Определение, определение и управление правилами проектирования печатных плат

Altium Training

Altium Essentials: PCB Design Rules Creation

This content is part of the official Altium Professional Training Program. For full courses, materials and certification, visit Altium Training.

What approach do I use for defining design constraints?

Altium Designer предлагает два различных подхода к определению проектных ограничений: диалоговое окно PCB Rule and Constraints Editor (описано на этой странице) и Constraint Manager.

Constraint Manager доступен в проекте разработки PCB только в том случае, если параметр Constraint Management был включен в диалоговом окне Create Project dialog при создании этого проекта. Обратите внимание:

  • Если Constraint Manager был включен для проекта PCB, то диалоговое окно PCB Rule and Constraints Editor not доступно в редакторе PCB.

  • Если Constraint Manager не был not включен для проекта PCB, можно использовать только прежние подходы к определению проектных ограничений (использование design directives и диалогового окна PCB Rule and Constraints Editor ).

Чтобы быстро проверить, какой подход к управлению проектными ограничениями используется в текущем проекте PCB, откройте PCB-документ проекта, нажмите главное меню Design и посмотрите, какая команда доступна:

  • Constraint Manager – для этого проекта используется Constraint Manager .

  • Rules – для этого проекта используется диалоговое окно PCB Rule and Constraints Editor .

Редактор PCB использует концепцию Design Rules для определения требований проекта. Проектные требования применяются с помощью элегантного подхода target these objects and apply those requirements - . В совокупности правила проектирования образуют «набор инструкций», которому следует редактор PCB. Они охватывают все аспекты проекта — от ширины проводников, зазоров, стилей подключения полигонов, стилей переходных отверстий при трассировке и т. д.; многие из правил могут контролироваться в реальном времени с помощью онлайн-Design Rule Checker (DRC), а также в любой момент можно выполнить пакетную проверку для формирования отчета DRC. Правила определяются независимо от объектов.

Правила проектирования нацелены на конкретные объекты и применяются иерархически; например, может существовать правило зазора для всей платы, затем правило зазора для класса цепей, а затем ещё одно — для одного из контактных площадок в этом классе. Используя приоритет правила и его область действия, редактор PCB может определить, какое правило применяется к каждому объекту в проекте.

Правило нацеливается на объекты с помощью управляемого ключевыми словами языка запросов, который может варьироваться от общих идентификаторов, таких как NetClass или All, до строго определенного запроса, точно охватывающего сложное, специфичное для конкретной ситуации проектное требование.

Имея хорошо определенный набор правил проектирования, вы сможете успешно завершать проекты плат с различающимися и зачастую строгими требованиями. Кроме того, поскольку редактор PCB работает на основе правил, время, потраченное на их настройку в начале проекта, позволит вам эффективно сосредоточиться непосредственно на разработке, будучи уверенным, что система правил активно работает для обеспечения успешного результата.

Подробную информацию о проверке заданных правил проектирования см. в разделе Design Rule Checking (DRC).

Основы системы правил PCB

Система правил, встроенная в PCB-редактор программы, имеет несколько фундаментальных особенностей, которые отличают её от большинства других систем правил проектирования, используемых в других средах редактирования PCB:

  • Rules are separate from the objects – правило добавляется не как атрибут объекта, а в общий список правил, после чего для него задается область действия, чтобы применить его к объекту. Это позволяет применять правила к нескольким объектам, а также изменять их или применять к другим объектам — что в противном случае было бы неудобно, если бы приходилось менять атрибуты правила на уровне каждого отдельного объекта.

  • Rules are targeted (scoped) by writing a query – вместо использования набора фиксированных, предопределенных областей действия правил применяется гибкая система запросов для определения объектов, к которым относится правило. Это обеспечивает точный контроль над целью каждой без исключения проектной нормы.

  • Rules for any design situation – можно определить несколько правил одного и того же типа и нацелить их на разные наборы объектов, что позволяет полностью контролировать определение ограничений платы. Например, можно задать разные правила ширины для трассировки цепей с различной шириной на разных слоях.

  • Each rule has a priority – любой объект проекта может подпадать под действие нескольких правил одного и того же типа, что покрывает как общие, так и более специфические ситуации. Для разрешения конфликтов между правилами используется приоритет. Система просто проходит по правилам от самого высокого приоритета к самому низкому и выбирает первое, выражение области действия которого соответствует проверяемому объекту или объектам.

  • There are two types of rules – унарные правила (правила, определяющие требуемое поведение объекта) и бинарные правила (правила, определяющие взаимодействие между двумя объектами).

Правила проектирования в Altium Designer задаются и управляются из диалогового окна PCB Rules and Constraints Editor , как описано на этой странице. В качестве альтернативного подхода для управления правилами проектных ограничений можно использовать основанный на документах Constraints Editor (вкладка документа [Constraints]).

 
 
 
 
 

Определение и управление правилами проектирования

Диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor открывается командой Design » Rules из главного меню.

Команды Rules нет в меню Design? Проверьте, доступно ли у вас диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor — узнайте больше.

Диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor содержит два раздела:

  1. Дерево слева содержит список различных категорий правил. Разверните категорию, чтобы увидеть доступные отдельные типы правил. Разверните тип правила, чтобы отобразить все правила этого типа, которые определены в данный момент.

    Дополнительную информацию о доступных типах правил и их ограничениях см. на странице PCB Design Rule Types и её дочерних страницах.

  2. Правая часть диалогового окна показывает информацию в зависимости от того, что выбрано в дереве в данный момент: либо сводку по определенным правилам выбранного типа или категории, либо все определенные правила для всей системы, либо, если выбрано конкретное правило, ограничения этого правила.

    • Щелкните по корневой папке, чтобы открыть в основной области редактирования диалогового окна сводный список всех конкретных правил, определенных для всех типов правил проектирования во всех категориях.

    • Щелкните по папке категории, чтобы открыть сводный список всех конкретных правил, определенных для всех связанных типов правил проектирования этой категории.

    • Щелкните по папке типа правила, чтобы открыть сводный список всех конкретных правил, определенных для этого типа.

    В сводном списке каждое правило приводится со следующими данными:

    • Name - имя правила.

    • Priority - текущий приоритет правила.

    • Enabled - включено или отключено ли правило в данный момент (щелкните, чтобы переключить это состояние). Отключенное правило будет отображаться в сводном списке серым цветом.

    • Type - тип правила.

    • Category - категория правил, к которой оно относится.

    • Scope - область действия правила (то есть к какому объекту или объектам оно применяется).

    • Attributes - атрибуты ограничений, заданные для правила.

    Щелкните по записи конкретного правила в панели дерева папок (или дважды щелкните по его записи в сводном списке), чтобы открыть элементы управления для настройки его определения:

    • Name - текущее имя правила. При необходимости его можно изменить.

    • Comment - в этом поле отображается любой комментарий, добавленный к правилу, например содержательное описание того, для чего это правило используется.

    • Unique ID - уникальный идентификатор правила. Каждое правило само по себе является объектом проекта и, следовательно, самостоятельной единицей данных. Использование ID обеспечивает уникальность. Особенно важен Unique ID для правила, созданного в области схемы. При добавлении параметров правил проектирования к объектам на схеме каждому параметру правила присваивается уникальный ID. Те же ID присваиваются соответствующим правилам проектирования, создаваемым в PCB. Благодаря этому Unique ID ограничения правила можно редактировать как на стороне схемы, так и на стороне PCB, а изменения будут переданы при синхронизации.

    • Test Queries - нажмите, чтобы открыть диалоговое окно Test Queries Result dialog, которое показывает количество объектов, затронутых правилом с учетом заданных вами специализаций правила. Это позволяет увидеть, есть ли объекты, соответствующие запросу, а также проверить, соответствует ли набор объектов, затрагиваемых фильтрами и правилами, вашим ожиданиям. 

    • Rule Scoping Controls - эта область содержит элементы управления для определения области действия правила с точки зрения объектов, к которым оно применяется, или объектов, между которыми оно действует.

    • Constraints - в этой области диалогового окна представлены ограничения, применимые к редактируемому типу правила. Используйте различные элементы управления для настройки этих ограничений нужным образом. Нажмите F1 над областью ограничений, чтобы открыть страницу для данного типа правила в разделе документации PCB Design Rule Types.

Диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor — центральный инструмент управления правилами проектирования.
Диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor — центральный инструмент управления правилами проектирования.

  • Поисковый механизм диалогового окна позволяет использовать его в простом режиме поиска, вводя соответствующие ключевые слова Name, Type, Category или Attribute в основное поле Search.

  • Нажмите кнопку Switch to Document View внизу диалогового окна, чтобы открыть Constraints Editor, представляющий собой интерактивный документ Rules. 

Просмотр правил проектирования

Новая плата, создаваемая программой по умолчанию, будет включать правила, которые нужны не в каждом проекте, а многие другие правила проектирования потребуется скорректировать в соответствии с требованиями вашего проекта. По этой причине очень важно проверить правила проектирования. Это можно сделать в PCB Rules and Constraints Editor. Выберите Design Rules в верхней части дерева слева, затем просмотрите столбец Attributes, чтобы увидеть все правила и быстро найти те, для которых нужно изменить значения.

При создании новой платы в нее включаются стандартные правила проектирования, которые могут быть не нужны для вашего проекта. Лишние правила можно отключить, щелкнув по записи Design Rules или по записи конкретной категории в PCB Rules and Constraints Editor, а затем отключив правила (снимите флажки в столбце Enabled).

Плата по умолчанию также использует британские единицы измерения. Если в вашей плате используются метрические единицы, многие значения правил, например расширение паяльной маски, изменятся с округленных значений вроде 4mil на 0.102mm, а значение по умолчанию для Minimum Solder Mask Sliver изменится с 10mil на 0.254mm. Хотя этот младший разряд, например 0.002mm, несущественен с точки зрения генерации выходных данных, вы можете отредактировать эти параметры в правилах проектирования, если вас это смущает.

При просмотре правил проектирования обратите внимание, что при необходимости порядок столбцов можно изменить.
При просмотре правил проектирования обратите внимание, что при необходимости порядок столбцов можно изменить.

Стандартные правила проектирования

При создании нового документа PCB в него включается ряд стандартных правил, которые необходимы для корректной работы системы проверки правил проектирования. Если стандартное правило удалено, оно автоматически создается заново при закрытии PCB Rules and Constraints Editor. Если есть правила проектирования, которые вы не хотите использовать, правильный способ управления ими — отключить их. 

Чтобы отключить правило, переключите соответствующий параметр Enable для этого правила в одном из сводных списков в правой части диалогового окна PCB Rules and Constraints Editor. Отключенное правило отображается как «затененное». Подробнее о отключении правил проектирования.

Используйте параметр Enable, чтобы отключить правило, которое вам не нужно. Отключенное правило отображается как «затененное».Используйте параметр Enable, чтобы отключить правило, которое вам не нужно. Отключенное правило отображается как «затененное».

Значения правил по умолчанию внутренне определены в mil и могут не подходить для ваших проектов. Чтобы использовать собственные стандартные правила и значения, вы можете:

  • создать и использовать шаблон проекта, или

  • создать подходящий пустой файл платы с правилами, настроенными так, как вам требуется, и копировать эту плату для нового проекта, или

  • экспортировать свой набор шаблонных правил в файл правил PCB (*.RUL), а затем импортировать эти правила в текущий проект платы. Подробнее о экспорте и импорте правил проектирования.

Нажмите кнопку Create Default Rules, чтобы заново сгенерировать стандартный набор правил проектирования для PCB. Если вы удалили правила, вернуть список правил по умолчанию можно, нажав эту кнопку. Если стандартное правило было изменено, оно не будет сброшено или заменено.

Создание нового правила

Чтобы добавить новое правило проектирования из диалога PCB Rules and Constraints Editor, перейдите в левом дереве к нужному типу правила и выберите его, затем нажмите кнопку New Rule под сводным списком правил или щелкните правой кнопкой мыши по нужному типу правила и выберите New Rule в контекстном меню.

Новое правило будет добавлено в дерево папок, а также появится в сводном списке для этого типа правил. Имя правила будет выделено полужирным, чтобы показать, что оно новое и еще не было «применено».

Пример создания нового правила проектирования PCB.
Пример создания нового правила проектирования PCB.

Когда добавляется новое правило, ему изначально присваивается имя по умолчанию на основе конкретного типа правила. Например, если вы добавите новое правило Clearance, именем по умолчанию будет Clearance. Если это имя по умолчанию не изменить, добавление еще одного нового правила того же типа приведет к созданию такого же имени правила с увеличивающимся числовым суффиксом (то есть Clearance_1, Clearance_2 и т. д.).

Когда для определенного типа правила создается новое правило, ему автоматически назначается приоритет 1 (самый высокий приоритет). Если уже существуют другие правила этого типа, их приоритеты будут соответственно сдвинуты на единицу вниз. После этого они считаются измененными — даже если на уровне области действия/ограничений они специально не изменялись. Поэтому все такие существующие правила этого типа будут отображаться как измененные (полужирным со звездочкой).

Чтобы получить доступ к атрибутам области действия и ограничений для правила, либо щелкните запись правила в панели дерева папок, либо дважды щелкните его запись в сводном списке. Главное окно редактирования диалога изменится, предоставив доступ к элементам управления для задания атрибутов области действия и ограничений этого правила.

Доступ к подробным элементам управления правилом, включая область действия и ограничения.
Доступ к подробным элементам управления правилом, включая область действия и ограничения.

Чтобы полностью определить новое правило:

  • Дайте правилу понятное имя, чтобы его можно было легко идентифицировать.
  • Определите область действия правила, выбрав параметры области действия из раскрывающегося списка (или списков), либо введя запрос (или запросы для бинарного правила).
  • Задайте ограничения правила.
  • Задайте приоритет правила.

Использование мастера правил для создания нового правила

Новое правило также можно создать с помощью Design Rule Wizard. Доступ осуществляется напрямую с помощью команды Design » Rule Wizard или нажатием кнопки Rule Wizard в нижней части диалога PCB Rules and Constraints Editor.

Кнопка Rule Wizard будет недоступна, если в существующих правилах есть изменения, которые еще не были «применены».

Используйте страницы Wizard для создания нового правила проектирования. Шаги следующие:

  1. Выберите нужный тип правила и задайте ему понятное имя (и комментарий, если требуется).
  2. Определите область действия правила. У вас будет возможность дополнительно уточнить область действия с помощью встроенной в мастер версии Query Builder.
  3. Задайте приоритет правила.
Если на последней странице Wizard включен параметр Launch main design rules dialog, после нажатия кнопки Finish откроется диалог PCB Rules and Constraints Editor. Этот диалог можно использовать для редактирования ограничений только что созданного правила.

Используйте Design Rule Wizard для упрощения создания правил.
Используйте Design Rule Wizard для упрощения создания правил.

Дублирование существующего правила

Чтобы быстро создать идентичную копию существующего правила, используйте функцию дублирования. К этой функции можно получить доступ двумя способами:

  • Используйте дерево слева, чтобы перейти к нужному существующему правилу, щелкните правой кнопкой мыши и выберите Duplicate Rule в контекстном меню.

  • Перейдите к конкретному типу правила в дереве слева, выберите правило для дублирования в сводном списке справа, затем нажмите кнопку Duplicate Rule под списком.

Упростите создание похожих правил с помощью функции дублирования правил.
Упростите создание похожих правил с помощью функции дублирования правил.

Дублированное правило будет названо так же, как исходное, с добавлением суффикса (например, _1) для различения. Его определение (область действия, ограничения и т. д.) будет идентично исходному. Что касается приоритета, ему будет назначен следующий приоритет ниже приоритета исходного правила. Так, например, если исходное правило имеет приоритет 1, дубликату будет назначен приоритет 2.

Создание правила из панели PCB Filter

Поскольку область действия правила проектирования задается для применения к целевому набору объектов проекта, может быть проще (и быстрее) сначала определить эти объекты, а затем создать правило проектирования, нацеленное на них. Панель PCB Filter panel предоставляет возможность создавать правило проектирования, область действия которого использует текущее выражение запроса, заданное в панели. Поэтому вместо того чтобы пытаться представить, на какие объекты будет нацелено выражение запроса might, используйте панель PCB Filter для проверки и корректировки выражения запроса, пока не будут отфильтрованы только нужные объекты. Затем, создав правило, использующее это выражение запроса, вы гарантированно нацелитесь на правильный набор объектов.

Чтобы добавить новое правило проектирования:

  1. Нажмите кнопку Create Rule. Появится диалог Choose Design Rule Type. В этом диалоге перечислены все категории и типы правил, доступные в документе PCB.
  2. Выберите тип создаваемого правила, затем нажмите OK (или дважды щелкните непосредственно по записи).
  3. Появится диалог PCB Rules and Constraints Editor. Будет создано правило выбранного типа, и отобразится главное окно редактирования правила, готовое для задания конкретных ограничений для этого правила. Для области действия правила будет установлен параметр Custom Query, а выражение запроса из панели PCB Filter будет соответствующим образом введено в область запроса.
  4. При необходимости внесите изменения в имя правила и его ограничения. При необходимости также измените его приоритет (по умолчанию ему будет назначен самый высокий приоритет).

Создайте новое правило проектирования непосредственно из панели PCB Filter — выражение запроса фильтра используется как область действия правила.
Создайте новое правило проектирования непосредственно из панели PCB Filter — выражение запроса фильтра используется как область действия правила.

Повторное использование ранее применявшихся выражений запроса

Со временем в процессе трассировки различных плат будет создано некоторое количество полезных выражений запросов. Как правило, вам потребуется применять и повторно применять одни и те же запросы не только в рамках одного проекта но и в разных проектах. Для этого PCB Filter panel поддерживает концепции Historical и Favorite запросов.

Когда запрос вводится и применяется из панели, он добавляется в «список истории» запросов. Кроме того, этот запрос можно добавить в «список избранного» запросов, нажав кнопку Add To Favorites. Используйте кнопки History и Favorites на панели, чтобы открыть соответствующие вкладки с теми же названиями в диалоговом окне Expression Manager dialog и просмотреть эти списки.

Получайте доступ к истории примененных выражений запросов и формируйте список избранных выражений для многократного повторного использования.
Получайте доступ к истории примененных выражений запросов и формируйте список избранных выражений для многократного повторного использования.

Чтобы использовать выражение из любого из этих списков, дважды щелкните по его записи или выберите запись и нажмите кнопку Apply Expression. Диалоговое окно Expression Manager закроется, а выражение будет загружено в область Filter панели PCB Filter.

Эта функциональность упрощает (и ускоряет) создание правил с необходимой областью действия: извлеките историческое или избранное выражение запроса, убедитесь, что оно по-прежнему нацелено на нужный набор объектов (примените фильтр), затем создайте правило, использующее это выражение в своей области действия, как описано в предыдущем разделе.

Область действия правила проектирования

PCB-редактор Altium Designer работает в среде, управляемой правилами. Требования к проектированию обеспечиваются четко определенным набором правил проектирования, которые в совокупности задают ограничения для платы. Правила проектирования нацелены на определенные объекты внутри проекта. Чтобы система правил PCB понимала, к каким объектам применяется данное правило, ей необходимо знать область действия этого правила, то есть границы его применения. Scoping, или нацеливание правила, выполняется в диалоговом окне PCB Rules and Constraints Editor.

Стандартные правила проектирования, а также новое добавленное правило, имеют стандартную область действия All, что означает применение к all objects на плате. С помощью раскрывающегося списка можно быстро настроить простую область действия правила.

Задайте область действия правила проектирования, чтобы определить его применение к объектам проекта.
Задайте область действия правила проектирования, чтобы определить его применение к объектам проекта.

Вместо того чтобы ограничиваться заранее определенным списком возможных вариантов нацеливания, каждое правило проектирования можно точнее ограничить, задав так называемый Query.

Чтобы ввести запрос, установите первый раскрывающийся список Where The Object Matches в значение Custom Query. В нем будет отображаться запрос, который в данный момент используется механизмом правил для этого правила на основе текущих настроек раскрывающихся списков.

По сути, запрос — это инструкция для программного обеспечения, определяющая набор целевых объектов проекта. Запросы записываются с использованием ключевых слов запросов. Точно так же, как запрос можно написать на панели Filter panel для поиска определенного набора объектов, его также можно использовать для определения объектов, на которые нацелено каждое правило. Пример:

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

Если этот запрос использовать в качестве области действия для правила Width rule, то при трассировке цепи VBAT и переключении на нижний слой ширина дорожки автоматически изменится на ширину, заданную в ограничениях этого правила. Кроме того, при запуске проверки правил проектирования любая трассировка цепи VBAT на нижнем слое должна будет иметь указанную ширину, иначе это будет отмечено как нарушение.

Настройка области действия правил основана на системе запросов. Используйте параметр Custom Query, чтобы просмотреть текущий запрос и при необходимости изменить его с помощью ключевых слов запросов.
Настройка области действия правил основана на системе запросов. Используйте параметр Custom Query, чтобы просмотреть текущий запрос и при необходимости изменить его с помощью ключевых слов запросов.

В зависимости от того, является ли правило унарным или бинарным, потребуется определить соответственно одну или две области действия. Для унарного правила проектирования будут доступны элементы управления для задания одной области действия правила. Используйте параметры, доступные в области Where The Object Matches, чтобы помочь в построении выражения запроса, которое будет отображаться в области справа. Для бинарного правила проектирования будут доступны элементы управления для Where The First Object Matches и Where The Second Object Matches , чтобы определить обе области действия правила. Используйте доступные раскрывающиеся списки каждого из них для построения выражения запроса. Элементы управления одинаковы независимо от того, определяется одна или две области действия.

Когда изменяются позиционные обозначения компонентов PCB или имена полигонов, ссылки в правилах проектирования, использующих пользовательские запросы, обновляются автоматически. Запросы в правилах проектирования, ссылающиеся на позиционные обозначения компонентов PCB, изменяются, когда обозначения переаннотируются, обновляются через ECO, или вручную редактируются на плате.

Обновление запросов правил при изменении позиционных обозначений компонентов доступно, когда в диалоговом окне Advanced Settings dialog включен параметр PCB.Rules.UpdateQueryOnComponentDesignatorChange.

Обновление запросов правил при изменении имен полигонов доступно, когда в диалоговом окне Advanced Settings dialog включен параметр PCB.Rules.UpdateQueryOnPolygonNameChange.

Если в запросе есть синтаксическая ошибка, правило будет считаться недействительным и будет выделено красным цветом в диалоговом окне PCB Rules and Constraints Editor — как в дереве правил слева, так и в любом сводном представлении (категория правила или тип правила), где это правило отображается. Кроме того, текст типа правила и категории правила также отображается красным цветом в дереве правил слева. Поэтому, даже если вы свернули область дерева правил, содержащую недействительное правило, вы все равно получите уведомление об этом на более высоком уровне иерархии. Предупреждающее сообщение также появится, если вы попытаетесь закрыть диалоговое окно. Область действия правила с синтаксической ошибкой может значительно замедлить процесс анализа DRC в режимах Online и Batch. Обязательно исправляйте все области действия правил, которые содержат синтаксические ошибки.

Параметры области действия

Предусмотрены простые параметры задания области действия, позволяющие быстро генерировать запросы области действия. Выберите один из параметров в первом раскрывающемся поле и, при необходимости, используйте последующие раскрывающиеся списки для выбора соответствующей цели, например цепи, слоя, посадочного места, корпуса и т. д. Отображаемые параметры области действия зависят от типа правила.

Быстро создавайте запрос с помощью простых параметров области действия.
Быстро создавайте запрос с помощью простых параметров области действия.

Примеры простых параметров области действия:

  • All - создать запрос области действия, нацеленный на все объекты проекта.

  • Net - создать запрос области действия, нацеленный на все объекты в определенной цепи. Появится дополнительный раскрывающийся список, в котором можно выбрать нужную цепь из списка доступных вариантов, включая No Net.

  • Net Class - создать запрос области действия, нацеленный на все объекты в определенном классе цепей. Появится дополнительный раскрывающийся список, в котором можно выбрать нужный класс цепей из списка доступных вариантов, включая All Nets.

  • Layer - создать запрос области действия, нацеленный на все объекты на определенном слое. Появится дополнительный раскрывающийся список, в котором можно выбрать нужный слой из списка доступных вариантов.

  • Net and Layer - создать запрос области действия, нацеленный на все объекты в определенной цепи и на определенном слое. Появятся два дополнительных раскрывающихся списка, в которых можно выбрать нужные цепь и слой.

Когда вы задаете область действия правила с помощью простых параметров области действия, запрос все равно создается. Запрос отображается, если в первом раскрывающемся поле выбрать Custom Query.

Параметр Custom Query позволяет написать собственный, возможно более сложный, но и более специфичный запрос. Вы можете ввести собственный конкретный запрос для области действия правила непосредственно в области запроса справа. Либо для помощи в создании логических выражений запросов доступны две функции. Это Query Builder и Query Helper. Они могут быть полезны, если вы не уверены в синтаксисе запроса или в доступных ключевых словах.

Используйте параметр Custom Query для создания более сложного выражения запроса.
Используйте параметр Custom Query для создания более сложного выражения запроса.

  • Если вы хорошо знакомы с Query Language, то можете ввести выражение запроса непосредственно в область запроса. Вы также можете вставить выражение запроса из вашего любимого редактора прямо в эту область, либо скопировать выражение запроса во внешний редактор, или даже вставить запрос во вторую область действия бинарного правила. Это особенно полезно, если обе области действия сложны и отличаются лишь незначительно.

  • Query Builder — это более простой способ построения запроса, использующий контекстно-зависимые типы условий и значения, которые позволяют собирать запрос только из релевантных «строительных блоков». Для расширенного построения запроса с полной спецификацией ключевых слов и синтаксисом операторов используйте Query Helper.

Задание области действия правила с помощью Query Builder

Когда выбран параметр Custom Query, нажмите кнопку , чтобы открыть диалоговое окно Building Query from Board dialog, которое позволяет создать запрос для нацеливания на определенные объекты в документе проекта путем простого построения строки условных выражений.

Левая часть диалога используется для задания условия(ий), необходимых для выбора требуемого набора объектов. Каждое условие состоит из Condition Type и Condition Value. Раскрывающиеся поля для них заполняются элементами, относящимися соответственно к формированию области действия для текущего типа правила и значениями для выбранного типа условия.

По мере определения условия в правой части диалога отображается предварительный просмотр формируемого в данный момент запроса. Условия можно объединять с помощью AND и/или OR, а также задавать приоритет выполнения (с помощью скобок/отступов) для более точного определения целевого набора объектов. Когда выражение запроса будет сформировано нужным образом, нажатие OK загрузит это выражение в область запроса диалога PCB Rules and Constraints Editor.

Обратите внимание, что при отображении в диалоге PCB Rules and Constraints Editor в начало и конец выражения запроса дополнительно добавляются открывающая и закрывающая скобки соответственно.

Используйте Query Builder для построения логического выражения запроса с помощью серии условных операторов.
Используйте Query Builder для построения логического выражения запроса с помощью серии условных операторов.

Задание области действия правила с помощью Query Helper

Когда выбран параметр Custom Query, нажмите кнопку , чтобы открыть диалог Query Helper dialog. Базовый Query Engine анализирует проект PCB и выводит список всех доступных объектов, а также общих ключевых слов для использования в запросах.

Работа с Query Helper довольно интуитивна, особенно если разделить его на три отдельные области, как показано на изображении ниже:

Пример сложного запроса, заданного с помощью Query Helper.
Пример сложного запроса, заданного с помощью Query Helper.

Эти области:

  1. Query Region – используйте эту область диалога для составления выражения запроса. Выражение, которое в данный момент действует для области действия правила, по умолчанию будет доступно в этой области при открытии диалога. Вы можете вводить текст прямо в этой области; в качестве подсказки будет появляться контекстно-зависимый «список подсказок» с возможными ключевыми словами или объектами.
  2. Operators – эта область диалога предоставляет набор математических и логических операторов для использования при построении выражения. Нажмите кнопку, чтобы добавить соответствующий оператор в текущую позицию курсора в выражении запроса в области Query выше.
  3. Categories, Keywords and Objects – эта область диалога предоставляет доступ к доступным PCB Functions, PCB Object Lists и System Functions, которые можно использовать для создания выражения запроса. При щелчке по подкатегории в любой из этих трех областей в области справа будет отображен список соответствующих ключевых слов или объектов. Найдите ключевое слово или объект, который нужно использовать в строке запроса, затем дважды щелкните по его записи; запись будет вставлена в текущую позицию курсора в выражении запроса в области Query выше.

Используйте кнопку (внизу слева в диалоге), чтобы проверить синтаксическую корректность выражения. Когда выражение запроса будет сформировано нужным образом, нажатие OK загрузит это выражение в область запроса диалога PCB Rules and Constraints Editor.

При использовании диалога Query Helper для построения запроса щелчок по ключевому слову в одном из доступных списков и нажатие F1 откроют документацию по этому конкретному ключевому слову в Query Language Reference.

Приоритет операторов в выражениях запросов

Прежде чем покинуть этот раздел, стоит рассмотреть порядок приоритета операторов, используемых в логических выражениях Query. В конце концов, без этого знания выражение может не выбрать нужные объекты.

Скобки имеют наивысший приоритет в порядке приоритетов, определенном для различных операторов, который и задает, как запросы интерпретируются программой (если пользователь не указал скобки). Последовательность этого порядка от высшего к низшему следующая:

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

Этот порядок приоритетов аналогичен используемому в языках типа Pascal. Неоднозначности разрешаются слева направо. Скобки вычисляются изнутри наружу, а операторы одного уровня — слева направо.

Настоятельно рекомендуется использовать скобки всякий раз, когда существует хоть малейшая вероятность того, что запрос может быть интерпретирован неправильно. Широкое использование скобок устраняет сомнения и делает итоговые запросы более понятными для других.

Приоритизация правил

Чтобы упростить процесс определения и управления правилами, обычно сначала задают общие правила, охватывающие широкие требования, а затем переопределяют их более специфичными правилами в конкретных ситуациях. Чтобы это было возможно, необходимо уметь расставлять приоритеты правил, указывая, какое из них использовать, когда объект подпадает под действие нескольких правил одного типа.

Например, чтобы задать наиболее часто используемую ширину трассировки на плате, определите одно правило, применяемое ко всем цепям на плате. Затем это правило можно переопределить для конкретной цепи (или даже класса цепей), добавив другое правило того же типа, но с более высоким приоритетом.

Другим примером могут быть требования к паяльной маске. В этом случае вы задаете одно правило маски, которое охватывает все контактные площадки и переходные отверстия на плате, а затем можете переопределить его для площадок в конкретном типе посадочного места. При необходимости это правило для конкретного посадочного места можно дополнительно переопределить для конкретной площадки в этом посадочном месте.

Важным аспектом управления правилами является обеспечение корректной установки всех приоритетов. При создании нового правила ему по умолчанию назначается наивысший приоритет. Используйте кнопку Priorities в нижней части диалога PCB Rules and Constraints Editor, чтобы настроить приоритеты в диалоге Edit Rule Priorities.

Изменяйте приоритеты правил в диалоге Edit Rule Priorities.
Изменяйте приоритеты правил в диалоге Edit Rule Priorities.

Изначально в диалоге будут перечислены все экземпляры правил для того типа правил, который в данный момент выбран в диалоге PCB Rules and Constraints Editor. Используйте поле Rule Type, чтобы изменить тип правила и вывести список конкретных правил, определенных для этого типа. Заданные правила перечисляются в порядке текущего приоритета — от 1 (наивысший приоритет) и ниже. Выберите запись правила и используйте кнопки Increase Priority и Decrease Priority, чтобы переместить его соответственно вверх или вниз в порядке приоритета.

При добавлении нового правила к типу правил, который уже содержит одно или несколько существующих правил, приоритет будет установлен в 1 (то есть наивысший приоритет). При дублировании правила копии назначается приоритет ниже, чем у исходного правила.

Можно настроить несколько правил одного типа. Может возникнуть ситуация, когда объект проекта подпадает под действие более чем одного правила с одинаковой областью действия. В этом случае возникает конфликт. Все конфликты разрешаются настройкой приоритета. Система проходит по правилам от наивысшего к низшему приоритету и выбирает первое правило, чьи выражения области действия соответствуют проверяемому объекту(ам). Есть одно исключение: к объектам могут применяться несколько правил проектирования Matched Length, и в этом случае к таким объектам применяются все правила.

Изменение существующих правил

Разумеется, правила можно изменять в любое время. Более того, для получения окончательного рабочего набора правил часто требуется несколько ключевых доработок. Обычно это касается настройки области действия, чтобы гарантировать, что целевые объекты проекта «подхватываются» соответствующими правилами должным образом. Выберите существующее правило в диалоге PCB Rules and Constraints Editor и внесите необходимые изменения в его область действия и атрибуты ограничений.

Изменения, внесенные в существующие определения правил, выделяются как в панели дерева папок, так и в соответствующих сводных списках. Такие записи отличаются тем, что имя правила отображается полужирным шрифтом, а справа от имени показывается звездочка. Звездочка указывает, что правило является существующим и было изменено, а не создано заново (новое правило отображается полужирным шрифтом без звездочки).

Пример существующего правила, которое было изменено. Для обозначения изменения используется звездочка, а имя правила отображается полужирным.
Пример существующего правила, которое было изменено. Для обозначения изменения используется звездочка, а имя правила отображается полужирным.

Когда для определенного типа правила создается новое правило, ему автоматически присваивается приоритет 1. Если существуют другие правила этого типа, их приоритеты будут соответственно сдвинуты (понижены) на единицу. После этого они считаются измененными, даже если их область действия/уровень ограничений специально не редактировались. Поэтому все такие существующие правила данного типа будут отображаться как измененные (полужирным со звездочкой).

Пометка недопустимых правил

Если система определяет правило как недопустимое — например, из-за проблемы с выражением запроса области действия или из-за недопустимого значения ограничения — оно будет помечено как недопустимое. Такое правило будет выделено красным цветом в диалоге PCB Rules and Constraints Editor как в дереве правил слева, так и в любом сводном представлении (категория правила или тип правила), где это правило отображается. Кроме того, текст типа правила и категории правила также отображается красным цветом в дереве правил слева. Поэтому даже если вы свернули область дерева правил, содержащую недопустимое правило, вы все равно получите уведомление о нем на более высоком уровне иерархии. Предупреждающее сообщение также появится, если вы попытаетесь закрыть диалог.

Область действия правила с синтаксической ошибкой может значительно замедлить анализ Online и Batch DRC, поэтому обязательно исправляйте все области действия правил, которые синтаксически некорректны.

Пример того, как система помечает недопустимое правило проектирования, в данном случае — из-за ошибочного выражения запроса области действия.
Пример того, как система помечает недопустимое правило проектирования, в данном случае — из-за ошибочного выражения запроса области действия.

Отключение правил

В среде редактора PCB этого программного обеспечения, управляемой правилами, нередко создается весьма внушительный и полный набор правил, позволяющий эффективно задавать ограничения для ваших плат. По тем или иным причинам в процессе работы вы можете захотеть отключить некоторые правила; возможно, они не относятся к рассматриваемой плате или их нужно временно отключить, чтобы снизить нагрузку на модуль проверки правил проектирования (Design Rule Checker) и тем самым повысить его производительность! Отключение — хороший способ сохранить такие правила на случай, если они снова понадобятся в будущем.

Чтобы отключить правило, переключите соответствующий параметр Enable для этого правила в одном из соответствующих сводных списков в правой части диалогового окна PCB Rules and Constraints Editor. Отключенное правило также будет отображаться «серым».

Пример отключенных правил, отображаемых серым шрифтом в сводном списке.
Пример отключенных правил, отображаемых серым шрифтом в сводном списке.

Правила также можно отключать/включать непосредственно из панели PCB Rules And Violations. Переключите связанный с правилом параметр On. Это будет отражено в параметре правила Enable в диалоговом окне PCB Rules and Constraints Editor.

Удаление правил

Чтобы удалить одно правило проектирования в диалоговом окне PCB Rules and Constraints Editor:

  • Используйте дерево слева, чтобы перейти к нужному существующему правилу, щелкните правой кнопкой мыши и выберите Delete Rule в контекстном меню.
  • Перейдите к нужному типу правил в дереве слева, затем выберите правило, которое нужно удалить, в сводном списке справа. Затем нажмите кнопку Delete Rule(s) под списком.

Имя правила будет отображаться полужирным шрифтом с зачёркиванием, чтобы показать, что это удаление, которое еще не было «применено».

Удаление одного правила.
Удаление одного правила.

  • Если конкретное правило проектирования больше не требуется, но может снова понадобиться в будущем, вместо удаления его можно просто отключить. Для этого переключите соответствующий параметр Enable для правила в одном из соответствующих сводных списков в правой части диалогового окна PCB Rules and Constraints Editor.

  • Несколько правил можно удалить одним действием из представления сводного списка. Для этого выберите правила, которые нужно удалить (поддерживаются стандартные сочетания клавиш Shift+click и Ctrl+click), затем нажмите кнопку Delete Rule(s) под списком.

  • Для работы системы проверки правил проектирования должны присутствовать определенные правила; если одно из таких правил будет удалено (так что правил этого типа не останется), оно будет автоматически создано заново. Подробнее о правилах проектирования по умолчанию.

Для многих типов правил при создании нового документа PCB создаются правила по умолчанию. Аналогично, если все конкретные правила одного из таких типов будут удалены, правило по умолчанию будет автоматически добавлено снова при следующем открытии диалогового окна PCB Rules and Constraints Editor. Кроме того, правила по умолчанию можно создать заново, нажав кнопку Create Default Rules в нижней части диалогового окна.

Экспорт и импорт правил

Правила проектирования можно экспортировать из диалогового окна PCB Rules and Constraints Editor и импортировать в него. Это позволяет сохранять и загружать избранные определения правил для разных проектов.

  • To export – щелкните правой кнопкой мыши в любом месте дерева слева в диалоговом окне и выберите Export Rules. Откроется диалоговое окно Choose Design Rule Type dialog, в котором можно выбрать правила проектирования для экспорта. В открывшемся диалоговом окне Export Rules to File можно задать имя файла .rul и выбрать его расположение. Экспортированные правила сохраняются в файл правил PCB (*.rul).

  • To import – щелкните правой кнопкой мыши в любом месте дерева слева в диалоговом окне и выберите Import Rules. Откроется диалоговое окно Choose Design Rule Type dialog, в котором можно выбрать правила проектирования для импорта. В открывшемся диалоговом окне Import File укажите файл .rul для импорта. 

 
 
 
 
 

При импорте, если правила выбранного типа уже существуют, будет предложена возможность очистить существующие правила перед импортом. Нажатие Yes приведет к удалению всех существующих правил этого типа с последующей их заменой правилами из файла .rul. Нажатие No сохранит существующие правила. Однако, если существующие и импортируемые правила имеют одинаковые имена, импортируемые правила заменят существующие.

Отчеты по правилам проектирования

Отчет по текущим заданным правилам проектирования можно сформировать из диалогового окна PCB Rules and Constraints Editor. Отчет может охватывать все категории правил, конкретную категорию правил или конкретный тип правил — в зависимости от выбранного элемента в дереве папок. Отчет можно сформировать следующим образом:

  • Открыть нужный сводный список, щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать команду Report в контекстном меню или нажать кнопку Report под списком.
  • Щелкнуть правой кнопкой мыши по соответствующему элементу в дереве папок и выбрать команду Report в контекстном меню.

Откроется диалоговое окно Report Preview, в котором уже будет загружен соответствующий отчет. Используйте это окно для просмотра отчета с помощью различных элементов управления страницей/масштабом перед тем, как в итоге экспортировать его в файл или распечатать.

Создание отчета по правилам PCB.
Создание отчета по правилам PCB.

Определение правил на схеме

Ограничения проектирования (правила) можно определить до трассировки PCB, добавив директивы Parameter Set в исходный(е) документ(ы) схемы с настроенным(и) правилом(ами). Область действия соответствующего правила проектирования PCB, создаваемого при передаче проекта в документ PCB, определяется природой объекта, которому назначен параметр. Следующая таблица содержит сводку поддерживаемых вариантов соответствия между параметрами схемы и областью действия правил PCB.

Добавить правило к... Из... Для области действия правила PCB...
Провод панели Properties (при просмотре свойств выбранного объекта набора параметров) после размещения объекта Parameter Set на проводе с помощью команды Place » Directives » Parameter Set. Сеть
Шина панели Properties (при просмотре свойств выбранного объекта набора параметров) после размещения объекта Parameter Set на шине с помощью команды Place » Directives » Parameter Set. Класс сетей
Жгут панели Properties (при просмотре свойств выбранного объекта набора параметров) после размещения объекта Parameter Set на жгуте с помощью команды Place » Directives » Parameter Set. Класс сетей
Область Blanket панели Properties (при просмотре свойств выбранного объекта набора параметров) после размещения объекта Parameter Set на границе области blanket с помощью команды Place » Directives » Parameter Set. Добавьте класс с требуемым именем, чтобы создать класс сетей для всех сетей, охватываемых этой областью blanket, который затем будет использоваться для области действия правила. Класс сетей

Во всех случаях метод добавления параметра на основе правила одинаков:

  1. Добавьте параметр как правило.

  2. Выберите, какой тип правила использовать.

  3. Настройте ограничения для выбранного типа правила.

При добавлении параметров правил проектирования к объектам на схеме каждому параметру правила присваивается уникальный идентификатор. Те же идентификаторы присваиваются соответствующим правилам проектирования, создаваемым на PCB. Благодаря этому Unique ID ограничения правила можно редактировать как на стороне схемы, так и на стороне PCB, а изменения будут переданы при синхронизации.

Подробнее о Parameter Sets.

Посмотрите пример использования директивы Differential Pair совместно с Blanket для определения правил проектирования на схеме.

Проверка применения правил

В зависимости от конструкции платы может потребоваться определить довольно большое количество правил проектирования с областями действия от очень простых до весьма сложных. Рекомендуется убедиться, что определенные правила действительно нацелены на предназначенные для них объекты. Внимательность на этапе определения правил позволяет избежать потери времени и усилий на поиск нарушений, вызванных неправильной областью действия правил.

По сути, существует два метода проверки областей действия правил: либо выбрать объекты проекта и определить, какие правила в данный момент к ним применяются, либо взять правило (в различных местах программы) и посмотреть, какие объекты попадают в его область действия.

С точки зрения объекта

Для любого размещенного объекта в текущем проекте можно быстро получить информацию о том, какие унарные правила проектирования применяются к этому объекту. Наведите курсор на объект, щелкните правой кнопкой мыши и затем выберите Applicable Unary Rules. Все определенные правила проектирования, которые могут быть применены к выбранному объекту, будут проанализированы и перечислены в диалоговом окне Applicable Unary Rules.

Правила проектирования, применимые к одному примеру объекта проекта — унарные правила.
Правила проектирования, применимые к одному примеру объекта проекта — унарные правила.

У каждого правила, перечисленного в диалоговом окне, рядом с ним будет либо галочка (), либо крестик (). Галочка указывает на правило с наивысшим приоритетом среди всех применимых правил одного типа; именно это правило применяется в данный момент. Правила того же типа с более низким приоритетом перечисляются с крестиком рядом, что означает, что они применимы, но, поскольку не являются правилом с наивысшим приоритетом, в данный момент не применяются.

Любые правила, которые могли бы применяться к объекту, но в настоящее время отключены, также будут отмечены крестиком и отображены зачёркнутыми.

Аналогичным образом можно получить информацию и о бинарных правилах проектирования, которые применяются между двумя размещенными объектами в проекте. Наведите курсор на любой объект, щелкните правой кнопкой мыши и затем выберите Applicable Binary Rules. Следуйте подсказкам, чтобы выбрать два объекта в проекте. Затем откроется диалоговое окно Applicable Binary Rules и отобразит все бинарные правила проектирования, применимые между этими объектами.

Если к двум выбранным объектам не применяется ни одно бинарное правило, версия диалогового окна Binary  Applicable Rules не откроется.

Правила проектирования, применимые между двумя примерами объектов проекта — бинарные правила.
Правила проектирования, применимые между двумя примерами объектов проекта — бинарные правила.

С точки зрения правила

Проверка через панель PCB Rules And Violations

Вы также можете быстро увидеть, к каким объектам применяется конкретное правило, с помощью панели PCB Rules And Violations. На панели перечислены все правила, определенные в данный момент для проекта. Можно просмотреть все правила или перейти к просмотру по конкретному типу правила — при условии, что для активного проекта определено хотя бы одно правило любого данного типа. Когда вы щелкаете по конкретному правилу в области Rules панели, будет применена фильтрация, использующая это правило как область действия фильтра. Будут отфильтрованы только те объекты проекта, которые попадают в область действия правила. Используя функцию подсветки Mask (или Dim), вы можете быстро увидеть итоговые объекты, на которые нацелено правило.

Пример использования панели PCB Rules And Violations для проверки того, к каким объектам применяется выбранное правило.
Пример использования панели PCB Rules And Violations для проверки того, к каким объектам применяется выбранное правило.

Если метод подсветки в диалоговом окне установлен в Mask, отрегулируйте уровень маскирования, применяемого к объектам, не попадающим в область действия активного фильтра, с помощью ползунка Masked Objects, доступного в разделе Mask and Dim Settings на вкладке View Options панели View Configuration. Если метод подсветки в диалоговом окне установлен в Dim, отрегулируйте уровень затемнения, применяемого к объектам, не попадающим в область действия активного фильтра, с помощью ползунка Dimmed Objects, также доступного в этом разделе панели.

Использование панели PCB Rules And Violations для анализа того, к каким объектам применяется правило, особенно полезно при создании запроса для области(ей) действия правила, поскольку правило можно редактировать прямо из панели, и, следовательно, запрос можно «подправлять» до тех пор, пока нужные объекты не будут охвачены областью(ями) действия.

Чтобы изменить область действия правила и его ограничения, дважды щелкните запись правила на панели или щелкните правой кнопкой мыши и выберите Properties в контекстном меню. Откроется соответствующее диалоговое окно Edit PCB Rule, где можно внести изменения.

Элементы управления, доступные в диалоговом окне, а также текст его заголовка будут различаться в зависимости от типа редактируемого правила проектирования.

Правила можно редактировать непосредственно на панели PCB Rules And Violations, что позволяет дополнительно уточнять область действия правила и/или ограничения на лету.
Правила можно редактировать непосредственно на панели PCB Rules And Violations, что позволяет дополнительно уточнять область действия правила и/или ограничения на лету.

Проверка через диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor

Диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor включает средство проверки запросов, позволяющее быстро увидеть, к каким объектам применяется конкретное правило. Нажмите кнопку в правом верхнем углу диалогового окна правила, которое требуется проверить. Появится диалоговое окно Test Queries Result. В этом окне отображается следующее:

  • Expression result – количество объектов, попадающих в область действия выражения.

  • Objects applicable to rule – количество применимых объектов на основе выражения и типа текущего правила.

  • Expression and rule priority (только для унарного правила) – количество применимых объектов на основе выражения, типа и приоритета текущего правила (то есть при наличии правила с более высоким приоритетом объекты, входящие в область действия этого правила, не будут учитываться в данном значении).

  • Rules with highest priorities (только для унарного правила) – если существуют правила с более высоким приоритетом, в диалоговом окне будет показан их список вместе с количеством применимых к ним объектов (то есть их значениями Expression and rule priority).

Щелкнув ссылку справа, можно быстро отфильтровать и увидеть применимые объекты для каждого случая непосредственно в рабочей области проекта. Используйте раскрывающийся список Mask, чтобы выбрать NormalMask, или Dim в зависимости от того, как вы хотите выделить затронутые объекты в документе PCB. Если отмечен флажок Zoom , документ PCB также будет масштабирован к затронутым компонентам.

 
 
 
 
 

Быстро просматривайте объекты, охватываемые выражением области действия правила, с помощью функции Test Queries.
Быстро просматривайте объекты, охватываемые выражением области действия правила, с помощью функции Test Queries.

AI-LocalizedЛокализовано с помощью ИИ
Если вы обнаружили проблему, выделите текст/изображение и нажмитеCtrl + Enter, чтобы отправить нам свой отзыв.
Доступность функций

Доступные вам функции зависят от того, какое решение Altium вы используете: Altium Develop, Altium Agile Teams, Altium Agile Enterprise или Altium Designer (при активной подписке).

Если вы не видите описанную функцию в используемом вами программном обеспечении, свяжитесь с отделом продаж Altium, чтобы узнать больше.

Устаревшая документация

Документация Altium Designer больше не разделена по версиям ПО. Если вам необходим доступ к документации по старым версиям Altium Designer, посетите раздел Устаревшая документация на странице Прочие установщики.

Content