圖 1：自動化概念往往在理論上令人滿意
，在現實中卻不盡人意。

 

隨sui著zhe設she計ji複fu雜za性xing的de提ti高gao，要yao創chuang建jian並bing維wei護hu設she計ji規gui則ze，使shi其qi提ti供gong的de布bu線xian結jie果guo能neng夠gou與yu有you經jing驗yan的de設she計ji人ren員yuan手shou動dong布bu線xian的de結jie果guo相xiang媲pi美mei

，將jiang變bian得de愈yu發fa困kun難nan。設she計ji人ren員yuan對dui自zi動dong布bu線xian避bi之zhi不bu及ji的de部bu分fen原yuan因yin包bao括kuo：

 

1.嚐試設置自動布線器
，使其能夠將設計人員的構想轉換為屏幕內容
，這本身就給設計人員帶來了挑戰；

2.與手工設計相比質量出現下降；

3.花在自動布線器後的清理工作上的時間足以采用手動方式完成布線
；

4.過孔數量過多，或者說，自動布線器完成的設計普遍不具備能夠與有經驗的設計人員相媲美的精致外觀。

 

 

zidongbuxianheshoudongbuxiandouyaoqiuxizhideguihuacelvehezhixingcaozuo，cainenghuodelixiangdejieguo。yibaneryan
，ruguoshejituanduiyouzhuanmendeshijianchongfenkaolvzidongbuxian，bingguihua、布置、約(yue)束(shu)和(he)優(you)先(xian)處(chu)理(li)設(she)計(ji)數(shu)據(ju)庫(ku)
，往(wang)往(wang)能(neng)夠(gou)獲(huo)得(de)最(zui)佳(jia)的(de)自(zi)動(dong)布(bu)線(xian)結(jie)果(guo)。自(zi)動(dong)布(bu)線(xian)成(cheng)功(gong)與(yu)否(fou)還(hai)取(qu)決(jue)於(yu)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)對(dui)於(yu)其(qi)自(zi)動(dong)布(bu)線(xian)器(qi)算(suan)法(fa)及(ji)曆(li)史(shi)性(xing)能(neng)的(de)了(le)解(jie)程(cheng)度(du)。

 

然而，PCB設計布線的難度與日俱增。設計受到設計規則日益繁多
、物理空間日趨較小
、信xin號hao完wan整zheng性xing規gui則ze以yi及ji其qi他ta多duo種zhong因yin素su的de嚴yan格ge約yue束shu。所suo有you這zhe些xie約yue束shu都dou對dui希xi望wang使shi用yong傳chuan統tong自zi動dong布bu線xian技ji術shu來lai精jing簡jian設she計ji流liu程cheng的de設she計ji人ren員yuan構gou成cheng了le巨ju大da的de挑tiao戰zhan。對dui於yu獨du立li工gong作zuo的de工gong程cheng師shi而er言yan，由you於yu沒mei有you完wan整zheng的de設she計ji團tuan隊dui來lai構gou建jian和he維wei護hu專zhuan門men與yu自zi動dong布bu線xian器qi配pei用yong的de設she計ji數shu據ju庫ku，要yao完wan成cheng這zhe一yi任ren務wu更geng是shi難nan於yu登deng天tian。是shi否fou存cun在zai某mou種zhong方fang法fa兼jian具ju自zi動dong布bu線xian的de便bian捷jie性xing與yu手shou動dong布bu線xian的de優you勢shi，從cong而er化hua解jie與yu日ri俱ju增zeng的de設she計ji挑tiao戰zhan
？

 

本文將介紹如何利用 Mentor Graphics 提供的引進自經驗證的 Xpedition® 技術的 PADS® Professional 草圖布線環境，來支持獨立工作的 PCB 設計人員和基於項目的 PCB 設計人員快速、輕鬆地布線高質量的規則驅動型設計，並獲得手動布線設計的外觀和風格。

 

 

通常，設計人員在第一次處理新的 PCB Layout 時，會在布局設計中的元器件時顯示布線。

 

他(ta)們(men)必(bi)須(xu)留(liu)意(yi)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)排(pai)列(lie)方(fang)式(shi)以(yi)及(ji)扇(shan)出(chu)模(mo)式(shi)的(de)生(sheng)成(cheng)方(fang)式(shi)
，以(yi)確(que)保(bao)能(neng)夠(gou)使(shi)用(yong)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)管(guan)腳(jiao)和(he)過(guo)孔(kong)並(bing)優(you)化(hua)布(bu)線(xian)通(tong)道(dao)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)會(hui)專(zhuan)注(zhu)於(yu)具(ju)有(you)最(zui)高(gao)優(you)先(xian)級(ji)的(de)網(wang)絡(luo)
，確(que)定(ding)他(ta)們(men)需(xu)要(yao)采(cai)用(yong)手(shou)動(dong)方(fang)式(shi)布(bu)線(xian)的(de)網(wang)絡(luo)
，並(bing)記(ji)住(zhu)所(suo)有(you)設(she)計(ji)規(gui)則(ze)。配(pei)置(zhi)自(zi)動(dong)布(bu)線(xian)器(qi)，使(shi)其(qi)按(an)照(zhao)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)顯(xian)示(shi)的(de)內(nei)容(rong)完(wan)成(cheng)布(bu)線(xian)，這(zhe)可(ke)能(neng)是(shi)件(jian)令(ling)人(ren)望(wang)而(er)生(sheng)畏(wei)的(de)任(ren)務(wu)。因(yin)此(ci)，大(da)多(duo)數(shu)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)轉(zhuan)而(er)采(cai)用(yong)手(shou)動(dong)方(fang)式(shi)完(wan)成(cheng)大(da)量(liang)設(she)計(ji)布(bu)線(xian)工(gong)作(zuo)，尤(you)其(qi)是(shi)關(guan)鍵(jian)網(wang)絡(luo)的(de)布(bu)線(xian)工(gong)作(zuo)

，以(yi)確(que)保(bao)獲(huo)得(de)理(li)想(xiang)的(de)結(jie)果(guo)。

 

 

關鍵網絡的布線能否“自動”進行？借助全新的輔助布線方法 —— 草圖布線，你完全有可能做到這一點！Mentor Graphics 的草圖布線器可消除 PCB 設計人員在自動布線執行方案中需要費盡心思設置的一些步驟。借助草圖布線，PCB 設計人員可以在查看布線的同時執行複雜的布線任務 —— 所有操作都是實時進行的。

 

PADS 草圖布線環境提供了一套高度集成的自動布線功能，例如草圖布線器、真實走線布線以及動態推擠等。結合使用這些功能可以帶來良好的布線體驗，從而獲得高質量、良好的用戶控製和卓越的性能。

 

利用草圖布線，設計人員可以：

 

1.繪製草圖路徑，以確定所選飛線的走線布線；

2.以遠超手動布線的速度實現高質量的設計和高完成率

；

3.為單獨的走線或成百上千個單端／差分對進行布線；

4.自動優化管腳出線，在增強布線效果的同時避免增加不必要的過孔。

 

圖 2：PADS Professional 使布線變得前所未有的輕鬆。

 

 

要使用草圖布線，設計人員隻需畫一條線來指示路徑
，布線器會將所選擇的網絡沿著這個路徑自動布出。在為數條
、數十條甚至數百條飛線布線時
，草圖布線器的速度要比手動布線快上數倍。圖 3 中選中了22 條數據線路。最常見的草圖布線方法會使用現有的過孔扇出
，而不會增加任何額外的過孔。

 

圖 3：用於指示布線位置的草圖路徑。

 

圖 4：通過圖 3 草圖路徑獲得的按鈕布線結果。

 

如圖 4 suoshi
，caotubuxiandezhiliangfeichangchuse，tixianchuleshoudongbuxiansuojuyoudezhilianghetezheng。xuyaodeqingligongzuojishao，erhenduoqingkuangxiashenzhibuxuyaorenheqingligongzuo。nenggouqudejiaogaodewanchenglv (90% - 100%) 要(yao)歸(gui)功(gong)於(yu)草(cao)圖(tu)布(bu)線(xian)器(qi)能(neng)夠(gou)自(zi)動(dong)組(zu)織(zhi)出(chu)線(xian)，使(shi)其(qi)無(wu)需(xu)任(ren)何(he)額(e)外(wai)的(de)過(guo)孔(kong)就(jiu)能(neng)實(shi)現(xian)最(zui)優(you)布(bu)線(xian)。如(ru)果(guo)你(ni)不(bu)關(guan)心(xin)結(jie)果(guo)
，或(huo)希(xi)望(wang)嚐(chang)試(shi)某(mou)種(zhong)替(ti)代(dai)方(fang)法(fa)
，隻(zhi)需(xu)幾(ji)次(ci)點(dian)擊(ji)操(cao)作(zuo)即(ji)可(ke)取(qu)消(xiao)結(jie)果(guo)並(bing)重(zhong)新(xin)執(zhi)行(xing)草(cao)圖(tu)布(bu)線(xian)。借(jie)助(zhu)草(cao)圖(tu)布(bu)線(xian)，即(ji)使(shi)是(shi)經(jing)驗(yan)最(zui)豐(feng)富(fu)的(de)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)也(ye)能(neng)以(yi)超(chao)過(guo)手(shou)動(dong)布(bu)線(xian) 30 倍的速度生成布線結果。

 

 

草圖布線的另一項實用功能是能夠以緊縮或非緊縮模式布線網絡。如圖 5 中布線的串行網絡所示
，在緊縮模式下，將根據最小設計規則值來優化布線間距。這種情況下，圖 6 所示的非緊縮模式效果更為理想
，因為它提供了最直接的網絡連接，並避免了不必要的過度擁擠的走線。

 

圖 5：在緊縮模式下對串行網絡執行草圖布線

 

圖 6：在非緊縮模式下對串行網絡執行草圖布線

 

 

huizhicaotulujingfeichangqingsong。caotulujingdefangxiangjuedingleqishiguanjiaohejieshuguanjiao。genjuxuyao，caotubuxianqizaiwanchengxuandingwangluodebuxianzhiqian，huizonghekaolvduodashizhongbutongdefangfa，danjibianruci，tarengnengzaihenduandeshijianneiwanchengcaozuo。meizhongfangfadouhuikaolvmeigeguanjiaochuxianfangxiangduiyingdebuxianjieguo，ranhouanzhaozuijiajieguoduiyingdefangfabujuzouxian。

 

壓縮：quedingzuiyoufangfahou
，caotubuxianqijiangyunxingduobiancaozuo，chaoguanjiaofangxiangyasuowangluo。zhejiangquebaobuxiandeguanjiaochuxianjingguoyouhua，nenggourongnajinyibudeshejibuxian。

 

居中放置：ranhou，caotubuxianqihuijiangbuxianjuzhongfangzhizaibaoweishejirenyuansuohuicaotulujingqiejingguoyasuodeguanjiaochuxianzhijian。ruguomeiyouhuizhicaotulujing，caotubuxianqihuijiangbuxianjuzhongfangzhizaijingguoyasuodeguanjiaochuxianzhijian。

 

平滑處理：在平滑處理操作期間，草圖布線器可通過嚐試盡量減少走線區段來確保盡可能直接的布線。

 

 

如果草圖布線無法 100% 完成指定網絡束中的布線，設計人員可使用真實走線布線和動態推擠來完成布線。

 

真實走線布線：dangxuyaobuxiangebiewangluoshi，keliyongzhenshizouxianbuxian
，zaiyidongshubiaodeguochengzhongtongguoshubiaoshengchengzouxianliu，congerzuidaxiandudijianshaobuxiandanduanwangluohechafenduiwangluosuoxudegongzuoliang —— 無需任何額外的點擊操作，即使在完成布線時也是如此！真(zhen)實(shi)走(zou)線(xian)布(bu)線(xian)自(zi)動(dong)化(hua)使(shi)用(yong)動(dong)態(tai)可(ke)視(shi)化(hua)反(fan)饋(kui)來(lai)指(zhi)導(dao)布(bu)線(xian)操(cao)作(zuo)，同(tong)時(shi)借(jie)助(zhu)推(tui)擠(ji)功(gong)能(neng)移(yi)動(dong)沿(yan)途(tu)的(de)過(guo)孔(kong)和(he)走(zou)線(xian)
，甚(shen)至(zhi)在(zai)布(bu)線(xian)過(guo)程(cheng)中(zhong)清(qing)除(chu)平(ping)麵(mian)區(qu)域(yu)。

 

動態推擠：要移動一大組布線（甚至跨越規則區域）
，可使用動態推擠來實現平滑、快速的移動，該功能會自動刪除額外的區段並保持高質量。

 

 

如果你試過在 GPS 中(zhong)輸(shu)入(ru)某(mou)個(ge)本(ben)地(di)目(mu)的(de)地(di)並(bing)收(shou)到(dao)有(you)問(wen)題(ti)的(de)路(lu)線(xian)建(jian)議(yi)
，你(ni)可(ke)能(neng)就(jiu)會(hui)明(ming)白(bai)，不(bu)管(guan)科(ke)技(ji)變(bian)得(de)多(duo)麼(me)先(xian)進(jin)，它(ta)都(dou)無(wu)法(fa)完(wan)全(quan)取(qu)代(dai)因(yin)積(ji)年(nian)累(lei)月(yue)行(xing)駛(shi)該(gai)條(tiao)路(lu)線(xian)而(er)積(ji)累(lei)的(de)熟(shu)悉(xi)程(cheng)度(du)。作(zuo)為(wei)有(you)經(jing)驗(yan)的(de)駕(jia)駛(shi)員(yuan)，你(ni)最(zui)終(zhong)必(bi)定(ding)會(hui)選(xuan)出(chu)最(zui)佳(jia)路(lu)徑(jing)。

 

PCB 布線同樣如此。自動化固然有其作用，但它仍無法完全替代熟練的 PCB 設計人員所具備的知識和經驗（這也讓這些經驗豐富的設計人員能夠長舒一口氣）。我們相信自己的經驗能夠提供指導並確保所有設計元素“看起來正確無誤”。但在當今市場中
，時間也是一個關鍵要素。借助 PADS Professional 中的草圖布線環境自動執行的輔助布線

，PCB 設計人員可以高出手動布線 30 倍的速度輕鬆地布線高質量的規則驅動型設計，並且所有布線都將獲得手動布線的 PCB 設計的質量、外觀和風格。通過重新思考自動化，我們建立了一種采用高級布線技術的方法
，並將其與個體 PCB 設計人員的知識和構想結合使用。

 

來源：MENTOR GRAPHICS