ActiveRoute

Concept image showing routing

Una delle fasi che richiedono più tempo nella progettazione di una scheda è il routing delle net. Sebbene il sistema di regole gestisca i vincoli di progetto, come larghezze, dimensioni dei via, spaziature e così via, spetta al progettista posizionare le molte migliaia di segmenti di traccia necessari per completare il routing della scheda.

Gli autorouter possono alleviare questo problema, ma sono generalmente considerati inadeguati perché:

  • Non riescono a considerare correttamente la miriade di sottili vincoli di progetto che un progettista umano applica istintivamente durante il routing.
  • Richiedono così tanto tempo per essere configurati completamente che spesso è più efficiente procedere semplicemente con il routing interattivo della scheda.
  • La fase di pulizia può essere così lunga e difficile che spesso è più efficiente eseguire il routing della scheda in modo interattivo.

Il santo graal del routing PCB è produrre rapidamente risultati di alta qualità, conformi alle regole di progettazione, sotto il controllo del progettista. Questa è la sfida che ActiveRoute si propone di affrontare.

Improving the Completed Routes

A complemento di ActiveRoute, ma separatamente da esso, ci sono le funzionalità Glossing e Retrace. Possono essere utilizzate per migliorare la qualità di qualsiasi routing esistente, indipendentemente da come sia stato creato.

Glossing è attivo per impostazione predefinita e verrà eseguito al termine di ActiveRoute: se necessario, questo comportamento può essere disabilitato nel pannello PCB ActiveRoute. Glossing dispone anche di un proprio insieme di opzioni, inclusa la possibilità di arrotondare gli angoli del routing.

Scopri di più su Glossing & Retracing of Existing Routes

Che cos'è ActiveRoute?

ActiveRoute è una tecnologia di routing interattivo automatizzato che offre algoritmi efficienti di routing multi-net, applicati alle net o connessioni specifiche selezionate. ActiveRoute consente inoltre al progettista di definire interattivamente un percorso di routing o Guide, che definisce quindi the river lungo il quale scorreranno i nuovi instradamenti.

Le principali funzionalità di ActiveRoute che rendono questo approccio significativamente migliore rispetto a una combinazione di normale routing interattivo e auto-routing includono:

  • Ottimizzazione automatica delle vie di uscita da array di pin/via, l'aspetto che richiede più tempo nel routing manuale.
  • Prestazioni elevate: net di segnale instradate in < 1 secondo ciascuna.
  • Rispetta le regole di progettazione per larghezza, spaziatura, layer, topologia e room per net e classe di net, osservando le priorità.
  • Esegue il routing simultaneamente su più layer e distribuisce i percorsi su tali layer.
  • Una intuitiva Route Guide che il progettista può usare per dirigere il posizionamento dei percorsi.
  • Utilizza un approccio River Route per ottenere alti tassi di completamento senza necessità di via.
  • È in grado di eseguire il routing attraverso polygon plane e di rieseguirne il pour (se l'opzione di re-pour è abilitata).
  • Supporta sia net single-ended sia coppie differenziali.
  • Conclude con un potente strumento di glossing che riduce ulteriormente il numero di angoli e accorcia il routing.

Cosa non è ActiveRoute

ActiveRoute non è un autorouter. È un router interattivo guidato che si concentra su un routing pulito e di alta qualità di un insieme di net selezionate. Usa ActiveRoute nello stesso modo in cui affronteresti il compito di routing interattivo: scegli le net di interesse, abilita i layer sui quali desideri instradare tali net, pensa al percorso che dovrebbero seguire e instradale.

Se selezioni tutte le net della scheda e applichi ActiveRoute, è probabile che rimarrai deluso. ActiveRoute non è un autorouter; non può posizionare via e non include strategie di routing per le net di alimentazione.

Il pannello PCB ActiveRoute

ActiveRoute segue i criteri e le restrizioni definiti dalle regole di progettazione PCB, quindi il suo utilizzo consiste semplicemente nel selezionare le connessioni o le net di interesse e avviarlo. Dispone comunque di una serie di specifiche funzionalità di controllo configurate nel pannello PCB ActiveRoute. Il pannello PCB ActiveRoute viene utilizzato per configurare e gestire le varie funzionalità offerte da ActiveRoute, tra cui: eseguire un ActiveRoute interattivo; definire una Route Guide e la spaziatura dei percorsi al suo interno; abilitare il length tuning automatico; e abilitare lo scambio automatico dei pin. Si consiglia vivamente di aprire il pannello PCB ActiveRoute prima di avviare ActiveRoute.

Per aprire il pannello PCB ActiveRoute, quando un PCB è il documento attivo: 

  • Fai clic sul pulsante Panels button, click to enable the display of workspace panels available in the current editor in basso a destra nell'area di lavoro, quindi seleziona l'opzione di menu PCB ActiveRoute.

  • Fai clic su View » Panels » PCB ActiveRoute.

Per accedere alle funzionalità ActiveRoute in Altium Designer, deve essere installata l'estensione software ActiveRoute . Può essere installata o rimossa manualmente.

Per ulteriori informazioni sulla gestione delle estensioni, fai riferimento alla pagina Extending Your Installation (Altium Designer Develop, Altium Designer Agile, Altium Designer).

Usa il pannello PCB ActiveRoute per controllare il processo ActiveRoute.Usa il pannello PCB ActiveRoute per controllare il processo ActiveRoute.

Il pannello PCB ActiveRoute viene utilizzato per:

  • Abilitare i layer di segnale sui quali ActiveRoute può instradare le connessioni.
  • Eseguire ActiveRoute sulle connessioni selezionate.
  • Abilitare un passaggio di Glossing dopo ActiveRoute.
  • Definire una Route Guide.
    • Configurare la spaziatura traccia-traccia da utilizzare all'interno della Route Guide.
  • Configura e abilita il length tuning dei percorsi posizionati da ActiveRoute.
  • Configura l'opzione Meander, consentendo ad ActiveRoute di definire un percorso di routing più lungo, che può contribuire ad aumentare il tasso di completamento.
  • Configura e abilita lo scambio dei pin. ActiveRoute può scambiare i pin durante il routing per contribuire a migliorare la qualità del routing.
ActiveRoute opera sulle connessioni selezionate; alcuni controlli nel pannello diventeranno attivi solo quando sono selezionate delle connessioni.

Il contenuto del pannello PCB ActiveRoute è organizzato in sezioni comprimibili che vengono aperte e chiuse usando l'icona ► associata a ciascuna intestazione di sezione. Le informazioni sui controlli delle proprietà incluse di seguito sono organizzate in sezioni corrispondenti e ciascuna sezione comprimibile viene aperta/chiusa nello stesso modo.

Funzionalità aggiuntive di ActiveRoute

ActiveRoute è un router interattivo automatizzato e usarlo è semplice e immediato: seleziona le connessioni quindi premi Shift+A per instradarle con ActiveRoute in conformità alle regole di progettazione. ActiveRoute include anche una serie di altre funzionalità e controlli, offrendo al progettista un maggiore controllo su determinate caratteristiche e capacità.

Tra queste:

  • Definire il percorso di instradamento e la spaziatura delle tracce posizionando una Route Guide.
  • Consentire un percorso di instradamento più lungo con il controllo Meander.
  • Abbinare automaticamente le lunghezze dei percorsi con il tuning della lunghezza.
  • Consentire il pin swapping per semplificare la sfida di instradamento.

Vediamo ciascuna di queste in modo più dettagliato.

Definire il percorso con la Route Guide

Uno degli obiettivi principali di ActiveRoute è trovare l’insieme complessivo più corto di lunghezze di instradamento, che potrebbe non essere il percorso desiderato per ogni gruppo di connessioni. La Route Guide fornisce al progettista uno strumento con cui tracciare un percorso specifico lungo il quale desidera far scorrere le connessioni selezionate, anche se quel percorso non è il più corto.

  • Defining the Route Guide - per prima cosa seleziona le connessioni da instradare all’interno della guida, fai clic sul pulsante  Route Guide button, click to define a route guide that ActiveRoute will then attempt to route the selected nets along nel pannello PCB ActiveRoute, quindi fai clic per definire la posizione iniziale della guida e continua a muovere il mouse e a fare clic per definire il percorso. Una volta definito il percorso, fai clic sul pulsante ActiveRoute per instradare le connessioni selezionate lungo quel percorso. Per maggiori dettagli, fai riferimento alla sezione Define a Route Guide più avanti in questa pagina.

Evita di disegnare i punti finali della Route Guide sopra i pad che vuoi instradare. La qualità delle uscite dai pad sarà migliore se questi non sono inclusi all’interno della Route Guide.

  • Changing the Route Guide Width - durante il posizionamento della Route Guide, la guida può essere resa più larga o più stretta premendo i tasti  Keyboard Up arrow key Keyboard Down arrow key. La larghezza predefinita è la somma delle regole di progettazione applicabili di width+clearance per le connessioni selezionate, divisa per il numero di layer e moltiplicata per 1,3. Premi il tasto Backspace per annullare l’ultimo tratto della Guide se devi definire un percorso diverso.
  • The Route Guide color - determinato dai layer resi disponibili per l’ActiveRoute delle connessioni selezionate. Se è abilitato un solo layer, viene disegnata nel colore di quel layer; se sono abilitati più layer, viene disegnata nel colore predefinito della Route Guide.
  • The track spacing within the Route Guide - il comportamento predefinito è che ActiveRoute spazi i percorsi in conformità alle regole di progettazione; non tenta di distribuirli né di usare tutto lo spazio disponibile all’interno di una Route Guide. Per distribuire i percorsi all’interno di una Route Guide, usa la funzione Track-Track Space in Route Guide, come descritto più avanti in questa pagina.

Un video che mostra il posizionamento di una Route Guide, con la larghezza modificata interattivamente durante il posizionamento.
Un video che mostra il posizionamento di una Route Guide, con la larghezza modificata interattivamente durante il posizionamento.

Larghezza della Route Guide

La larghezza predefinita è la somma delle regole di progettazione applicabili di width+clearance per le connessioni selezionate, divisa per il numero di layer e moltiplicata per 1,3. 

  • RouteGuideWidth = ((W+C)/#Layers)*1.3)
  • La Guide viene ampliata di un valore predefinito di 1,3 per garantire che i percorsi entrino e consentire loro di aggirare ostacoli, come i via, presenti lungo il percorso. La larghezza è un limite rigido per l’instradamento; se i percorsi non entrano, non vengono posizionati.
  • Durante il posizionamento della Guide, la larghezza può essere aumentata/diminuita premendo i tasti  Keyboard Up arrow key Keyboard Down arrow key sulla tastiera. La dimensione minima usa un moltiplicatore di 1,0; la dimensione massima usa un moltiplicatore di 10,0.

Modifica della Guide

La Route Guide è un insieme di tracce posizionate su un layer meccanico.

  • I segmenti di traccia sono bloccati per impostazione predefinita. Se li sblocchi, puoi rimodellare la Guide usando le tecniche standard di trascinamento delle tracce.
  • Per rimuovere la Guide, fai doppio clic su un qualsiasi segmento per selezionarlo quindi premi il tasto Delete.

Spaziatura traccia-traccia all’interno della Route Guide

Usando la funzione Track-Track Space in Route Guide, puoi indicare ad ActiveRoute di distribuire i percorsi lungo la larghezza della Route Guide. Usa il cursore per selezionare un valore di spaziatura oppure digita un valore nella casella di modifica. La Route Guide verrà dimensionata automaticamente per tenere conto di questa impostazione. Per ottenere questo risultato devi configurare l’impostazione Track-Track Space in Route Guide prima di posizionare la Route Guide. Puoi regolare ulteriormente la larghezza della Route Guide durante il posizionamento premendo i tasti  Keyboard Up arrow key Keyboard Down arrow key .

Usa la funzione Track-Track Space per distribuire i percorsi nella Route Guide.
Usa la funzione Track-Track Space per distribuire i percorsi nella Route Guide.

Consentire ai percorsi di meandrare

ActiveRoute tenta di instradare le connessioni selezionate lungo il percorso più corto possibile, ovvero usando la minima quantità di meandro. Se il tasso di completamento di ActiveRoute è inferiore al previsto, il controllo Meander ti consente di aumentare la quantità di meandro consentita ad ActiveRoute, il che può aiutare ad aumentare il tasso di completamento. L’impostazione predefinita massima di Meander è 100%, il che significa che ai percorsi è consentito avere una lunghezza totale pari a Manhattan Length + 100% of Manhattan Length. Usa il cursore per selezionare un valore di meandro oppure digita una percentuale nella casella di modifica.

Nota che l’impostazione di meandro viene ignorata quando si usa la Route Guide perché la Route Guide è pensata per definire un percorso che può aumentare significativamente il meandro. 

Tuning delle lunghezze di instradamento

ActiveRoute può applicare il tuning della lunghezza alle connessioni attualmente in fase di instradamento o ai percorsi esistenti selezionati. ActiveRoute tenterà di soddisfare la regola di progettazione Matched Length selezionata.

Per configurare ActiveRoute per il tuning della lunghezza:

  • Abilita la casella di controllo Tune Selected nell’area Action del pannello.
  • Abilita la regola di progettazione Matched Length richiesta nell’area Tune del pannello.
  • Configura le impostazioni richieste Max Amplitude e Min Space (Single Ended oppure Differential Pair) nell’area Tune del pannello.

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

Attualmente è disponibile solo lo stile di tuning Mitered Lines con una smussatura dell’angolo di circa il 20%. Anche gli accordion inseriti da ActiveRoute non sono Unions. Il supporto al tuning della lunghezza in ActiveRoute è in continuo sviluppo; sono in fase di valutazione altri stili di tuning e le Unions degli accordion.

Per saperne di più sulle impostazioni di ActiveRoute Length Tuning, fai riferimento alla sezione Length Tuning nella pagina del pannello PCB ActiveRoute.

Per saperne di più sul Length Tuning dei percorsi esistenti usando forme ad accordion regolabili, fai riferimento all’articolo Length Tuning.

Pin swapping

Il software include un potente sistema di scambio di pin e componenti, collegato tra gli editor schematico e PCB. ActiveRoute può accedere alle impostazioni di scambio dei pin e scambiare i pin durante il routing se questo riduce la lunghezza complessiva del percorso e ne migliora la qualità.

Per utilizzare lo scambio dei pin:

  • Prima di poter eseguire qualsiasi scambio di pin (in modo interattivo o tramite ActiveRoute), il progetto deve essere compilato (Project menu) ogni volta che viene aperto.
  • Per configurare e gestire le impostazioni di scambio dei pin per i componenti, eseguire il comando Tools » Pin/Part Swapping » Configure per aprire la finestra di dialogo Configure Swapping Information in Components.
  • Abilitare l'opzione Pin Swap Routing nell'area Action del pannello PCB ActiveRoute.
  • Abilitare i componenti richiesti nell'area Pin Swap del pannello PCB ActiveRoute.

Per ulteriori informazioni sulla funzione di scambio dei pin, fare riferimento a Pin, Pair and Part Swapping.

Configurazione per ActiveRoute

ActiveRoute ha accesso alla funzione Gloss feature (Route » Gloss Selected), che viene eseguita automaticamente come parte del processo ActiveRoute se è abilitata nel pannello PCB ActiveRoute .

Il motivo più comune per cui ActiveRoute non riesce a completare il routing è la mancanza di spazio sufficiente per inserire la/e traccia/e; pertanto, è importante assicurarsi che le regole di larghezza e distanza di isolamento siano configurate correttamente.

Esecuzione di ActiveRoute

Per eseguire ActiveRoute:

Sviluppare la propria competenza

  1. Un elemento chiave per acquisire padronanza di ActiveRoute è diventare fluenti con le scorciatoie da tastiera. Le sequenze di tasti che userai più spesso sono:

    • Alt+Click - per selezionare una singola linea di connessione.
    • Alt+Click&Drag - per selezionare le connessioni all'interno di un'area, trascinare da destra a sinistra per selezionare tutte le connessioni toccate, oppure da sinistra a destra per selezionare solo ciò che rientra nel rettangolo di selezione. Premere Tab per estendere la selezione includendo altre connessioni nella/e stessa/e net. La barra di stato mostrerà il numero di connessioni appena selezionate finché il cursore non si sposta su un altro oggetto.
    • Ctrl+Click&Drag - per selezionare i pad in un componente, trascinare da destra a sinistra per selezionare tutti i pad toccati, oppure da sinistra a destra per selezionare solo ciò che rientra nel rettangolo di selezione. Premere Tab per estendere la selezione includendo altri oggetti di routing nella/e stessa/e net. Continuare a premere Tab per scorrere tutti i possibili stati di selezione.
    • Click&Drag - per selezionare i segmenti di traccia esistenti, trascinare da destra a sinistra per selezionare tutte le tracce toccate, oppure da sinistra a destra per selezionare solo ciò che rientra nel rettangolo di selezione. Premere Tab per estendere la selezione includendo altri oggetti di routing nella/e stessa/e net. Continuare a premere Tab per scorrere tutti i possibili stati di selezione.
    • Includi Shift per mantenere la selezione corrente durante l'esecuzione di un'altra selezione.
    • Shift+A per eseguire ActiveRoute sulla selezione corrente.
    • Ctrl+Alt+G - per applicare il glossing alla selezione corrente.

     

  2. Le azioni di selezione vengono eseguite solo sugli oggetti visibili (tranne per Ctrl+A):

    • Premere Shift+S per passare ciclicamente alla modalità a layer singolo (e uscirne) in modo che sia visibile solo il layer di interesse.
    • Se il progetto utilizza placement room, queste possono essere bloccate come parte della loro definizione nelle regole di progettazione, oppure possono essere nascoste per evitare che vengano selezionate/spostate durante le azioni Click&Drag. Le room possono essere nascoste nella scheda View Options del pannello View Configuration panel.

     

  3. Eseguire il fanout dei pad SMD. ActiveRoute non cambia layer, quindi sarà necessario eseguire il fanout dei pad SMD. Per accelerare il processo di fanout:

    • Durante il routing di una connessione, premere la scorciatoia / (tastierino numerico) per inserire un via e rilasciare questa connessione. Utilizzare la scorciatoia 2 se non si dispone di un tastierino numerico (inserisce un via senza sospendere).
    • Copiare e incollare un fanout esistente; l'editor PCB aggiornerà automaticamente i nomi delle net. Questa operazione può essere eseguita per più fanout.

     

  4. Preservare i fanout esistenti. ActiveRoute modificherà i fanout se rileva una soluzione migliore oppure li bloccherà se non si desidera che vengano modificati. Il modo più semplice per bloccare i fanout è selezionare le tracce e i via del fanout (utilizzare il Selection Filter nella parte superiore del pannello Properties per facilitare questo processo), premere F11 per aprire il pannello Properties e abilitare la casella di controllo Locked. In questo modo verranno bloccati tutti gli oggetti selezionati con una singola azione.

  5. Se si utilizza una Route Guide e si nota che il tasso di completamento è basso, potrebbe esserci un numero eccessivo di ostacoli lungo il percorso e la Guide deve essere più ampia. Premere il tasto freccia Up per allargare la Guide durante il posizionamento.

  6. Quando ActiveRoute termina, applica il glossing (se abilitato nel pannello PCB ActiveRoute). Per esaminare i percorsi così come erano al completamento di ActiveRouting, premere Ctrl+Z una volta per annullare il glossing. Il comando Gloss (Route » Gloss Selected) può essere utilizzato per smussare le tracce e migliorare gli ingressi ai pad di qualsiasi routing, non solo degli ActiveRoute. È stata prestata particolare attenzione a garantire ingressi ai pad di alta qualità per le coppie differenziali. Per ulteriori informazioni sul glossing, fare riferimento alla pagina Glossing & Retracing of Existing Routes.

  7. Se ActiveRoute non funziona, di solito è perché le regole non sono configurate correttamente. Il motivo più comune per cui ActiveRoute non riesce è che non c'è spazio sufficiente perché la/e traccia/e possano entrare. Verificare che le regole siano appropriate; ad esempio, le regole predefinite presenti in un nuovo file PCB potrebbero essere troppo grandi per un progetto ad alta densità di tipo BGA.

  8. ActiveRoute rispetta le regole di routing configurate per larghezze, spaziature, gap delle coppie differenziali, per layer, per room e per classe. ActiveRoute non esegue il routing con archi o tracce any-angle.

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Disponibilità delle funzionalità

Le funzionalità disponibili dipendono dalla soluzione Altium in uso – Altium Develop, un’edizione di Altium Agile (Agile Teams o Agile Enterprise), oppure Altium Designer (con licenza attiva).

Se non vedi nel tuo software una funzionalità descritta,  contatta il team vendite di Altium per saperne di più.

Documentazione legacy

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