Instradamento automatico

La Tools | AutoRoute regione include comandi relativi all'autorouting e ai fanout.

Autoroutex

L'autorouter di CircuitMaker è topologico e utilizza un metodo diverso di mappatura dello spazio di instradamento, cioè un metodo non vincolato geometricamente. Invece di usare le informazioni sulle coordinate dello spazio di progettazione come riferimento (suddividendolo in una griglia), un autorouter topologico costruisce una mappa usando solo le posizioni relative degli ostacoli nello spazio, senza fare riferimento alle loro coordinate. Lo fa triangolando lo spazio tra ostacoli adiacenti. Questa mappa triangolata viene quindi usata dagli algoritmi di instradamento per "intrecciarsi" tra le coppie di ostacoli dal punto iniziale del percorso al punto finale. I maggiori punti di forza di questo approccio sono che la mappa è modellata in modo indipendente (gli ostacoli e i percorsi di instradamento possono avere qualsiasi forma) e che lo spazio può essere attraversato con qualsiasi angolazione. Gli algoritmi di instradamento non sono limitati a percorsi puramente verticali o orizzontali, come avviene con i router a espansione rettilinea.

Comandi del sottomenu Autoroute

I comandi del sottomenu Autoroute consentono di instradare l'intera scheda, instradare all'interno di aree specificate oppure instradare le connessioni di oggetti specifici, come net e classi di componenti.

La tabella seguente descrive i comandi del sottomenu.

Finestra di dialogo Situs Routing Strategies

La finestra di dialogo si apre scegliendo Setup o All dal sottomenu Autoroute .

Le opzioni principali sono descritte di seguito.

• Report Window - quest'area presenta un report basato sull'analisi pre-instradamento del progetto, raccogliendo informazioni che includono le regole di progettazione attualmente definite per il progetto che saranno rispettate dall'Autorouter (e il numero di oggetti di progetto - net, componenti, pad - interessati da ciascuna regola), le direzioni di instradamento definite per tutti i layer di instradamento del segnale e le definizioni delle coppie di layer di foratura. Il report elenca i potenziali problemi che potrebbero influire sulle prestazioni del router. Questi avvisi possono includere layer di instradamento la cui direzione di instradamento è impostata su Any. Ove possibile, vengono forniti suggerimenti per aiutare a preparare meglio il progetto per l'autorouting. Eventuali errori/avvisi/suggerimenti elencati devono essere esaminati attentamente e, se necessario, le corrispondenti regole di instradamento devono essere modificate prima di procedere con l'instradamento del progetto.È essenziale risolvere qualsiasi violazione delle regole relative all'instradamento prima di avviare l'Autorouter. Le violazioni non solo possono impedire l'instradamento nel punto in cui si verificano, ma possono anche rallentare notevolmente l'Autorouter, che tenterà continuamente di instradare un'area non instradabile.
  Usare le voci hyperlink nella finestra del report per accedere alla finestra di dialogo Edit PCB Rule per una determinata definizione di regola, così da regolare secondo necessità l'ambito e/o i vincoli di tale regola. Per i pad non instradabili, facendo clic sulla voce hyperlink pertinente nel report, il pad problematico verrà ingrandito e centrato nello spazio di progettazione.
  • Edit Layer Directions - fare clic per aprire la finestra di dialogo Layer Directions, nella quale è possibile modificare secondo necessità le direzioni di instradamento per i layer di segnale.

  

  • Edit Rules - fare clic per aprire la finestra di dialogo PCB Rules and Constraints Editor. In alternativa, se si desidera modificare direttamente una regola di instradamento esistente, fare clic sull'hyperlink della regola nella regione superiore.
  • Save Report As - fare clic per salvare il report come documento HTML. Usare la finestra di dialogo Save As che si apre per modificare nome e posizione secondo necessità.
  • Available Routing Strategies - elenca tutte le strategie di instradamento attualmente disponibili che possono essere usate dall'Autorouter per instradare il progetto. Ogni strategia è elencata in termini di nome e descrizione. In generale, le strategie di instradamento predefinite per schede a due layer e multilayer vanno bene per la maggior parte delle situazioni di instradamento. È importante, tuttavia, assicurarsi che tutte le regole di progettazione di instradamento pertinenti siano impostate prima di eseguire l'Autorouter. Le strategie di instradamento predefinite non possono essere rimosse.
  • Add/Edit/Duplicate - fare clic per aprire la finestra di dialogo Situs Strategy Editor per aggiungere all'elenco una nuova strategia di instradamento definita dall'utente, apportare modifiche alla strategia selezionata oppure creare un duplicato della strategia di instradamento attualmente selezionata.
  • Lock All Pre-routes - abilitare per impedire che eventuali net pre-instradate vengano eliminate ("ripped up") e instradate nuovamente dall'Autorouter. Spesso alcune net vengono instradate manualmente e poi il resto viene instradato automaticamente.
  • Rip-up Violations After Routing - abilitare per fare in modo che eventuali percorsi che violano le regole di progettazione definite (e applicabili) vengano rimossi dopo che l'Autorouter ha completato la sessione di instradamento.

  Finestra di dialogo Situs Strategy Editor

  

  La finestra di dialogo si apre facendo clic su Add, Edit o Duplicate nella finestra di dialogo Situs Routing Strategies.

  Questa finestra di dialogo consente di definire completamente una strategia di instradamento per il Situs Autorouter, inclusi i relativi passaggi di instradamento (algoritmi). L'inclusione di vari passaggi di instradamento e l'ordine in cui vengono usati costituiscono l'"intelligenza" dell'Autorouter. Questi passaggi vengono usati per trasformare i percorsi di instradamento virtuali identificati nella mappa topologica in instradamenti di alta qualità sulla scheda.

  Una strategia di instradamento definita e i relativi passaggi di instradamento costitutivi vengono applicati solo quando si instrada l'intera scheda.

  Le opzioni principali sono descritte di seguito.

  • More/Less Vias - usare la barra di scorrimento per definire l'uso consentito delle via da parte dell'Autorouter. Si tratta di un compromesso tra maggiore velocità di instradamento e uso di un minor numero di via. Spostando la barra verso destra si vincolerà l'Autorouter a posizionare meno via; tuttavia, il tempo necessario per instradare la scheda sarà maggiore. Spostando la barra verso sinistra si ottengono tempi di completamento dell'instradamento più rapidi, ma a scapito di un numero maggiore di via posizionate dall'Autorouter sul PCB.
  • Orthogonal - abilitare questa opzione per vincolare l'Autorouter a instradare solo percorsi ortogonali (90°). Disabilitando questa opzione, l'Autorouter potrà instradare in modo ortogonale o non ortogonale (45°) come ritiene opportuno.
  • Available Routing Passes - elenca i passaggi di instradamento disponibili (algoritmi) che possono essere usati in una strategia di instradamento. Sono disponibili i seguenti passaggi:
    • Adjacent Memory - questo è un passaggio di instradamento a livello di connessione. Viene usato per instradare pin adiacenti della stessa net che richiedono fan-out con un semplice schema a U.
    • Clean Pad Entries - questo è un passaggio di instradamento a livello di connessione. Riesegue l'instradamento a partire dal centro di ciascun pad lungo l'asse più lungo del pad.
  Per i progetti che includono componenti con pad aventi dimensioni X e Y diverse, includere sempre un passaggio Clean Pad Entries dopo il passaggio Memory .
  • Completion - questo è un passaggio di instradamento a livello di connessione. È essenzialmente uguale al passaggio Main , ma con una valutazione dei costi diversa per risolvere i conflitti e completare le connessioni difficili.
  • Fan out Signal - questo è un passaggio a livello di componente basato sulle impostazioni di fanout definite dal Fanout Control. Controlla i pattern nei pad, considera clearance, larghezza di instradamento e stile delle via, quindi seleziona una disposizione di fanout adatta (fila in linea, sfalsata, ecc.) per soddisfare i requisiti definiti nella regola di progettazione. Il fanout avviene solo verso i layer di segnale.
  • Fan out to Plane - questo è un passaggio a livello di componente, basato sulle impostazioni di fanout definite dal Fanout Control. Controlla i pattern nei pad, considera clearance, larghezza di instradamento e stile delle via, quindi seleziona una disposizione di fanout adatta (fila in linea, sfalsata, ecc.) per soddisfare i requisiti definiti nella regola di progettazione. Il fanout avviene solo verso un layer piano interno.
  • Globally Optimised Main - questo è un passaggio di instradamento a livello di connessione. Fornisce un instradamento ottimale e ignora contese/violazioni alla prima iterazione. Quindi riesegue l'instradamento delle connessioni con costi di conflitto aumentati finché non rimangono più violazioni. Questo passaggio, usato insieme all'opzione Orthogonal  abilitata, può produrre pattern ben instradati. Aggiungere un passaggio Recorner alla strategia per ottenere angoli smussati.
  • Hug - questo è un passaggio di instradamento a livello di connessione che riesegue l'instradamento di ciascuna connessione seguendo l'instradamento esistente con la minima clearance possibile. Il passaggio hug viene usato per massimizzare lo spazio libero di instradamento. Si noti che questo passaggio è molto lento.
  • Layer Patterns - questo è un passaggio di instradamento a livello di connessione. Instrada solo le connessioni che corrispondono a una direzione di layer (entro una tolleranza). La sua valutazione dei costi è impostata per aderire o seguire l'instradamento esistente al fine di massimizzare lo spazio libero.
  • Main - questo è un passaggio di instradamento a livello di connessione. Usa la mappa topologica per trovare un percorso di instradamento, quindi usa il router push and shove per convertire il percorso proposto in un instradamento reale.
  • Memory - questo è un passaggio di instradamento a livello di connessione. Controlla la presenza di due pin su componenti diversi sullo stesso layer che condividono coordinate X o Y.
  • Multilayer Main - questo è un passaggio di instradamento a livello di connessione. È simile al Main pass ma con costi ottimizzati per schede multistrato.
  • Recorner - questo è un passaggio di instradamento a livello di connessione utilizzato per fornire la smussatura degli angoli instradati. Questo passaggio viene usato quando l'opzione Orthogonal  è abilitata per la strategia, di fatto sovrascrivendola e smussando gli angoli di ogni percorso. Se l'opzione Orthogonal  è disabilitata per la strategia in uso, non è necessario includere un passaggio Recorner poiché l'autorouter smusserà gli angoli per impostazione predefinita.
  • Spread - questo è un passaggio di instradamento a livello di connessione che reindirizza ogni connessione tentando di distribuire l'instradamento per usare lo spazio libero e spaziare uniformemente le piste quando passano tra oggetti fissi (come i pad dei componenti). Si noti che questo passaggio è molto lento.
  • Straighten - questo è un passaggio di instradamento a livello di connessione che tenta di ridurre il numero di angoli. Lo fa percorrendo il tracciato fino a un angolo, quindi da quell'angolo esegue una sonda (orizzontale/verticale/45 su/45 giù) alla ricerca di un altro punto instradato sulla net. Se ne viene trovato uno, verifica quindi se questo nuovo percorso riduce la lunghezza instradata.
  Per una strategia di instradamento deve essere specificato un solo passaggio di tipo principale, ovvero Main, Multilayer Main oppure Globally Optimized Main.
  • Passes in this Routing Strategy - elenca i passaggi di instradamento effettivi (algoritmi) inclusi nella strategia. È possibile aggiungere qualsiasi passaggio desiderato dall'elenco dei passaggi disponibili e si possono aggiungere più istanze dello stesso passaggio nell'intera strategia per ottenere risultati specifici. I passaggi verranno eseguiti in ordine dall'alto verso il basso. Questo ordine può essere modificato usando i pulsanti Move Up e Move Down.

  Comandi aggiuntivi di Autoroute

  

  Arresta

  Usare per arrestare l'autorouter al completamento del passaggio di instradamento corrente.

  Reimposta

  Usare per reimpostare l'autorouter.

  Pausa

  Usare per mettere in pausa l'autorouter. Può essere riavviato se necessario.

  Fanout

  CircuitMaker include strumenti di fanout per componenti a montaggio superficiale. Il motore di escape routing tenterà di instradare ogni pad fino a poco oltre il bordo del dispositivo, rendendo molto più semplici le connessioni di instradamento verso di essi.

  Comandi del sottomenu Fanout

  I comandi del sottomenu Fanout consentono di eseguire il fanout degli oggetti in base alle regole di progettazione Fanout Control e alle impostazioni nella finestra di dialogo Fanout Options dialog.

  

  La tabella seguente descrive i comandi del sottomenu.

  Command	Behavior

  All	Esegue il fanout di tutti i componenti a montaggio superficiale in conformità con le regole di progettazione di instradamento Fanout Control abilitate e con le impostazioni nella finestra di dialogo Fanout Options dialog.
  Power Plane Nets	Esegue il fanout di ogni net collegata a un piano di alimentazione in conformità con le regole di progettazione di instradamento Fanout Control abilitate e con le impostazioni nella finestra di dialogo Fanout Options dialog.
  Signal Nets	Esegue il fanout di ogni net non collegata a un piano di alimentazione in conformità con le regole di progettazione di instradamento Fanout Control abilitate e con le impostazioni nella finestra di dialogo Fanout Options dialog.
  Net	Esegue il fanout della net scelta in conformità con le regole di progettazione di instradamento Fanout Control abilitate e con le impostazioni nella finestra di dialogo Fanout Options dialog.
  Connection	Esegue il fanout della connessione scelta in conformità con le regole di progettazione di instradamento Fanout Control abilitate e con le impostazioni nella finestra di dialogo Fanout Options dialog.
  Component	Esegue il fanout del componente scelto in conformità con le regole di progettazione di instradamento Fanout Control abilitate e con le impostazioni nella finestra di dialogo Fanout Options dialog.
  Selected Components	Esegue il fanout dei componenti selezionati in conformità con le regole di progettazione di instradamento Fanout Control abilitate e con le impostazioni nella finestra di dialogo Fanout Options dialog.
  Pad	Esegue il fanout del pad scelto in conformità con le regole di progettazione di instradamento Fanout Control abilitate e con le impostazioni nella finestra di dialogo Fanout Options dialog.

  Finestra di dialogo Opzioni Fanout

  La finestra di dialogo è accessibile facendo clic su uno qualsiasi dei comandi del sottomenu Fanout .

  Questa finestra di dialogo consente di specificare le opzioni di fanout e di escape routing. Il comportamento tipico del fanout prevede che i pad interni utilizzati vengano prima portati in fanout usando il tradizionale dog-bone (un breve tracciato con una via all'estremità) per accedere a un altro layer e poi, dalla via, vengano instradati in escape routing fino a poco oltre il bordo del dispositivo, lavorando attraverso i layer di instradamento disponibili finché tutti i pad non sono stati instradati in escape routing. In definitiva, questo rende molto più semplici le connessioni di instradamento verso di essi.

  

  • Fanout Pads Without Nets - abilitare per eseguire il fanout dei pad del componente anche se non hanno net assegnate. Quando questa opzione è disabilitata, verrà eseguito il fanout solo dei pad con net assegnate.
  • Fanout Outer 2 Rows of Pads - abilitare questa opzione per eseguire il fanout dei pad del componente includendo le due righe esterne (che di solito sono facilmente instradabili).
  L'esecuzione del fanout di un componente inserirà via secondo necessità per abilitare la connessione. Se per i layer sono state configurate coppie di foratura e l'opzione Update fanout using Blind Vias è abilitata, verranno inserite blind via; in caso contrario, verranno usate via passanti.
  • Include escape routes after fanout completion - abilitare per aggiungere l'escape routing a ogni fanout. L'escape routing posiziona piste sulle via di fanout e sui pad del componente, portandole fino ai bordi del componente per rendere più semplici le connessioni di instradamento verso di essi.
  Le opzioni nella sezione BGA Escape Route Options diventano disponibili solo quando l'opzione Include escape routes after fanout completion è abilitata.
  • Update fanout using Blind Vias (BGA escape routing only) - abilitare per inserire blind via tra i layer delle coppie di foratura configurate nello stack dei layer. Quando questa opzione è disabilitata, verranno inserite solo via passanti indipendentemente dalle impostazioni dei layer delle coppie di foratura.
  Se non sono definite coppie di layer di foratura per poter usare blind via, questa opzione apparirà come Cannot Fanout using Blind Vias (no layer pairs defined).
  • Escape differential pair pads first if possible (same layer, same side) - abilitare per eseguire insieme il fanout e l'escape routing di qualsiasi net di coppia differenziale assegnata prima di eseguire altre operazioni di fanout, mantenendo di fatto i relativi percorsi uniti. Il fanout posizionerà le piste di escape routing sullo stesso layer e il più adiacenti possibile.