ActiveRoute

Concept image showing routing

L’une des phases les plus chronophages de la conception de carte est le routage des nets. Bien que le système de règles gère les contraintes de conception, telles que les largeurs, les tailles de vias, les espacements, etc., c’est au concepteur qu’il revient de placer les milliers de segments de piste nécessaires pour router complètement une carte.

Les autorouteurs peuvent atténuer cette difficulté, mais ils sont généralement considérés comme 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 pendant le routage.

  • Leur configuration complète prend tellement de temps qu’il est souvent plus efficace de simplement router la carte de manière interactive.

  • Le nettoyage peut être un processus si long et difficile qu’il est souvent plus efficace de router la carte de manière interactive.

Le Saint Graal du routage PCB consiste à produire rapidement des résultats de haute qualité, conformes aux règles de conception, tout en restant sous le contrôle du concepteur. C’est le défi qu’ActiveRoute vise à relever.

Improving the Completed Routes

Complémentaires à ActiveRoute, mais distinctes de celui-ci, se trouvent les fonctions Glossing et Retrace. Elles peuvent être utilisées pour améliorer la qualité de tout routage existant, quelle que soit la manière dont il a été créé.

Le Glossing est activé par défaut et s’exécute à la fin d’ActiveRoute - cela peut être désactivé dans le panneau PCB ActiveRoute si nécessaire. Le Glossing dispose également de son propre ensemble d’options, notamment la possibilité d’arrondir les angles du routage.

En savoir plus sur Glossing & Retracing of Existing Routes

Qu’est-ce qu’ActiveRoute ?

ActiveRoute est une technologie de routage interactif automatisé qui fournit des algorithmes efficaces de routage multi-net, appliqués aux nets ou connexions spécifiques que vous sélectionnez. ActiveRoute permet également au concepteur de définir de manière interactive un chemin de routage ou Guide, qui définit alors the river le long duquel les nouveaux routages circuleront.

Les principales fonctionnalités d’ActiveRoute qui rendent cette approche nettement meilleure qu’une combinaison de routage interactif classique et d’autoroutage comprennent :

  • Optimisation automatique des voies de sortie hors des matrices de broches/vias - l’aspect le plus chronophage du routage manuel.
  • Haute performance - nets de signal routés en < 1 seconde chacun.
  • Respecte les règles de conception concernant la largeur, l’espacement, les couches, la topologie et les rooms par net et classe de net, en tenant compte des priorités.
  • Route simultanément sur plusieurs couches et répartit les routages sur ces couches.
  • Un Guide de routage intuitif que le concepteur peut utiliser pour orienter le placement des routages.
  • Utilise une approche de River Route pour offrir des taux d’achèvement élevés sans nécessiter de vias.
  • Capable de router à travers des plans polygonaux et de les repourer (si l’option de repour est activée).
  • Prend en charge à la fois les nets single-ended et les paires différentielles.
  • Se termine par un puissant outil de glossing qui réduit encore davantage le nombre d’angles et raccourcit le routage.

Ce qu’ActiveRoute n’est pas

ActiveRoute n’est pas un autorouteur. C’est un routeur interactif guidé qui se concentre sur un routage propre et de haute qualité d’un ensemble de nets sélectionnés. Utilisez ActiveRoute de la même manière que vous aborderiez une tâche de routage interactif : choisissez les nets concernés, activez les couches sur lesquelles vous souhaitez router ces nets, réfléchissez au chemin qu’ils doivent suivre, puis routez-les.

Si vous sélectionnez tous les nets de la carte et les routez avec ActiveRoute, il est probable que vous soyez déçu. ActiveRoute n’est pas un autorouteur; il ne peut pas placer de vias et n’inclut pas de stratégies de routage des nets d’alimentation.

Le panneau PCB ActiveRoute

ActiveRoute suit les critères et restrictions définis par les règles de conception PCB ; son utilisation consiste donc simplement à sélectionner les connexions ou nets concernés et à l’exécuter. Il dispose toutefois d’un certain nombre de fonctions de contrôle spécifiques configurées dans le panneau PCB ActiveRoute. Le panneau PCB ActiveRoute sert à configurer et utiliser les différentes fonctionnalités fournies par ActiveRoute, notamment : exécuter un ActiveRoute interactif ; définir un Guide de routage et l’espacement des routages à l’intérieur de celui-ci ; activer l’ajustement automatique de longueur ; et activer l’échange automatique de broches. Il est fortement recommandé d’ouvrir le panneau PCB ActiveRoute avant de démarrer ActiveRoute.

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

  • Cliquez sur le bouton Panels button, click to enable the display of workspace panels available in the current editor en bas à droite de l’espace de travail puis sélectionnez l’option de menu PCB ActiveRoute.

  • Cliquez sur View » Panels » PCB ActiveRoute.

Pour accéder aux capacités ActiveRoute dans Altium Designer, l’extension logicielle ActiveRoute  doit être installée. Elle peut être installée ou supprimée manuellement.

Pour plus d’informations sur la gestion des extensions, reportez-vous à la page Extending Your Installation (Altium Designer Develop, Altium Designer Agile, Altium Designer).

Utilisez le panneau PCB ActiveRoute pour contrôler le processus ActiveRoute.Utilisez le panneau PCB ActiveRoute pour contrôler le processus ActiveRoute.

Le panneau PCB ActiveRoute sert à :

  • Activer les couches de signal sur lesquelles ActiveRoute peut router les connexions.
  • Exécuter un ActiveRoute sur les connexions sélectionnées.
  • Activer un passage de Glossing après ActiveRoute.
  • Définir un Guide de routage.
    • Configurer l’espacement piste-à-piste que vous souhaitez utiliser dans le Guide de routage.
  • Configurer et activer l’ajustement de longueur des routages placés par ActiveRoute.
  • Configurer l’option Meander, permettant à ActiveRoute de définir un chemin de routage plus long, ce qui peut contribuer à augmenter le taux d’achèvement.
  • Configurer et activer l’échange de broches. ActiveRoute peut échanger des broches pendant le routage afin d’améliorer la qualité du routage.
ActiveRoute fonctionne sur les connexions sélectionnées ; certains contrôles du panneau ne deviennent actifs que lorsqu’il y a des connexions sélectionnées.

Le contenu du panneau PCB ActiveRoute est organisé en sections repliables qui s’ouvrent et se ferment à l’aide de l’icône ► associée à chaque en-tête de section. Les informations sur les contrôles de propriété ci-dessous sont organisées selon les sections correspondantes, et chaque section repliable s’ouvre/se ferme de la même manière.

Fonctionnalités supplémentaires d’ActiveRoute

ActiveRoute est un routeur interactif automatisé et son utilisation est simple et directe : sélectionnez les connexions puis appuyez sur Shift+A pour les router avec ActiveRoute conformément aux règles de conception. ActiveRoute comprend également un certain nombre d’autres fonctions et contrôles, offrant au concepteur un meilleur contrôle sur certaines fonctionnalités et capacités.

Celles-ci incluent :

  • Définir le chemin de routage et l’espacement des pistes en plaçant un Route Guide.
  • Autoriser un chemin de routage plus long avec le contrôle Meander.
  • Ajuster automatiquement les longueurs de routage avec le length tuning.
  • Autoriser l’échange de broches pour simplifier le défi de routage.

Examinons chacune de ces fonctions plus en détail.

Définir le chemin avec le Route Guide

L’un des principaux objectifs d’ActiveRoute est de trouver l’ensemble global de longueurs de routage le plus court, ce qui peut ne pas être le chemin souhaité pour chaque groupe de connexions. Le Route Guide fournit au concepteur un outil lui permettant d’esquisser un chemin spécifique le long duquel il souhaite faire passer les connexions sélectionnées, même si ce chemin n’est pas le plus court.

  • Defining the Route Guide - commencez par sélectionner les connexions à router dans le guide, cliquez sur le bouton  Route Guide button, click to define a route guide that ActiveRoute will then attempt to route the selected nets along dans le panneau PCB ActiveRoute, puis cliquez pour définir l’emplacement de départ du guide et continuez à déplacer la souris et à cliquer pour définir le chemin. Une fois le chemin défini, cliquez sur le bouton ActiveRoute pour router les connexions sélectionnées le long de ce chemin. Reportez-vous à la section Define a Route Guide plus loin sur cette page pour plus de détails.

Évitez de dessiner les extrémités du Route Guide directement sur les pastilles que vous souhaitez router. La qualité des sorties de pastille sera meilleure si elles ne sont pas incluses dans le Route Guide.

  • Changing the Route Guide Width - pendant le placement du Route Guide, le guide peut être élargi ou rétréci en appuyant sur les touches  Keyboard Up arrow key ou  Keyboard Down arrow key. La largeur par défaut est la somme des règles de conception applicables largeur + dégagement pour les connexions sélectionnées, divisée par le nombre de couches, puis multipliée par 1,3. Appuyez sur la touche Backspace pour annuler le tracé du Guide si vous devez définir un chemin différent.
  • The Route Guide color - déterminée par les couches rendues disponibles pour l’ActiveRoute des connexions sélectionnées. Si une seule couche est activée, il est dessiné dans la couleur de cette couche; si plusieurs couches sont activées, il est dessiné dans la couleur par défaut du Route Guide.
  • The track spacing within the Route Guide - le comportement par défaut est qu’ActiveRoute espace les routages conformément aux règles de conception ; il n’essaie pas de les répartir ni d’utiliser tout l’espace disponible dans un Route Guide. Pour répartir les routages dans un Route Guide, utilisez la fonction Track-Track Space in Route Guide, comme décrit plus loin sur cette page.

Une vidéo montrant le placement d’un Route Guide, avec modification interactive de la largeur pendant le placement.
Une vidéo montrant le placement d’un Route Guide, avec modification interactive de la largeur pendant le placement.

Largeur du Route Guide

La largeur par défaut est la somme des règles de conception applicables largeur + dégagement pour les connexions sélectionnées, divisée par le nombre de couches, puis multipliée par 1,3. 

  • RouteGuideWidth = ((W+C)/#Layers)*1.3)
  • Le Guide est élargi par une valeur par défaut de 1,3 afin de garantir que les routages puissent tenir et leur permettre de contourner les obstacles, comme les vias, présents sur le chemin. La largeur constitue une limite stricte pour le routage; si les routages ne tiennent pas, ils ne sont pas placés.
  • Pendant le placement du Guide, la largeur peut être augmentée/réduite en appuyant sur les touches  Keyboard Up arrow key ou  Keyboard Down arrow key du clavier. La taille minimale utilise un multiplicateur de 1,0; la taille maximale utilise un multiplicateur de 10,0.

Modification du Guide

Le Route Guide est un ensemble de pistes placé sur une couche mécanique.

  • Les segments de piste sont verrouillés par défaut. Si vous les déverrouillez, vous pouvez redessiner le Guide à l’aide des techniques standard de déplacement de piste.
  • Pour supprimer le Guide, double-cliquez sur n’importe quel segment pour le sélectionner puis appuyez sur la touche Delete.

Espacement piste à piste dans le Route Guide

En utilisant la fonction Track-Track Space in Route Guide, vous pouvez demander à ActiveRoute de répartir les routages sur toute la largeur du Route Guide. Utilisez le curseur pour sélectionner une valeur d’espacement, ou saisissez une valeur dans la zone d’édition. Le Route Guide sera automatiquement dimensionné pour tenir compte de ce réglage. Pour cela, vous devez configurer le paramètre Track-Track Space in Route Guide avant de placer le Route Guide. Vous pouvez encore ajuster la largeur du Route Guide pendant le placement en appuyant sur les touches  Keyboard Up arrow key et  Keyboard Down arrow key .

Utilisez la fonction Track-Track Space pour répartir les routages dans le Route Guide.
Utilisez la fonction Track-Track Space pour répartir les routages dans le Route Guide.

Autoriser les routages à méandrer

ActiveRoute tente de router les connexions sélectionnées selon le chemin le plus court possible, autrement dit en utilisant le minimum de méandres. Si le taux d’achèvement d’ActiveRoute est inférieur aux attentes, le contrôle Meander vous permet d’augmenter la quantité de méandre autorisée pour ActiveRoute, ce qui peut aider à améliorer le taux d’achèvement. Le réglage maximal par défaut de Meander est de 100 %, ce qui signifie que les routages peuvent avoir une longueur totale de Manhattan Length + 100% of Manhattan Length. Utilisez le curseur pour sélectionner une valeur de méandre ou saisissez un pourcentage dans la zone d’édition.

Notez que le réglage de méandre est ignoré lorsque le Route Guide est utilisé car le Route Guide est destiné à définir un chemin pouvant augmenter considérablement le méandre. 

Ajustement des longueurs de routage

ActiveRoute peut appliquer un ajustement de longueur aux connexions en cours de routage ou aux routages existants sélectionnés. ActiveRoute tentera de respecter la règle de conception Matched Length sélectionnée.

Pour configurer ActiveRoute pour l’ajustement de longueur :

  • Activez la case à cocher Tune Selected dans la région Action du panneau.
  • Activez la règle de conception Matched Length requise dans la région Tune du panneau.
  • Configurez les paramètres requis Max Amplitude et Min Space (Single Ended ou Differential Pair) dans la région Tune du panneau.

PCB ActiveRoute panel, Tune section is used to configure the tuning shapes added by ActiveRoute to match the route lengths

Actuellement, seul le style de tuning Mitered Lines est disponible avec un chanfrein d’angle d’environ 20 %. Les accordéons placés par ActiveRoute ne sont pas non plus des Unions. La prise en charge du length tuning par ActiveRoute est en cours de développement, et d’autres styles de tuning ainsi que les Unions d’accordéon sont à l’étude.

Pour en savoir plus sur les paramètres de length tuning d’ActiveRoute, reportez-vous à la section Length Tuning de la page du panneau PCB ActiveRoute.

Pour en savoir plus sur le Length Tuning des routages existants à l’aide de formes en accordéon ajustables, reportez-vous à l’article Length Tuning.

Échange de broches

Le logiciel comprend un puissant système d’échange de broches et de composants, lié entre les éditeurs de schéma et de PCB. ActiveRoute peut accéder aux paramètres d’échange de broches et échanger des broches pendant le routage si cela réduit la longueur totale du routage et améliore sa qualité.

Pour utiliser l’échange de broches :

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

Pour en savoir plus sur la fonctionnalité d’échange de broches, consultez Pin, Pair and Part Swapping.

Configuration d’ActiveRoute

ActiveRoute a accès à la fonctionnalité Gloss feature (Route » Gloss Selected), qui s’exécute automatiquement dans le cadre du processus ActiveRoute si elle est activée dans le panneau PCB ActiveRoute .

La raison la plus fréquente de l’échec d’ActiveRoute est le manque d’espace pour faire passer la ou les pistes ; il est donc important de s’assurer que les règles de largeur et d’espacement sont correctement configurées.

Exécution d’un ActiveRoute

Pour exécuter ActiveRoute :

Développer votre maîtrise

  1. Un élément clé pour maîtriser ActiveRoute est de bien connaître les raccourcis. Les séquences de touches que vous utiliserez le plus souvent sont :

    • 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 ce qui se trouve à l’intérieur du rectangle de sélection. Appuyez sur Tab pour étendre la sélection afin d’inclure d’autres connexions du ou des mêmes nets. La barre d’état affichera 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 ce qui se trouve à l’intérieur du rectangle de sélection. Appuyez sur Tab pour étendre la sélection afin d’inclure d’autres objets de routage du ou des mêmes nets. Continuez à appuyer 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 ce qui se trouve à l’intérieur du rectangle de sélection. Appuyez sur Tab pour étendre la sélection afin d’inclure d’autres objets de routage du ou des mêmes nets. Continuez à appuyer sur Tab pour parcourir tous les états de sélection possibles.
    • Inclure Shift pour conserver la sélection actuelle lors de l’exécution d’une autre sélection.
    • Shift+A pour appliquer ActiveRoute à la sélection actuelle.
    • Ctrl+Alt+G - pour lisser la sélection actuelle.
  2. Les actions de sélection ne sont effectuées que sur les objets visibles (sauf pour Ctrl+A) :

    • Appuyez sur Shift+S pour passer en mode monocouche (ou en sortir) afin que seule la couche voulue soit affichée.
    • Si la conception utilise des salles de placement, elles peuvent être verrouillées dans le cadre de leur définition dans les règles de conception, ou elles peuvent être masquées pour éviter qu’elles soient sélectionnées/déplacées lors des actions Click&Drag. Les salles peuvent être masquées dans l’onglet View Options du panneau View Configuration panel.
  3. Créer des fanouts sur les pastilles CMS. ActiveRoute ne change pas de couche, vous devrez donc créer des fanouts sur les pastilles CMS. Pour accélérer le processus de fanout :

    • Pendant le routage d’une connexion, appuyez sur le raccourci / (pavé numérique) pour placer un via et libérer cette connexion. Utilisez le raccourci 2 si vous n’avez pas de pavé numérique (place un via sans suspendre).
    • Copiez et collez un fanout existant; l’éditeur PCB mettra automatiquement à jour les noms de net. Cela peut être fait pour plusieurs fanouts.
  4. Préservez les fanouts existants. ActiveRoute modifiera les fanouts s’il trouve une meilleure solution, ou les verrouillera si vous ne voulez pas qu’ils soient modifiés. Le moyen le plus simple de verrouiller les fanouts consiste à sélectionner les pistes et vias du fanout (utilisez le Selection Filter en haut du panneau Properties pour faciliter ce processus), à appuyer sur F11 pour ouvrir le panneau Properties, puis à activer la case à cocher Locked. Cela verrouillera tous les objets sélectionnés en une seule action.

  5. Si vous utilisez un guide de routage et constatez que le taux d’achèvement est faible, il se peut qu’il y ait trop d’obstacles le long du trajet et que le guide doive être plus large. Appuyez sur la touche fléchée Up pour élargir le guide pendant son placement.

  6. Lorsque ActiveRoute est terminé, il applique un lissage (si cette option est activée dans le panneau PCB ActiveRoute). Pour examiner les routages tels qu’ils étaient à la fin d’ActiveRouting, appuyez une fois sur Ctrl+Z pour annuler le lissage. La commande Gloss (Route » Gloss Selected) peut être utilisée pour lisser les pistes et améliorer les entrées de pastille de n’importe quel routage, pas seulement des ActiveRoutes. Une attention particulière a été portée à la garantie d’entrées de pastille de haute qualité pour les paires différentielles. Pour en savoir plus sur le lissage, consultez la page Glossing & Retracing of Existing Routes.

  7. Si ActiveRoute ne fonctionne pas, c’est généralement parce que les règles ne sont pas correctement configurées. La raison la plus fréquente de l’échec d’ActiveRoute est qu’il n’y a pas assez d’espace pour que la ou les pistes puissent passer. Vérifiez que les règles sont appropriées ; par exemple, les règles par défaut présentes dans un nouveau fichier PCB peuvent être trop larges pour une conception haute densité de type BGA.

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

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