设置走线类型和布线顺序策略可确保批量自动布线时获得最佳结果。
创建布线前分析报告 自动布线策略 自动布线 走线类型 设置自动布线策略 指定要布线的走线 设置布线顺序 设计自动布线 暂停自动布线 恢复自动布线 停止自动布线 布线进度指示器 报告布线结果 在自动布线期间分配测试点 自动布线消息
布线前分析报告提供可能阻碍自动布线的设计属性信息,例如网格设置、禁用布线状态的网络或具有推挤保护状态的引脚对。
操作步骤
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报告设计信息
自动布线策略是一组定义电路板应如何自动布线的选项。策略包含多个走线。您可以使用策略对整个设计进行自动布线,也可以选择组件并使用走线类型逐个布线。
注意: 本节讨论对整个设计进行自动布线以及策略中的走线类型。有关逐个选择组件进行布线的更多信息,请参阅"按选择自动布线"。
自动布线策略定义了自动布线期间要执行的顺序操作,包括:
您无法保存自动布线策略。为要自动布线的每个文件设置策略。
更多信息,请参阅"指定要布线的走线"第274页和"设置布线顺序"第275页。
自动布线策略包含多种走线类型。每种走线完成特定任务;它也可能执行多个子走线。
居中走线自动将走线等距放置在相邻组件引脚或过孔的焊盘之间,以均匀分配通道中的可用空间。居中不会违反设计规则。
SailWind Router在居中过程中保持差分对。差分对的肩部区域(起始和结束区域)像普通走线段一样居中。控制间隙部分的线段作为一个宽走线居中。围绕障碍物分割的差分对不居中。
如果从引脚或过孔投射的路径重叠,则通道符合居中条件。
图56. 符合居中条件的通道
要限制居中的通道数量,请设置最大通道宽度。任何大于此宽度的通道都不符合居中条件。在选项对话框的布线标签页中设置最大通道宽度。
居中走线有以下限制:
更多信息,请参阅"选项对话框,布线类别,常规子类别"第450页中的居中值和"自动布线策略"第263页。
通过执行扇出走线,您可以缩短整体自动布线时间并提高完成率,因为此走线在过程早期创建对引脚的访问。
此走线为不可访问的SMD组件引脚放置过孔,并从过孔布线到引脚。此走线定位设计中的所有SMD引脚,并从每个引脚布设一条短走线,以过孔终止。在"属性对话框,扇出标签页"第486页设置扇出走线的选项。
提示
保护您创建的任何扇出,以防止扇出后布线或编辑操作推挤或重新布线扇出走线。这些扇出后操作忽略属性对话框扇出标签页中的扇出长度设置。
扇出走线包括两个过程:预放置扇出和自由扇出。
预放置扇出
此过程尝试放置遵守当前最小间距规则和您设置的过孔间距的过孔。如果过孔放置违反规则,SailWind Router不放置过孔,也不为该引脚创建扇出。成功放置过孔后,SailWind Router布设扇出。
您可以指定过孔是放置在固定网格上还是间隔以适应一条或两条走线在它们之间运行。使用属性对话框扇出标签页中的过孔间距选项设置间距。
您还可以指定是否共享引脚和过孔以完成扇出。您可以通过将它们互连到单个公共过孔来扇出多个引脚。通过扇出标签页(属性对话框)中的共享选项设置此共享功能。
您还可以自定义过孔的扇出模式以帮助避免障碍物或不可用的电路板区域。在扇出标签页的对齐列表和方向列表中设置模式。
图57. 自定义扇出模式
自由扇出
自由扇出过程通过搜索路径、使用推挤和推挤功能以及使用"撕开"和"重试"功能为扇出腾出空间来完成预布线扇出过程失败的扇出,如下图所示。自由扇出过程忽略模式设置以完成扇出。
图58. 自由扇出过程
斜切走线将指定角度的所有布线拐角转换为对角拐角。您可以在选项对话框的布线标签页中设置斜切选项。根据布线标签页中的设置,您可以将任何角度的拐角转换为斜切。
SailWind Router仅在空间允许时向走线拐角添加斜切。如果斜切创建间距或第一拐角规则违规,软件跳过该拐角且不添加斜切。
如果选择使用圆弧作为斜切,软件使用以下计算创建斜切:<走线宽度> / 2 X 比率
小段和间距违规提供了使用圆弧作为斜切的两个原因。
如果走线有小段,并且无法创建足够大的斜切,SailWind Router为三个段创建一个圆弧:
如果由于间距违规无法创建所需大小的圆弧,软件不执行任何推挤和犁耕或走线调整。它创建一个较小的圆弧:
斜切和长度调谐
调谐操作假定在添加蛇形线之前走线已平滑。如果在斜切走线之前执行调谐,斜切的添加会改变走线长度,可能创建长度违规。SailWind Router尝试在修改走线的第一个平行段或属于同一网络的其他走线上添加/移除长度差异(如果需要)。
对于差分对,斜切可能导致走线上的不同违规。在这种情况下,SailWind Router尝试调整两条走线共有的控制间隙部分的长度,以及每条走线单独的肩部。
优化走线分析每条走线,并尝试通过移除额外段、减少过孔使用和缩短走线长度来提高布线模式的质量。优化走线包括以下过程:过孔最小化、抛光和平滑。
过孔最小化
过孔最小化过程通过撕开现有走线并找到使用较少过孔的新路径来减少设计中的过孔使用,如下图所示。
表62. 过孔最小化过程
抛光
抛光过程减少走线的曼哈顿比率,如下图所示。
表63. 抛光过程
平滑
平滑移除走线中不必要的拐角和段,同时保持相同路径。平滑还可以减少长度,这不仅为电路板上的额外走线腾出空间,还有助于满足和维护焊盘入口和第一拐角规则。
平滑过程执行以下操作:
提示 平滑不保持长度控制走线的长度规则。
表64. 平滑过程
更多信息,请参阅"交互式布线设置"第291页和"走线平滑"第351页。
模式走线搜索可以使用典型C布线模式、Z布线模式和存储器模式完成的未布线连接组。然后模式走线对它们进行布线。
在模式走线期间,边界框包围要模式布线的未布线组。如果有足够的空间创建走线并遵守间距规则,SailWind Router创建模式。如果边界框内出现障碍物或模式违反规则,则模式失败。
图60. 模式走线期间的边界框
对于C模式,形成C模式的引脚必须沿X轴或Y轴对齐,否则模式失败。
图61. 模式走线期间的C模式
布线走线是核心走线,执行大部分自动布线。在此走线期间,SailWind Router尝试依次布线每个未布线,直到尝试所有连接。布线走线包含许多过程——串行、撕开重试、推挤和交叉触摸。
下表显示布线走线过程。
过程 | 操作 |
---|---|
串行 | 通过找到未布线端点之间障碍物周围的最短路径将未布线转换为走线。路径中不能存在障碍物。如果未找到路径,SailWind Router跳过未布线。 |
撕开重试 | 通过撕开现有走线并找到新路径为其他走线创建空间来提高完成率。如果SailWind Router无法找到新路径,则取消过程并将走线恢复到原始状态。 |
推挤 | 推开走线为新走线创建空间。软件与撕开重试过程一起执行此过程。 |
交叉触摸 | 消除由其他自动布线操作创建或修改现有走线或模式时创建的交叉触摸违规。例如,推挤过程可能迫使走线"跳过"引脚,为退出引脚的走线创建交叉违规。此过程连续尝试重新布线走线以消除违规。 |
如果软件无法解决违规,则取消操作并将走线恢复到原始状态。 |
表65. 布线走线过程
提示 SailWind Router与所有其他走线和过程一起执行此过程。它不会完成带有违规的走线。它要么移除所有违规,要么取消走线布线。
调谐走线调整长度控制走线的长度。此走线仅检查完全布线的网络、电气网络、引脚对或差分对的走线长度,并在启用长度规则和长度控制时分析当前长度。
调谐走线根据以下条件进行调整:
提示
调谐差分对时,SailWind Router在较短走线的肩部区域添加小蛇形线,而不犁耕或推挤障碍物。如果肩部区域无法容纳小蛇形线,SailWind Router在控制间隙区域尽可能靠近肩部区域添加蛇形线。
最大层级
长度调整分阶段创建。第一阶段是常规水平或垂直蛇形线。如果这仍然不够长度,蛇形线方向旋转90度并创建额外的蛇形线。SailWind Router将继续以90度添加蛇形线,直到满足长度调整或达到最大层级。
常规蛇形线 | 添加90度蛇形线 | 最大层级为3的蛇形线 |
---|
默认情况下,在PADS Router 9.0之前创建的设计中,最大层级值设置为8。
SailWind Router在设置自动布线策略方面提供极大灵活性。您可以从一系列特定的布线走线类型中选择以完成所需的自动布线任务。您还可以系统地设置布线策略以指定SailWind Router布线特定设计对象的顺序。
例如,您可以设置策略执行以下操作:
您可以完全控制布线顺序、布线走线强度以及在过程中任何点启动、停止、暂停和检查布线结果的能力。
使用Routing类别 > Strategy子类别来指定要运行的阶段、使用的布线强度、是否保护生成的走线,以及是否在阶段完成后暂停。
操作步骤
Intensity决定了布线器在一个阶段可以投入的精力与时间。您不能为Center阶段设置强度。
设置布线顺序在第275页。
点击OK。
定义策略后,点击Routing工具栏上的Start Autorouting按钮来自动布线设计。
结果
如果Options对话框处于打开状态,每个完成的阶段都会在Done列中显示一个勾选标记。这些勾选标记会保留在Routing类别 > Strategy子类别中,直到您修改自动布线策略或重新启动自动布线。这是一个只读列;您不能手动将阶段标记为完成。
该策略默认保存在*\SailWind Projects*文件夹中。
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自动布线阶段类型
使用Routing order列表来指定为选定阶段自动布线组件、网络、网络类、差分对和匹配长度组的顺序。
限制与约束
Routing order定义窗格中的某些对象类型对布线顺序操作无效。Selected按钮仅在对象视图窗格、设计本身或Routing order定义窗格中选择了组件、网络、网络类、差分对和匹配长度组时可用。
操作步骤
您还可以使用以下方法将连接到组件的网络添加到布线顺序中:
结果
布线策略保存在*\SailWind Projects*文件夹中。当您自动布线设计时,将使用这些设置。如果对话框处于打开状态,每个阶段完成后会在Done列中显示一个勾选标记。
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Autoroute命令启动自动布线器,并开始执行您在Options对话框 > Routing类别 > Strategy子类别中指定的布线算法和阶段。
限制与约束
操作步骤
在Routing工具栏上,点击Start Autorouting按钮或点击Tools > Autoroute > Start菜单项。当您开始自动布线或在选择上运行阶段类型时,程序会执行预布线分析,并将任何错误或警告报告到Output窗口的Status选项卡。如果您想纠正任何报告的问题,必须先停止自动布线。
使用Pause在阶段之间暂停自动布线,以检查统计信息和完成率,然后再继续或取消自动布线。Pause功能在当前子阶段结束时停止布线。SailWind Router存储阶段和阶段内的点,以便您可以从暂停的点恢复自动布线。
操作步骤
使用Resume在暂停后开始自动布线。布线从您暂停的子阶段开始。使用Stop结束自动布线。
操作步骤
使用Stop随时结束自动布线。Stop按钮在当前连接结束时停止布线。然后SailWind Router清除Options对话框 > Routing类别 > Strategy子类别中的所有Done复选框。
当您选择Stop时,无法恢复自动布线。您只能从策略的开始处启动自动布线。
操作步骤
状态栏包含一个布线进度指示器,带有显示布线器执行的每个阶段和子阶段完成率的ToolTip。这有助于您评估策略和您为布线选择的设置的有效性。
当您通过运行阶段类型或启动自动布线命令来自动布线设计时,SailWind Router报告两种类型的消息:预布线分析消息和布线状态消息。这些消息出现在布线报告中,该报告列出了预布线消息、设计名称、阶段数量、执行的阶段类型以及每个阶段的其他统计信息。
布线报告RoutingReport.txt位于*\SailWind Projects*文件夹中。此文件的链接会自动创建在Output窗口的Status选项卡中。您可以通过点击Status选项卡上的链接来打开和查看该文件。
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您可以在自动布线期间创建可访问的网络。此过程使测试点能够在自动布线"Route"阶段放置。当添加走线时,自动布线器还尝试为每个网络添加测试点,使用沿网络的过孔或组件引脚。当有人将PCB插入自动测试设备(ATE)时,过孔或引脚充当网络的测试点。在自动布线期间添加测试点会牺牲完成率以获得可访问性。
操作步骤
提示 在测试点放置期间,SailWind Router会遵守在SailWind Layout中设置的测试点禁区。
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测试点阶段
属性对话框,测试点选项卡
当您自动布线设计(通过使用自动布线命令或运行阶段类型)时,SailWind Router报告两种类型的消息:预布线分析和布线状态。
当自动布线完成,或当您停止自动布线时,SailWind Router会创建一个详细说明自动布线结果的布线报告。更多信息,请参见布线报告。
预布线分析 布线状态 布线完成 布线进度 指示器ToolTip 布线报告
当您开始自动布线时,SailWind Router会分析设计中可能影响或取消布线的问题条件。相关消息出现在Output窗口的Status选项卡中。这些消息仅在布线整个设计时出现在布线报告中。要纠正任何报告的问题,必须先停止布线。
选择依赖性
如下表所示,预布线分析的类型取决于当前选择。
选择 | 分析范围 | 分析内容 |
---|---|---|
无 | 整个设计 | 全部 |
网络 | 网络 | 热状态 |
潜在的平面网络 | ||
无布线设置 | ||
过孔设置 | ||
过孔到平面 | ||
引脚对 | 引脚对 | 热状态 |
无布线设置 | ||
取消布线 | 取消布线与相邻引脚和过孔 | 热状态 |
所属网络无布线设置 | ||
组件 | 连接到组件引脚的引脚对 | 热状态 |
无布线设置 | ||
引脚 | 连接到引脚的引脚对 | 热状态 |
无布线设置 |
表66. 选择依赖性
当您开始自动布线时,当前布线状态会出现。这些消息出现在状态栏和Output窗口的Status选项卡中。布线状态消息出现在会话日志中,标题为"Batch Router Statistics"。布线状态消息随着布线器的每个阶段和子阶段更新。
有关会话日志的更多信息,请参见第57页的"Status Tab"。
Center阶段消息
以下是center阶段消息,其部分在以下表中解释。
Centering gate 264/1738 (HorDir, layer6)
消息部分 | 描述 |
---|---|
gate | 当前正在处理的gate |
Dir | 当前gate的方向(Hor, Vert, 或135) |
layer | 当前gate的层 |
表67. Center阶段消息的部分
Fanout阶段消息
以下是fanout阶段消息,其部分在以下表中解释。
表68. Fanout阶段消息的部分
消息部分 | 描述 |
---|---|
Pins | 已扇出的引脚数量,后跟为扇出选择的总引脚数量,以及括号中的扇出完成百分比。 |
Duration | 布线器在此阶段花费的时间量,后跟括号中布线花费的总时间。 |
提示 SailWind Router单独报告属于同一岛的扇出引脚的状态。例如,如果三个引脚属于同一个岛(通过走线相互连接),SailWind Router在扇出阶段使用一个共享过孔扇出所有三个引脚。在这种情况下,消息显示三个引脚已扇出(Pins 3 of 3 (100%) Vias 1 Duration 00:00:01 (+00:00:01))。
Patterns阶段消息
以下是patterns阶段消息,其部分在以下表中解释。
Routed 15 Total 65 of 650 (10%) Vias 181 Duration 00:01:31 (+00:01:00)
消息部分 | 描述 |
---|---|
Routed | 在此阶段布线的连接数量,后跟设计中已布线和未布线连接的总数,以及括号中的模式完成百分比。 |
Vias | 在此阶段添加的过孔数量。 |
Duration | 布线器在此阶段花费的时间量,后跟括号中布线花费的总时间。 |
Route阶段消息
以下是route阶段消息,其部分在以下表中解释。
Routed 635 Total 650 of 650 (100%) Vias 481 Duration 00:06:41 (+00:05:10)
消息部分 | 描述 |
---|---|
Routed | 在此阶段布线的连接数量,后跟设计中已布线连接的总数,以及括号中的布线连接完成百分比。 |
Vias | 在此阶段添加的过孔总数。 |
Duration | 布线器在此阶段花费的时间量,后跟括号中布线花费的总时间。 |
Optimize阶段消息
以下是optimize阶段消息,其部分在以下表中解释。
消息部分 | 描述 |
---|---|
Optimized | 优化完成百分比。 |
Vias | 设计中的过孔总数,后跟括号中通过优化减少的过孔数量。 |
Trace Length | 在此阶段布线的走线总长度,后跟括号中通过优化减少的走线总长度。 |
Duration | 布线器在此阶段花费的时间量,后跟括号中布线花费的总时间。 |
表71. Optimize阶段消息的部分(续)
提示 英寸用于Mils和Inches设置。米用于Microns和Metric设置。
Miters阶段消息
以下是miters阶段消息,其部分在以下表中解释。
Trace 15 of 172 Miters 20 Duration 00:08:52 (+00:01:11)
消息部分 | 描述 |
---|---|
Trace | 已处理的走线总数,后跟为斜切选择的走线总数。 |
Miters | 在此阶段添加的斜切总数。 |
Duration | 布线器在此阶段花费的时间量,后跟括号中布线花费的总时间。 |
表72. Miters阶段消息的部分
Test Point阶段消息
以下是test point阶段消息,其部分在以下表中解释。
Accessible nets 46 of 100 (46%) Duration 00:09:52 (+00:01:00)
消息部分 | 描述 |
---|---|
Accessible Nets | 在此阶段变得可访问的网络数量,后跟设计中具有测试点要求的网络总数,以及括号中的测试点完成百分比。 |
Duration | 布线器在此阶段花费的时间量,后跟括号中布线花费的总时间。 |
表73. Points阶段消息的部分
Tune阶段消息
以下是tune阶段消息,其部分在以下表中解释。
Nets tuned 25 of 32 Pinpairs tuned 78 of 500 Duration 00:04:33 (+00:03:59)
消息部分 | 描述 |
---|---|
Nets tuned | 在此阶段调谐的网络数量,后跟具有长度限制的网络总数。 |
Pinpairs tuned | 在此阶段调谐的引脚对数量,后跟具有长度限制的引脚对总数。 |
Duration | 布线器布线花费的总时间,后跟括号中布线器在此阶段花费的时间量。 |
表74. Tune阶段消息的部分
SailWind 布线器在所有走线完成后会在状态栏显示消息。
所有走线完成后状态栏会显示以下消息:
Done> 未布线 0 已布线 164/164 (100%) 过孔 100 耗时 00:09:52
下表解释了消息的各个部分:
消息部分 | 描述 |
---|---|
未布线 | 设计中未布线的总数。 |
已布线 | 已布线的连接总数,后跟设计中已布线和未布线的连接总数,括号内为布线完成百分比。 |
过孔 | 设计中的过孔总数。 |
耗时 | 布线器在该走线上花费的时间,后跟括号内布线总耗时。 |
表 75. 布线完成消息的组成部分
状态栏还提供一个进度指示工具提示,显示自动布线器执行的每个走线和子走线的完成率。在自动布线期间将指针悬停在状态栏上可查看进度指示工具提示。此工具提示有助于评估策略和布线设置的有效性。
以下是悬停在状态栏上时出现的工具提示消息示例。工具提示消息可能包含表 76中显示的组成部分。
子走线 1/12 尝试 15/100 完成 10 (U1.1-过孔)
消息部分 | 描述 |
---|---|
子走线 | 当前走线中的子走线编号,后跟当前走线中的子走线总数。 |
尝试 | 当前子走线中尝试的连接数,后跟为当前子走线选择的连接数。 |
完成 | 当前子走线中成功的尝试数,后跟括号内当前连接。 |
表 76. 工具提示消息的组成部分
自动布线完成或停止自动布线时会自动生成布线报告。它列出了正在布线的设计名称、走线次数、执行的走线类型以及每个走线的其他统计信息。布线报告RoutingReport.txt位于*\SailWind Projects*目录中。此文件的链接会自动出现在输出窗口的状态选项卡中。点击链接选项卡可打开并查看该文件。
提示
预布线分析消息也会出现在此报告中,但仅在布线完成时。如果停止自动布线,预布线分析消息不会出现在报告中。
如需更详细信息,请参阅布线报告。