Griglie e unità

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Riepilogo

L’editor PCB è un ambiente di progettazione basato su griglia, il che significa che gli oggetti vengono posizionati sulla griglia corrente, a cui ci si riferisce come Snap Grid o che spesso viene chiamata semplicemente Grid. Durante il posizionamento degli oggetti, il cursore si aggancia automaticamente a questa griglia, posizionando il punto di riferimento dell’oggetto in inserimento sulla posizione della Snap Grid più vicina. Nei primi tempi dello sviluppo di prodotti elettronici, i pin dei componenti erano sempre distanziati a multipli di 0,1 pollici, rendendo facile selezionare una griglia adatta sia per il posizionamento dei componenti sia per l’instradamento delle piste tra i loro pad. Oggi i componenti possono avere pin molto fini posizionati su una griglia imperiale o metrica e c’è una richiesta sempre crescente di package di prodotto più piccoli, che spinge la larghezza delle piste e le relative distanze di isolamento fino a pochi mil. Questi requisiti rendono impossibile scegliere un’unica snap grid sulla quale posizionare tutti i pin e l’instradamento. Invece, gli strumenti di progettazione devono consentire di instradare verso e da pin dei componenti fuori griglia: in sostanza, è necessario poter instradare senza griglia.

Dettagli

Queste sfide vengono risolte cambiando l’approccio del software di progettazione. Invece di concentrarsi semplicemente sul mantenere tutti gli oggetti su una snap grid fissa, l’editor PCB offre una soluzione più sofisticata tramite il seguente insieme di funzionalità:

• Snap Grid - controlla il posizionamento di base degli oggetti nell’area di lavoro.
• Real-time Design Rules engine - avvisa o impedisce il posizionamento di oggetti in violazione delle regole di progettazione applicabili. Fare riferimento alla pagina Design Rules per saperne di più sulle regole.
• Hotspot Snap - attira il cursore verso un hotspot elettrico esistente che si trova entro l’attuale Hotspot Snap Range, ignorando la snap grid pur continuando a rispettare le regole di progettazione applicabili.

Impostazione della Snap Grid

Nell’editor PCB, tutti gli oggetti vengono posizionati sulla Snap Grid corrente. Il valore corrente della Snap Grid viene sempre visualizzato nella barra di stato (mostrata nell’animazione sopra) accanto alla posizione corrente del cursore. 

Configurare la Snap Grid, l’origine e le unità correnti dell’area di lavoro dalla scheda Home della barra multifunzione.

Per impostare la Snap Grid:

• Fare clic sul menu a discesa Home | Grids and Units | Snap Grid nella barra multifunzione, quindi selezionare un nuovo valore di griglia. Vedere la nota seguente sull’uso di unità diverse. 
• Fare clic sul pulsante Home | Grids and Units | per aprire la finestra di dialogo Cartesian Grid Editor, in cui è possibile selezionare un nuovo valore di griglia dal menu a discesa o digitarlo nel campo Step X. Fare riferimento alla pagina Cartesian Grid Editor per ulteriori informazioni. Vedere la nota seguente sull’uso di unità diverse.

• Ctrl+G - per aprire la finestra di dialogo Cartesian Grid Editor anche durante l’esecuzione di un comando. Fare riferimento alla pagina Cartesian Grid Editor per ulteriori informazioni. Vedere la nota seguente sull’uso di unità diverse.
• Ctrl+Shift+G - per aprire la finestra di dialogo Snap Grid. Digitare il valore richiesto. Includere le unità per definire la griglia.
• Fare clic con il pulsante destro del mouse per selezionare il valore di griglia richiesto dal sottomenu Snap Grid.

Come viene visualizzata la griglia

La Snap Grid viene visualizzata sullo schermo come un motivo di punti o linee. In realtà vengono utilizzati due layer per visualizzare la Snap Grid: uno che mostra la griglia così come è impostata, indicato come griglia Fine nella finestra di dialogo Cartesian Grid Editor; l’altro mostra multipli della Snap Grid, che possono essere definiti dall’utente in Multiplier come 2x, 5x o 10x la Snap Grid, ed è indicato come griglia Coarse in questa finestra di dialogo.

Fine è la Snap Grid; Coarse è un multiplo della Snap Grid.

Oltre a scegliere tra punti o linee, è anche possibile impostare il colore dei layer della griglia nella finestra di dialogo Cartesian Grid Editor. Il controllo generale di attivazione/disattivazione della visualizzazione dei due layer della griglia viene eseguito nella finestra di dialogo View Configurations; premere L per aprirla. È inoltre possibile impostare il colore usato per questi due layer nella finestra di dialogo View Configurations.

Si noti che la visualizzazione delle linee/dei punti della griglia dipende anche dal livello di zoom. Non vengono mostrati affatto quando diventano troppo vicini tra loro, come mostrato nell’animazione seguente. Con lo zoom ridotto non vengono mostrate linee/punti della griglia e, aumentando lo zoom, compaiono le linee della griglia Coarse. Continuando ad aumentare lo zoom, compaiono i punti, che mostrano le posizioni della griglia Fine.

Aumentando lo zoom, viene mostrata prima la griglia Coarse, poi la griglia Fine. Usare PageUp/PageDown o Ctrl+Roll per aumentare/ridurre lo zoom.

Scelta di una griglia

Indipendentemente dal passo dei pin dei componenti, è comunque importante selezionare una Snap Grid sensata. Il valore scelto cambierà in base all’attività di progettazione eseguita. Ad esempio, una griglia grossolana, come 1 mm o 50 mil, potrebbe essere usata per il posizionamento dei componenti, il che rende facile allineare i componenti tra loro, mentre per l’instradamento di quel progetto verrebbe impostata una griglia più fine.

Per l’instradamento, in genere si imposta la griglia alla somma della larghezza standard della pista di segnale più la distanza di isolamento standard. Ad esempio, se le piste di segnale sono da 10 mil e la distanza di isolamento predefinita è 10 mil, allora una griglia sensata sarebbe 20 mil. Questo consente di posizionare le piste il più vicino possibile. Anche se il motore delle regole impedirà che le piste vengano posizionate troppo vicine, non verificherà se si è sprecato spazio, cosa che accadrebbe usando una Snap Grid da 25 mil. Sebbene sia possibile definire una Snap Grid più fine, ciò non sarà necessariamente d’aiuto, poiché si potrebbe finire per posizionare il primo instradamento leggermente fuori posto, bloccando potenziali percorsi di instradamento su entrambi i lati che si sarebbero potuti usare in seguito.

Impostazione delle unità dell’area di lavoro

Le unità correnti dell’area di lavoro sono mostrate nella barra di stato sia per la posizione corrente del cursore sia per l’impostazione corrente della snap grid.

Per alternare le unità correnti dell’area di lavoro tra imperiali e metriche:

• Fare clic sul pulsante Home | Grids and Units | Imperial o Metric nella barra multifunzione.
• Premere la scorciatoia Q. Questo può essere fatto in qualsiasi momento (durante l’esecuzione di un comando oppure no).
• Mentre si modifica in una finestra di dialogo di un oggetto, premere Ctrl+Q per alternare le unità in quella finestra di dialogo. Si noti che questo non cambia le unità dell’area di lavoro; si applica solo all’uso corrente della finestra di dialogo.

Hotspot Snap

A complemento del motore di regole di progettazione in tempo reale, la funzione Hotspot Snap ignora la snap grid, attirando il cursore verso l’hotspot di un oggetto elettrico che si trova entro l’intervallo di hotspot snap. Questa funzione consente di instradare da o verso pad e via fuori griglia.

La funzione Hotspot Snap è abilitata e l’intervallo di attrazione è definito nella finestra di dialogo Board Options (Home | Board | Board Options).

Regole di progettazione in tempo reale

Alla base dell’editor PCB c’è un motore di Design Rules che monitora in tempo reale le azioni di modifica. Invece di dover fare affidamento su un’impostazione adeguata della snap grid per garantire che gli oggetti vengano posizionati in modo da soddisfare i requisiti di progettazione, il motore delle regole evidenzia immediatamente una violazione di posizionamento oppure, nel caso dell’instradamento interattivo, può impedire una violazione di posizionamento. Ciò significa che la snap grid può essere impostata molto piccola e gli oggetti possono essere posizionati tanto vicini quanto consentito dalle regole di progettazione.