Grilles et unités

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Résumé

L’éditeur PCB est un environnement de conception basé sur une grille, ce qui signifie que les objets sont placés sur la grille courante, appelée Snap Grid ou souvent simplement Grid. Lors du placement d’un objet, le curseur s’aligne automatiquement sur cette grille, en positionnant le point de référence de l’objet en cours de placement sur l’emplacement le plus proche de la grille d’accrochage. Aux débuts du développement des produits électroniques, les broches des composants étaient toujours espacées selon des multiples de 0,1 pouce, ce qui facilitait le choix d’une grille adaptée à la fois au placement des composants et au routage des pistes entre leurs pastilles. Aujourd’hui, les composants peuvent avoir des broches très fines positionnées sur une grille impériale ou métrique, et la demande pour des boîtiers de produits toujours plus compacts ne cesse d’augmenter, ce qui réduit la largeur des pistes et leurs espacements à seulement quelques mils. Ces exigences rendent impossible le choix d’une seule grille d’accrochage sur laquelle toutes les broches et tout le routage peuvent être placés. À la place, les outils de conception doivent vous permettre de router vers et depuis des broches de composants hors grille — en d’autres termes, vous devez pouvoir router sans grille.

Détails

Ces défis sont résolus en modifiant l’approche du logiciel de conception. Plutôt que de se concentrer simplement sur le maintien de tous les objets sur une grille d’accrochage fixe, l’éditeur PCB propose une solution plus sophistiquée reposant sur l’ensemble de fonctionnalités suivant :

• Snap Grid - contrôle le placement de base des objets dans l’espace de travail.
• Real-time Design Rules engine - alerte ou empêche le placement d’objets en violation des règles de conception applicables. Reportez-vous à la page Design Rules pour en savoir plus sur les règles.
• Hotspot Snap - attire le curseur vers un point actif électrique existant situé dans la plage actuelle d’accrochage des points actifs, en remplaçant la grille d’accrochage tout en respectant les règles de conception applicables.

Définition de la grille d’accrochage

Dans l’éditeur PCB, tous les objets sont placés sur la grille d’accrochage courante. La valeur actuelle de la grille d’accrochage est toujours affichée dans la barre d’état (illustrée dans l’animation ci-dessus) à côté de la position actuelle du curseur. 

Configurez la grille d’accrochage, l’origine et les unités courantes de l’espace de travail depuis l’onglet Home du ruban.

Pour définir la grille d’accrochage :

• Cliquez sur la liste déroulante Home | Grids and Units | Snap Grid dans le ruban, puis sélectionnez une nouvelle valeur de grille. Voir la remarque ci-dessous concernant l’utilisation d’unités différentes. 
• Cliquez sur le bouton Home | Grids and Units | pour ouvrir la boîte de dialogue Cartesian Grid Editor, dans laquelle une nouvelle valeur de grille peut être sélectionnée dans la liste déroulante ou saisie dans le champ Step X. Reportez-vous à la page Cartesian Grid Editor pour plus d’informations. Voir la remarque ci-dessous concernant l’utilisation d’unités différentes.

• Ctrl+G - pour ouvrir la boîte de dialogue Cartesian Grid Editor même lorsqu’une commande est en cours d’exécution. Reportez-vous à la page Cartesian Grid Editor pour plus d’informations. Voir la remarque ci-dessous concernant l’utilisation d’unités différentes.
• Ctrl+Shift+G - pour ouvrir la boîte de dialogue Snap Grid. Saisissez la valeur requise. Incluez les unités pour définir la grille.
• Faites un clic droit pour sélectionner la valeur de grille requise dans le sous-menu Snap Grid.

Affichage de la grille

La grille d’accrochage est affichée à l’écran sous forme de motif, de points ou de lignes. Deux couches sont en réalité utilisées pour afficher la grille d’accrochage : l’une montre la grille telle qu’elle est définie, appelée grille Fine dans la boîte de dialogue Cartesian Grid Editor ; l’autre affiche des multiples de la grille d’accrochage, qui peuvent être définis par l’utilisateur dans Multiplier à 2x, 5x ou 10x la grille d’accrochage, et qui est appelée grille Coarse dans cette boîte de dialogue.

Fine correspond à la grille d’accrochage ; Coarse correspond à un multiple de la grille d’accrochage.

En plus de choisir entre Points ou Lignes, vous pouvez également définir la couleur des couches de grille dans la boîte de dialogue Cartesian Grid Editor. Le contrôle général d’activation/désactivation de l’affichage des deux couches de grille s’effectue dans la boîte de dialogue View Configurations ; appuyez sur L pour l’ouvrir. Vous pouvez également définir la couleur utilisée pour ces deux couches dans la boîte de dialogue View Configurations.

Notez que l’affichage des lignes/points de grille dépend également du niveau de zoom. Ils ne sont plus affichés lorsqu’ils deviennent trop rapprochés, comme illustré dans l’animation ci-dessous. En zoom arrière, aucune ligne/aucun point de grille n’est affiché et, à mesure que vous zoomez, les lignes de la grille Coarse apparaissent. En continuant à zoomer, les points apparaissent, montrant les emplacements de grille de la grille Fine.

Lorsque vous zoomez, la grille Coarse est affichée en premier, puis la grille Fine. Utilisez PageUp/PageDown ou Ctrl+Roll pour zoomer/dézoomer.

Choisir une grille

Quelle que soit la trame des broches des composants, il reste important de sélectionner une grille d’accrochage pertinente. La valeur choisie variera selon la tâche de conception effectuée. Par exemple, une grille grossière, telle que 1 mm ou 50 mils, peut être utilisée pour le placement des composants, ce qui facilite leur alignement les uns par rapport aux autres, tandis qu’une grille plus fine sera définie pour le routage de cette conception.

Pour le routage, on règle généralement la grille sur la somme de la largeur standard des pistes de signal et de l’espacement standard. Par exemple, si les pistes de signal font 10 mil et que l’espacement par défaut est de 10 mil, une grille pertinente serait de 20 mil. Cela permet de placer les pistes aussi près que possible. Même si le moteur de règles empêchera les pistes d’être placées trop près les unes des autres, il ne vérifiera pas si vous avez gaspillé de l’espace, ce qui pourrait arriver si vous utilisiez une grille d’accrochage de 25 mil. Bien que vous puissiez définir une grille d’accrochage plus fine, cela ne sera pas nécessairement utile, car vous pourriez finir par placer votre premier routage légèrement décalé, bloquant ainsi des chemins de routage potentiels de part et d’autre que vous auriez pu utiliser plus tard.

Définition des unités de l’espace de travail

Les unités actuelles de l’espace de travail sont affichées dans la barre d’état, à la fois pour la position actuelle du curseur et pour le réglage actuel de la grille d’accrochage.

Pour basculer les unités actuelles de l’espace de travail entre impérial et métrique :

• Cliquez sur le bouton Home | Grids and Units | Imperial ou Metric dans le ruban.
• Appuyez sur le raccourci Q. Cela peut être fait à tout moment (qu’une commande soit en cours d’exécution ou non).
• Lors de la modification dans une boîte de dialogue d’objet, appuyez sur Ctrl+Q pour basculer les unités dans cette boîte de dialogue. Notez que cela ne modifie pas les unités de l’espace de travail ; cela s’applique uniquement à l’utilisation actuelle de la boîte de dialogue.

Accrochage aux points actifs

En complément du moteur de règles de conception en temps réel, la fonction Hotspot Snap remplace la grille d’accrochage en attirant le curseur vers le point actif d’un objet électrique situé dans la plage d’accrochage des points actifs. Cette fonctionnalité vous permet de router depuis ou vers des pastilles et des vias hors grille.

La fonction Hotspot Snap est activée et sa plage d’attraction est définie dans la boîte de dialogue Board Options (Home | Board | Board Options).

Règles de conception en temps réel

Au cœur de l’éditeur PCB se trouve un moteur de règles de conception qui surveille les actions d’édition en temps réel. Au lieu de devoir s’appuyer sur un réglage approprié de la grille d’accrochage pour garantir que les objets sont placés de manière à respecter les exigences de conception, le moteur de règles met immédiatement en évidence une violation de placement ou, dans le cas du routage interactif, peut empêcher une violation de placement. Cela signifie que la grille d’accrochage peut être réglée très finement et que les objets peuvent être placés aussi près que les règles de conception l’autorisent.