Definiowanie, określanie zakresu i zarządzanie regułami projektowania PCB

Edytor PCB wykorzystuje koncepcję reguł projektowych do definiowania wymagań projektu. Wymagania projektowe są stosowane przy użyciu eleganckiego podejścia target these objects and apply those requirements - . Reguły projektowe wspólnie tworzą „zestaw instrukcji”, którym kieruje się edytor PCB. Obejmują każdy aspekt projektu – od szerokości ścieżek, odstępów, stylów połączeń z poligonami, stylów przelotek trasowania itd. Wiele z tych reguł może być monitorowanych w czasie rzeczywistym przez online Design Rule Checker (DRC), a w dowolnym momencie można również uruchomić test wsadowy w celu wygenerowania raportu DRC. Reguły są definiowane niezależnie od obiektów.

Reguły projektowe są kierowane do określonych obiektów i stosowane hierarchicznie; na przykład istnieje reguła odstępu dla całej płytki, następnie być może reguła odstępu dla klasy sieci, a potem kolejna dla jednego z padów w tej klasie. Korzystając z priorytetu reguły i jej zakresu, edytor PCB może określić, która reguła ma zastosowanie do każdego obiektu w projekcie.

Reguła wskazuje obiekty za pomocą opartego na słowach kluczowych query language, który może obejmować zarówno szerokie identyfikatory, takie jak NetClass lub All, jak i bardzo precyzyjnie zdefiniowane zapytanie, dokładnie wskazujące złożone, specyficzne dla danej sytuacji wymaganie projektowe.

Dzięki dobrze zdefiniowanemu zestawowi reguł projektowych można z powodzeniem realizować projekty płytek o zróżnicowanych i często rygorystycznych wymaganiach. Dodatkowo, ponieważ Edytor PCB działa w oparciu o reguły, poświęcenie czasu na ich skonfigurowanie na początku projektu pozwoli Ci skutecznie skupić się na samym projektowaniu, mając pewność, że system reguł intensywnie pracuje, aby zapewnić powodzenie projektu.

Podstawy systemu reguł PCB

System reguł wbudowany w edytor PCB tego oprogramowania ma kilka podstawowych cech, które odróżniają go od większości innych systemów reguł projektowych stosowanych w innych środowiskach edycji PCB:

• Rules are separate from the objects – reguła nie jest dodawana jako atrybut obiektu, lecz do ogólnego zestawu reguł, a następnie otrzymuje zakres stosowania do tego obiektu. Pozwala to stosować reguły do wielu obiektów oraz modyfikować je lub stosować do innych obiektów, co w przeciwnym razie byłoby uciążliwe, gdyby trzeba było zmieniać atrybuty reguł na poziomie pojedynczego obiektu.

• Rules are targeted (scoped) by writing a query – zamiast używać zestawu stałych, predefiniowanych zakresów reguł, do definiowania obiektów, do których stosowana jest reguła, używany jest elastyczny system zapytań. Daje to precyzyjną kontrolę nad celem każdej reguły projektowej.

• Rules for any design situation – można zdefiniować wiele reguł tego samego typu i skierować je do różnych zestawów obiektów, co zapewnia pełną kontrolę nad definiowaniem ograniczeń płytki. Na przykład można zdefiniować różne reguły szerokości do prowadzenia sieci z różnymi szerokościami na różnych warstwach.

• Each rule has a priority – dowolny obiekt projektowy może być objęty wieloma regułami tego samego typu, co pozwala uwzględnić sytuacje ogólne i bardziej szczegółowe. Aby rozstrzygnąć ewentualny konflikt reguł, używany jest priorytet reguły. System po prostu przechodzi przez reguły od najwyższego do najniższego priorytetu i wybiera pierwszą, której wyrażenie zakresu pasuje do sprawdzanego obiektu lub obiektów.

• There are two types of rules – reguły jednoargumentowe (reguły definiujące wymagane zachowanie obiektu) oraz reguły dwuargumentowe (reguły definiujące interakcję między dwoma obiektami).

Reguły projektowe w Altium Designer są definiowane i zarządzane z poziomu okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor , jak opisano na tej stronie. Alternatywnym podejściem do zarządzania regułami ograniczeń projektowych jest oparty na dokumentach Constraints Editor (karta dokumentu [Constraints]).

Definiowanie i zarządzanie regułami projektowymi

Do okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor  można uzyskać dostęp, wybierając polecenie Design » Rules  z menu głównego.

Okno dialogowe PCB Rules and Constraints Editor  ma dwie sekcje:

1. Drzewo po lewej stronie zawiera listę różnych kategorii reguł. Rozwiń kategorię, aby wyświetlić dostępne typy reguł. Rozwiń typ reguły, aby wyświetlić wszystkie aktualnie zdefiniowane reguły tego typu.

   Więcej informacji o dostępnych typach reguł i ich ograniczeniach znajdziesz na stronie PCB Design Rule Types oraz jej podstronach.

2. Po prawej stronie okna dialogowego prezentowane są informacje zależne od aktualnie wybranego elementu w drzewie – może to być podsumowanie zdefiniowanych reguł dla wybranego typu reguły lub kategorii, wszystkie zdefiniowane reguły dla całego systemu albo, jeśli wybrano konkretną regułę, ograniczenia dla tej reguły.

   • Kliknij folder główny, aby uzyskać w głównym obszarze edycji okna dialogowego zestawienie wszystkich konkretnych reguł zdefiniowanych dla wszystkich typów reguł projektowych we wszystkich kategoriach.

   • Kliknij folder kategorii, aby uzyskać zestawienie wszystkich konkretnych reguł zdefiniowanych dla wszystkich powiązanych typów reguł projektowych w tej kategorii.

   • Kliknij folder typu reguły, aby uzyskać zestawienie wszystkich konkretnych reguł zdefiniowanych dla tego typu.

   W zestawieniu każda reguła jest opisana następującymi elementami:

   • Name - nazwa reguły.

   • Priority - bieżący priorytet reguły.

   • Enabled - informacja, czy reguła jest obecnie włączona czy wyłączona (kliknij, aby przełączyć ten stan). Wyłączona reguła będzie wyszarzona na liście podsumowującej.

   • Type - typ reguły.

   • Category - kategoria reguły, do której należy.

   • Scope - zakres reguły (tj. do jakiego obiektu lub obiektów ma zastosowanie).

   • Attributes - atrybuty ograniczeń zdefiniowane dla reguły.

   Kliknij wpis konkretnej reguły w panelu drzewa folderów (lub kliknij dwukrotnie jej wpis na liście podsumowującej), aby uzyskać dostęp do elementów sterujących służących do zarządzania jej definicją:

   • Name - bieżąca nazwa reguły. Można ją zmienić według potrzeb.

   • Comment - to pole wyświetla komentarz dodany do reguły, na przykład sensowny opis tego, do czego reguła jest używana.

   • Unique ID - unikalny identyfikator reguły. Każda reguła sama w sobie jest obiektem projektowym, a więc namacalnym fragmentem danych. Użycie identyfikatora zapewnia unikalność. Unikalny identyfikator nabiera szczególnego znaczenia w przypadku reguły utworzonej w domenie schematu. Podczas dodawania parametrów reguł projektowych do obiektów na schemacie każdemu parametrowi reguły nadawany jest unikalny identyfikator. Te same identyfikatory są nadawane odpowiadającym im regułom projektowym tworzonym w PCB. Dzięki temu unikalnemu identyfikatorowi ograniczenia reguły mogą być edytowane zarówno po stronie schematu, jak i PCB, a zmiany mogą zostać przeniesione podczas synchronizacji.

   • Test Queries - kliknij, aby otworzyć okno dialogowe Test Queries Result dialog, które pokazuje liczbę obiektów objętych regułą z uwzględnieniem zdefiniowanych specjalizacji reguł. Pozwala to sprawdzić, czy istnieją obiekty odpowiadające zapytaniu, a także czy zestaw obiektów objętych filtrami i regułami jest zgodny z oczekiwaniami. 

   • Rule Scoping Controls - ten obszar udostępnia elementy sterujące do określania zakresu reguły pod względem obiektów, do których ma zastosowanie lub pomiędzy którymi obowiązuje.

   • Constraints - ten obszar okna dialogowego przedstawia ograniczenia mające zastosowanie do edytowanego typu reguły. Użyj różnych elementów sterujących, aby skonfigurować te ograniczenia zgodnie z potrzebami. Naciśnij F1 nad obszarem ograniczeń, aby otworzyć stronę dla tego typu reguły w sekcji dokumentacji PCB Design Rule Types.

Okno dialogowe PCB Rules and Constraints Editor  – centralne miejsce zarządzania regułami projektowymi.

Przegląd reguł projektowych

Domyślna nowa płytka utworzona przez oprogramowanie będzie zawierać reguły, które nie są potrzebne w każdym projekcie, a wiele innych reguł projektowych będzie wymagało dostosowania do wymagań Twojego projektu. Z tego powodu bardzo ważne jest przejrzenie reguł projektowych. Można to zrobić w PCB Rules and Constraints Editor. Wybierz Design Rules na górze drzewa po lewej stronie, a następnie przejrzyj kolumnę Attributes, aby zobaczyć wszystkie reguły i szybko znaleźć te, których wartości wymagają korekty.

Po utworzeniu nowej płytki będzie ona zawierać domyślne reguły projektowe, które mogą nie być potrzebne w Twoim projekcie. Zbędne reguły można wyłączyć, klikając wpis Design Rules lub wpis konkretnej kategorii w PCB Rules and Constraints Editor i wyłączając reguły (odznacz pola wyboru w kolumnie Enabled).

Domyślna płytka używa również jednostek imperialnych. Jeśli Twoja płytka korzysta z jednostek metrycznych, wiele wartości reguł, takich jak rozszerzenie soldermaski, zmieni się z zaokrąglonych wartości, takich jak 4mil, na 0.102mm, a domyślna wartość Minimum Solder Mask Sliver zmieni się z 10mil na 0.254mm. Chociaż najmniej znacząca cyfra, na przykład 0.002mm, nie ma znaczenia przy generowaniu danych wyjściowych, możesz edytować te ustawienia w regułach projektowych, jeśli Ci to przeszkadza.

Podczas przeglądania reguł projektowych zwróć uwagę, że kolejność kolumn można w razie potrzeby zmienić.

Domyślne reguły projektowe

Po utworzeniu nowego dokumentu PCB zawiera on szereg domyślnych reguł, które muszą istnieć, aby system sprawdzania reguł projektowych działał poprawnie. Jeśli domyślna reguła zostanie usunięta, zostanie automatycznie utworzona ponownie po zamknięciu PCB Rules and Constraints Editor. Jeśli istnieją reguły projektowe, których nie chcesz używać, właściwym sposobem zarządzania nimi jest ich wyłączenie. 

Aby wyłączyć regułę, przełącz odpowiednią opcję Enable dla tej reguły na jednej z list podsumowujących po prawej stronie okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor. Wyłączona reguła jest wyświetlana jako „wyszarzona”. Dowiedz się więcej o wyłączaniu reguł projektowych.

Użyj opcji Enable, aby wyłączyć regułę, której nie potrzebujesz. Wyłączona reguła jest wyświetlana jako „wyszarzona”.

Tworzenie nowej reguły

Aby dodać nową regułę projektową z poziomu okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor, przejdź do wymaganego typu reguły i wybierz go w drzewie po lewej stronie, a następnie kliknij przycisk New Rule poniżej listy podsumowującej reguły lub kliknij prawym przyciskiem myszy wymagany typ reguły, a następnie wybierz New Rule z menu kontekstowego.

Nowa reguła zostanie dodana do drzewa folderów i pojawi się również na liście podsumowującej dla tego typu reguły. Nazwa reguły będzie pogrubiona, aby wskazać, że jest nowa i nie została jeszcze „zastosowana”.

Przykład tworzenia nowej reguły projektowej PCB.

Aby uzyskać dostęp do atrybutów zakresu i ograniczeń reguły, kliknij wpis reguły w panelu drzewa folderów lub kliknij dwukrotnie jej wpis na liście podsumowującej. Główne okno edycji dialogu zmieni się, zapewniając dostęp do kontrolek definiujących atrybuty zakresu i ograniczeń tej reguły.

Dostęp do szczegółowych kontrolek reguły, w tym zakresu i ograniczeń.

Aby w pełni zdefiniować nową regułę:

• Nadaj regule znaczącą nazwę, aby można ją było łatwo zidentyfikować.
• Zdefiniuj zakres reguły, wybierając opcje zakresu z list rozwijanych lub wprowadzając zapytanie (albo zapytania w przypadku reguły binarnej).
• Ustaw ograniczenia reguły.
• Ustaw priorytet reguły.

Używanie kreatora reguł do tworzenia nowej reguły

Nową regułę można również utworzyć za pomocą Design Rule Wizard. Dostęp można uzyskać bezpośrednio za pomocą polecenia Design » Rule Wizard lub klikając przycisk Rule Wizard na dole okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor.

Użyj stron Wizard, aby utworzyć nową regułę projektową. Kroki są następujące:

1. Wybierz wymagany typ reguły i nadaj jej znaczącą nazwę (oraz komentarz, jeśli jest wymagany).
2. Zdefiniuj zakres reguły. Będziesz mieć możliwość dalszego doprecyzowania zakresu za pomocą wersji Query Builder wbudowanej w kreator.
3. Ustaw priorytet reguły.

Użyj Design Rule Wizard, aby usprawnić tworzenie reguł.

Duplikowanie istniejącej reguły

Aby szybko utworzyć identyczną kopię istniejącej reguły, użyj funkcji duplikowania. Do tej funkcji można uzyskać dostęp na dwa sposoby:

• Użyj drzewa po lewej stronie, aby przejść do wymaganej istniejącej reguły, kliknij ją prawym przyciskiem myszy, a następnie wybierz Duplicate Rule z menu kontekstowego.

• Przejdź do określonego typu reguły w drzewie po lewej stronie, wybierz regułę do zduplikowania na liście podsumowującej po prawej stronie, a następnie kliknij przycisk Duplicate Rule poniżej listy.

Usprawnij tworzenie podobnych reguł za pomocą funkcji duplikowania reguł.

Zduplikowana reguła będzie miała taką samą nazwę jak oryginał, z dodanym sufiksem (np. _1) w celu jej odróżnienia. Jej definicja (zakres, ograniczenia itd.) będzie identyczna jak definicja oryginału. Pod względem priorytetu otrzyma kolejny priorytet poniżej priorytetu reguły oryginalnej. Na przykład, jeśli oryginalna reguła ma priorytet 1, duplikat otrzyma priorytet 2.

Tworzenie reguły z panelu PCB Filter

Ponieważ zakres reguły projektowej określa docelowy zestaw obiektów projektowych, łatwiej (i szybciej) może być najpierw zidentyfikować te obiekty, a następnie utworzyć regułę projektową, która będzie ich dotyczyć. Panel PCB Filter panel umożliwia utworzenie reguły projektowej, której zakres wykorzystuje aktualnie zdefiniowane wyrażenie zapytania w panelu. Zamiast więc próbować wyobrazić sobie, do czego odnosi się wyrażenie zapytania might, użyj panelu PCB Filter, aby przetestować i dopracować wyrażenie zapytania, aż odfiltrowane zostaną tylko wymagane obiekty. Tworząc następnie regułę wykorzystującą to wyrażenie zapytania, masz pewność, że wskazujesz właściwy zestaw obiektów.

Aby dodać nową regułę projektową:

1. Kliknij przycisk Create Rule. Pojawi się okno dialogowe Choose Design Rule Type. To okno dialogowe zawiera listę wszystkich kategorii reguł i typów reguł dostępnych w dokumencie PCB.
2. Wybierz typ reguły, która ma zostać utworzona, a następnie kliknij OK (lub kliknij dwukrotnie bezpośrednio wpis).
3. Pojawi się okno dialogowe PCB Rules and Constraints Editor. Zostanie utworzona reguła wybranego typu, a główne okno edycji reguły zostanie wyświetlone, gotowe do zdefiniowania konkretnych ograniczeń dla reguły. Opcja zakresu dla reguły zostanie ustawiona na Custom Query, a wyrażenie zapytania z panelu PCB Filter zostanie odpowiednio wprowadzone do obszaru zapytania.
4. Wprowadź niezbędne zmiany w nazwie i ograniczeniach reguły. W razie potrzeby zmień również jej priorytet (domyślnie otrzyma najwyższy priorytet).

Utwórz nową regułę projektową bezpośrednio z panelu PCB Filter – wyrażenie zapytania filtra zostanie użyte jako zakres reguły.

Ponowne używanie wcześniejszych wyrażeń zapytań

Z czasem podczas projektowania różnych płytek zostanie utworzonych wiele przydatnych wyrażeń zapytań. Zazwyczaj będziesz chcieć stosować i ponownie stosować te same zapytania nie tylko w tym samym projekcie, ale także w różnych projektach. Aby to umożliwić, panel PCB Filter panel obsługuje pojęcia Historical i Favorite zapytań.

Po wprowadzeniu zapytania i zastosowaniu go z poziomu panelu zostanie ono dodane do „listy historii” zapytań. Dodatkowo to zapytanie można dodać do „listy ulubionych” zapytań, klikając przycisk Add To Favorites. Użyj przycisków History i Favorites w panelu, aby uzyskać dostęp do odpowiadających im kart o tych samych nazwach w oknie dialogowym Expression Manager dialog i wyświetlić te listy.

Uzyskaj dostęp do historii zastosowanych wyrażeń zapytań i zbuduj listę ulubionych wyrażeń do wielokrotnego ponownego użycia.

Aby użyć wyrażenia z dowolnej z tych list, kliknij dwukrotnie jego wpis lub zaznacz wpis i kliknij przycisk Apply Expression. Okno dialogowe Expression Manager zostanie zamknięte, a wyrażenie zostanie załadowane do obszaru Filter panelu PCB Filter.

Ta funkcjonalność usprawnia (i przyspiesza) tworzenie reguł z wymaganym zakresem – pobierz historyczne lub ulubione wyrażenie zapytania, sprawdź, czy nadal wskazuje wymagany zestaw obiektów (zastosuj filtr), a następnie utwórz regułę, która wykorzystuje to wyrażenie w swoim zakresie, jak opisano w poprzedniej sekcji.

Określanie zakresu reguły projektowej

Edytor PCB w Altium Designer działa w środowisku opartym na regułach. Wymagania projektowe są egzekwowane za pomocą dobrze zdefiniowanego zestawu reguł projektowych, które łącznie określają ograniczenia dla płytki. Reguły projektowe są kierowane do określonych obiektów w projekcie. Aby system reguł PCB wiedział, do których obiektów ma zastosowanie dana reguła, musi znać zakres tej reguły, tj. zakres jej obowiązywania. Scoping, czyli określanie celu reguły, jest wykonywane w oknie dialogowym PCB Rules and Constraints Editor.

Domyślne reguły projektowe lub nowo dodana reguła będą miały domyślny zakres reguły All, co oznacza, że będą stosowane do all objects na płytce. Korzystając z listy rozwijanej, można szybko skonfigurować prosty zakres reguły.

Ustaw zakres reguły projektowej, aby określić jej zastosowanie do obiektów projektu.

Zamiast ograniczać się do predefiniowanej listy możliwych opcji docelowych, każdą regułę projektową można zawęzić bardziej precyzyjnie, zapisując tzw. Query.

Aby wprowadzić zapytanie, ustaw pierwszą listę rozwijaną Where The Object Matches na Custom Query. Zostanie wyświetlone zapytanie aktualnie używane przez silnik reguł dla tej reguły na podstawie bieżących ustawień list rozwijanych.

Zapytanie jest zasadniczo instrukcją dla oprogramowania, która definiuje zestaw obiektów projektu, do których ma być kierowane działanie. Zapytania są zapisywane przy użyciu słów kluczowych zapytań. Tak samo jak zapytanie można zapisać w panelu Filter, aby znaleźć określony zestaw obiektów, tak samo można je również zapisać w celu zdefiniowania obiektów, do których kierowana jest każda reguła. Przykład:

InNet('VBAT') And OnLayer('Bottom Layer')

Jeśli to zapytanie zostałoby użyte jako zakres dla reguły Width rule, to podczas prowadzenia ścieżki dla sieci VBAT i przełączenia na warstwę dolną szerokość ścieżki automatycznie zmieniłaby się na szerokość określoną w ograniczeniach tej reguły. Ponadto po uruchomieniu sprawdzania reguł projektowych każda ścieżka sieci VBAT na warstwie dolnej musiałaby mieć określoną szerokość, w przeciwnym razie zostałaby oznaczona jako naruszenie.

Określanie zakresu reguł opiera się na systemie zapytań. Użyj opcji Custom Query, aby wyświetlić bieżące zapytanie i w razie potrzeby zmienić je przy użyciu słów kluczowych zapytań.

Opcje określania zakresu

Dostępne są proste opcje określania zakresu, które umożliwiają szybkie generowanie zapytań zakresu. Wybierz jedną z opcji z pierwszego pola listy rozwijanej i, jeśli to wymagane, użyj kolejnych list rozwijanych, aby wybrać odpowiedni cel, taki jak Net, Layer, Footprint, Package itd. Prezentowane opcje określania zakresu są dostosowane do typu reguły.

Szybko utwórz zapytanie przy użyciu prostych opcji określania zakresu.

Przykłady prostych opcji określania zakresu:

• All - wygeneruj zapytanie zakresu, które obejmuje wszystkie obiekty projektu.

• Net - wygeneruj zapytanie zakresu, które obejmuje wszystkie obiekty w określonej sieci. Pojawi się dodatkowa lista rozwijana, z której można wybrać żądaną sieć z listy dostępnych opcji, w tym No Net.

• Net Class - wygeneruj zapytanie zakresu, które obejmuje wszystkie obiekty w określonej klasie sieci. Pojawi się dodatkowa lista rozwijana, z której można wybrać żądaną klasę sieci z listy dostępnych opcji, w tym All Nets.

• Layer - wygeneruj zapytanie zakresu, które obejmuje wszystkie obiekty na określonej warstwie. Pojawi się dodatkowa lista rozwijana, z której można wybrać żądaną warstwę z listy dostępnych opcji.

• Net and Layer - wygeneruj zapytanie zakresu, które obejmuje wszystkie obiekty w określonej sieci i na określonej warstwie. Pojawią się dwie dodatkowe listy rozwijane, z których można wybrać żądaną sieć i warstwę.

Opcja Custom Query umożliwia zapisanie własnego, być może bardziej złożonego, ale też bardziej precyzyjnego zapytania. Możesz wpisać własne konkretne zapytanie dla zakresu reguły bezpośrednio w obszarze zapytania po prawej stronie. Alternatywnie dostępne są dwie funkcje pomagające w tworzeniu logicznych wyrażeń zapytań. Są to Query Builder oraz Query Helper. Mogą być przydatne, gdy nie masz pewności co do składni zapytania lub dostępnych słów kluczowych.

Użyj opcji Custom Query, aby utworzyć bardziej złożone wyrażenie zapytania.

Określanie zakresu reguły za pomocą Query Builder

Po wybraniu opcji Custom Query kliknij przycisk , aby otworzyć okno dialogowe Building Query from Board dialog, które umożliwia utworzenie zapytania do wskazywania określonych obiektów w dokumencie projektu poprzez proste zbudowanie ciągu instrukcji warunkowych.

Lewa część okna dialogowego służy do określenia warunku(ów) wymaganych do wskazania potrzebnego zestawu obiektów. Każdy warunek składa się z Condition Type i Condition Value. Pola list rozwijanych dla tych elementów są wypełniane wpisami odpowiednimi do budowania zakresu dla bieżącego typu reguły oraz wartościami dla wybranego typu warunku.

W miarę definiowania warunku w prawej części okna dialogowego wyświetlany jest podgląd aktualnie budowanego zapytania. Warunki można łączyć operatorami AND i/lub OR, a także stosować priorytetyzację (za pomocą nawiasów/wcięć) w celu doprecyzowania docelowego zestawu obiektów. Gdy wyrażenie zapytania zostanie zdefiniowane zgodnie z wymaganiami, kliknięcie OK spowoduje załadowanie wyrażenia do obszaru zapytania w oknie dialogowym PCB Rules and Constraints Editor.

Użyj Query Builder, aby zbudować logiczne wyrażenie zapytania za pomocą serii instrukcji warunkowych.

Określanie zakresu reguły za pomocą Query Helper

Po wybraniu opcji Custom Query kliknij przycisk , aby otworzyć okno dialogowe Query Helper. Bazowy Query Engine analizuje projekt PCB i wyświetla listę wszystkich dostępnych obiektów wraz z ogólnymi słowami kluczowymi do użycia w zapytaniach.

Praca z Query Helper jest dość intuicyjna, a jeszcze bardziej, gdy podzielisz ją na trzy odrębne obszary jak pokazano na poniższym obrazie:

Przykład złożonego zapytania zdefiniowanego przy użyciu Query Helper.

Obszary te to:

1. Query Region – użyj tego obszaru okna dialogowego do tworzenia wyrażenia zapytania. Wyrażenie aktualnie obowiązujące dla zakresu reguły będzie domyślnie dostępne w tym obszarze po otwarciu okna dialogowego. Możesz wpisywać tekst bezpośrednio w tym obszarze; pomocniczo pojawi się kontekstowa „lista podpowiedzi” możliwych słów kluczowych lub obiektów.
2. Operators – ten obszar okna dialogowego udostępnia zestaw operatorów matematycznych i logicznych używanych podczas konstruowania wyrażenia. Kliknij przycisk, aby dodać dany operator w bieżącej pozycji kursora w wyrażeniu zapytania w obszarze Query powyżej.
3. Categories, Keywords and Objects – ten obszar okna dialogowego zapewnia dostęp do dostępnych PCB Functions, PCB Object Lists oraz System Functions, które mogą zostać użyte do utworzenia wyrażenia zapytania. Kliknięcie podkategorii w jednym z tych trzech obszarów spowoduje wyświetlenie listy odpowiadających słów kluczowych lub obiektów w obszarze po prawej stronie. Odszukaj słowo kluczowe lub obiekt, który ma zostać użyty w ciągu zapytania, a następnie kliknij dwukrotnie jego wpis; wpis zostanie wstawiony w bieżącej pozycji kursora w wyrażeniu zapytania w obszarze Query powyżej.

Użyj przycisku (w lewym dolnym rogu okna dialogowego), aby sprawdzić, czy wyrażenie jest poprawne składniowo. Gdy wyrażenie zapytania zostanie zdefiniowane zgodnie z wymaganiami, kliknięcie OK spowoduje załadowanie wyrażenia do obszaru zapytania w oknie dialogowym PCB Rules and Constraints Editor.

Priorytet operatorów w wyrażeniach zapytań

Zanim opuścimy ten obszar, warto przyjrzeć się kolejności pierwszeństwa operatorów używanych w logicznych wyrażeniach Query. W końcu bez tej wiedzy wyrażenie może nie wskazywać wymaganych obiektów.

Nawiasy mają najwyższy priorytet w ramach zdefiniowanej kolejności pierwszeństwa dla różnych operatorów, która określa, jak zapytania są interpretowane przez oprogramowanie (gdy użytkownik nie podał nawiasów). Kolejność ta, od najwyższego do najniższego priorytetu, jest następująca:

1. Nawiasy
2. Not
3. ^, *, /, Div, Mod, And
4. +, -, Or, Xor
5. =, <>, <, >, <=, >=
6. &&, ||

Priorytetyzacja reguł

Aby uprościć proces definiowania i zarządzania regułami, przyjmuje się podejście polegające na definiowaniu reguł ogólnych obejmujących szerokie wymagania, a następnie nadpisywaniu ich regułami szczegółowymi w określonych sytuacjach. Aby było to możliwe, trzeba móc ustalać priorytety reguł, tak aby wskazać, której użyć, gdy obiekt jest objęty wieloma regułami tego samego typu.

Na przykład, aby określić najczęściej używaną szerokość ścieżki na płytce, zdefiniuj jedną regułę, która ma zastosowanie do każdej sieci na płytce. Tę regułę można następnie nadpisać dla konkretnej sieci (lub klasy sieci) przez dodanie kolejnej reguły tego samego typu, ale o wyższym priorytecie.

Innym przykładem mogą być wymagania dotyczące solder maski. W takim przypadku definiujesz jedną regułę maski, która obejmuje każdy pad i przelotkę na płytce, a następnie możesz ją nadpisać dla padów w określonym typie footprintu. Tę regułę specyficzną dla footprintu można dodatkowo nadpisać dla konkretnego pada w tym footprintcie, jeśli jest to wymagane.

Ważnym aspektem zarządzania regułami jest zapewnienie, że wszystkie priorytety są ustawione odpowiednio. Po utworzeniu nowej reguły domyślnie otrzymuje ona najwyższy priorytet. Użyj przycisku Priorities na dole okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor, aby skonfigurować priorytety w oknie dialogowym Edit Rule Priorities.

Zmieniaj priorytety reguł w oknie dialogowym Edit Rule Priorities.

Początkowo okno dialogowe wyświetla wszystkie instancje reguł dla typu reguły aktualnie wybranego w oknie dialogowym PCB Rules and Constraints Editor. Użyj pola Rule Type, aby zmienić typ reguły i wyświetlić konkretne reguły zdefiniowane dla tego typu. Zdefiniowane reguły są wyświetlane w kolejności bieżącego priorytetu – od 1 (najwyższy priorytet) w dół. Wybierz wpis reguły i użyj przycisków Increase Priority oraz Decrease Priority, aby przesunąć go odpowiednio w górę lub w dół w kolejności priorytetów.

Modyfikowanie istniejących reguł

Reguły można oczywiście modyfikować w dowolnym momencie. W rzeczywistości dojście do końcowego, działającego zestawu reguł często wymaga kilku kluczowych dopracowań tu i tam. Zwykle obejmuje to określenie zakresu, aby upewnić się, że docelowe obiekty projektu są „wychwytywane” przez odpowiednie reguły zgodnie z wymaganiami. Wybierz istniejącą regułę w oknie dialogowym PCB Rules and Constraints Editor i wprowadź niezbędne zmiany w jej zakresie oraz atrybutach ograniczeń.

Zmiany wprowadzone do istniejących definicji reguł są wyróżniane zarówno w panelu drzewa folderów, jak i na odpowiednich listach podsumowujących. Takie wpisy można rozpoznać po tym, że nazwa reguły jest pogrubiona, a po jej prawej stronie wyświetlana jest gwiazdka. Gwiazdka wskazuje, że reguła jest istniejącą regułą, która została zmodyfikowana, a nie nowo utworzoną regułą (która jest wyświetlana pogrubieniem bez gwiazdki).

Przykład istniejącej reguły, która została zmodyfikowana. Do oznaczenia modyfikacji używana jest gwiazdka, a nazwa reguły jest pogrubiona.

Oznaczanie nieprawidłowych reguł

Jeśli system wykryje, że reguła jest nieprawidłowa – na przykład ma problem z wyrażeniem zapytania określającym jej zakres lub zawiera niedozwoloną wartość ograniczenia – zostanie oznaczona jako nieprawidłowa. Taka reguła będzie wyróżniona na czerwono w oknie dialogowym PCB Rules and Constraints Editor, zarówno w drzewie reguł po lewej stronie, jak i w każdym widoku podsumowania (kategoria reguły lub typ reguły), w którym się pojawia. Dodatkowo tekst typu reguły i kategorii reguły również jest prezentowany na czerwono w drzewie reguł po lewej stronie. Dzięki temu, jeśli zwiniesz obszar drzewa reguł zawierający nieprawidłową regułę, nadal zostaniesz o tym poinformowany na wyższym poziomie hierarchii. Jeśli spróbujesz zamknąć okno dialogowe, pojawi się także komunikat ostrzegawczy.

Zakres reguły zawierający błąd składni może znacznie spowolnić analizę Online i Batch DRC, dlatego należy koniecznie poprawić wszystkie zakresy reguł, które nie są poprawne składniowo.

Przykład sytuacji, w której system oznacza nieprawidłową regułę projektową, w tym przypadku z powodu błędnego wyrażenia zapytania zakresu.

Wyłączanie reguł

W środowisku edytora PCB opartego na regułach, dostarczanego przez oprogramowanie, nierzadko tworzy się naprawdę imponujący i kompleksowy zestaw reguł, który pozwala skutecznie narzucać ograniczenia projektowanym płytkom. Z różnych powodów możesz chcieć wyłączyć niektóre reguły; na przykład mogą nie mieć zastosowania do danej płytki albo trzeba je tymczasowo wyłączyć, aby zmniejszyć obciążenie modułu Design Rule Checker (i w efekcie przyspieszyć jego działanie!). Wyłączanie to dobry sposób na zachowanie takich reguł na wypadek, gdyby były ponownie potrzebne w przyszłości.

Aby wyłączyć regułę, przełącz odpowiadającą jej opcję Enable dla tej reguły na jednej z odpowiednich list podsumowujących po prawej stronie okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor. Wyłączona reguła będzie również wyświetlana jako „wyszarzona”.

Przykładowe wyłączone reguły, wyświetlane szarą czcionką na liście podsumowującej.

Usuwanie reguł

Aby usunąć pojedynczą regułę projektową z poziomu okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor:

• Użyj drzewa po lewej stronie, aby przejść do wymaganej istniejącej reguły, kliknij ją prawym przyciskiem myszy, a następnie wybierz Delete Rule z menu kontekstowego.
• Przejdź w drzewie po lewej stronie do określonego typu reguły, a następnie wybierz regułę do usunięcia na liście podsumowującej po prawej stronie. Następnie kliknij przycisk Delete Rule(s) poniżej listy.

Nazwa reguły będzie wyświetlana pogrubioną czcionką z przekreśleniem, aby odróżnić ją jako usunięcie, które nie zostało jeszcze „zastosowane”.

Usuwanie pojedynczej reguły.

Dla wielu typów reguł tworzone są reguły domyślne podczas tworzenia nowego dokumentu PCB. Podobnie, jeśli wszystkie określone reguły dla jednego z tych typów reguł zostaną usunięte, reguła domyślna zostanie automatycznie dodana ponownie przy następnym otwarciu okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor. Alternatywnie reguły domyślne można utworzyć ponownie, klikając przycisk Create Default Rules u dołu okna dialogowego.

Eksportowanie i importowanie reguł

Reguły projektowe można eksportować z okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor i importować do niego. Pozwala to zapisywać i wczytywać ulubione definicje reguł między różnymi projektami.

• To export – kliknij prawym przyciskiem myszy w dowolnym miejscu drzewa po lewej stronie okna dialogowego i wybierz Export Rules. Otworzy się okno dialogowe Choose Design Rule Type dialog, w którym można wybrać regułę/reguły projektowe do eksportu. W otwartym oknie dialogowym Export Rules to File możesz nadać nazwę plikowi .rul i wybrać jego lokalizację. Wyeksportowane reguły są przechowywane w pliku PCB Rule (*.rul).
• To import – kliknij prawym przyciskiem myszy w dowolnym miejscu drzewa po lewej stronie okna dialogowego i wybierz Import Rules. Otworzy się okno dialogowe Choose Design Rule Type dialog, w którym można wybrać regułę/reguły projektowe do importu. W otwartym oknie dialogowym Import File wskaż plik .rul do zaimportowania. 

Raporty reguł projektowych

Raport aktualnie zdefiniowanych reguł projektowych można wygenerować z poziomu okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor. Raport może obejmować wszystkie kategorie reguł, określoną kategorię reguł lub określony typ reguły, w zależności od wybranego wpisu w drzewie folderów. Raport można wygenerować przez:

• Przejście do wymaganej listy podsumowującej, kliknięcie prawym przyciskiem myszy i wybranie polecenia Report z menu kontekstowego albo kliknięcie przycisku Report poniżej listy.
• Kliknięcie prawym przyciskiem myszy odpowiedniego wpisu w drzewie folderów, a następnie wybranie polecenia Report z menu kontekstowego.

Otworzy się okno dialogowe Report Preview z już wczytanym odpowiednim raportem. Użyj tego okna dialogowego, aby przejrzeć raport za pomocą różnych elementów sterowania stroną/powiększeniem, a następnie wyeksportować go do pliku lub wydrukować.

Wygeneruj raport reguł PCB.

Definiowanie reguł na schemacie

Ograniczenia projektowe (reguły) można zdefiniować przed utworzeniem układu PCB, dodając dyrektywy Parameter Set do dokumentu(ów) źródłowego(ych) schematu z odpowiednio skonfigurowanymi regułami. Zakres odpowiadającej reguły projektowej PCB, tworzonej podczas przenoszenia projektu do dokumentu PCB, jest określany przez charakter obiektu, do którego przypisano parametr. Poniższa tabela podsumowuje obsługiwane opcje mapowania parametrów schematu na zakres reguł PCB.

W każdym przypadku metoda dodawania parametru opartego na regule jest taka sama:

1. Dodaj parametr jako regułę.
2. Wybierz typ reguły, który ma zostać użyty.
3. Skonfiguruj ograniczenia dla wybranego typu reguły.

Sprawdzanie stosowania reguł

W zależności od projektu płytki może być konieczne zdefiniowanie znacznej liczby reguł projektowych o zakresach od bardzo prostych po bardzo złożone. Warto sprawdzić, czy zdefiniowane reguły rzeczywiście obejmują zamierzone obiekty. Staranność na etapie definiowania reguł może zaoszczędzić czas i wysiłek stracone na śledzenie naruszeń spowodowanych nieprawidłowym zakresem reguł.

Istnieją zasadniczo dwie metody weryfikacji zakresów reguł — albo przez wybieranie obiektów projektu i sprawdzanie, które reguły aktualnie ich dotyczą, albo przez wybranie reguły (w różnych miejscach oprogramowania) i obserwowanie, które obiekty wchodzą w jej zakres.

Z perspektywy obiektu

Dla dowolnego umieszczonego obiektu w bieżącym projekcie możesz szybko uzyskać informacje o tym, które jednoargumentowe reguły projektowe mają zastosowanie do tego obiektu. Ustaw kursor nad obiektem, kliknij prawym przyciskiem myszy, a następnie wybierz Applicable Unary Rules. Wszystkie zdefiniowane reguły projektowe, które mogą mieć zastosowanie do wybranego obiektu, zostaną przeanalizowane i wyświetlone w oknie dialogowym Applicable Unary Rules.

Reguły projektowe mające zastosowanie do pojedynczego przykładowego obiektu projektu — reguły jednoargumentowe.

Każda reguła wymieniona w oknie dialogowym będzie miała obok siebie albo znacznik wyboru (), albo krzyżyk (). Znacznik wyboru wskazuje regułę o najwyższym priorytecie spośród wszystkich mających zastosowanie reguł tego samego typu; jest to reguła aktualnie stosowana. Reguły tego samego typu o niższym priorytecie są oznaczone krzyżykiem, co wskazuje, że mają zastosowanie, ale ponieważ nie mają najwyższego priorytetu, nie są obecnie stosowane.

W podobny sposób możesz także uzyskać informacje o dwuargumentowych regułach projektowych, które mają zastosowanie pomiędzy dwoma umieszczonymi obiektami w projekcie. Ustaw kursor nad dowolnym obiektem, kliknij prawym przyciskiem myszy, a następnie wybierz Applicable Binary Rules. Postępuj zgodnie z monitami, aby wybrać dwa obiekty w projekcie. Następnie otworzy się okno dialogowe Applicable Binary Rules, w którym zostaną wyświetlone wszystkie dwuargumentowe reguły projektowe mające zastosowanie między tymi obiektami.

Reguły projektowe mające zastosowanie między dwoma przykładowymi obiektami projektu — reguły dwuargumentowe.

Z perspektywy reguły

Sprawdzanie za pomocą panelu PCB Rules And Violations

Możesz także szybko sprawdzić, do których obiektów ma zastosowanie konkretna reguła, korzystając z panelu PCB Rules And Violations. Panel zawiera listę wszystkich aktualnie zdefiniowanych reguł dla projektu. Można wyświetlić wszystkie reguły lub przeglądać je według typu reguły — pod warunkiem, że dla aktywnego projektu zdefiniowano co najmniej jedną regułę dowolnego typu. Po kliknięciu konkretnej reguły w obszarze Rules panelu zostanie zastosowane filtrowanie, używające tej reguły jako zakresu filtra. Filtrowane będą tylko te obiekty projektu, które mieszczą się w zakresie reguły. Korzystając z funkcji podświetlania Mask (lub Dim), możesz szybko zobaczyć wynikowe obiekty objęte regułą.

Przykład użycia panelu PCB Rules And Violations do sprawdzenia, do których obiektów ma zastosowanie wybrana reguła.

Korzystanie z panelu PCB Rules And Violations do sprawdzania, do których obiektów ma zastosowanie reguła, jest szczególnie przydatne podczas tworzenia zapytania dla zakresu(ów) reguły, ponieważ regułę można edytować bezpośrednio z poziomu panelu, a więc zapytanie można „dostrajać”, aż zakres(y) obejmą pożądane obiekty.

Aby edytować zakres(y) reguły, a także jej ograniczenia, kliknij dwukrotnie wpis reguły w panelu lub kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz Properties z menu kontekstowego. Pojawi się odpowiednie okno dialogowe Edit PCB Rule, w którym można wprowadzić zmiany.

Reguły można edytować bezpośrednio z panelu PCB Rules And Violations, co pozwala na dalsze doprecyzowanie zakresu reguły i/lub ograniczeń w locie.

Sprawdzanie za pomocą okna dialogowego PCB Rules and Constraints Editor

Okno dialogowe PCB Rules and Constraints Editor zawiera funkcję testowania zapytań, umożliwiającą szybkie sprawdzenie, do których obiektów ma zastosowanie konkretna reguła. Kliknij przycisk  w prawym górnym rogu okna dialogowego dla reguły, którą chcesz przetestować. Pojawi się okno dialogowe Test Queries Result. Okno to przedstawia następujące informacje:

• Expression result — liczba obiektów mieszczących się w zakresie wyrażenia.

• Objects applicable to rule — liczba obiektów, do których reguła ma zastosowanie na podstawie wyrażenia i typu bieżącej reguły.

• Expression and rule priority (tylko dla reguły jednoargumentowej) — liczba obiektów, do których reguła ma zastosowanie na podstawie wyrażenia, typu i priorytetu bieżącej reguły (tzn. gdy istnieje reguła o wyższym priorytecie, obiekty objęte zakresem tej reguły nie będą uwzględniane w tej wartości).

• Rules with highest priorities (tylko dla reguły jednoargumentowej) — jeśli istnieją reguły o wyższych priorytetach, ich lista zostanie przedstawiona w oknie dialogowym wraz z liczbą obiektów, do których mają zastosowanie (tj. ich wartościami Expression and rule priority).

Klikając łącze po prawej stronie, możesz szybko zastosować filtr, aby zobaczyć odpowiednie obiekty w każdym przypadku bezpośrednio w obszarze roboczym projektu. Użyj listy rozwijanej Mask , aby wybrać Normal, Mask, lub Dim , w zależności od tego, jak chcesz podświetlić objęte obiekty w dokumencie PCB. Jeśli zaznaczono Zoom , dokument PCB zostanie również powiększony do objętych komponentów.

Szybko wyświetl obiekty objęte wyrażeniem zakresu reguły, korzystając z funkcji Test Queries.