Создание xSignal

Краткий обзор

В этой статье объясняется, что такое xSignals в Altium Designer, и рассматриваются практические способы их создания. Основное внимание уделено мастеру xSignals Multi-Chip Wizard — наиболее распространенному способу создания xSignals. Вы узнаете, как определять xSignals между контактными площадками, компонентами, соединенными цепями и даже в пределах существующих xSignals, а также как в редакторе печатных плат задавать их имена, объединять в классы и настраивать правила. В статье также представлены доступные режимы мастера, описано, как он определяет пути прохождения сигналов между компонентами-источниками и компонентами-приемниками и помогает подготовить xSignals к выравниванию длин. Если вы хотите получить понятное пошаговое представление о том, как определять пути прохождения сигналов в проекте печатной платы и управлять ими, читайте дальше и осваивайте эти инструменты на практике.

- Изучите различные способы создания xSignals в Altium Designer — от ручного выбора контактных площадок до использования мастера xSignals Multi-Chip Wizard.
- Узнайте, как мастер анализирует компоненты-источники, цепи, компоненты-приемники и возможные пути прохождения сигналов, включая пути через последовательно включенные пассивные компоненты и ответвления.
- Посмотрите, как объединять xSignals в классы и при необходимости использовать их для настройки правил выравнивания длин.
Узнайте больше с ИИ:

xSignal — это заданный разработчиком путь сигнала между двумя узлами; они могут принадлежать одной цепи или разным цепям.

xSignal можно определить следующими способами:

  1. Используйте xSignals Multi-Chip Wizard. Это основной способ создания xSignal, который описан ниже.

Кроме того, можно сначала выбрать нужные объекты, а затем выполнить соответствующую команду:

  1. Создайте отдельный xSignal на основе выбранных контактных площадок. Выберите начальную и конечную площадки (при наличии последовательного согласующего компонента они могут принадлежать разным цепям). Площадки можно выбрать непосредственно в рабочей области либо найти и выбрать с помощью панели PCB в режиме Nets (как показано на рисунке ниже). Выбрав площадки, щёлкните правой кнопкой мыши по одной из них в рабочей области и выполните команду xSignals » Create xSignal from Selected Pins либо щёлкните правой кнопкой мыши по одной из выбранных площадок на панели PCB и выполните команду Create xSignal. Новый xSignal появится в списке в режиме xSignals панели PCB.

    При определении xSignal на основе выбранных выводов (контактных площадок посадочного места) перед выполнением команды Create выберите только начальную и конечную площадки.

    Имя нового xSignal будет состоять из имён двух цепей, разделённых дефисом. Имя xSignal можно изменить в режиме xSignals панели PCB.

    Новый xSignal можно добавить в класс xSignal. Чтобы создать новый класс и добавить в него элементы, щёлкните правой кнопкой мыши в области xSignal Classes панели.

  2. Выберите компонент-источник, затем щёлкните по нему правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню команду xSignal » Create xSignals between Components . Откроется диалоговое окно Create xSignals Between Components, в котором уже будет выбран указанный компонент-источник. Это диалоговое окно описано ниже.
  3. Выберите один или несколько последовательно включённых компонентов в рабочей области, затем щёлкните правой кнопкой мыши по одному из них и выберите в контекстном меню команду xSignal » Create xSignals from Connected Nets . Откроется диалоговое окно Create xSignals From Connected Nets. В нём будут выбраны указанный компонент-источник и подключённые к нему цепи. Это диалоговое окно описано ниже.
  4. Иногда требуется создать xSignal внутри существующего xSignal. В этом случае можно использовать режим xSignal панели PCB. Убедитесь, что в верхней части панели включён параметр Select, найдите существующий xSignal, выберите нужные площадки в разделе xSignal Primitives панели, затем щёлкните правой кнопкой мыши по одной из выбранных площадок в рабочей области и завершите создание способом, описанным в пункте 2 этого списка.

Выберите две площадки в режиме Nets панели, щёлкните правой кнопкой мыши по одной из них и выберите Create xSignal. Обратите внимание, что площадки принадлежат разным цепям.
Выберите две площадки в режиме Nets панели, щёлкните правой кнопкой мыши по одной из них и выберите Create xSignal. Обратите внимание, что площадки принадлежат разным цепям.

Если начальная и конечная площадки принадлежат одной цепи, xSignal получает имя вида <NetName>_PPn, где n — следующее доступное целое число, используемое для различения нескольких xSignal, определённых для этой цепи. Если начальная и конечная площадки принадлежат разным цепям, xSignal получает имя вида <StartNet>_<EndNet>_PPn, где n — следующее доступное целое число, используемое для различения нескольких xSignal, определённых для этой комбинации цепей.
Обратите внимание, что xSignal также можно создавать с помощью Constraint Manager: подробнее.

Мастер xSignals Multi-Chip Wizard

xSignals Multi-Chip Wizard используется для создания xSignal между одним компонентом-источником и несколькими компонентами-приёмниками. В Wizard для определения потенциальных xSignal применяется подход, ориентированный на компоненты: вы выбираете один компонент-источник, нужные цепи и компоненты-приёмники, после чего Wizard анализирует все возможные пути от компонента-источника к компонентам-приёмникам, проходящие через последовательно включённые пассивные компоненты и по всем ответвлениям. Затем вы как разработчик можете выбрать, какие xSignal следует создать, а при необходимости — также создать правила проектирования Matched Lengths. Кроме того, Wizard позволяет автоматически создавать xSignal и классы xSignal для ряда распространённых схем интерфейсов и памяти.

 В этом Wizard выходной вывод называется Source, а входной вывод приёмника — Destination.

Мастер также поддерживает многократную обработку: из общей исходной группы xSignal, которую вы создаёте на странице xSignal Routes, можно выбрать подмножество, определить для него классы и правила, затем вернуться к исходной группе, выбрать другое подмножество, определить для него классы и правила и так далее.

Одно из главных преимуществ Wizard — удобное взаимодействие между Wizard и редактором печатных плат. Щёлкните по xSignal на любой странице мастера, и соответствующие площадки и имеющиеся трассы будут подсвечены на плате.

В настоящее время мастер не поддерживает автоматическое добавление идентификаторов T-образных соединений, которые часто называют точками соединения или точками ветвления. Если проект содержит разветвлённые трассы, рекомендуется:

  1. Подстроить длину от компонента-источника до пассивного компонента (например, последовательного согласующего резистора), если он есть.
  2. Подстроить длину каждого ответвления от T-образного соединения до компонента-приёмника.
  3. При необходимости подстроить длину оставшегося участка от пассивного компонента (или от источника, если пассивных компонентов нет) до T-образного соединения.
Если требуется подстроить длины только ответвлений, создайте пользовательскую точку ветвления, разместив в трассе на T-образном соединении однослойный компонент с одной контактной площадкой. Подробнее см. в разделе Определение точки ветвления в симметричной T-образной топологии ниже.

Чтобы открыть xSignals Multi-Chip Wizard, выберите команду Design » xSignals » Run xSignals Wizard в главном меню либо щёлкните правой кнопкой мыши в рабочей области платы и выберите xSignals » Run xSignals Wizard. Откроется начальная страница мастера.

Начальная страница xSignals Multi-Chip Wizard
Начальная страница xSignals Multi-Chip Wizard

Режимы мастера xSignals Multi-Chip Wizard

На второй странице Wizard вам будет предложено выбрать Custom Multi-Component Interconnect, On-Board DDR3 / DDR4 или USB 3.0. Режим Custom Multi-Component Interconnect используется для определения нескольких xSignal между выбранным компонентом-источником и несколькими компонентами-приёмниками, а режим On-Board DDR3 / DDR4 — для создания xSignal для памяти DDR3 или DDR4. Режим USB 3.0 создаёт xSignal, классы xSignal и правила Matched Lengths для каждого канала USB 3.0. Выберите режим, соответствующий вашим задачам.

Диалоговое окно Create xSignals Between Components

Если требуется определить большое количество сигналов xSignal, удобнее использовать диалоговое окно Create xSignals Between Components. Оно открывается командой Design » xSignals » Create xSignals, отображает исходные и целевые компоненты и позволяет создать один или несколько сигналов xSignal за одну операцию.

Используйте это диалоговое окно, чтобы быстро определить и создать несколько сигналов xSignal и добавить их в нужный класс xSignal.
Используйте это диалоговое окно, чтобы быстро определить и создать несколько сигналов xSignal и добавить их в нужный класс xSignal.

Порядок действий:

  1. Выберите один Source Component.
  2. Выберите один или несколько необходимых Destination Components.
  3. Выберите нужные Source Net(s). Будут перечислены все цепи, подключенные к выбранному исходному компоненту. Для отображения цепей определенного класса выберите этот класс в раскрывающемся списке Net Class.
  4. Нажмите кнопку Analyze. Программа попытается определить возможные сигналы xSignal между выбранными исходным и целевыми компонентами для выбранных цепей. Все возможные сигналы xSignal, которые включают выбранные цепи и проходят между выбранными исходным и целевыми компонентами, будут перечислены в поле xSignals. Обратите внимание: алгоритм анализа учитывает текущую топологию выбранных цепей, что влияет на предлагаемые сигналы xSignal.
При необходимости программа также может выполнять поиск через последовательно включенные компоненты. Для этого выберите соответствующий вариант в раскрывающемся списке Analyze: Search for direct connections, Through 1 series component, Through 2 series components или Multipath coupled nets.
  1. После анализа в нижней части диалогового окна появится список возможных сигналов xSignal, и все они будут отмечены для создания. Внимательно проверьте список предлагаемых сигналов xSignal и оставьте отмеченными только необходимые. Для изменения состояния сразу нескольких записей используйте команды контекстного меню, вызываемого правой кнопкой мыши.
  2. Выберите нужный class в нижней части диалогового окна или введите имя, чтобы создать новый класс. Если класс не выбран, сигналы xSignal все равно будут созданы, и их можно будет добавить в любой класс xSignal в диалоговом окне Object Class Explorer (Design » Classes). Использование классов значительно упрощает создание и настройку правил проектирования.
  3. Нажмите OK, чтобы создать сигналы xSignal.

Диалоговое окно закроется, и вы вернетесь в рабочую область проекта. Новые xSignals будут перечислены в режиме xSignals панели PCB.

Используйте фильтры над каждым списком, чтобы быстро находить нужные компоненты или цепи; поддерживаются подстановочные знаки.

Диалоговое окно Create xSignals From Connected Nets

Если вы создаете xSignals, включающие компоненты последовательного согласования, удобно воспользоваться командой Create xSignals from connected nets. Эта команда доступна при выборе компонента в подменю Design » xSignals главного меню или в подменю xSignals контекстного меню.

Эта команда предназначена для построения xSignals от выбранного компонента последовательного согласования, например резистора или конденсатора, в обоих направлениях. Она поддерживает как один или несколько дискретных компонентов, так и один или несколько многосекционных компонентов, например резисторных сборок. После выполнения команды откроется диалоговое окно Create xSignals From Connected Nets.

Используйте это диалоговое окно для создания xSignals, проходящих через выбранный последовательный компонент. В этом примере предложены два возможных xSignals, но создан будет только один.
Используйте это диалоговое окно для создания xSignals, проходящих через выбранный последовательный компонент. В этом примере предложены два возможных xSignals, но создан будет только один.

Порядок действий:

  1. Выберите один Source Component.
  2. Выберите нужные Source Net(s). В списке будут представлены все цепи, подключенные к выбранному исходному компоненту. Чтобы отобразить цепи определенного класса, выберите этот класс в раскрывающемся списке Net Class.
  3. Нажмите кнопку Analyze. Программа попытается определить возможные xSignals для выбранных исходных компонентов и выбранных для них цепей. Все возможные xSignals будут перечислены в поле xSignals.
  4. После завершения анализа возможные xSignals появятся в нижней части диалогового окна, и все они будут отмечены для создания. Внимательно проверьте список предложенных xSignals и оставьте отмеченными только необходимые. Для переключения состояния нескольких записей используйте команды контекстного меню.
  5. Выберите нужный class в нижней части диалогового окна или введите имя для создания нового класса. Если класс не выбран, xSignals все равно будут созданы, и вы сможете добавить их в любой класс xSignals в диалоговом окне Object Class Explorer (Design » Classes). Использование классов позволяет значительно упростить создание и настройку правил проектирования.
  6. Нажмите OK, чтобы создать xSignals.

Диалоговое окно закроется, и вы вернетесь в рабочую область проекта. Новые xSignals будут перечислены в режиме xSignals панели PCB.

Используйте фильтры над каждым списком, чтобы быстро находить нужные компоненты или цепи; поддерживаются подстановочные знаки.

Роль топологии цепи

xSignal определяется между двумя узлами или контактными площадками. Однако при выборе этого xSignal в режиме xSignals панели PCB он будет следовать по пути линий связи между этими двумя площадками, указывая путь, по которому программа предполагает трассировать xSignal. Это происходит потому, что программа учитывает топологию, заданную для данной цепи. Топология цепи определяется применимым правилом проектирования Routing Topology; по умолчанию используется топология Shortest (кратчайший путь).

На простой анимации показан процессор, подключенный к четырем микросхемам памяти DDR3, для которых планируется использовать трассировку по топологии fly-by. Класс xSignals DRAM_A2 содержит четыре xSignals. Сначала выбирается класс, затем поочередно выбирается каждый xSignal. Видно, как путь xSignal следует топологии цепи, для которой сейчас установлено значение по умолчанию — Shortest.

Поскольку для топологии цепи сейчас выбрано значение Shortest, xSignals не следуют требуемому пути от процессора к микросхемам памяти.
Поскольку для топологии цепи сейчас выбрано значение Shortest, xSignals не следуют требуемому пути от процессора к микросхемам памяти.

Если вы планируете использовать диалоговое окно Create xSignals Between Components, необходимо настроить топологию цепей, чтобы алгоритм анализа xSignals учитывал предполагаемый путь трассировки xSignal.

Команды создания xSignals

Помимо команды Design » xSignals » Create xSignals, при выполнении определенных условий в подменю xSignals доступны и другие команды создания xSignals.

Ниже приведены краткие описания команд и условия их доступности:

Команда Описание
Create xSignal from selected pins

Немедленно создает один xSignal. Эта команда доступна, когда в рабочей области проекта выбраны две или более контактные площадки. Та же команда отображается при щелчке правой кнопкой мыши по одной из выбранных площадок.

Create xSignals between components

Эта команда доступна, когда в рабочей области проекта выбраны компоненты. При ее выполнении открывается диалоговое окно Create xSignals Between Components с предварительно выбранными компонентами. Убедитесь, что исходные и целевые компоненты выбраны правильно, затем выполните анализ и создание.

После запуска команды откроется диалоговое окно Create xSignals Between Components. Для создания xSignals выполните следующие действия:

  1. Выбранный исходный компонент будет отмечен в области Source Component.
  2. Все остальные компоненты, выбранные в рабочей области, будут отмечены в области Destination Components. Если это не так, выберите их сейчас.
  3. По умолчанию будут выбраны все цепи, связанные с контактными площадками исходного компонента (в области Source Component Nets). При необходимости измените выбор.
  4. Нажмите кнопку Analyze — программа попытается определить возможные xSignals между выбранными исходными и целевыми компонентами для выбранных цепей.

    Обратите внимание, что алгоритм анализа следует текущей топологии выбранных цепей.
    При необходимости программа также может выполнять поиск через последовательные компоненты. Для этого выберите соответствующий режим в раскрывающемся меню кнопки. Доступны следующие режимы: Search for direct connections, Through 1 series component, Through 2 series components и Multipath coupled nets.
  5. Все найденные xSignals перечислены в области xSignals диалогового окна. По умолчанию все они отмечены для создания — при необходимости измените выбор.
  6. При желании создаваемые xSignals можно включить в класс xSignals. Выберите существующий класс xSignals или введите имя нового класса. Поле можно оставить пустым: xSignals всегда можно добавить в нужный класс позже.
  7. Нажмите OK , чтобы создать xSignals. Диалоговое окно закроется, и вы вернетесь в рабочую область проекта, где будет отображаться отфильтрованное представление с вновь созданными xSignals. Если был указан класс xSignals, он будет создан (если еще не существует), а xSignals будут включены в него.
Create xSignals from connected nets

Используйте эту команду, если необходимо создать xSignals для одного или нескольких компонентов последовательного согласования. Выберите компоненты согласования, затем выполните команду, чтобы открыть диалоговое окно Create xSignals from Connected Nets и завершить создание набора xSignals. Для создания xSignals выполните следующие действия:

  1. Выбранные исходные компоненты будут выделены в области Source Component.
  2. По умолчанию будут выбраны все цепи, связанные с контактными площадками исходных компонентов (в области Source Component Nets). При необходимости измените выбор.
  3. Нажмите кнопку Analyze — программа попытается определить потенциальные xSignals для выбранных цепей, отходящих от выбранных компонентов.

    Обратите внимание: алгоритм анализа следует текущей топологии выбранных цепей.
  4. Все найденные xSignals отображаются в области xSignals диалогового окна. По умолчанию все они выбраны для создания — при необходимости измените выбор.
  5. При желании создаваемые xSignals можно включить в класс xSignal. Выберите существующий класс xSignal или введите имя нового класса. Поле можно оставить пустым: xSignals всегда можно добавить в нужный класс позднее.
  6. Нажмите OK , чтобы создать xSignals. Диалоговое окно закроется, и вы вернетесь в рабочую область проекта, где будет показано отфильтрованное представление с только что созданными xSignals. Если был указан класс xSignal, он будет создан (если еще не существует), а xSignals будут включены в него.
Create xSignals

Открывает диалоговое окно Создание xSignals между компонентами. Эта команда доступна всегда. Для создания xSignals в этом диалоговом окне выполните следующие действия:

  1. Выберите исходный компонент в области Source Component.
  2. Выберите один или несколько конечных компонентов в области Destination Components.
  3. В области Source Component Nets будут перечислены все цепи, связанные с контактными площадками исходного компонента. Выберите нужные цепи.
  4. Нажмите кнопку Analyze — программа попытается определить потенциальные xSignals между выбранными исходным и конечными компонентами для выбранных цепей.

    Обратите внимание: алгоритм анализа следует текущей топологии выбранных цепей.
    При необходимости программа также может выполнять поиск через последовательно включенные компоненты. Для этого выберите соответствующий режим в раскрывающемся меню кнопки. Доступны следующие режимы: Search for direct connections, Through 1 series component, Through 2 series components и Multipath coupled nets.
  5. Все найденные xSignals отображаются в области xSignals диалогового окна. По умолчанию все они выбраны для создания — при необходимости измените выбор.
  6. При желании создаваемые xSignals можно включить в класс xSignal. Выберите существующий класс xSignal или введите имя нового класса. Поле можно оставить пустым: xSignals всегда можно добавить в нужный класс позднее.
  7. Нажмите OK , чтобы создать xSignals. Диалоговое окно закроется, и вы вернетесь в рабочую область проекта, где будет показано отфильтрованное представление с только что созданными xSignals. Если был указан класс xSignal, он будет создан (если еще не существует), а xSignals будут включены в него.

Определение точки разветвления в сбалансированной Т-образной топологии

Одна из сложностей трассировки со сбалансированной Т-образной топологией — выравнивание длин магистральных участков и ветвей после точек Т-образного разветвления. Доступные узлы цепи находятся только на контактных площадках, поэтому невозможно определить отдельные xSignals для магистрального участка и для участков от точки разветвления до конца каждой ветви. Точки разветвления обозначены красными точками на изображении ниже.

Один из способов решить эту проблему — добавить в цепь компонент с одним выводом. Создайте компонент с единственной контактной площадкой, размер которой соответствует размеру переходных отверстий, используемых в проекте. Если контактная площадка компонента точки разветвления расположена на одном слое, ее также можно использовать вместе с глухим или скрытым переходным отверстием, разместив на начальном или конечном слое этого отверстия. Это обеспечивает полную свободу при трассировке. Если компонент точки разветвления должен присутствовать только на печатной плате, задайте для его параметра Type значение Mechanical, чтобы исключить его из спецификации (BOM) и избежать проблем с синхронизацией со схемой. Если вы планируете добавить компонент точки разветвления на схему, для параметра компонента Type можно задать значение Standard (no BOM).

При трассировке со сбалансированной Т-образной топологией может потребоваться согласование длин между промежуточными точками разветвления.
При трассировке со сбалансированной Т-образной топологией может потребоваться согласование длин между промежуточными точками разветвления.

Поскольку точка разветвления теперь является узлом цепи, можно определить отдельные xSignals для магистрального участка, каждой основной ветви и, при необходимости, каждой второстепенной ветви. Затем их можно использовать для задания области действия правил проектирования, регулирующих согласование длин. Это дает разработчику полный контроль над тем, насколько детально выполняется согласование длин. 

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

Contents