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如何在Altium Designer中實現(xiàn)管腳交換

Altium ? 來源:Altium ? 2024-10-12 09:30 ? 次閱讀

PCB Layout的時候,經(jīng)常會遇到網(wǎng)絡(luò)互相交叉,導(dǎo)致布線不順暢或者必須添加過孔的情況。如下圖所示,左邊是原理圖同步到PCB后的實際情況,右邊是希望達(dá)到的效果。

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這個時候,如果器件的管腳允許內(nèi)部交換(比如GPIO或者邏輯器件功能相同的Pin角),Layout工程師通常會手動修改焊盤上的網(wǎng)絡(luò),使布線盡可能簡化,避免繞彎或過孔。

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有些空間小、密度高的復(fù)雜設(shè)計,通常使用多管腳的FPGAMCU。這種情況下如果不優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),布線幾乎是無法完成的。但調(diào)整的過程卻需要花費(fèi)大量的時間,且極易導(dǎo)致錯誤,比如調(diào)整了不該調(diào)整的管腳、原理圖PCB不同步等。

Altium Designer提供了強(qiáng)大的管腳交換功能,使工程師可以輕松應(yīng)對以上情況。

看下如何實現(xiàn)管腳交換:

設(shè)置可進(jìn)行管腳交換的器件

在PCB中雙擊需要進(jìn)行管腳交換的器件,在屬性對話框中勾選“Enable Pin Swaps”選項

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設(shè)置交換管腳的組別

在原理圖編輯界面下點擊Tools>Configure Pin Swapping或者PCB編輯界面下點擊Tools>Pin/Part Swapping>Configure進(jìn)入Configure Swapping Information對話框。

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雙擊需要交換管腳的器件進(jìn)入Configure Pin Swapping對話框,在Pin Group列將允許交換的管腳設(shè)為同一個Group。

如下圖,管腳164,165,166,167,168被設(shè)為相同的GPIO_1組,允許交換。

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執(zhí)行交換(方法1)

在PCB編輯器中選擇Tools>Pin/Part Swapping>Interactive Pin/NetSwapping命令。

可以交換的管腳會自動高亮,用鼠標(biāo)選擇需要交換的管腳。

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點擊需要交換的管腳后(圖中為167),可交換的管腳會高亮。點擊可交換的管腳完成網(wǎng)絡(luò)交換。

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執(zhí)行交換(方法2)

方法1主要針對焊盤上的Net交換。方法2支持在布線過程中直接完成管腳上的網(wǎng)絡(luò)交換,更為便捷。

具體操作方法:

Place Track(快捷鍵PT)進(jìn)行正常布線操作。如下圖,理論上講,HA15網(wǎng)絡(luò)只能與相同的網(wǎng)絡(luò)的Pad(Pin 166)相連。但由于164~168屬于同一個可交換的Group,布線器允許HA15的網(wǎng)絡(luò)與164,165,167,168的管腳相連。圖中顯示網(wǎng)格狀的Track都可以與HA15網(wǎng)絡(luò)連接。

注意:必須要從Pad上引出一小段Track才可以直接連接,不支持直接與不同網(wǎng)絡(luò)的Pad連接。

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當(dāng)導(dǎo)線靠近支持交換的網(wǎng)絡(luò)時,會自動吸引。如下圖,HA15與HA19是不同的Net,但仍可以完成連接。

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完成連接后,167,166管腳上的HA15,HA19網(wǎng)絡(luò)自動進(jìn)行了交換。同時連接中生成了一個subnet對象,用來標(biāo)識發(fā)生的連接。Subnet本質(zhì)就是Track,但具有特殊的屬性,可以在PCB Filter中使用“IsSubnet”的Query語句查詢到PCB中所有的Subnet。

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將更改推送到原理圖

點擊Design>Update Schematics in XXX可以通過ECO直接將變化推送到原理圖。

這里需要值得注意的是,如果要進(jìn)行管腳交換,原理圖中的連接務(wù)必使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽(Net Label)的形式,不要使用硬線連接。在同步過程,AD會自動調(diào)整Net Label的位置,如果使用硬線連接,網(wǎng)絡(luò)的邏輯關(guān)系就會發(fā)生錯誤。

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如果一定需要在硬線連接的情況下進(jìn)行管腳交換,也有一種不推薦的方法。在Project Options中,確認(rèn)“Changing Schematic Pins”被選中。

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當(dāng)PCB中的管腳交換信息同步到原理圖時,AD會交換schematic symbol上管腳的位置,而不是交換網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽。這么做其實修改了原理圖符號本身,不推薦使用。

自動管腳/網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化器

除了手動調(diào)整管腳/網(wǎng)絡(luò)之外,AD還提供了自動管腳/網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化功能。定義完成可交換的組別后,點擊Tools>Pin/Part Swapping>Automatic Net/Pin Optimizer...執(zhí)行自動優(yōu)化操作。它會基于逃逸式布線層的匹配、最短的曼哈頓走線距離、每一層上最少數(shù)量的飛線交叉來分配網(wǎng)絡(luò)。

下圖為優(yōu)化前后的對比:

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原文標(biāo)題:【技術(shù)博客】Altium Designer中的管腳交換

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