configurer et activer la permutation des broches. ActiveRoute peut permuter les broches pendant le routage afin d’améliorer la qualité de celui-ci.

Le contenu du panneau PCB ActiveRoute est organisé en sections repliables qui s’ouvrent et se ferment à l’aide de l’icône ► associée au titre de chaque section. Les informations sur les commandes des propriétés présentées ci-dessous sont organisées selon les mêmes sections, et chaque section repliable s’ouvre et se ferme de la même manière.

Fonctionnalités supplémentaires d’ActiveRoute

ActiveRoute est un routeur interactif automatisé, simple et intuitif à utiliser : sélectionnez les connexions, puis appuyez sur Shift+A pour les router avec ActiveRoute conformément aux règles de conception. ActiveRoute comprend plusieurs autres fonctionnalités et commandes qui offrent au concepteur un contrôle accru sur certaines fonctions et possibilités.

Parmi celles-ci :

• Définir le chemin de routage et l’espacement des pistes en plaçant un guide de routage.
• Autoriser un chemin de routage plus long à l’aide du réglage Détour.
• Égaliser automatiquement les longueurs des pistes grâce à l’ajustement des longueurs.
• Autoriser la permutation des broches pour simplifier le routage.

Examinons chacune de ces fonctionnalités plus en détail.

Définir le chemin à l’aide du guide de routage

L’un des principaux objectifs d’ActiveRoute est de trouver l’ensemble de pistes dont la longueur totale est la plus courte, ce qui ne correspond pas nécessairement au chemin souhaité pour chaque groupe de connexions. Le guide de routage fournit au concepteur un outil lui permettant d’esquisser un chemin précis que les connexions sélectionnées devront suivre, même si ce chemin n’est pas le plus court.

• Defining the Route Guide - sélectionnez d’abord les connexions à router à l’intérieur du guide, puis cliquez sur  bouton dans le panneau PCB ActiveRoute, puis cliquez pour définir le point de départ du guide et continuez à déplacer la souris et à cliquer pour définir le parcours. Une fois le parcours défini, cliquez sur le bouton ActiveRoute pour router les connexions sélectionnées le long de ce parcours. Reportez-vous à la section Définir un guide de routage plus loin sur cette page pour en savoir plus.

• Changing the Route Guide Width - lors du placement du guide de routage, vous pouvez élargir ou rétrécir le guide en appuyant sur les touches  ou  . La largeur par défaut correspond à la somme des valeurs de largeur et d'espacement définies par les règles de conception applicables aux connexions sélectionnées, divisée par le nombre de couches, puis multipliée par 1,3. Appuyez sur la touche Backspace pour revenir en arrière dans le tracé du guide si vous devez définir un autre parcours.
• The Route Guide color - déterminée par les couches disponibles pour le routage ActiveRoute des connexions sélectionnées. Si une seule couche est activée, le guide est tracé dans la couleur de cette couche ; si plusieurs couches sont activées, il est tracé dans la couleur par défaut du guide de routage.
• The track spacing within the Route Guide - par défaut, ActiveRoute espace les pistes conformément aux règles de conception, sans chercher à les répartir ni à utiliser tout l'espace disponible dans le guide de routage. Pour répartir les pistes dans un guide de routage, utilisez la fonctionnalité Espacement entre pistes dans le guide de routage, décrite plus loin sur cette page.

Vidéo montrant le placement d'un guide de routage, dont la largeur est modifiée de manière interactive pendant le placement.

Espacement entre pistes dans le guide de routage

La fonctionnalité Espacement entre pistes dans le guide de routage permet de demander à ActiveRoute de répartir les pistes sur toute la largeur du guide de routage. Utilisez le curseur pour sélectionner une valeur d'espacement ou saisissez une valeur dans le champ de saisie. Le guide de routage sera automatiquement dimensionné pour tenir compte de ce paramètre. Pour cela, vous devez configurer le paramètre Track-Track Space in Route Guide avant de placer le guide de routage. Vous pouvez également ajuster la largeur du guide de routage pendant son placement en appuyant sur les touches  et  .

Utilisez la fonctionnalité Espacement entre pistes pour répartir les pistes dans le guide de routage.

Autoriser les détours de routage

ActiveRoute tente de router les connexions sélectionnées en suivant le parcours le plus court possible, autrement dit en limitant au maximum les détours. Si le taux de réalisation d'ActiveRoute est inférieur à vos attentes, le réglage des détours vous permet d'augmenter les détours autorisés pour ActiveRoute, ce qui peut contribuer à améliorer ce taux. Par défaut, le réglage maximal des détours est de 100 %, ce qui signifie que les pistes peuvent avoir une longueur totale de Manhattan Length + 100% of Manhattan Length. Utilisez le curseur pour sélectionner une valeur de détour ou saisissez un pourcentage dans le champ de saisie.

Notez que le réglage des détours est ignoré lorsqu'un guide de routage est utilisé, car celui-ci est destiné à définir un parcours susceptible d'augmenter considérablement les détours. 

Ajustement des longueurs de pistes

ActiveRoute peut ajuster la longueur des connexions en cours de routage ou des pistes existantes sélectionnées. ActiveRoute tentera de respecter la règle de conception de correspondance des longueurs sélectionnée.

Pour configurer l'ajustement des longueurs dans ActiveRoute :

• Cochez la case Tune Selected dans la zone Action du panneau.

• Activez la règle de conception de correspondance des longueurs souhaitée dans la zone Tune du panneau.

• Configurez les paramètres Max Amplitude et Min Space souhaités (signal asymétrique ou paire différentielle) dans la zone Tune du panneau.

Permutation des broches

Le logiciel comprend un puissant système de permutation des broches et des unités, assurant la liaison entre les éditeurs de schémas et de PCB. ActiveRoute peut accéder aux paramètres de permutation des broches et permuter les broches pendant le routage si cela réduit la longueur totale des pistes et améliore la qualité du routage.

Pour utiliser la permutation des broches :

• Avant de pouvoir effectuer une permutation de broches (de manière interactive ou avec ActiveRoute), le projet doit être compilé (menu Project) à chaque ouverture.
• Pour configurer et gérer les paramètres de permutation des broches des composants, exécutez la commande Tools » Pin/Part Swapping » Configure afin d'ouvrir la boîte de dialogue Configure Swapping Information in Components.
• Activez l'option Pin Swap Routing dans la zone Action du panneau PCB ActiveRoute.
• Activez les composants souhaités dans la zone Pin Swap du panneau PCB ActiveRoute.

Préparation à l'utilisation d'ActiveRoute

Exécuter un routage avec ActiveRoute

Pour effectuer un routage avec ActiveRoute :

Améliorer votre maîtrise

1. Pour bien maîtriser ActiveRoute, il est essentiel de se familiariser avec les raccourcis. Les séquences de touches que vous utiliserez le plus souvent sont les suivantes :

   • Alt+Click - pour sélectionner une ligne de connexion individuelle.
   • Alt+Click&Drag - pour sélectionner des connexions dans une zone, faites glisser de droite à gauche pour sélectionner toutes les connexions touchées, ou de gauche à droite pour sélectionner uniquement celles qui sont entièrement comprises dans le rectangle de sélection. Appuyez sur Tab pour étendre la sélection aux autres connexions du ou des mêmes nets. La barre d'état affiche le nombre de connexions qui viennent d'être sélectionnées jusqu'à ce que le curseur passe sur un autre objet.
   • Ctrl+Click&Drag - pour sélectionner les pastilles d'un composant, faites glisser de droite à gauche pour sélectionner toutes les pastilles touchées, ou de gauche à droite pour sélectionner uniquement celles qui sont entièrement comprises dans le rectangle de sélection. Appuyez sur Tab pour étendre la sélection aux autres objets de routage du ou des mêmes nets. Appuyez plusieurs fois sur Tab pour parcourir tous les états de sélection possibles.
   • Click&Drag - pour sélectionner des segments de piste existants, faites glisser de droite à gauche pour sélectionner toutes les pistes touchées, ou de gauche à droite pour sélectionner uniquement celles qui sont entièrement comprises dans le rectangle de sélection. Appuyez sur Tab pour étendre la sélection aux autres objets de routage du ou des mêmes nets. Appuyez plusieurs fois sur Tab pour parcourir tous les états de sélection possibles.
   • Ajoutez Shift pour conserver la sélection actuelle tout en effectuant une autre sélection.
   • Shift+A pour router la sélection actuelle avec ActiveRoute.
   • Ctrl+Alt+G - pour lisser la sélection actuelle.

2. Les actions de sélection ne s'appliquent qu'aux objets visibles (sauf pour Ctrl+A) :

   • Appuyez sur Shift+S pour activer ou désactiver le mode monocouche afin de n'afficher que la couche qui vous intéresse.
   • Si la conception utilise des zones de placement, celles-ci peuvent être verrouillées dans leur définition au sein des règles de conception, ou masquées pour éviter qu'elles ne soient sélectionnées ou déplacées lors des opérations de cliquer-glisser. Les zones de placement peuvent être masquées dans l'onglet View Options du panneau Configuration de l'affichage.

3. Effectuez l'échappement des pastilles CMS. ActiveRoute ne change pas de couche ; vous devez donc effectuer l'échappement des pastilles CMS. Pour accélérer cette opération :

   • Pendant le routage d'une connexion, utilisez le raccourci / (pavé numérique) pour placer un via et terminer le routage de cette connexion. Utilisez le raccourci 2 si vous ne disposez pas d'un pavé numérique (place un via sans interrompre le routage).
   • Copiez et collez un échappement existant ; l'éditeur PCB met automatiquement à jour les noms des nets. Cette opération peut être effectuée pour plusieurs échappements.

4. Préservez les échappements existants. ActiveRoute modifie les échappements s'il trouve une meilleure solution ; verrouillez-les si vous ne souhaitez pas qu'ils soient modifiés. Le moyen le plus simple de verrouiller les échappements consiste à sélectionner leurs pistes et leurs vias (utilisez Selection Filter en haut du panneau Properties pour faciliter cette opération), à appuyer sur F11 pour ouvrir le panneau Properties, puis à cocher la case Locked. Tous les objets sélectionnés sont ainsi verrouillés en une seule opération.

5. Si vous utilisez un guide de routage et constatez que le taux d'achèvement est faible, il se peut que le trajet comporte trop d'obstacles et que le guide doive être élargi. Appuyez sur la touche fléchée Up pour élargir le guide pendant son placement.

6. Lorsqu'ActiveRoute a terminé, il applique un lissage (si cette option est activée dans le panneau PCB ActiveRoute). Pour examiner les pistes telles qu'elles étaient à la fin du routage avec ActiveRoute, appuyez une fois sur Ctrl+Z pour annuler le lissage. La commande Gloss (Route » Gloss Selected) permet de lisser les pistes et d'améliorer les raccordements aux pastilles de n'importe quel routage, pas uniquement ceux réalisés avec ActiveRoute. Une attention particulière a été portée à la qualité des raccordements aux pastilles pour les paires différentielles. Pour en savoir plus sur le lissage, consultez la page Lissage et reprise des pistes existantes.

7. Si ActiveRoute ne fonctionne pas, c'est généralement parce que les règles ne sont pas correctement configurées. La cause d'échec la plus fréquente est un espace insuffisant pour faire passer la ou les pistes. Vérifiez que les règles sont adaptées : par exemple, les dimensions imposées par les règles par défaut d'un nouveau fichier PCB peuvent être trop grandes pour une conception haute densité de type BGA.

8. ActiveRoute respecte les règles de routage configurées pour les largeurs, les espacements et les écarts entre pistes des paires différentielles, par couche, par zone de placement et par classe. ActiveRoute ne route pas avec des arcs ni avec des pistes à angle quelconque.