Lưới và đơn vị

Parent page: Các lệnh

Tóm tắt

Trình biên tập PCB là một môi trường thiết kế dựa trên lưới, nghĩa là các đối tượng được đặt lên lưới hiện tại, thường được gọi là Snap Grid hoặc ngắn gọn là Grid. Trong quá trình đặt đối tượng, con trỏ sẽ tự động bám vào lưới này, đưa điểm tham chiếu của đối tượng đang được đặt tới vị trí Snap Grid gần nhất. Trong những ngày đầu của quá trình phát triển sản phẩm điện tử, chân linh kiện luôn được bố trí theo bội số của 0,1 inch, nên rất dễ chọn một lưới phù hợp cho cả việc đặt linh kiện và đi dây giữa các pad của chúng. Ngày nay, linh kiện có thể có các chân rất nhỏ, được bố trí theo lưới hệ inch hoặc hệ mét, đồng thời nhu cầu về các sản phẩm có kích thước ngày càng nhỏ cũng tăng lên - khiến chiều rộng đường mạch và khoảng hở của chúng giảm xuống chỉ còn vài mil. Những yêu cầu này khiến việc chọn một snap grid duy nhất để đặt mọi chân và đi mọi đường mạch trở nên bất khả thi. Thay vào đó, các công cụ thiết kế phải cho phép bạn đi dây vào và ra khỏi các chân linh kiện nằm ngoài lưới - về bản chất, bạn cần có khả năng đi dây không phụ thuộc lưới.

Chi tiết

Những thách thức này được giải quyết bằng cách thay đổi cách tiếp cận của phần mềm thiết kế. Thay vì chỉ tập trung đơn giản vào việc giữ mọi đối tượng trên một snap grid cố định, trình biên tập PCB cung cấp một giải pháp tinh vi hơn thông qua tập hợp các tính năng sau:

• Snap Grid - điều khiển việc đặt đối tượng cơ bản trong không gian làm việc.
• Real-time Design Rules engine - cảnh báo hoặc ngăn không cho đặt đối tượng nếu vi phạm các quy tắc thiết kế hiện hành. Tham khảo trang Design Rules để tìm hiểu thêm về các quy tắc.
• Hotspot Snap - kéo con trỏ tới một điểm hotspot điện hiện có nằm trong Hotspot Snap Range hiện tại, ghi đè snap grid nhưng vẫn tuân thủ các quy tắc thiết kế áp dụng.

Thiết lập Snap Grid

Trong trình biên tập PCB, mọi đối tượng đều được đặt trên Snap Grid hiện tại. Giá trị Snap Grid hiện tại luôn được hiển thị trên thanh trạng thái (như trong hình động phía trên), bên cạnh vị trí con trỏ hiện tại. 

Cấu hình Snap Grid, Origin và đơn vị hiện tại của không gian làm việc từ thẻ Home trên Ribbon.

Để thiết lập Snap Grid:

• Nhấp vào danh sách thả xuống Home | Grids and Units | Snap Grid trên Ribbon rồi chọn một giá trị lưới mới. Xem lưu ý bên dưới về việc sử dụng các đơn vị khác nhau. 
• Nhấp vào nút Home | Grids and Units | để mở hộp thoại Cartesian Grid Editor, tại đó có thể chọn giá trị lưới mới từ danh sách thả xuống hoặc nhập trực tiếp vào trường Step X. Tham khảo trang Cartesian Grid Editor để biết thêm thông tin. Xem lưu ý bên dưới về việc sử dụng các đơn vị khác nhau.

• Ctrl+G - để mở hộp thoại Cartesian Grid Editor ngay cả khi hiện đang thực thi một lệnh. Tham khảo trang Cartesian Grid Editor để biết thêm thông tin. Xem lưu ý bên dưới về việc sử dụng các đơn vị khác nhau.
• Ctrl+Shift+G - để mở hộp thoại Snap Grid. Nhập giá trị cần thiết. Kèm theo đơn vị để xác định lưới.
• Nhấp chuột phải để chọn giá trị lưới cần dùng từ menu con Snap Grid.

Cách hiển thị lưới

Snap Grid được hiển thị trên màn hình dưới dạng hoa văn chấm hoặc đường. Thực tế có hai lớp được dùng để hiển thị Snap Grid; một lớp hiển thị đúng lưới như đã thiết lập, được gọi là lưới Fine trong hộp thoại Cartesian Grid Editor; lớp còn lại hiển thị các bội số của Snap Grid, có thể do người dùng xác định trong Multiplier là 2x, 5x hoặc 10x Snap Grid, và được gọi là lưới Coarse trong hộp thoại này.

Fine là Snap Grid; Coarse là bội số của Snap Grid.

Ngoài việc chọn giữa Dots hoặc Lines, bạn cũng có thể đặt màu cho các lớp lưới trong hộp thoại Cartesian Grid Editor. Việc bật/tắt tổng thể hiển thị của hai lớp lưới được thực hiện trong hộp thoại View Configurations; nhấn L để mở. Bạn cũng có thể đặt màu dùng cho hai lớp này trong hộp thoại View Configurations.

Lưu ý rằng việc hiển thị các đường/chấm lưới cũng phụ thuộc vào mức thu phóng. Chúng sẽ hoàn toàn không được hiển thị khi chúng trở nên quá sát nhau, như trong hình động bên dưới. Khi thu nhỏ, sẽ không có đường/chấm lưới nào được hiển thị; khi bạn phóng to, các đường lưới Coarse sẽ xuất hiện. Tiếp tục phóng to nữa, các chấm sẽ xuất hiện, cho thấy các vị trí lưới của lưới Fine.

Khi bạn phóng to, lưới Coarse sẽ được hiển thị trước, sau đó là lưới Fine. Dùng PageUp/PageDown hoặc Ctrl+Roll để phóng to/thu nhỏ.

Chọn lưới

Bất kể bước chân của linh kiện là bao nhiêu, việc chọn một Snap Grid hợp lý vẫn rất quan trọng. Giá trị bạn chọn sẽ thay đổi tùy theo tác vụ thiết kế đang thực hiện. Ví dụ, một lưới thô như 1mm hoặc 50mils có thể được dùng để đặt linh kiện, giúp dễ dàng căn chỉnh linh kiện tương quan với nhau, trong khi một lưới mịn hơn sẽ được thiết lập để đi dây cho thiết kế đó.

Đối với đi dây, thông thường bạn đặt lưới bằng tổng của chiều rộng đường tín hiệu chuẩn cộng với khoảng hở chuẩn. Ví dụ, nếu đường tín hiệu là 10mil và khoảng hở mặc định là 10mil, thì một giá trị lưới hợp lý sẽ là 20mil. Điều này cho phép các đường mạch được đặt gần nhau nhất có thể. Mặc dù bộ máy quy tắc sẽ ngăn không cho các đường mạch được đặt quá gần nhau, nó sẽ không kiểm tra xem bạn có đang lãng phí không gian hay không, như trường hợp bạn dùng Snap Grid 25mil. Dù bạn có thể định nghĩa một Snap Grid mịn hơn, điều đó chưa chắc đã hữu ích vì bạn có thể đặt đường đầu tiên hơi lệch, chặn các đường đi tiềm năng ở hai bên mà lẽ ra bạn có thể sử dụng về sau.

Thiết lập đơn vị của không gian làm việc

Đơn vị hiện tại của không gian làm việc được hiển thị trên thanh trạng thái cho cả vị trí con trỏ hiện tại và thiết lập snap grid hiện tại.

Để chuyển đổi đơn vị hiện tại của không gian làm việc giữa hệ inch và hệ mét:

• Nhấp vào nút Home | Grids and Units | Imperial hoặc Metric trên ribbon.
• Nhấn phím tắt Q. Việc này có thể thực hiện bất kỳ lúc nào (đang thực thi lệnh hay không).
• Trong khi chỉnh sửa trong hộp thoại của một đối tượng, nhấn Ctrl+Q để chuyển đổi đơn vị trong hộp thoại đó. Lưu ý rằng thao tác này không thay đổi đơn vị của không gian làm việc; nó chỉ áp dụng cho lần sử dụng hiện tại của hộp thoại.

Hotspot Snap

Bổ sung cho bộ máy quy tắc thiết kế thời gian thực, tính năng Hotspot Snap sẽ ghi đè snap grid, kéo con trỏ tới hotspot của một đối tượng điện nằm trong phạm vi hotspot snap. Tính năng này cho phép bạn đi dây từ hoặc tới các pad và via nằm ngoài lưới.

Tính năng Hotspot Snap được bật và phạm vi hút được xác định trong hộp thoại Board Options (Home | Board | Board Options).

Quy tắc thiết kế thời gian thực

Nền tảng của trình biên tập PCB là một bộ máy Design Rules giám sát các thao tác chỉnh sửa theo thời gian thực. Thay vì phải dựa vào một thiết lập snap grid phù hợp để đảm bảo các đối tượng được đặt sao cho đáp ứng yêu cầu thiết kế, bộ máy quy tắc sẽ ngay lập tức làm nổi bật lỗi vi phạm vị trí, hoặc trong trường hợp đi dây tương tác, có thể ngăn việc vi phạm vị trí xảy ra. Điều đó có nghĩa là snap grid có thể được đặt rất nhỏ và các đối tượng có thể được đặt gần nhau đến mức mà các quy tắc thiết kế cho phép.