Программа SPECCTRA успешно трассирует платы большой сложности благодаря применению нового принципа представления графических данных - так называемой ShapeBased-технологии. В отличие от известных ранее пакетов, в которых графические объекты представлены в виде набора координат точек, в этой программе используются более компактные способы их математического описания. За счет этого повышается эффективность трассировки печатных плат с высокой плотностью расположения компонентов, обеспечивается автоматическая трассировка одной и той же цепи трассами разной ширины и др.
Экран программы Specctra в режиме интерактивного размещения компонентов
Чтобы увидеть картинку в натуральном размере дважды щелкните мышкой по этой строке
Автотрассировщик SPECCTRA использует адаптивные алгоритмы, реализуемые за несколько проходов трассировки. На первом проходе выполняется соединение абсолютно всех проводников без обращения внимания на возможные конфликты, заключающиеся в пересечении проводников на одном слое и нарушении зазоров. На каждом последующем проходе автотрассировщик пытается уменьшить количество конфликтов, разрывая и вновь прокладывая связи (метод rip-up-and-retry) и проталкивая проводники, раздвигая соседние (метод push-and-shove). Информация о конфликтах на текущем проходе трассировки используется для “обучения” - изменения весовых коэффициентов (штрафов) так, чтобы путем изменения стратегии уменьшить количество конфликтов на следующем проходе.
Доработка речатной платы перед изготовлением фотошаблона с помощью пакета CAM350
Чтобы увидеть картинку в натуральном размере дважды щелкните мышкой по этой строке
SPECCTRA имеет большое количество команд, которые задаются двояко:
- набором их в командной строке или выбором из систем меню, снабженных панелями диалога и пиктограммами;
- включением команд в текстовый файл, так называемый Do-файл.
Протокол выполнения команд заносится в Did-файл, который после редактирования может использоваться как Do-файл.
Трассировка проводников проводится в три этапа:
- предварительная трассировка;
- автотрассировка;
- дополнительная обработка результатов автотрассировки.
Все фазы трассировки выполняются в интерактивном или автоматическом режиме с помощью набора команд:
Bus - разводка только тех выводов компонентов, которые имеют одинаковые координаты X или Y. Применяется для предварительной трассировки микросхем памяти или других однородных структур;
Fanout - генерация переходных отверстий рядом с контактными площадками планарных компонентов и соединение их короткими проводниками (аналогично стрингерам системы P-CAD);
Route - трассировка абсолютно всех проводников без обращения внимания на конфликты: пересечение проводников в одном слое и нарушение зазоров. Разводка выполняется за несколько проходов. На первом проходе разводятся все проводники. На последующих проходах переразводятся соединения, имеющие конфликты. При этом динамически изменяются весовые коэффициенты (штрафы) так, чтобы постепенно уменьшить количество конфликтов;
Clean - разводка заново всех проводников с прокладкой их по новым трассам без допуска возникновения новых конфликтов.
Эти команды повторяются неоднократно в разных комбинациях, выбор которых определяет успех трассировки. Типичная последовательность команд выглядит следующим образом:
Bus diagonal
Fanout 5
Route 25
Clean 2
Route 50 16
Clean 4
Дополнительная обработка оттрассированной платы выполняется с помощью команд:
Spread - введение дополнительного зазора между проводниками;
Testpoint - добавление контрольных точек;
Miter - замена изгибов проводников под углом 90° на диагональные трассы под углом 45°, длина которых не меньше заданной;
Recorner - замена изгибов проводников под углом 90° на диагональные трассы под углом 45°.
Всем объектам печатной платы присваивается определенный уровень иерархии, и вводятся правила трассировки, составляющие стратегию трассировки. В результате можно, например, автоматически проложить трассу, состоящую из сегментов разной ширины, что невозможно в системе P-CAD. В стратегию трассировки можно включить большое количество подкоманд, задающих способы изгиба трасс, центрирование проводников и другие особенности стиля разводки конкретной платы.
Графический редактор EditRoute позволяет проконтролировать разведенную плату и внести в нее следующие изменения:
- проведение неразведенных трасс. При проведении трассы вокруг нее для наглядности пунктиром указывается допустимый зазор. В конце трассы стрелками показывается направление наиболее короткого пути, и при нажатии кнопки Finish Route прокладка трассы завершается автоматически;
- сдвиг трасс и переходных отверстий. При перемещении сегмента трассы она автоматически огибает препятствия, в частности переходные отверстия. И наоборот, при перемещении переходных отверстий автоматически деформируются проводники, если включена опция Push Routing;
- копирование проводников. Позволяет за одну операцию проложить несколько подобных трасс;
- замена типов переходных отверстий;
- удаление петель и изломов проводников, изменение их ширины.
Помимо обычного контроля соблюдения технологических зазоров типа проводникпроводник, проводникпереходное отверстие и т. п. в системе SPECCTRA выполняется контроль максимальной длины параллельных проводников, расположенных на одном или двух смежных слоях, что позволяет уменьшить уровень перекрестных искажений и уровень шума проектируемого устройства. Контролируется также максимальное запаздывание сигнала в отдельных цепях.
Вызов программы SPECCTRA производится автономно из среды Windows или из программы ACCEL P-CAD PCB. В последнем случае в меню Route Autorouters выбирается тип автотрассировщика Quick Route/PRO Route/Specctra и указывается имя файла стратегии трассировки. В результате начнется выполнение трассировки текущей платы в автоматическом режиме, по окончании которого управление будет передано обратно в ACCEL P-CAD PCB.
В верхней части экрана расположено горизонтальное меню команд и панель пиктограмм. Снизу от рабочего окна помещены строки состояний (Status Line) и сообщений о фазах трассировки (Message Line). Здесь же расположена строка ввода команд в режиме интерактивной трассировки (Command). В самом нижнем окне OUTPUT дается подробная текущая информация о ходе выполнения каждой фазы трассировки.
Программа SPECCTRA имеет режим интерактивной трассировки, который переключается щелчком по пиктограмме . Щелчок по пиктограмме переводит программу в режим интерактивного размещения компонентов.
SPECCTRA выполняет размещение компонентов и трассировку платы, на которой предварительно размещены компоненты с помощью одного из графических редакторов печатных плат PCBoards, P-CAD, TangoPRO, PADS, Protel, OrCAD. Плата с предварительно размещенными компонентами транслируется в формат пакета SPECCTRA. Разведенная в программе SPECCTRA печатная плата транслируется обратно. Процедура трансляции встроена в ACCEL P-CAD PCB и в графический редактор PCBoards системы Design Center, к остальным программам трансляторы поставляются отдельно.
К программе SPECCTRA дополнительно поставляются несколько опций, расширяющих ее функциональные возможности:
ADV (Advanced) - расширение возможностей настройки стратегии трассировки сложных плат, в частности разных значений ширины трассы и зазоров на разных слоях трассировки, назначение индивидуальных правил трассировки отдельным цепям и т. п.;
DFM (Design for Manufacturability) - повышение технологичности проекта, автоматическая генерация контрольных точек для всех или выделенных цепей, сглаживание углов, увеличение зазоров при наличии свободного пространства;
HYB (Hybrid) - поддержка технологии межслойных переходных отверстий, размещения переходных отверстий рядом с выводами планарных компонентов, технологии монтажа гибкими проводниками;
FST (Fast Circuit) - учет особенностей проектирования высокочастотных устройств, контроль максимальной длины параллельных проводников для уменьшения перекрестных искажений, контроль задержек распространения сигналов, разводка дифференциальных каскадов с обеспечением симметрии, скругление углов, специальные правила трассировки для выделенных областей, введение экранирующих цепей.
Кроме того, имеются разные варианты лицензий для разработки двухслойных печатных плат без ограничения количества компонентов, четырехслойных плат с количеством компонентов не более 4000 и 256-слойных печатных плат без ограничения количества компонентов.
