Công cụ bố trí nâng cao
Sơ lược
- Tìm hiểu cách tính năng Bắt dính vào tâm (Snap to Center), Bắt dính linh kiện thông minh (Smart Component Snap), các chế độ bố trí và phím tắt căn chỉnh tác động đến việc di chuyển và định vị linh kiện.
- Khám phá cách tìm, di chuyển, thay đổi thứ tự, sắp xếp, hoán đổi và định vị lại linh kiện bằng các công cụ bố trí tích hợp trong những thiết kế PCB có mật độ linh kiện cao hoặc phức tạp.
- Hiểu cách sử dụng lưới, tệp gắp và đặt linh kiện (pick-and-place) và Vectơ bố trí tối ưu (Optimal Placement Vector) để hỗ trợ đưa ra quyết định định vị có cơ sở hơn.
Các tùy chọn định vị và bố trí linh kiện
Khi bạn nhấp và giữ một linh kiện để di chuyển, nếu tùy chọn Snap to Center được bật, linh kiện sẽ được giữ tại điểm tham chiếu của nó. Điểm tham chiếu là tọa độ 0,0 của linh kiện khi được tạo trong trình biên tập footprint PCB.
Tùy chọn Smart Component Snap cho phép bạn ghi đè hành vi bắt dính vào tâm này và thay vào đó bắt dính vào pad linh kiện gần nhất bằng cách nhấp và giữ tại vị trí gần pad mong muốn hơn so với điểm tham chiếu của linh kiện. Điều này rất hữu ích nếu bạn cần đặt một pad cụ thể tại một điểm lưới cụ thể. Tuy nhiên, tính năng này có thể gây bất tiện khi bạn làm việc với các linh kiện dán bề mặt nhỏ, vì nó có thể khiến việc "nắm" linh kiện tại điểm tham chiếu trở nên khó khăn hơn.

Bật Snap To Center để luôn giữ linh kiện tại điểm tham chiếu của nó. Smart Component Snap hữu ích khi bạn cần căn chỉnh theo một pad cụ thể.
Các chế độ bố trí
Bạn có thể chuyển lần lượt qua các chế độ bố trí linh kiện bằng cách nhấn phím R trong khi bố trí.
-
Ignore Vật cản – hành vi bố trí thông thường. Các thuật toán này sử dụng thân 3D, nếu có, hoặc các đối tượng hình học cơ bản trên lớp đồng và lớp in lụa để xác định khoảng hở của đối tượng.
-
Push Vật cản – linh kiện đang được bố trí sẽ đẩy các linh kiện khác ra xa để đảm bảo tuân thủ khoảng hở giữa các linh kiện. Các linh kiện thuộc nhóm liên kết có thể bị đẩy và vị trí của các linh kiện trong nhóm có thể thay đổi, nhưng nhóm liên kết sẽ không bị phá vỡ. Không thể đẩy các linh kiện đã khóa. Trong chế độ này, các linh kiện được xác định bằng khung bao vùng chọn của chúng.
-
Avoid Vật cản – linh kiện đang được bố trí sẽ buộc phải tránh vi phạm khoảng hở với các linh kiện khác trong quá trình bố trí. Trong chế độ này, các linh kiện được xác định bằng khung bao vùng chọn của chúng.
Thanh trạng thái ở cuối không gian thiết kế và màn hình Heads Up cho biết chế độ bố trí hiện tại.
Sử dụng phím tắt R để chuyển lần lượt qua các chế độ bố trí. Lưu ý rằng linh kiện C7 đã bị khóa và không thể di chuyển trong chế độ Đẩy vật cản.
Căn chỉnh linh kiện thông minh
Các tính năng bố trí linh kiện thông minh cho phép căn chỉnh linh kiện một cách linh hoạt khi kéo. Các đường chỉ báo màu xanh lá xuất hiện khi linh kiện được căn chỉnh với các linh kiện lân cận hoặc với các pad của linh kiện lân cận.
Bằng cách sử dụng phím tắt trong khi bố trí, bạn có thể truy cập các tùy chọn căn chỉnh sau:
-
Nhấn và giữ phím
Ctrltrong khi bố trí linh kiện để xem các đường căn chỉnh theo đường bao của các linh kiện ở gần. -
Nhấn và giữ phím
Shifttrong khi bố trí linh kiện để xem các đường căn chỉnh theo pad của các linh kiện ở gần.
Lưới bố trí linh kiện
Khi được đặt hoặc di chuyển, các linh kiện sẽ bắt dính vào lưới Descartes hoặc lưới cực hiện nằm bên dưới linh kiện nếu lưới này được định nghĩa để bố trí linh kiện. Việc xác định cách sử dụng lưới (mục đích hoặc ứng dụng của lưới) được thực hiện bằng các tùy chọn Comp và Non Comp gắn với mục của lưới đó trong vùng Grid Manager của bảng Properties.
Để tìm hiểu thêm, hãy truy cập trang Làm việc với lưới & đường dẫn hướng.
Tìm linh kiện để bố trí
Nếu có thể nhìn thấy các linh kiện bạn đang định vị trên bo mạch, hãy nhấp và giữ để di chuyển chúng. Nếu không, trong một thiết kế dày đặc mà việc tìm kiếm trực quan một linh kiện cụ thể có thể mất rất nhiều thời gian, bạn có thể sử dụng hộp thoại Choose Component để di chuyển một linh kiện cụ thể trong không gian thiết kế, bằng cách đưa con trỏ đến linh kiện đó hoặc đưa linh kiện đến vị trí con trỏ hiện tại. Để truy cập hộp thoại, chọn lệnh Edit » Move » Component từ các menu chính rồi nhấp vào một vị trí bất kỳ trong không gian thiết kế không có linh kiện.
Các tùy chọn và điều khiển của hộp thoại Chọn linh kiện
- Component Filter - trường này, ở đầu hộp thoại, cho phép bạn nhập bộ lọc tìm kiếm dạng chuỗi để nhanh chóng tìm đúng linh kiện cần thiết. Điều này đặc biệt hữu ích nếu thiết kế có nhiều linh kiện. Khi bạn nhập, danh sách linh kiện bên dưới sẽ được lọc để chỉ hiển thị các chuỗi linh kiện khớp với nội dung nhập. Bạn có thể sử dụng các ký tự đại diện: ? (một ký tự bất kỳ) và * (chuỗi ký tự bất kỳ).
-
Component List - vùng này liệt kê tất cả linh kiện trên bo mạch (hoặc tất cả linh kiện đáp ứng bộ lọc hiện tại) theo ký hiệu định danh. Chọn mục tương ứng với linh kiện bạn muốn di chuyển.
-
Movement - chọn một trong các tùy chọn sau để xác định cách di chuyển linh kiện được chọn trong danh sách:
- Jump to component - khi bật tùy chọn này, sau khi nhấp vào OK con trỏ sẽ chuyển đến linh kiện trong không gian thiết kế chính. Linh kiện sẽ được gắn vào và di chuyển theo con trỏ, sẵn sàng để định vị lại theo yêu cầu.
- Move component to cursor - khi bật tùy chọn này, sau khi nhấp vào OK linh kiện đã chọn sẽ được đưa đến vị trí con trỏ hiện tại trong không gian thiết kế chính. Linh kiện sẽ được gắn vào và di chuyển theo con trỏ, sẵn sàng để định vị lại theo yêu cầu.
Các lệnh bố trí tương tác
Có nhiều công cụ bán tự động cho phép bạn chỉnh sửa cách bố trí trong thiết kế PCB. Ngoài các lệnh căn chỉnh đối tượng tiêu chuẩn, các lệnh trong menu Tools » Component Placement có thể được dùng để thực hiện các thao tác sau:
Định vị lại các linh kiện đã chọn
Tools » Component Placement » Reposition Selected Components Lệnh này được dùng để lần lượt định vị lại nhiều linh kiện đã chọn theo thứ tự bạn đã chọn chúng.
Lệnh này có thể được sử dụng kết hợp với chế độ Cross Select. Bật chế độ Cross Select (Tools » Cross Select Mode), chọn nhiều linh kiện trên sơ đồ nguyên lý, chuyển sang trình biên tập PCB, rồi chạy lệnh này để định vị lại từng linh kiện theo đúng thứ tự đã chọn trên sơ đồ nguyên lý.
Định vị linh kiện bằng tệp gắp và đặt
Các linh kiện trong thiết kế có thể được định vị dựa trên các vị trí được chỉ định trong tệp gắp và đặt bằng lệnh Tools » Component Placement » Place From File từ các menu chính. Tính năng này đặc biệt hữu ích khi bạn được cung cấp thông tin bố trí quan trọng dưới dạng tệp gắp và đặt. Đây cũng là một cách hữu ích để nhanh chóng áp dụng cách bố trí yêu thích/ưu tiên đã được lưu trước đó bằng cách tạo tệp gắp và đặt từ Altium Designer.
Sau khi chạy lệnh, hộp thoại Load File Name sẽ mở ra. Sử dụng hộp thoại này để duyệt đến và mở tệp gắp và đặt phù hợp với thiết kế. Mọi linh kiện hiện có trong thiết kế được liệt kê trong tệp gắp và đặt sẽ được cập nhật vị trí nếu vị trí hiện tại khác với vị trí được liệt kê trong tệp (vị trí trong tệp sẽ được sử dụng).
Hoán đổi linh kiện
Bạn có thể chọn một cặp linh kiện và dễ dàng hoán đổi vị trí của chúng. Sau khi chọn các linh kiện muốn hoán đổi, nhấp chuột phải rồi chọn Component Actions » Swap Components hoặc chọn lệnh Tools » Component Placement » Swap Components từ các menu chính.
Dễ dàng hoán đổi linh kiện bằng menu chuột phải.
Nếu không có linh kiện nào được chọn hoặc có nhiều hơn hai linh kiện được chọn khi chạy lệnh, bạn sẽ được nhắc chọn linh kiện đầu tiên muốn hoán đổi, rồi đến linh kiện thứ hai. Các linh kiện sẽ được hoán đổi, và bạn có thể tiếp tục hoán đổi các cặp linh kiện khác hoặc nhấp chuột phải hay nhấn Esc để thoát chế độ hoán đổi.
Hướng dẫn định vị linh kiện
Khi bạn di chuyển một linh kiện trong không gian thiết kế, một đường đậm màu xanh lá hoặc đỏ sẽ xuất hiện, kéo dài từ một điểm bên trong linh kiện đến một vị trí trên bo mạch. Đường này được gọi là Vectơ bố trí tối ưu, có chức năng cho biết vị trí mới tốt hơn (màu xanh lá) hay kém hơn (màu đỏ) so với vị trí trước đó.
Vectơ này có hai thuộc tính riêng biệt: vị trí đích được đề xuất và màu sắc.
Để xác định vị trí của mỗi đầu vectơ, tính năng này sử dụng trọng tâm của hình đa giác được xác định bởi vị trí các đầu mút của các đường kết nối. Có hai trọng tâm cần xét: một trọng tâm được xác định bởi các đầu mút của những đường kết nối kết thúc tại linh kiện bạn đang di chuyển (trọng tâm linh kiện), và trọng tâm thứ hai được xác định bởi các đầu mút còn lại của tập hợp đường kết nối đó (trọng tâm vị trí đích).
Vectơ bố trí tối ưu được vẽ giữa hai trọng tâm này, với đầu phía linh kiện được đánh dấu bằng một chấm. Vì đây là chỉ báo tương đối nên khi bạn nhấp chuột lần đầu để bắt đầu di chuyển linh kiện, vectơ luôn được vẽ bằng màu xanh lá. Hai trọng tâm được tính toán lại liên tục khi bạn di chuyển linh kiện, vì các đường kết nối có thể chuyển từ pad này sang pad khác khi chúng được tự động tối ưu hóa lại để duy trì cấu trúc liên kết net phù hợp cho linh kiện đang di chuyển. Do quá trình tối ưu hóa lại net này, đầu đích của OPV có thể nhảy qua lại khi linh kiện được di chuyển. Nếu các trọng tâm cách xa nhau hơn và OPV dài ra, vectơ có thể chuyển sang màu đỏ. Nếu các trọng tâm tiến gần nhau hơn và OPV ngắn lại, vectơ có thể chuyển sang màu xanh lá.
Chiều dài vectơ không phải là điều kiện duy nhất được dùng để xác định màu sắc; màu của OPV còn chịu ảnh hưởng bởi tổng chiều dài các đường kết nối gắn với linh kiện đang di chuyển. Nếu việc di chuyển linh kiện làm tăng tổng chiều dài các đường kết nối, OPV sẽ chuyển sang màu đỏ. Ngược lại, nếu việc di chuyển linh kiện làm giảm tổng chiều dài các đường kết nối, vectơ sẽ chuyển sang màu xanh lá.

Mặc dù chiều dài vectơ đang tăng, vectơ vẫn có màu xanh lá vì tổng chiều dài các đường kết nối đang giảm. Khi linh kiện được xoay, chiều dài các đường kết nối tăng lên nên OPV chuyển sang màu đỏ.
Đặt linh kiện từ bảng Components
Mặc dù linh kiện thường được đặt bằng cách nhập các thay đổi từ thiết kế sang PCB (Đồng bộ hóa thiết kế), bạn cũng có thể đặt linh kiện trực tiếp trong trình biên tập PCB từ bảng Components. Để thực hiện:
-
Mở bảng Components (View » Panels » Components hoặc Place » Component).
-
Tìm linh kiện cần dùng, chọn linh kiện đó trong danh sách, rồi:
-
Nhấp chuột phải rồi chọn Place <ComponentName> từ menu ngữ cảnh, hoặc
-
Nhấp đúp vào linh kiện đã chọn. Linh kiện sẽ xuất hiện ở trạng thái di chuyển theo con trỏ trong không gian thiết kế. Di chuyển linh kiện đến vị trí mong muốn rồi nhấp để đặt, hoặc
-
Nhấp và giữ tên linh kiện trong Components bảng, sau đó kéo linh kiện đến vị trí mong muốn và nhấp để đặt. Đây là kỹ thuật đặt “một lần”, nghĩa là chỉ có thể đặt một phiên bản duy nhất của linh kiện đã chọn. Các phương pháp khác cho phép đặt nhiều phiên bản.
-
Hỗ trợ linh kiện cầu nối
Cầu nối, còn được gọi là dây nối, cho phép bạn thay thế đường mạch bằng một linh kiện cầu nối, thường là yếu tố thiết yếu để thiết kế thành công bo mạch một mặt. Altium Designer hỗ trợ sử dụng linh kiện cầu nối thông qua một loại linh kiện đặc biệt là Jumper.
Mặc dù bạn có thể bắt đầu bằng cách đặt trực tiếp các footprint cầu nối lên PCB, quy trình làm việc được khuyến nghị là bắt đầu từ sơ đồ nguyên lý. Để tìm hiểu thêm, hãy tham khảo trang Làm việc với linh kiện cầu nối.