Comprendere la connettività del tuo PCB

A colpo d'occhio

Questo articolo spiega come Altium Designer rappresenta la connettività del PCB tramite le linee di connessione, o ratsnest, e come queste linee si aggiornano quando i componenti vengono spostati, mantenendo la topologia delle net definita. Mostra inoltre come trovare e isolare net specifiche utilizzando il pannello PCB e gli strumenti di filtro, attenuazione e zoom, semplificando notevolmente il lavoro su una scheda affollata e non ancora sbrogliata. Presenta anche l'organizzazione delle net e delle classi di net nel pannello PCB, insieme ai principali dettagli delle net che è possibile consultare al suo interno, per orientarsi sulla scheda con maggiore chiarezza e sicurezza. Continua a leggere per capire e gestire più facilmente la connettività del PCB.

- Scoprirai che cos'è il ratsnest, come le linee di connessione rappresentano la connettività delle net e come la topologia delle net influisce sulla disposizione di queste linee.
- Vedrai come individuare, evidenziare, filtrare e ispezionare rapidamente singole net o gruppi di net in un layout PCB complesso.
- Avrai una panoramica di come esplorare le net e le classi di net nel pannello PCB, incluse le informazioni disponibili sulla connettività e sulle lunghezze.
Approfondisci con l'IA:

Nell'editor PCB, la connettività tra i nodi di una net è rappresentata da una serie di linee di connessione punto-punto, che nel loro insieme vengono chiamate ratsnest. Quando il progetto viene trasferito dallo schematico (Design » Update PCB), i componenti vengono posizionati nell'area di progettazione PCB e vengono visualizzate le linee di connessione (sotto forma di linee sottili e continue).

All'interno di una singola net, le linee di connessione collegano tutti i nodi della net. Lo schema, o l'ordine con cui vengono collegati, è chiamato Net Topology, come descritto di seguito.

I nodi della net sono collegati da linee di connessione in base alla regola Routing Topology applicabile (l'impostazione predefinita è Shortest).
I nodi della net sono collegati da linee di connessione in base alla regola Routing Topology applicabile (l'impostazione predefinita è Shortest).

In questo progetto, le net GND e 5V utilizzano un colore diverso per le rispettive linee di connessione.
In questo progetto, le net GND e 5V utilizzano un colore diverso per le rispettive linee di connessione.

Oltre a essere un utile riferimento durante il posizionamento dei componenti, le linee di connessione costituiscono anche una guida preziosa durante lo sbroglio interattivo e automatico.

Per ulteriori informazioni su come viene creata la connettività nello schematico, consulta la pagina Creazione della connettività dei circuiti negli schematici.

L'editor PCB include un analizzatore di net che monitora costantemente la posizione di tutti gli oggetti nell'area di progettazione e aggiorna le linee di connessione ogni volta che un oggetto appartenente a una net viene modificato (anche quando viene spostato). Ad esempio, quando si sposta un componente, l'estremità opposta di ogni connessione di quel componente può passare da una piazzola di destinazione a un'altra, poiché le connessioni vengono aggiornate per mantenere la topologia definita dalla regola di progettazione applicabile. Un esempio è mostrato per la net GND nel video seguente; questa net utilizza la topologia Shortest.

Nota come le linee di connessione GND cambiano posizione mentre il resistore viene spostato, riorganizzandosi automaticamente per mantenere la minima lunghezza complessiva delle connessioni.
Nota come le linee di connessione GND cambiano posizione mentre il resistore viene spostato, riorganizzandosi automaticamente per mantenere la minima lunghezza complessiva delle connessioni.

Individuare una net sulla scheda

Una scheda non ancora sbrogliata può apparire intimidatoria: un groviglio di linee di connessione che si incrociano su tutta la scheda. Un buon approccio allo sbroglio consiste nel partire dallo schematico, dove è possibile individuare facilmente i componenti importanti e le net critiche. Puoi utilizzare la selezione incrociata e il cross-probing direttamente dai componenti e dalle net dello schematico, evidenziando l'elemento corrispondente sul PCB. Per saperne di più, consulta Lavorare tra lo schematico e la scheda.

Una funzionalità particolarmente utile dell'editor PCB è la possibilità di mascherare o attenuare gli oggetti nell'area di progettazione. Questa funzione di filtro attenua tutto tranne gli oggetti che soddisfano i criteri del filtro. L'immagine seguente mostra una singola net selezionata, con il sistema di filtro impostato su Dim per tutti gli oggetti che non soddisfano i criteri del filtro.

Per provare questa funzione, imposta il pannello PCB sulla modalità Nets: verrà visualizzato un elenco delle net presenti sulla scheda. Utilizza il menu a discesa per impostare la modalità di filtro su Dim o Mask, quindi abilita le opzioni Select e Zoom, come mostrato nell'immagine seguente.

Quando fai clic sul nome di una net nel pannello, la visualizzazione dell'area di progettazione cambia, ingrandendo i nodi della net e attenuando tutto tranne le piazzole e le linee di connessione della net, isolandola di fatto dal resto della scheda. Nota che il filtro rimane attivo anche quando fai clic nell'area di lavoro: la net scelta resta chiaramente visibile, facilitandone l'esame o lo sbroglio.

Utilizza la funzione di filtro per individuare più facilmente una net o una classe di net.
Utilizza la funzione di filtro per individuare più facilmente una net o una classe di net.

Fai clic sul pulsante Clear nella parte superiore del pannello PCB per rimuovere il filtro e ripristinare la luminosità normale dell'intera area di progettazione (oppure premi la combinazione di tasti Shift+C).

Nota che, oltre a una singola net, puoi filtrare una classe di net (se sono state definite delle classi) nella sezione Net Classes del pannello e selezionare interattivamente più net (tieni premuto Ctrl mentre fai clic nel pannello PCB per selezionare il nome di una net).

Puoi selezionare le linee di connessione di una net specifica per visualizzarne le proprietà nel pannello Properties utilizzando la query IsConnection And InNet('<NetName>') nel pannello PCB Filter ().

Per ulteriori informazioni sull'utilizzo del linguaggio di query e dei pannelli Filter, consulta la pagina Utilizzo del linguaggio di query.

Esplorazione delle net

Nella modalità Nets del pannello PCB, le tre sezioni principali del pannello cambiano per riflettere la gerarchia delle net del progetto PCB corrente (dall'alto verso il basso):

  • Net Classes, come definite nella scheda.
  • Singole Nets appartenenti a una classe.
  • Singoli Primitives all'interno di una net (piazzole, via, piste e riempimenti).

Classi di net

Nella sezione superiore del pannello (Net Classes), fai clic con il pulsante destro del mouse su una voce relativa a una net o a un elemento di net, quindi scegli Properties dal menu visualizzato (oppure fai doppio clic direttamente sulla voce) per accedere alla finestra di dialogo Edit Net Class, in cui puoi visualizzare o modificare le net appartenenti alla classe, rinominarla o aggiungere altre classi.

Puoi gestire le classi di net anche utilizzando i seguenti comandi del sottomenu Design » Netlist dei menu principali o del sottomenu Net Actions del menu contestuale degli oggetti net selezionati:

  • Create NetClass from Selected Nets - questo comando consente di creare una nuova classe di net a partire da due o più net selezionate nell'area di progettazione. Dopo aver avviato il comando, si apre la finestra di dialogo Object Class Name. Utilizzala per specificare il nome desiderato per la nuova classe di net. Dopo aver fatto clic su OK, la classe di net viene creata e le net selezionate vengono aggiunte come membri.
  • Add Selected Net(s) to NetClass - questo comando consente di aggiungere una o più net selezionate a una classe di net esistente. Dopo aver avviato il comando, si apre la finestra di dialogo Choose Net Class. Questa finestra elenca tutte le classi di net esistenti. Seleziona la classe di destinazione, quindi fai clic su OK. Le net vengono aggiunte come membri della classe.
  • Remove Selected Net(s) From NetClass - questo comando consente di rimuovere una o più net selezionate da una classe di net esistente. Dopo aver avviato il comando, si apre la finestra di dialogo Choose Net Class. Questa finestra elenca tutte le classi di net esistenti. Seleziona la classe di destinazione, quindi fai clic su OK. Le net vengono rimosse dalla classe.

La finestra di dialogo Choose Net Class
La finestra di dialogo Choose Net Class

Il modo più semplice e rapido per selezionare le net (o, più precisamente, gli oggetti che le compongono) nell'area di progettazione è utilizzare il pannello PCB configurato in modalità Nets. Scegliere <All Nets> nella sezione Net Classes quindi selezionare le net desiderate nella sezione Nets . Il filtro viene applicato all'area di lavoro di progettazione, lasciando selezionati solo gli oggetti elettrici associati alle net scelte (assicurarsi che l'opzione Select sia abilitata nel pannello e che la modalità di evidenziazione sia impostata su Mask o Dim). Questo rende particolarmente più facile distinguere gli oggetti quando si utilizza il metodo di accesso tramite clic destro.
Per ulteriori informazioni sull'utilizzo delle classi, consultare la pagina Utilizzo delle classi in uno schematico e su un PCB.

Net

La sezione centrale del pannello mostra le net appartenenti alle classi di net selezionate nella sezione superiore.

Per ogni net vengono elencate, per impostazione predefinita, le seguenti informazioni:

  • - questa funzionalità ha due funzioni:

    • Color background - il colore assegnato alla net. Questo colore viene sempre applicato alle linee di connessione della net. Può essere applicato anche alle piste della net utilizzando la funzionalità di forzatura della visualizzazione del colore della net. Fare doppio clic per modificare il colore di questa net oppure fare clic con il pulsante destro del mouse per modificare il colore di tutte le net attualmente selezionate.
    • checkbox - selezionare questa opzione per applicare il colore alle piste di questa net (abilitando la funzionalità di forzatura della visualizzazione del colore della net). Fare clic con il pulsante destro del mouse per abilitare (o disabilitare) la funzionalità di forzatura della visualizzazione per tutte le net attualmente selezionate. Premere F5 per abilitare/disabilitare la forzatura della visualizzazione del colore delle net nell'area di progettazione.

      ► Per ulteriori informazioni, consultare Forzatura del colore delle net - Visualizzazione del colore della net sulle net sbrogliate.

     

  • Name - nome della net.

  • Node Count - il numero totale di pad presenti in questa net.

  • Routed Length - la somma delle lunghezze dei segmenti di pista e di arco posizionati che costituiscono il percorso, più la distanza verticale attraversata nei via (vedere la nota sotto). Il calcolo della lunghezza sbrogliata non tenta di risolvere i segmenti di pista sovrapposti o le sinuosità del percorso all'interno dei pad.

  • Signal Length - calcolo accurato della distanza totale da nodo a nodo. Gli oggetti posizionati vengono analizzati per risolvere gli oggetti impilati o sovrapposti e i percorsi tortuosi all'interno dei pad; vengono inoltre incluse le lunghezze dei via. Se la net non è completamente sbrogliata, viene inclusa anche la lunghezza Manhattan (X + Y) della linea di connessione.

    Se sono configurate regole di progettazione Length, anche lo stato di sbroglio di ciascuna net a cui si applica la regola viene colorato: evidenziato in giallo se la lunghezza del percorso < minimo della regola, senza colore se la net rispetta la regola oppure in rosso se la lunghezza del percorso > massimo della regola.

    Le seguenti note si applicano ai calcoli della lunghezza del segnale:

    • Risolve le sovrapposizioni e le sinuosità all'interno dei pad.

    • Gestisce i percorsi realizzati con oggetti diversi da piste e archi (ad esempio, una regione o un riempimento).

    • Include le distanze verticali attraverso i via (vedere la nota sotto).

    • Include il valore Total Pin/Package Length per questa net.

    • Include la lunghezza Unrouted (Manhattan) per questa net.

    • Il mancato rispetto delle regole di progettazione Length/Matched Length applicabili viene segnalato visualizzando la lunghezza del segnale su uno sfondo colorato: giallo per le lunghezze del segnale troppo corte, rosso per quelle troppo lunghe.

      ► Consultare Regolazione della lunghezza per ulteriori informazioni su come vengono applicate le regole di progettazione Length e Matched Length.

    • Un segnale è un'entità punto-punto; per questo motivo, solo le net con due nodi mostrano una lunghezza del segnale nella modalità Nets del pannello (le net con un numero diverso di nodi mostrano 0). Per le net con più di due nodi, definire degli xSignals per calcolarne la lunghezza del segnale.

      ► Consultare PCB - xSignals.

      ► Consultare Definizione dei percorsi dei segnali ad alta velocità con xSignals per ulteriori informazioni sugli xSignals.

  • Total Pin/Package Length - la somma di tutti i valori Pin Package Length di tutti i pad della net. Questo valore è definito come proprietà del pad del PCB e può essere specificato anche nel pin dello schematico.

  • Unrouted (Manhattan) - la distanza verticale più quella orizzontale (X+Y) di tutte le sezioni non sbrogliate.

Fare clic con il pulsante destro del mouse nella sezione, quindi utilizzare il sottomenu Columns per aggiungere le seguenti colonne:

  • Min/Max - impostazioni delle regole di progettazione Length e Matched Length applicabili. Se non sono definite regole applicabili, vengono utilizzati i valori predefiniti interni di Min=0mil e Max=99999mil.

    ► Consultare Regolazione della lunghezza per ulteriori informazioni su come le impostazioni Min e Max vengono ricavate dalle regole di progettazione Length e Matched Length.

  • Estimated Length - è il valore Routed Length più la lunghezza delle linee di connessione per tutte le sezioni ancora da sbrogliare. Non utilizza la lunghezza Manhattan per la parte non sbrogliata, ma la distanza diretta punto-punto.
  • Delay - il tempo impiegato da un segnale per propagarsi lungo quel percorso.
Vertical distance through a via - la distanza verticale percorsa da un segnale attraverso un via è la somma degli spessori di tutti gli strati (rame e dielettrico) compresi tra lo strato di rame iniziale e quello finale, più metà dello spessore dello strato iniziale e metà dello spessore dello strato finale.

La lunghezza e il ritardo di una net che rientra in una regola di progettazione Supply Nets definita (o che appartiene a una classe di net utilizzata con tale regola) non vengono calcolati (i valori vengono visualizzati come n/a nel pannello).

Fare doppio clic sulla voce di una net specifica nella sezione Nets (oppure fare clic con il pulsante destro del mouse sulla voce della net e scegliere il comando Properties dal menu contestuale) per aprire la finestra di dialogo Edit Net, dalla quale è possibile modificare le proprietà della net.

La finestra di dialogo Edit Net è accessibile anche dall'area di progettazione facendo clic con il pulsante destro del mouse su un oggetto di progetto posizionato e scegliendo il comando Net Actions » Properties dal menu contestuale. La finestra di dialogo si aprirà per la net di appartenenza a cui è associato l'oggetto.

Primitive

La visualizzazione/inclusione di ciascun tipo di elemento della net nell'area inferiore Primitives del pannello dipende dall'attivazione della rispettiva opzione nel menu contestuale, accessibile dalle aree Nets o Primitives.

Fai clic con il pulsante destro del mouse su una voce relativa a una net o a un suo elemento per selezionare gli elementi da includere.
Fai clic con il pulsante destro del mouse su una voce relativa a una net o a un suo elemento per selezionare gli elementi da includere.

Nota che il menu contestuale dell'elenco Primitives offre anche l'opzione per creare un xSignal tra due elementi selezionati. Consulta PCB - xSignals per ulteriori informazioni.

Gestione della visualizzazione delle linee di connessione

Related page: La vista del PCB

Le linee di connessione sono un valido aiuto per posizionare e orientare i componenti e per guidarti durante il routing. Tuttavia, la loro presenza può anche creare molta confusione visiva. Per questo motivo, l'editor PCB include le funzionalità descritte di seguito, che aiutano il progettista a gestire la visualizzazione delle linee di connessione.

Modifica del colore delle linee di connessione

Quando il progetto viene trasferito dallo schema all'area di lavoro PCB, vengono applicate le impostazioni predefinite dei layer e dei colori. Durante questo processo, a tutte le linee di connessione viene assegnato il colore predefinito Connection Lines, come definito nella sezione System Colors della scheda Layers & Colors del pannello Configurazione vista (scorciatoia L). Le configurazioni della vista possono essere utilizzate nelle aree di lavoro sia 2D che 3D e possono essere salvate e riapplicate (scheda View Options del pannello View Configuration).

Un modo semplice per mettere in risalto le net importanti durante il routing consiste nel cambiare il colore delle loro linee di connessione. A tale scopo, fai doppio clic sul nome della net nel pannello PCB per aprire la finestra di dialogo Edit Net, in cui puoi modificare il colore delle linee di connessione (imposta il pannello sulla modalità Nets).

In alternativa, per cambiare il colore di una or più net, seleziona prima le net desiderate nel pannello PCB, quindi fai clic con il pulsante destro del mouse su una net selezionata e scegli il comando Change Net Color.

Nel pannello PCB, fai clic con il pulsante destro del mouse sulle net selezionate per cambiare il colore delle loro linee di connessione.
Nel pannello PCB, fai clic con il pulsante destro del mouse sulle net selezionate per cambiare il colore delle loro linee di connessione.

Visualizzazione delle linee di connessione con i colori dei layer

Oltre ad assegnare il colore delle linee di connessione alle singole net, puoi anche visualizzare le linee di connessione utilizzando i colori dei layer di partenza e di arrivo tra cui si estendono. Se una linea di connessione va da un oggetto su un layer a un oggetto su un layer diverso, la connessione inizia con il colore del layer del primo oggetto, quindi sfuma nel colore del layer di arrivo man mano che si avvicina all'oggetto su quel layer (come mostrato nell'immagine seguente).

Nota che questa sostituzione con un colore sfumato si applica solo alle net che passano da un layer a un altro; se la connessione inizia e termina sullo stesso layer, mantiene il colore definito.

Questa funzionalità è utile durante il routing di una scheda multistrato, poiché indica il layer di destinazione che la connessione in fase di routing deve raggiungere. Nota che la sfumatura del colore si applica solo alle connessioni che passano da un layer a un altro; se la connessione inizia e termina sullo stesso layer, mantiene il colore assegnato alla net.  

Per utilizzare la funzionalità dei colori dei layer, abilita l'opzione Use Layer Colors for Connection Drawing nella scheda View Options del pannello View Configurations, come mostrato di seguito.

Le linee di connessione possono essere visualizzate con i colori dei rispettivi layer di partenza e di arrivo. Nell'immagine a destra, sono stati rimossi alcuni segmenti di routing da diverse net per mostrare come vengono visualizzate le linee di connessione. Connection lines can be colored to show their starting and ending layers
Le linee di connessione possono essere visualizzate con i colori dei rispettivi layer di partenza e di arrivo. Nell'immagine a destra, sono stati rimossi alcuni segmenti di routing da diverse net per mostrare come vengono visualizzate le linee di connessione.

Visualizzazione delle linee di connessione in modalità layer singolo

Una scheda multistrato è visivamente densa, il che rende difficile interpretare ciò che accade. Per facilitare la lettura, puoi passare facilmente dalla visualizzazione dei layer abilitati alla modalità a layer singolo premendo la scorciatoia Shift+S.

Normalmente, quando lo fai, vengono nascoste anche tutte le linee di connessione che non iniziano né terminano sul layer corrente, poiché si presume che non siano pertinenti. Per visualizzare sempre le linee di connessione, abilita l'opzione All Connections in Single Layer Mode nella scheda View Options del pannello View Configurations, come mostrato di seguito.

Controllo della visualizzazione delle linee di connessione in modalità a layer singolo.
Controllo della visualizzazione delle linee di connessione in modalità a layer singolo.

Nascondere/visualizzare le linee di connessione

In alternativa al filtraggio delle net tramite il pannello PCB, puoi nascondere completamente una, più o tutte le linee di connessione. Nel sottomenu View » Connections sono disponibili diversi comandi per controllare la visualizzazione delle linee di connessione. Puoi accedere a questi comandi anche mentre lavori, premendo la scorciatoia N. Usa i comandi disponibili per:

  • Mostrare o nascondere tutte le linee di connessione del progetto.
  • Mostrare o nascondere tutte le linee di connessione associate a una net specifica.

    • Se non conosci la posizione di un pad della net o di una delle sue linee di connessione, fai clic in uno spazio vuoto: si aprirà una finestra di dialogo che richiede il nome della net. Se non sei sicuro del nome della net, digita ? e fai clic su OK per aprire la finestra di dialogo Nets Loaded, che elenca tutte le net caricate per il progetto. Le linee di connessione della net scelta nella finestra di dialogo verranno nascoste quando fai clic su OK.
    • Per mostrare o nascondere le linee di connessione della net a cui è assegnato un oggetto nello spazio di progettazione, puoi fare clic con il pulsante destro del mouse sull'oggetto della net e scegliere il comando Net Actions » Show Nets o Hide Nets dal menu contestuale.
  • Mostrare o nascondere le linee di connessione di tutte le net associate a un componente specifico.

    • Se non conosci la posizione di un componente, fai clic in uno spazio vuoto: si aprirà una finestra di dialogo che richiede il designatore del componente. Se non sei sicuro del designatore, digita ? e fai clic su OK per aprire la finestra di dialogo Components Placed, che elenca tutti i componenti del progetto. Le linee di connessione di tutte le net associate al componente scelto nella finestra di dialogo verranno nascoste quando fai clic su OK.
    • Per nascondere le linee di connessione di tutte le net associate ai componenti selezionati, puoi fare clic con il pulsante destro del mouse su un componente (o selezionare più componenti) e scegliere il comando Component Actions » Show Nets o Hide Nets dal menu contestuale.
  • Tutti i comandi disponibili dispongono di tasti di scelta rapida, che consentono di eseguire in modo efficiente operazioni come nascondere tutte le linee di connessione (N, H, A) e poi visualizzare quelle di una net specifica (N, S, N).
  • Durante lo spostamento dei componenti, tutte le linee di connessione vengono nascoste automaticamente. Mentre sposti un componente, puoi scorrere le diverse modalità di visualizzazione di queste linee di connessione. Per farlo, premi il tasto N durante lo spostamento. Premendo il tasto N durante lo spostamento, la visualizzazione Heads Up passa ciclicamente tra Breaks, Hidden e Pad To Pad, a seconda della connessione che desideri visualizzare.

Topologia delle net

Lo schema o l'ordine con cui i nodi di una net sono collegati tra loro è detto topologia della net. La topologia della net è controllata dalla regola di progettazione Routing Topology applicabile, che per impostazione predefinita utilizza la topologia Shortest. Shortest indica che i nodi della net sono collegati tra loro secondo uno schema che garantisce la minima lunghezza complessiva delle connessioni per quella net. Questa lunghezza complessiva viene monitorata mentre sposti un componente e lo schema delle linee di connessione cambia dinamicamente per mantenerla al minimo. Puoi osservarlo nell'animazione mostrata sopra, in cui le linee che si estendono verso il basso dalla parte inferiore del componente in movimento cambiano bruscamente posizione durante lo spostamento: questo accade ogni volta che uno dei pad collegati si avvicina a un altro pad della stessa net.

Applicazione di una topologia predefinita tramite la regola di progettazione Routing Topology

È possibile creare ulteriori regole di progettazione Routing Topology per configurare una net (o una classe di net) affinché utilizzi una topologia diversa. A titolo dimostrativo, nelle immagini seguenti, a sinistra è mostrata la regola topologica predefinita, mentre a destra è mostrata la stessa net a cui è stata applicata la nuova topologia di sbroglio Starburst. In una topologia Starburst, le connessioni si irradiano dal pad con Electrical Type impostato su Source (il tipo predefinito per tutti i pad è Load).

Con la topologia predefinita, le linee di connessione vengono disposte in modo da ottenere la minima lunghezza complessiva delle connessioni. Nella topologia Starburst, tutte le linee di connessione si irradiano da un pad Source. Image showing the connection lines arranged in a Starburst net topology
Con la topologia predefinita, le linee di connessione vengono disposte in modo da ottenere la minima lunghezza complessiva delle connessioni. Nella topologia Starburst, tutte le linee di connessione si irradiano da un pad Source.

Applicazione di una topologia personalizzata

All'interno di una singola net, la connessione tra due nodi è detta From-To. Per controllare il percorso delle linee di connessione fino al livello delle singole connessioni pin-to-pin, puoi definire manualmente i From-To all'interno di una net, creando di fatto una topologia personalizzata.

I From-To vengono definiti impostando il pannello PCB sulla modalità From-To Editor. Per definire un From-To, seleziona due Nodes on Net nel pannello e fai clic sul pulsante Add From To. Per identificare chiaramente i From-To nello spazio di progettazione, questi vengono visualizzati come linee tratteggiate anziché continue.

È stato definito un From-To tra 2 pad: nota come la linea From-To sia visualizzata tratteggiata anziché continua.
È stato definito un From-To tra 2 pad: nota come la linea From-To sia visualizzata tratteggiata anziché continua.

Quando il pannello PCB è in modalità From-To Editor, tutte le linee di connessione che non sono From-To vengono nascoste.

La modalità From-To Editor del pannello PCB è suddivisa in tre sezioni:

  • Nets
  • Nodes della net selezionata
  • From-Tos on Net

Quando fai clic su una voce relativa a una net, tutti i nodi di quella net vengono caricati nell'area centrale del pannello. Facendo doppio clic su una voce relativa a una net si apre la finestra di dialogo Edit Net, in cui puoi modificare le proprietà della net, inclusi i nodi che ne fanno parte.

Aggiunta di From-To

Per aggiungere un From-To definito dall'utente tra due nodi di una net selezionata, seleziona i due nodi nell'area Nodes on Net del pannello, quindi fai clic sul pulsante Add From To.

Puoi selezionare i due nodi (pad) di un From-To direttamente nello spazio di progettazione. Quando selezioni un nodo, viene selezionata anche la voce corrispondente nell'area Nodes on Net del pannello.

Il From-To appena aggiunto verrà elencato nell'area From-To on Net del pannello e visualizzato nello spazio di progettazione come una linea punteggiata tra i due nodi.

È stato creato un nuovo From-To sulla net.
È stato creato un nuovo From-To sulla net.

Un From-To definito dall'utente nello spazio di progettazione.
Un From-To definito dall'utente nello spazio di progettazione.

Per rimuovere un From-To, seleziona la relativa voce nella sezione From-To on Net del pannello, quindi fai clic sul pulsante Remove.

Scelta di una topologia predefinita

La topologia di una net è la disposizione o lo schema delle connessioni da pin a pin. Per impostazione predefinita, le connessioni da pin a pin di ogni net sono disposte in modo da ottenere la minima lunghezza complessiva delle connessioni.

Una topologia viene applicata a una net per vari motivi: nei progetti ad alta velocità, in cui è necessario ridurre al minimo le riflessioni del segnale, la net viene disposta con una topologia a catena (daisy chain); per le net di massa, è possibile applicare una topologia a stella per garantire che tutte le piste convergano in un punto comune. Puoi creare From-To dedicati per coppie di nodi di una net oppure scegliere di generare i From-To per la net in base a una delle topologie di sbroglio predefinite disponibili.

Sono disponibili le seguenti topologie, accessibili dalla sezione From-To on Net del pannello facendo clic sul pulsante Generate:

  • Shortest - questa topologia collega tutti i nodi della net in modo da ottenere la minima lunghezza complessiva delle connessioni.
  • Daisy Simple - questa topologia collega tutti i nodi in catena, uno dopo l'altro. L'ordine di concatenamento viene calcolato in modo da ottenere la minima lunghezza complessiva. Se vengono specificati un pad sorgente e un pad terminatore, tutti gli altri pad vengono concatenati tra questi due in modo da ottenere la minima lunghezza possibile. Se vengono specificate più sorgenti (o più terminatori), queste vengono concatenate a ciascuna estremità.

  • Daisy Balanced - questa topologia suddivide tutti i carichi in catene di uguale dimensione, con un numero totale di catene pari al numero di terminatori. Queste catene vengono quindi collegate alla sorgente secondo uno schema a stella. Eventuali nodi sorgente multipli vengono concatenati tra loro.

  • Daisy Mid-Driven - questa topologia posiziona i nodi sorgente al centro della catena, suddivide equamente i carichi e li concatena su entrambi i lati delle sorgenti. Sono necessari due terminatori, uno per ciascuna estremità. Eventuali nodi sorgente multipli vengono concatenati tra loro al centro. Se non sono presenti esattamente due terminatori, viene utilizzata la topologia Daisy-Simple.

  • Starburst - questa topologia collega ogni nodo direttamente al nodo sorgente. Se sono presenti terminatori, questi vengono collegati dopo ciascun nodo di carico. Eventuali nodi sorgente multipli vengono concatenati tra loro, come nella topologia Daisy Balanced.

Un pad può essere definito come sorgente, terminatore o carico modificando di conseguenza il valore del campo Electrical Type nella modalità Pad del pannello Properties. Per accedere alla modalità Pad del pannello Properties, fai doppio clic sulla voce relativa al pad nella sezione Nodes on Net.

Impostazione del campo Electrical Type di un pad su Source nella modalità Pad del pannello Properties.
Impostazione del campo Electrical Type di un pad su Source nella modalità Pad del pannello Properties.

Quando modifichi il tipo elettrico di un pad in Source o Terminator, nello spazio di progettazione viene visualizzato un indicatore "[S]" o "[T]" per distinguerlo.

Note

  • Una linea di connessione generata dal sistema non viene visualizzata nello spazio di progettazione come entità separata. Viene visualizzata solo la linea di connessione da pin a pin associata al From-To, utilizzata come guida per lo sbroglio interattivo e automatico.

  • Un From-To definito dall'utente viene visualizzato nello spazio di progettazione come una linea tratteggiata, separata e distinta dalla linea di connessione da pin a pin che viene anch'essa visualizzata quando si aggiunge il FromTo. La linea del From-To definito dall'utente controlla i punti iniziale e finale della linea di connessione da pin a pin associata. Un esempio aiuta a chiarire questo comportamento. Considera un From-To definito dall'utente aggiunto tra i pin logicamente connessi di due componenti. Viene aggiunta e visualizzata anche una linea di connessione (pannello PCB configurato in modalità Nets):

  • La linea di connessione da pin a pin, utilizzata per lo sbroglio, nasconde la presenza della linea del From-To definito dall'utente, che è un'entità distinta e separata. Tuttavia, quando inizi a sbrogliare la connessione, puoi osservare la natura distinta e separata delle due linee:

  • Se a questo punto lo sbroglio viene sospeso, l'analizzatore delle net aggiunge una linea di connessione per mantenere la topologia richiesta. Questa viene visualizzata come una linea tratteggiata (chiamata Broken Net Marker), a indicare che la net deve essere sbrogliata tra questi due punti per mantenere la topologia determinata dall'utente mediante l'aggiunta del FromTo definito dall'utente:

  • Se specifichi From-To definiti dall'utente solo per una parte di una net, l'editor PCB imposterà le restanti connessioni da pin a pin (From-To generati dal sistema) sulla topologia Shortest.

  • Il tipo di From-To determina il modo in cui l'analizzatore della connettività gestisce la linea di connessione nello spazio di progettazione quando, ad esempio, un oggetto della net viene spostato o una parte della net viene sbrogliata manualmente:

    • From-To generato dal sistema: la linea di connessione può essere spostata secondo necessità durante la riottimizzazione eseguita dall'analizzatore delle net per mantenere la topologia predefinita della net (ovvero Shortest).
    • From-To definito dall'utente: se il From-To non deriva dalla selezione di una topologia predefinita, la linea di connessione non viene considerata nel processo di riottimizzazione dell'analizzatore delle net. Se il From-To fa parte di una topologia di net predefinita (diversa da Shortest), l'analizzatore delle net può includerlo nella riottimizzazione, purché venga mantenuta la topologia scelta.

     

  • L'implementazione di topologie personalizzate definite mediante From-To può essere verificata durante il controllo delle regole di progettazione (DRC) in batch delle regole di progettazione Routing Topology applicate alle net corrispondenti. Viene rilevata una violazione se esiste una connessione elettrica tra i pad di un From-To e il percorso più breve contiene almeno un altro pad di questa net.

    Javascript ID: RoutingTopology_FromTos_AD24_5

    Vengono creati due From-To tra tre pad: dal pad 1 al pad 2 e dal pad 2 al pad 3

    Lo sbroglio viene realizzato in base alla configurazione dei From-To: sono presenti piste tra i pad 1 e 2 e tra i pad 2 e 3. Non viene rilevata alcuna violazione della regola Routing Topology.

    Lo sbroglio viene realizzato con una diramazione a T. Non sono presenti pad aggiuntivi nei percorsi previsti dalla configurazione dei From-To, quindi non viene rilevata alcuna violazione della regola Routing Topology.

    Lo sbroglio viene realizzato tra il pad 1 e il pad 3 e tra il pad 2 e il pad 3. Questo sbroglio non corrisponde alla configurazione dei From-To, poiché il percorso tra il pad 1 e il pad 2 contiene il pad aggiuntivo 3; viene quindi rilevata una violazione della regola Routing Topology per il From-To tra i pad 1 e 2.

    Non vengono rilevate violazioni per le net con un numero elevato di pad (più di 20) o di primitive (più di 1024).

    Il supporto DRC per la topologia di sbroglio è in Open Beta e disponibile quando l'opzione PCB.Rules.CheckRoutingTopology è abilitata nella finestra di dialogo Advanced Settings.

Il gestore della netlist

La finestra di dialogo Netlist Manager, accessibile scegliendo il comando Design » Netlist » Edit Nets dai menu principali, offre controlli per gestire efficacemente la netlist della scheda. È possibile aggiungere, modificare o eliminare le net secondo necessità e modificare le proprietà dei pin (o pad) dei componenti appartenenti a tali net. Questa finestra di dialogo consente inoltre di accedere ad altri strumenti di gestione della netlist, tra cui la possibilità di creare la netlist in base al rame connesso sul PCB e di esportare la netlist dal PCB.

La finestra di dialogo Netlist Manager La finestra di dialogo Netlist Manager

Report sulle net

Per generare un report sullo stato della netlist dal documento PCB attivo, scegliere il comando Reports » Netlist Status dai menu principali. Questo report fornisce informazioni dettagliate sulla netlist della scheda sbrogliata. Elenca tutte le net e, per ciascuna, indica i layer utilizzati per lo sbroglio e la lunghezza fisica totale delle piste sbrogliate. Dopo l'esecuzione del comando, viene generato un report,  Net Status - <PCBDocumentName>.html, che viene aperto come documento attivo. Sono elencate tutte le net; fare clic sul nome di una net per evidenziarla nel documento PCB. I dati relativi alla lunghezza fisica delle piste sbrogliate vengono inizialmente visualizzati nelle unità di misura specificate per il progetto della scheda. Utilizzare il campo Units  nel report per passare rapidamente dalle unità imperiali a quelle metriche e viceversa, secondo necessità.

  • Il report viene generato anche in formato .txt. Entrambi i formati del report vengono salvati nella cartella specificata dalla voce Output Path nella scheda Opzioni della finestra di dialogo Options for Project. Solo il report in formato HTML viene aggiunto al progetto principale nel pannello Progetti ed è disponibile nella sottocartella Generated\Documents.
  • Il report include la lunghezza sbrogliata, che comprende la distanza verticale percorsa attraverso i via della net. Si noti che il calcolo della lunghezza sbrogliata non tenta di risolvere i segmenti di pista sovrapposti o le serpentine all'interno delle piazzole, quindi potrebbe non essere accurato. Per una lunghezza più precisa, utilizzare Signal Length, visualizzabile nella modalità Net del pannello PCB. Il pannello PCB supporta anche la creazione di report: fare clic con il pulsante destro del mouse nell'elenco delle net del pannello per configurare le colonne desiderate, quindi fare nuovamente clic con il pulsante destro e selezionare Reports per aprire la finestra di dialogo Report Preview, da cui è possibile esportare il report in diversi formati.
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