Общая характеристика методов трассировки
Третья задача конструирования – трассировка межсоединений на всех уровнях.
Исходная информация для решения задач трассировки соединений является:
· список цепей;
· параметры конструкции элементов и коммутационного поля;
· данные по размещению элементов.
Задача трассировки заключается в построении для всех цепей схемы оптимальных монтажных соединений.
Алгоритмические методы трассировки проводных и печатных соединений существенно различаются.
Для проводного монтажа трассировка осуществляется с помощью алгоритмов построения минимальных деревьев соединений.
Для проводного монтажа трассировка осуществляется с помощью алгоритмов построения минимальных деревьев соединений.
Алгоритмические методы трассировки печатных (пленочных) соединений зависят от конструкции КП и могут быть разделены на две группы: топографические методы и графо-теоретические методы.
Алгоритмические методы трассировки печатных соединений |
Топографические методы | Графотеоретические методы |
Получение списка соединений (таблица проводов) | Алгоритмы построения минимальных деревьев | Построение графа схемы |
| Анализ планарности схемы | |||
Ортогональное расслоение с минимизацией переходов |
| Планаризация | Выделение плоских подграфов | ||||
Динамические схемы упорядочения | Изображение графа схемы на плоскости |
|
Волновой алгоритм и его модификации | Получение эскиза топологии | |
Трассировка по магистралям |
Комбинированные алгоритмы | Канальная трассировка |
Рис.7.1 Классификация методов трассировки.
Топографические методы трассировки имеют следующие этапы:
· получение списка соединений;
· распределение соединений по слоям;
· определение порядка прокладки соединений;
· трассировка отдельных соединений.
Методы данной группы наиболее эффективны для трассировки двухсторонних и многослойных ПП, многослойных БИС, а так же для твердотельных БИС с несколькими слоями коммутации.
Список цепей определяет группы эквипотенциальных выводов, следовательно, задачей первого этапа является предварительное определение порядка соединений выводов внутри отдельных цепей. Такое упорядочение, как и при проектировании монтажных схем проводных соединений, осуществляется с помощью алгоритмов построения минимальных деревьев.
На втором и третьем этапах решаются вопросы, на каком из слоев будет осуществляться трассировка соединений и в каком порядке. Большинство алгоритмов трассировки принадлежит к алгоритмам последовательного типа, порядок прокладки должен быть определен заранее (например, сначала разводят короткие связи, затем длинные).
Трассировку соединений проводят различными алгоритмами (волновой алгоритм и его модификации, алгоритмы трассировки по магистралям и каналам и ряд комбинированных алгоритмов). Применение того или иного алгоритма зависит от конструкции КП, ресурсов машинного времени, памяти ЭВМ, сложностью схемы соединений.
Существуют конструкции электронных устройств, которые обладают нерегулярностью расположения элементов и соединений, разнотипностью элементов и одним слоем коммутации. Например, односторонние ПП с микросхемами и навесными радио деталями в устройствах аналогового типа, гибридные микросхемы и биполярные интегральные схемы с одним слоем коммутации. Основным критерием при разработке топологии таких схем является минимум числа пересечений соединений, а ограничением – площадь, занимаемая схемой. Для таких схем не выгодно разбивать проектирование топологии на этапы. В этих случаях эффективнее использовать графо-теоретические методы.
Графотеоретические методы трассировки предполагают предварительный анализ планарности схемы, представленной в виде графовой модели, и последующую ликвидацию пересечений с помощью технологических приемов. Окончательная фаза состоит в построении эскиза топологии схемы при рациональном распределении функций между конструктором и ЭВМ.