Zrozumienie połączeń na płytce drukowanej

W skrócie

W tym artykule wyjaśniamy, jak Altium Designer przedstawia połączenia na PCB za pomocą linii połączeń, czyli tzw. ratsnest, oraz jak linie te aktualizują się podczas przesuwania komponentów, aby zachować zdefiniowaną topologię sieci. Pokazujemy również, jak znajdować i wyodrębniać konkretne sieci za pomocą panelu PCB oraz narzędzi filtrowania, przyciemniania i powiększania widoku. Dzięki temu praca z gęsto rozmieszczonymi komponentami na płytce bez poprowadzonych ścieżek staje się znacznie łatwiejsza. Ponadto przedstawiamy sposób organizacji sieci i klas sieci w panelu PCB oraz najważniejsze informacje o sieciach, które można w nim przeglądać, aby sprawniej i pewniej poruszać się po projekcie płytki. Czytaj dalej, aby lepiej zrozumieć połączenia na PCB i łatwiej nimi zarządzać.

- Dowiesz się, czym jest ratsnest, jak linie połączeń przedstawiają połączenia w obrębie sieci oraz jak topologia sieci wpływa na układ tych linii.
- Zobaczysz, jak szybko znajdować, wyróżniać, filtrować i analizować pojedyncze sieci lub grupy sieci w rozbudowanym projekcie PCB.
- Poznasz możliwości przeglądania sieci i klas sieci w panelu PCB, w tym dostępne informacje o połączeniach i ich długościach.
Zagłęb się w temat dzięki AI:

W edytorze PCB połączenia między węzłami sieci są przedstawiane za pomocą szeregu linii połączeń punkt-punkt, określanych zbiorczo jako ratsnest. Po przeniesieniu projektu ze schematu (Design » Update PCB) komponenty zostają umieszczone w obszarze projektowym PCB i wyświetlane są linie połączeń (jako cienkie linie ciągłe).

W obrębie pojedynczej sieci linie połączeń łączą wszystkie jej węzły. Wzorzec, czyli kolejność ich łączenia, to Net Topology, który omówiono poniżej.

Węzły sieci są łączone liniami połączeń zgodnie z obowiązującą regułą Routing Topology (domyślnie Shortest).
Węzły sieci są łączone liniami połączeń zgodnie z obowiązującą regułą Routing Topology (domyślnie Shortest).

W tym projekcie linie połączeń sieci GND i 5V mają różne kolory.
W tym projekcie linie połączeń sieci GND i 5V mają różne kolory.

Linie połączeń są pomocne nie tylko podczas rozmieszczania komponentów, ale także podczas interaktywnego i automatycznego trasowania ścieżek.

Aby dowiedzieć się więcej o tworzeniu połączeń na schemacie, zapoznaj się ze stroną Tworzenie połączeń elektrycznych na schematach.

Edytor PCB zawiera analizator sieci, który stale monitoruje położenie wszystkich obiektów w obszarze projektowym i aktualizuje linie połączeń po każdej edycji obiektu należącego do sieci (w tym po jego przesunięciu). Na przykład podczas przesuwania komponentu drugi koniec każdego wychodzącego z niego połączenia może przeskakiwać z jednego docelowego pola lutowniczego na inne, ponieważ połączenia są aktualizowane w celu zachowania topologii określonej przez obowiązującą regułę projektową. Przykład takiego zachowania dla sieci GND pokazano w poniższym filmie; ta sieć ma topologię najkrótszych połączeń.

Zwróć uwagę, jak linie połączeń GND przeskakują podczas przesuwania rezystora, automatycznie zmieniając swój układ, aby zachować najkrótszą łączną długość połączeń.
Zwróć uwagę, jak linie połączeń GND przeskakują podczas przesuwania rezystora, automatycznie zmieniając swój układ, aby zachować najkrótszą łączną długość połączeń.

Znajdowanie sieci na płytce

Płytka bez wytrasowanych ścieżek może wyglądać przytłaczająco — mnóstwo linii połączeń przecinających się na całej jej powierzchni. Dobrym podejściem do trasowania jest praca ze schematem, na którym można łatwo znaleźć ważne komponenty i krytyczne sieci. Bezpośrednio ze schematu można korzystać z funkcji zaznaczania krzyżowego i sondowania krzyżowego komponentów oraz sieci, wyróżniając odpowiadające im elementy na PCB. Dowiedz się więcej o pracy ze schematem i płytką.

Przydatną funkcją edytora PCB jest możliwość maskowania lub przyciemniania obiektów w obszarze projektowym. Funkcja filtrowania przyciemnia wszystko oprócz obiektów spełniających warunki filtra. Na poniższym obrazie zaznaczono pojedynczą sieć, a system filtrowania ustawiono tak, aby stosował tryb Dim do wszystkich obiektów niespełniających warunków filtra.

Aby to sprawdzić, ustaw panel PCB w tryb Nets, co spowoduje wyświetlenie listy sieci na płytce. Z listy rozwijanej wybierz tryb filtrowania Dim lub Mask, a następnie włącz opcje Select i Zoom, jak pokazano na poniższym obrazie.

Po kliknięciu nazwy sieci w panelu widok obszaru projektowego zmieni się: zostanie powiększony tak, aby pokazać węzły tej sieci, a wszystko poza jej polami lutowniczymi i liniami połączeń zostanie przyciemnione — w praktyce wyodrębni to sieć z reszty płytki. Zwróć uwagę, że filtr pozostaje aktywny nawet po kliknięciu w obszarze roboczym. Wybrana sieć nadal jest wyraźnie widoczna, co ułatwia jej sprawdzanie lub trasowanie.

Korzystaj z funkcji filtrowania, aby ułatwić sobie znajdowanie sieci lub klasy sieci.
Korzystaj z funkcji filtrowania, aby ułatwić sobie znajdowanie sieci lub klasy sieci.

Kliknij przycisk Clear u góry panelu PCB, aby wyczyścić filtr i przywrócić normalną jasność całego obszaru projektowego (lub użyj skrótu Shift+C).

Oprócz pojedynczej sieci można również wyodrębnić za pomocą filtra klasę sieci (jeśli zdefiniowano jakiekolwiek klasy) w sekcji Net Classes panelu, a także interaktywnie zaznaczyć wiele sieci (przytrzymaj Ctrl podczas klikania nazw sieci w panelu PCB).

Linie połączeń konkretnej sieci można zaznaczyć, aby wyświetlić ich właściwości w panelu Properties, używając zapytania IsConnection And InNet('<NetName>') w panelu PCB Filter ().

Więcej informacji o pracy z językiem zapytań i panelami Filter znajdziesz na stronie Praca z językiem zapytań.

Przeglądanie sieci

W trybie Nets panelu PCB jego trzy główne sekcje zmieniają się, odzwierciedlając hierarchię sieci bieżącego projektu PCB (w kolejności od góry):

  • Net Classes, zgodnie z definicją na płytce.
  • Poszczególne elementy Nets należące do klasy.
  • Poszczególne elementy Primitives w obrębie sieci (pola lutownicze, przelotki, ścieżki i wypełnienia).

Klasy sieci

W górnej sekcji panelu (Net Classes) kliknij prawym przyciskiem myszy wpis sieci lub elementu sieci, a następnie wybierz Properties z wyświetlonego menu (lub kliknij wpis dwukrotnie), aby otworzyć okno dialogowe Edit Net Class, w którym można przeglądać lub edytować przynależność sieci do klasy, zmienić jej nazwę albo dodać kolejne klasy.

Klasami sieci można również zarządzać za pomocą następujących poleceń podmenu Design » Netlist w menu głównym lub podmenu Net Actions w menu kontekstowym zaznaczonych obiektów sieci:

  • Create NetClass from Selected Nets — to polecenie służy do tworzenia nowej klasy sieci na podstawie co najmniej dwóch sieci zaznaczonych w obszarze projektowym. Po uruchomieniu polecenia otworzy się okno dialogowe Object Class Name. Wprowadź w nim żądaną nazwę nowej klasy sieci. Po kliknięciu OK zostanie utworzona klasa sieci, a zaznaczone sieci zostaną do niej dodane.
  • Add Selected Net(s) to NetClass — to polecenie służy do dodawania jednej lub większej liczby zaznaczonych sieci do istniejącej klasy sieci. Po uruchomieniu polecenia otworzy się okno dialogowe Choose Net Class. Zawiera ono listę wszystkich istniejących klas sieci. Wybierz klasę docelową, a następnie kliknij OK. Sieci zostaną dodane do tej klasy.
  • Remove Selected Net(s) From NetClass — to polecenie służy do usuwania jednej lub większej liczby zaznaczonych sieci z istniejącej klasy sieci. Po uruchomieniu polecenia otworzy się okno dialogowe Choose Net Class. Zawiera ono listę wszystkich istniejących klas sieci. Wybierz klasę docelową, a następnie kliknij OK. Sieci zostaną usunięte z tej klasy.

Okno dialogowe Choose Net Class
Okno dialogowe Choose Net Class

Najłatwiejszym i najszybszym sposobem zaznaczania sieci (a właściwie należących do nich obiektów) w obszarze projektowania jest użycie panelu PCB pracującego w trybie Nets. Wybierz <All Nets> w sekcji Net Classes, a następnie zaznacz żądane sieci w sekcji Nets . W obszarze roboczym projektu zostanie zastosowany filtr, dzięki czemu zaznaczone pozostaną tylko obiekty elektryczne powiązane z wybranymi sieciami (upewnij się, że w panelu włączona jest opcja Select  oraz że tryb wyróżniania jest ustawiony na Mask lub Dim). Ułatwia to rozróżnianie obiektów, zwłaszcza podczas korzystania z metody dostępu za pomocą prawego przycisku myszy.
Aby dowiedzieć się więcej o pracy z klasami, zapoznaj się ze stroną Praca z klasami na schemacie i płytce PCB.

Sieci

Środkowa sekcja panelu wyświetla sieci należące do klas sieci wybranych w sekcji powyżej.

Domyślnie dla każdej sieci wyświetlane są następujące informacje:

  • — ta funkcja ma dwa zastosowania:

    • Color background — kolor przypisany do sieci. Kolor ten jest zawsze stosowany do linii połączeń sieci. Można go również zastosować do ścieżek tej sieci za pomocą funkcji nadpisywania kolorów sieci. Kliknij dwukrotnie, aby zmienić kolor tej sieci, lub kliknij prawym przyciskiem myszy, aby zmienić kolor wszystkich aktualnie zaznaczonych sieci.
    • checkbox — zaznacz tę opcję, aby zastosować kolor do ścieżek tej sieci (włączyć funkcję nadpisywania kolorów sieci). Kliknij prawym przyciskiem myszy, aby włączyć (lub wyłączyć) funkcję nadpisywania kolorów dla wszystkich aktualnie zaznaczonych sieci. Naciśnij F5, aby włączyć/wyłączyć nadpisywanie kolorów sieci w obszarze projektowania.

      ► Więcej informacji znajdziesz w sekcji Nadpisywanie kolorów sieci — wyświetlanie koloru sieci na poprowadzonych ścieżkach.

     

  • Name — nazwa sieci.

  • Node Count — całkowita liczba pól lutowniczych w tej sieci.

  • Routed Length — suma długości umieszczonych segmentów ścieżek i łuków tworzących trasę połączenia oraz odległości pokonywanych pionowo przez przelotki (patrz uwaga poniżej). Podczas obliczania długości poprowadzonych ścieżek nie są uwzględniane nakładające się segmenty ścieżek ani ich zagięcia wewnątrz pól lutowniczych.

  • Signal Length — dokładne obliczenie całkowitej odległości między węzłami. Umieszczone obiekty są analizowane w celu uwzględnienia obiektów ułożonych jeden na drugim lub nakładających się oraz krętych tras wewnątrz pól lutowniczych; uwzględniane są także długości przelotek. Jeśli sieć nie jest w pełni poprowadzona, uwzględniana jest również długość linii połączenia według metryki Manhattan (X + Y).

    Jeśli skonfigurowano reguły projektowe Length, stan poprowadzenia każdej sieci objętej regułą jest również oznaczany kolorem: żółtym, gdy długość trasy < minimum określone w regule, bez koloru, gdy sieć spełnia regułę, lub czerwonym, gdy długość trasy > maksimum określone w regule.

    Poniższe uwagi dotyczą obliczania długości sygnału:

    • Uwzględnia nakładanie się ścieżek i ich zagięcia wewnątrz pól lutowniczych.

    • Obsługuje trasy utworzone za pomocą obiektów innych niż ścieżki i łuki (np. obszaru lub wypełnienia).

    • Uwzględnia odległości pokonywane pionowo przez przelotki (patrz uwaga poniżej).

    • Uwzględnia Total Pin/Package Length dla tej sieci.

    • Uwzględnia długość Unrouted (Manhattan) dla tej sieci.

    • Niezgodność z obowiązującymi regułami projektowymi Length/Matched Length jest sygnalizowana wyświetlaniem długości sygnału na kolorowym tle: zbyt krótkie długości sygnału na żółtym, a zbyt długie na czerwonym.

      ► Więcej informacji o stosowaniu reguł projektowych Length i Matched Length znajdziesz w sekcji Dostrajanie długości.

    • Sygnał jest połączeniem punkt-punkt; z tego powodu długość sygnału w trybie Nets panelu jest wyświetlana tylko dla sieci z dwoma węzłami (dla sieci o innej liczbie węzłów wyświetlane jest 0). W przypadku sieci z więcej niż dwoma węzłami zdefiniuj xSignals, aby obliczyć długość ich sygnałów.

      ► Zobacz PCB — xSignals.

      ► Więcej informacji o xSignals znajdziesz w sekcji Definiowanie szybkich torów sygnałowych za pomocą xSignals.

  • Total Pin/Package Length — suma wszystkich wartości Pin Package Length we wszystkich polach lutowniczych danej sieci. Wartość ta jest definiowana jako właściwość pola lutowniczego PCB i można ją również określić we właściwościach wyprowadzenia na schemacie.

  • Unrouted (Manhattan) — suma odległości pionowych i poziomych (X+Y) wszystkich niepoprowadzonych odcinków.

Kliknij prawym przyciskiem myszy w tej sekcji, a następnie użyj podmenu Columns , aby dodać następujące kolumny:

  • Min/Max — ustawienia z obowiązujących reguł projektowych Length i Matched Length. Jeśli nie zdefiniowano odpowiednich reguł, używane są wewnętrzne wartości domyślne Min=0mil i Max=99999mil.

    ► Więcej informacji o tym, jak ustawienia Min i Max są wyznaczane na podstawie reguł projektowych Length i Matched Length, znajdziesz w sekcji Dostrajanie długości.

  • Estimated Length — jest to Routed Length powiększone o długość linii połączeń dla wszystkich odcinków, które pozostają do poprowadzenia. Dla niepoprowadzonej części nie jest używana długość Manhattan ; zamiast tego używana jest bezpośrednia odległość między punktami.
  • Delay — czas potrzebny na propagację sygnału wzdłuż danej trasy.
Vertical distance through a via — pionowa odległość pokonywana przez sygnał w przelotce to suma grubości wszystkich warstw (miedzi i dielektryka) między początkową a końcową warstwą miedzi, powiększona o połowę grubości warstwy początkowej i połowę grubości warstwy końcowej.

Długość i opóźnienie sieci objętej zdefiniowaną regułą projektową Supply Nets (lub należącej do klasy sieci używanej w takiej regule) nie są obliczane (wartości są wyświetlane w panelu jako n/a).

Kliknij dwukrotnie wpis danej sieci w sekcji Nets (lub kliknij ten wpis prawym przyciskiem myszy, a następnie wybierz polecenie Properties z menu kontekstowego), aby otworzyć okno dialogowe Edit Net, w którym możesz zmodyfikować właściwości sieci.

Okno dialogowe Edit Net można również otworzyć z obszaru projektowego, klikając prawym przyciskiem myszy umieszczony obiekt projektu, a następnie wybierając polecenie Net Actions » Properties z menu kontekstowego. Okno dialogowe otworzy się dla sieci nadrzędnej, do której należy obiekt.

Obiekty podstawowe

Wyświetlanie/uwzględnianie każdego typu elementu sieci w dolnym obszarze Primitives panelu zależy od tego, czy w menu kontekstowym została włączona odpowiednia opcja. Menu to jest dostępne po kliknięciu prawym przyciskiem myszy w obszarze Nets lub Primitives.

Kliknij prawym przyciskiem myszy wpis sieci lub elementu sieci, aby wybrać uwzględniane elementy.
Kliknij prawym przyciskiem myszy wpis sieci lub elementu sieci, aby wybrać uwzględniane elementy.

Pamiętaj, że menu kontekstowe listy Primitives oferuje również opcję utworzenia xSignal między dwoma zaznaczonymi elementami. Więcej informacji znajdziesz w sekcji PCB — xSignals.

Zarządzanie wyświetlaniem linii połączeń

Related page: Widok płytki PCB

Linie połączeń są cenną pomocą przy rozmieszczaniu i orientowaniu komponentów oraz podczas trasowania. Jednak ich obecność może również znacznie zmniejszać czytelność widoku. Aby temu zaradzić, edytor PCB udostępnia opisane poniżej funkcje, które pomagają projektantowi zarządzać wyświetlaniem linii połączeń.

Zmiana koloru linii połączeń

Podczas przenoszenia projektu ze schematu do obszaru roboczego PCB stosowane są domyślne ustawienia warstw i kolorów. W ramach tego procesu wszystkim liniom połączeń przypisywany jest domyślny kolor Connection Lines, zdefiniowany w sekcji System Colors na karcie Layers & Colors panelu Konfiguracja widoku (skrót L). Konfiguracje widoku są dostępne zarówno w obszarach roboczych 2D, jak i 3D, a także można je zapisywać i ponownie stosować (karta View Options panelu View Configuration).

Prostym sposobem wyróżnienia ważnych sieci podczas trasowania jest zmiana koloru ich linii połączeń. Aby to zrobić, kliknij dwukrotnie nazwę sieci w panelu PCB, aby otworzyć okno dialogowe Edit Net, w którym można edytować kolor linii połączeń (ustaw panel w trybie Nets).

Alternatywnie, aby zmienić kolor jednej or wielu sieci, najpierw zaznacz odpowiednie sieci w panelu PCB, a następnie kliknij zaznaczoną sieć prawym przyciskiem myszy i wybierz polecenie Change Net Color.

W panelu PCB kliknij zaznaczone sieci prawym przyciskiem myszy, aby zmienić kolor ich linii połączeń.
W panelu PCB kliknij zaznaczone sieci prawym przyciskiem myszy, aby zmienić kolor ich linii połączeń.

Wyświetlanie linii połączeń w kolorach warstw

Oprócz przypisywania koloru linii połączeń poszczególnym sieciom możesz również wyświetlać linie połączeń w kolorach warstw początkowej i końcowej, pomiędzy którymi przebiega połączenie. Jeśli linia połączenia biegnie od obiektu na jednej warstwie do obiektu na innej warstwie, zaczyna się kolorem warstwy pierwszego obiektu, a następnie, w miarę zbliżania się do obiektu na warstwie końcowej, płynnie przechodzi w kolor tej warstwy (jak pokazano na poniższym rysunku).

Pamiętaj, że to zastąpienie koloru gradientem jest stosowane tylko do sieci przebiegających między różnymi warstwami; jeśli połączenie zaczyna się i kończy na tej samej warstwie, zachowuje zdefiniowany kolor.

Ta funkcja jest przydatna podczas trasowania płytki wielowarstwowej, ponieważ wskazuje warstwę docelową, do której musi dotrzeć trasowane połączenie. Pamiętaj, że płynne przejście kolorów jest stosowane tylko do połączeń przebiegających między różnymi warstwami. Jeśli połączenie zaczyna się i kończy na tej samej warstwie, zachowuje przypisany kolor sieci.  

Aby korzystać z funkcji kolorów warstw, włącz opcję Use Layer Colors for Connection Drawing na karcie View Options panelu View Configurations, jak pokazano poniżej.

Linie połączeń można wyświetlać w kolorach ich warstw początkowych i końcowych. Na rysunku po prawej stronie usunięto fragmenty ścieżek kilku sieci, aby pokazać sposób wyświetlania linii połączeń. Connection lines can be colored to show their starting and ending layers
Linie połączeń można wyświetlać w kolorach ich warstw początkowych i końcowych. Na rysunku po prawej stronie usunięto fragmenty ścieżek kilku sieci, aby pokazać sposób wyświetlania linii połączeń.

Wyświetlanie linii połączeń w trybie pojedynczej warstwy

Płytka wielowarstwowa zawiera wiele nakładających się elementów, co utrudnia zrozumienie jej układu. Aby ułatwić sobie pracę, możesz szybko przełączyć wyświetlanie z włączonych warstw na tryb pojedynczej warstwy, naciskając skrót Shift+S.

Standardowo ukrywane są wtedy również wszystkie linie połączeń, które ani nie zaczynają się, ani nie kończą na bieżącej warstwie, ponieważ zakłada się, że nie są one istotne. Aby linie połączeń były zawsze wyświetlane, włącz opcję All Connections in Single Layer Mode na karcie View Options panelu View Configurations, jak pokazano poniżej.

Sterowanie wyświetlaniem linii połączeń w trybie pojedynczej warstwy.
Sterowanie wyświetlaniem linii połączeń w trybie pojedynczej warstwy.

Ukrywanie i wyświetlanie linii połączeń

Zamiast filtrować sieci za pomocą panelu PCB, możesz całkowicie ukryć jedną, wiele lub wszystkie linie połączeń. W podmenu View » Connections dostępnych jest kilka poleceń sterujących wyświetlaniem linii połączeń. Dostęp do tych poleceń podczas pracy można również uzyskać, naciskając skrót N. Dostępne polecenia umożliwiają:

  • Wyświetlanie lub ukrywanie wszystkich linii połączeń w projekcie.
  • Wyświetlanie lub ukrywanie wszystkich linii połączeń powiązanych z wybraną siecią.

    • Jeśli nie znasz położenia pola lutowniczego należącego do sieci ani jednej z jej linii połączeń, kliknij w pustym miejscu, aby otworzyć okno dialogowe z prośbą o podanie nazwy sieci. Jeśli nie masz pewności co do nazwy sieci, wpisz ? i kliknij OK , aby otworzyć okno dialogowe Nets Loaded, zawierające listę wszystkich wczytanych sieci projektu. Linie połączeń sieci wybranej w tym oknie zostaną ukryte po kliknięciu OK.
    • Aby wyświetlić lub ukryć linie połączeń sieci, do której przypisany jest obiekt w obszarze projektowania, możesz kliknąć prawym przyciskiem myszy obiekt należący do tej sieci i wybrać polecenie Net Actions » Show Nets lub Hide Nets z menu kontekstowego.
  • Wyświetlanie lub ukrywanie linii połączeń wszystkich sieci powiązanych z wybranym komponentem.

    • Jeśli nie znasz położenia komponentu, kliknij w pustym miejscu, aby otworzyć okno dialogowe z prośbą o podanie oznaczenia komponentu. Jeśli nie masz pewności co do oznaczenia, wpisz ? i kliknij OK , aby otworzyć okno dialogowe Components Placed, zawierające listę wszystkich komponentów w projekcie. Linie połączeń wszystkich sieci powiązanych z komponentem wybranym w tym oknie zostaną ukryte po kliknięciu OK.
    • Aby ukryć linie połączeń wszystkich sieci powiązanych z wybranymi komponentami, możesz kliknąć prawym przyciskiem myszy komponent (lub zaznaczyć kilka komponentów) i wybrać polecenie Component Actions » Show Nets lub Hide Nets z menu kontekstowego.
  • Wszystkie dostępne polecenia mają klawisze skrótów, co pozwala sprawnie wykonywać takie zadania jak ukrywanie wszystkich linii połączeń (N, H, A), a następnie wyświetlanie linii połączeń określonej sieci (N, S, N).
  • Podczas przesuwania komponentów wszystkie linie połączeń są automatycznie ukrywane. W trakcie przesuwania komponentu można przełączać sposób wyświetlania tych linii. W tym celu naciśnij klawisz N w trybie przesuwania. Naciskanie klawisza N w trybie przesuwania powoduje cykliczne przełączanie wskazania na wyświetlaczu Heads Up między opcjami Breaks, Hidden i Pad To Pad, zależnie od tego, jakie połączenia chcesz wyświetlić.

Topologia sieci

Układ lub kolejność, w jakiej węzły sieci są ze sobą połączone, nazywa się topologią sieci. Topologią sieci steruje odpowiednia reguła projektowa Routing Topology, której domyślnym ustawieniem jest topologia Shortest. Shortest oznacza, że węzły sieci są ze sobą połączone w sposób zapewniający najmniejszą łączną długość połączeń w tej sieci. Ta łączna długość jest monitorowana podczas przesuwania komponentu, a układ linii połączeń zmienia się dynamicznie, aby zachować jak najmniejszą długość całkowitą. Można to zaobserwować na animacji powyżej: linie biegnące w dół od dolnej części przesuwanego komponentu przeskakują podczas jego przemieszczania. Dzieje się tak za każdym razem, gdy jedno z połączonych pól lutowniczych znajdzie się bliżej innego pola w swojej sieci.

Stosowanie predefiniowanej topologii za pomocą reguły projektowej Routing Topology

Można tworzyć dodatkowe reguły projektowe Routing Topology, aby skonfigurować sieć (lub klasę sieci) do korzystania z innej topologii. Na poniższych ilustracjach po lewej stronie pokazano domyślną regułę topologii, a po prawej tę samą sieć po zastosowaniu nowej topologii prowadzenia połączeń — Starburst. W topologii Starburst połączenia rozchodzą się promieniście od pola lutowniczego, którego Electrical Type ma wartość Source (domyślnym typem wszystkich pól lutowniczych jest Load).

W topologii domyślnej linie połączeń są rozmieszczane tak, aby zapewnić najmniejszą łączną długość połączeń. W topologii Starburst wszystkie linie połączeń rozchodzą się promieniście od pola lutowniczego typu Source. Image showing the connection lines arranged in a Starburst net topology
W topologii domyślnej linie połączeń są rozmieszczane tak, aby zapewnić najmniejszą łączną długość połączeń. W topologii Starburst wszystkie linie połączeń rozchodzą się promieniście od pola lutowniczego typu Source.

Stosowanie niestandardowej topologii

W obrębie pojedynczej sieci połączenie między dwoma węzłami jest określane jako From-To. Aby sterować przebiegiem linii połączeń na poziomie poszczególnych wyprowadzeń, można ręcznie definiować połączenia From-To w sieci, tworząc w ten sposób niestandardową topologię sieci.

Połączenia From-To definiuje się, ustawiając panel PCB w tryb From-To Editor. Aby zdefiniować połączenie From-To, należy wybrać dwa Nodes on Net w panelu i kliknąć przycisk Add From To. Aby wyraźnie odróżnić połączenia From-To w obszarze projektowania, są one przedstawiane linią przerywaną zamiast ciągłej.

Zdefiniowano połączenie From-To między dwoma polami lutowniczymi. Zwróć uwagę, że linia From-To jest przerywana, a nie ciągła.
Zdefiniowano połączenie From-To między dwoma polami lutowniczymi. Zwróć uwagę, że linia From-To jest przerywana, a nie ciągła.

Gdy panel PCB działa w trybie From-To Editor, wszystkie linie połączeń, które nie są połączeniami From-To, są ukryte.

Tryb From-To Editor panelu PCB jest podzielony na trzy sekcje:

  • Nets
  • Nodes wybranej sieci
  • From-Tos on Net

Po kliknięciu pozycji sieci wszystkie jej węzły zostaną wczytane do środkowej części panelu. Dwukrotne kliknięcie pozycji sieci otworzy okno dialogowe Edit Net, w którym można edytować właściwości sieci, w tym przynależność węzłów.

Dodawanie połączeń From-To

Aby dodać zdefiniowane przez użytkownika połączenie From-To między dwoma węzłami wybranej sieci, zaznacz te dwa węzły w sekcji Nodes on Net panelu, a następnie kliknij przycisk Add From To.

Dwa węzły (pola lutownicze) połączenia From-To można wybrać bezpośrednio w obszarze projektowania. Po zaznaczeniu węzła odpowiadająca mu pozycja w sekcji Nodes on Net panelu również zostanie zaznaczona.

Nowo dodane połączenie From-To pojawi się na liście w sekcji From-To on Net panelu, a w obszarze projektowania będzie widoczne jako linia kropkowana między dwoma węzłami.

W sieci utworzono nowe połączenie From-To.
W sieci utworzono nowe połączenie From-To.

Zdefiniowane przez użytkownika połączenie From-To w obszarze projektowym.
Zdefiniowane przez użytkownika połączenie From-To w obszarze projektowym.

Aby usunąć połączenie From-To, zaznacz jego wpis w sekcji From-To on Net panelu, a następnie kliknij przycisk Remove.

Wybór predefiniowanej topologii

Topologia sieci to układ lub wzorzec połączeń między wyprowadzeniami. Domyślnie połączenia między wyprowadzeniami każdej sieci są rozmieszczane tak, aby ich łączna długość była jak najmniejsza.

Topologię sieci dobiera się z różnych powodów: w projektach szybkich układów cyfrowych, w których należy zminimalizować odbicia sygnałów, sieć ma topologię łańcuchową; w przypadku sieci masy można zastosować topologię gwiazdy, aby wszystkie ścieżki zbiegały się we wspólnym punkcie. Można utworzyć dedykowane połączenia From-To dla par węzłów w sieci lub wygenerować połączenia From-To dla całej sieci na podstawie jednej z dostępnych predefiniowanych topologii prowadzenia ścieżek.

Dostępne są następujące topologie, do których można uzyskać dostęp w sekcji From-To on Net panelu, klikając przycisk Generate:

  • Shortest — ta topologia łączy wszystkie węzły w sieci tak, aby łączna długość połączeń była jak najmniejsza.
  • Daisy Simple — ta topologia łączy wszystkie węzły kolejno w łańcuch. Kolejność węzłów jest wyznaczana tak, aby łączna długość połączeń była jak najmniejsza. Jeśli określono pola lutownicze źródła i terminatora, wszystkie pozostałe pola są łączone w łańcuch między nimi tak, aby uzyskać jak najmniejszą długość. Jeśli określono wiele źródeł (lub terminatorów), są one łączone w łańcuch na odpowiednich końcach.

  • Daisy Balanced — ta topologia dzieli wszystkie obciążenia na równe łańcuchy, których łączna liczba jest równa liczbie terminatorów. Łańcuchy te są następnie łączone ze źródłem w układzie gwiazdy. Wiele węzłów źródłowych jest łączonych w łańcuch.

  • Daisy Mid-Driven — ta topologia umieszcza węzły źródłowe w środku łańcucha, dzieli obciążenia po równo i łączy je w łańcuchy po obu stronach źródeł. Wymagane są dwa terminatory, po jednym na każdym końcu. Wiele węzłów źródłowych jest łączonych w łańcuch w środku układu. Jeśli liczba terminatorów jest inna niż dwa, stosowana jest topologia Daisy-Simple.

  • Starburst — ta topologia łączy każdy węzeł bezpośrednio z węzłem źródłowym. Jeśli występują terminatory, są one podłączane za każdym węzłem obciążenia. Wiele węzłów źródłowych jest łączonych w łańcuch, tak jak w topologii Daisy Balanced.

Pole lutownicze można zdefiniować jako źródło (Source), terminator (Terminator) lub obciążenie (Load), odpowiednio zmieniając wartość pola Electrical Type w trybie Pad panelu Properties. Aby przejść do trybu Pad panelu Properties, kliknij dwukrotnie wpis pola lutowniczego w sekcji Nodes on Net.

Ustawianie właściwości Electrical Type pola lutowniczego na Source w trybie Pad panelu Properties.
Ustawianie właściwości Electrical Type pola lutowniczego na Source w trybie Pad panelu Properties.

Po zmianie typu elektrycznego pola lutowniczego na Source lub Terminator w obszarze projektowym pojawi się oznaczenie „[S]” lub „[T]”, które pozwoli je odróżnić.

Uwagi

  • Linia połączenia wygenerowana przez system nie pojawia się w obszarze projektowym jako osobny obiekt. Wyświetlana jest tylko powiązana z połączeniem From-To linia połączenia między wyprowadzeniami, która służy jako wskazówka podczas interaktywnego lub automatycznego prowadzenia ścieżek.

  • Zdefiniowane przez użytkownika połączenie From-To jest wyświetlane w obszarze projektowym jako linia kropkowana, niezależna od linii połączenia między wyprowadzeniami, która również pojawia się po dodaniu połączenia From-To. Zdefiniowana przez użytkownika linia From-To określa początek i koniec powiązanej linii połączenia między wyprowadzeniami. Najlepiej zilustrować to na przykładzie. Rozważmy zdefiniowane przez użytkownika połączenie From-To dodane między logicznie połączonymi wyprowadzeniami dwóch komponentów. Dodawana i wyświetlana jest również linia połączenia (panel PCB skonfigurowany w trybie Nets):

  • Linia połączenia między wyprowadzeniami — używana do prowadzenia ścieżek — zasłania osobną, zdefiniowaną przez użytkownika linię From-To. Jednak po rozpoczęciu prowadzenia ścieżki można zauważyć, że są to dwie niezależne linie:

  • Jeśli prowadzenie ścieżki zostanie teraz wstrzymane, analizator sieci doda linię połączenia w celu zachowania wymaganej topologii. Jest ona wyświetlana jako linia kropkowana (nazywana znacznikiem przerwanej sieci — Broken Net Marker) i wskazuje, że między tymi dwoma punktami należy poprowadzić ścieżkę, aby zachować topologię określoną przez użytkownika poprzez dodanie połączenia From-To:

  • Jeśli połączenia From-To zostaną zdefiniowane przez użytkownika tylko dla części sieci, edytor PCB ustawi pozostałe połączenia między wyprowadzeniami (połączenia From-To wygenerowane przez system) zgodnie z topologią Shortest.

  • Typ połączenia From-To określa sposób, w jaki analizator połączeń traktuje linię połączenia w obszarze projektowym, na przykład podczas przesuwania obiektu należącego do sieci lub ręcznego prowadzenia ścieżek w części sieci:

    • Połączenie From-To wygenerowane przez system — linia połączenia może być przesuwana w razie potrzeby w ramach ponownej optymalizacji wykonywanej przez analizator sieci w celu zachowania domyślnej topologii sieci (tj. Shortest).
    • Połączenie From-To zdefiniowane przez użytkownika — jeśli połączenie From-To nie powstało w wyniku wybrania predefiniowanej topologii, linia połączenia nie jest uwzględniana w procesie ponownej optymalizacji wykonywanej przez analizator sieci. Jeśli połączenie From-To jest częścią predefiniowanej topologii sieci (innej niż Shortest), analizator sieci może uwzględnić je w ponownej optymalizacji, pod warunkiem zachowania wybranej topologii.

     

  • Zgodność wykonania z niestandardowymi topologiami zdefiniowanymi za pomocą połączeń From-To można sprawdzić podczas wsadowego sprawdzania reguł projektowych (DRC) dla reguł Routing Topology zastosowanych do odpowiednich sieci. Naruszenie jest wykrywane, jeśli między polami lutowniczymi połączenia From-To istnieje połączenie elektryczne, a najkrótsza ścieżka zawiera co najmniej jedno inne pole lutownicze tej sieci.

    Javascript ID: RoutingTopology_FromTos_AD24_5

    Między trzema polami lutowniczymi utworzono dwa połączenia From-To — od pola 1 do pola 2 oraz od pola 2 do pola 3

    Ścieżki poprowadzono zgodnie z konfiguracją połączeń From-To — między polami 1 i 2 oraz między polami 2 i 3. Nie wykryto naruszenia reguły Routing Topology.

    Ścieżki poprowadzono z rozgałęzieniem w kształcie litery T. Na trasach zgodnych z konfiguracją połączeń From-To nie ma dodatkowych pól lutowniczych, dlatego nie wykryto naruszenia reguły Routing Topology.

    Ścieżki poprowadzono między polami 1 i 3 oraz między polami 2 i 3. Taki układ ścieżek nie odpowiada konfiguracji połączeń From-To, ponieważ na trasie między polami 1 i 2 znajduje się dodatkowe pole 3. Z tego powodu wykryto naruszenie reguły Routing Topology dla połączenia From-To między polami 1 i 2.

    Naruszenia nie będą wykrywane w przypadku sieci zawierających dużą liczbę pól lutowniczych (ponad 20) lub obiektów podstawowych (ponad 1024).

    Obsługa kontroli DRC topologii trasowania jest w fazie otwartej bety i jest dostępna po włączeniu opcji PCB.Rules.CheckRoutingTopology w oknie dialogowym Advanced Settings.

Menedżer listy połączeń

Okno dialogowe Netlist Manager, dostępne po wybraniu polecenia Design » Netlist » Edit Nets z menu głównego, udostępnia narzędzia umożliwiające efektywne zarządzanie listą połączeń płytki. W razie potrzeby można dodawać, edytować lub usuwać sieci, a także edytować właściwości wyprowadzeń (lub padów) komponentów należących do tych sieci. Okno to zapewnia również dostęp do innych narzędzi zarządzania listą połączeń, w tym do tworzenia listy połączeń na podstawie połączonych obszarów miedzi na PCB oraz eksportowania listy połączeń z PCB.

Okno dialogowe Netlist Manager Okno dialogowe Netlist Manager

Raportowanie sieci

Aby wygenerować raport stanu listy połączeń z aktywnego dokumentu PCB, wybierz polecenie Reports » Netlist Status z menu głównego. Raport ten zawiera szczegółowe informacje o liście połączeń płytki z poprowadzonymi ścieżkami. Wymienia wszystkie sieci i dla każdej z nich wskazuje warstwy użyte do prowadzenia ścieżek oraz całkowitą fizyczną długość poprowadzonych ścieżek. Po uruchomieniu polecenia generowany jest raport — Net Status - <PCBDocumentName>.html — który zostaje otwarty jako aktywny dokument. Raport zawiera każdą sieć; kliknij nazwę sieci, aby podświetlić ją w dokumencie PCB. Dane dotyczące fizycznej długości poprowadzonych ścieżek są początkowo wyświetlane w jednostkach miary określonych dla projektu płytki. Użyj pola Units  w raporcie, aby w razie potrzeby szybko przełączać się między jednostkami imperialnymi a metrycznymi.

  • Raport jest również generowany w formacie .txt. Oba formaty raportu są zapisywane w folderze określonym we wpisie Output Path na karcie Opcje okna dialogowego Options for Project. Tylko raport w formacie HTML jest dodawany do projektu nadrzędnego w panelu Projekty i można go znaleźć w podfolderze Generated\Documents.
  • Raport zawiera długość poprowadzonych połączeń, która uwzględnia pionową odległość pokonywaną przez przelotki w danej sieci. Należy pamiętać, że mechanizm obliczania tej długości nie uwzględnia nakładających się segmentów ścieżek ani meandrów ścieżek wewnątrz pól lutowniczych, więc wynik może być niedokładny. Aby uzyskać dokładniejszą długość, użyj Signal Length, którą można wyświetlić w trybie sieci panelu PCB. Panel PCB również umożliwia tworzenie raportu. Kliknij prawym przyciskiem myszy listę sieci w panelu, aby skonfigurować wymagane kolumny, a następnie kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz Reports, aby otworzyć okno dialogowe Report Preview, w którym można wyeksportować raport w różnych formatach.
AI-LocalizedTłumaczenie SI
Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz tekst/obraz i naciśnij Ctrl + Enter aby wysłać nam wiadomość.
Contents
Dostępność funkcji

Dostępne funkcje zależą od tego, z którego rozwiązania Altium korzystasz – Altium Develop, Altium Agile Teams, Altium Agile Enterprise lub Altium Designer (w ramach aktywnej subskrypcji terminowej).

Jeśli opisana funkcja nie jest widoczna w Twoim oprogramowaniu, skontaktuj się z działem sprzedaży Altium, aby dowiedzieć się więcej.

Starsza dokumentacja

Dokumentacja Altium Designer nie jest już wersjonowana. Jeśli potrzebujesz dostępu do dokumentacji dla starszych wersji Altium Designer, odwiedź sekcję Starsza dokumentacja na stronie Inne instalatory.

Contents