ซอฟต์แวร์การออกแบบวงจรที่ฉันเห็นมีความสามารถในการกำหนดเส้นทางการติดตาม ฯลฯ บน PCB โดยอัตโนมัติ
แต่ทำไมซอฟต์แวร์นี้ถึงไม่มีความสามารถในการวางส่วนประกอบบน PCB โดยอัตโนมัติเพื่อลดขนาดบอร์ดโดยรวมได้?
นี่ซับซ้อนเกินไปที่จะเป็นระบบอัตโนมัติใช่ไหม
ซอฟต์แวร์การออกแบบวงจรที่ฉันเห็นมีความสามารถในการกำหนดเส้นทางการติดตาม ฯลฯ บน PCB โดยอัตโนมัติ
แต่ทำไมซอฟต์แวร์นี้ถึงไม่มีความสามารถในการวางส่วนประกอบบน PCB โดยอัตโนมัติเพื่อลดขนาดบอร์ดโดยรวมได้?
นี่ซับซ้อนเกินไปที่จะเป็นระบบอัตโนมัติใช่ไหม
คำตอบ:
ฉันเพิ่งออกแบบ PCB บางตัวเมื่อเร็ว ๆ นี้และฉันขอแนะนำให้คุณอย่าใช้ auto-placer หรือ auto-router สำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของคุณ (โพรทูสมีตัววางอัตโนมัติ)
ก่อนอื่น - ซอฟต์แวร์ของคุณฉลาดเหมือนไส้เดือนเมื่อมาถึงตำแหน่งอัตโนมัติหรือการกำหนดเส้นทางอัตโนมัติ กล่าวอีกนัยหนึ่งมันเป็นเหมือนมันฝรั่ง
การกำหนดเส้นทางอัตโนมัติจะไม่ทราบว่าตำแหน่งใดจะทำให้คุณมีรูปแบบการติดตามที่ดีกว่าซึ่งจะช่วยให้คุณไม่เพียง แต่จะออกแบบให้มีประสิทธิภาพ แต่ยังลดเสียงรบกวนในวงจรด้วย การกำหนดเส้นทางอัตโนมัติในทำนองเดียวกันไม่ทราบว่าการเปลี่ยนส่วนประกอบไปทางซ้ายหรือขวาเล็กน้อยจะทำให้คุณสามารถกำหนดเส้นทางของแทร็กได้ดีขึ้น เครื่องมือเหล่านี้จะให้การออกแบบที่ถูกต้องตามวงจร แต่เมื่อพูดถึงการแสดงในโลกแห่งความเป็นจริงสิ่งต่าง ๆ
ตัวอย่างเช่น:
ซอฟต์แวร์ของคุณจะไม่เคารพแนวคิดเหล่านี้เพราะไม่ได้กล่าวถึงในแผนผังของคุณ คุณจะรู้ได้ก็ต่อเมื่อมีการผลิต PCB และมันไม่ทำงานตามที่คาดไว้ตลอดเวลา ฉันไม่ได้บอกว่ามันจะไม่ทำงาน อาจใช้งานได้ 90% แต่คุณต้องคำนึงถึง 10% ด้วย
คำแนะนำของฉันคือคุณควรเรียนรู้แนวคิดการออกแบบ PCB และลองวางและกำหนดเส้นทางด้วยตัวคุณเอง คุณสามารถโพสต์แผนผังและบอร์ดของคุณในฟอรัมและผู้เชี่ยวชาญจะให้ความเห็น / คำแนะนำแก่คุณ
เราเตอร์ของฉันมีตัววางและสนับสนุน "ห้อง" ให้คุณวาดพื้นที่และกำหนดชิ้นส่วนให้กับ "ห้อง" จากแผนผัง ผู้วางอัตโนมัติจะจัดกลุ่มเข้าด้วยกันในห้องที่ได้รับมอบหมายให้ ค่อนข้างแน่ใจว่ามันรองรับตัวเชื่อมต่อนี้ควรไปที่ตำแหน่งนี้ด้วย นอกจากนี้ยังมีเครื่องมือที่สามารถทำการแยกการวางตำแหน่งโดยอัตโนมัติและการเลือก / การเพิ่มประสิทธิภาพชิ้นส่วนตามผลการจำลอง มันไม่ถูกแม้ว่า :) แต่มันใช้งานได้
ผู้จัดวางอัตโนมัติสามารถช่วยคุณประหยัดเวลาเพียงเล็กน้อยโดยการวางทุกอย่างเข้าด้วยกันเช่นนั้น แต่ฉันยังคงชอบข้ามละเอียดแผนผังกับเค้าโครงในโหมดสถานที่
เช่นเดียวกับเราเตอร์อัตโนมัติคุณจะได้รับสิ่งที่คุณกำหนดในแง่ของข้อ จำกัด และคุณสามารถใช้งานได้ดีเพียงใด หากคุณเพียงแค่พยายามใช้เราเตอร์อัตโนมัติของคุณโดยไม่ จำกัด มันอย่างถูกต้องมันแค่เส้นทางทุกที่ เมื่อตั้งค่าอย่างถูกต้องเราจะใช้เพื่อจัดเส้นทางส่วน DDR ที่มีความยาวขนาดใหญ่ที่จับคู่อย่างถูกต้อง บนบอร์ดที่มีขนาดใหญ่กว่าและแน่นกว่านั้นเป็นสิ่งจำเป็นและแน่นอนว่าเป็นข้อกำหนดสำหรับร้านบริการรูปแบบที่ต้องการความเร็ว อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้อาจไม่คุ้มค่าสำหรับคนที่ทำบอร์ดขนาดเล็กเพียงไม่กี่ปี
สิ่งหนึ่งที่คุณไม่ได้พิจารณาว่าเป็นวงจรไม่ได้มีข้อมูลเพียงพอที่จะออกวางคณะกรรมการอย่างถูกต้อง
โดยทั่วไปแล้วโครงร่าง PCB ต้องการการพิจารณาและความสะดวกสบายสำหรับความต้องการรูปแบบโหลสองสามชิ้นต่อชิ้นส่วนซึ่งไม่มีการประมวลผลใด ๆ ในแผนผัง พิจารณาเฉพาะตัวเก็บประจุบายพาส หากต้องการให้ระบบอัตโนมัติวางตัวเก็บประจุบายพาสไว้อย่างถูกต้องสำหรับแต่ละองค์ประกอบคุณจะต้องมีคำสั่งเพิ่มเติมบางอย่างในแผนผังที่บอกให้ autorouter ว่าการติดตามระหว่างสองโหนดนั้นจะต้องมีความยาวต่ำกว่าที่กำหนด
สันนิษฐานว่าคุณต้องการคำสั่งเพิ่มเติมเพื่อเข้ารหัสลำดับความสำคัญของการลดความยาวสำหรับอวนต่าง ๆ สิ่งที่กำหนดความแตกต่างของคู่ / อิมพีแดนซ์ที่ควบคุมได้, ร่องรอยยาม (ถ้าจำเป็น), ฯลฯ ...
โดยทั่วไปมีตัวแปรเพิ่มเติมจำนวนมากที่ขับเคลื่อนตำแหน่งที่มักจะไม่เข้ารหัสในเอกสารแผนผัง / ratsnest
นอกจากนี้แม้ว่าคุณคิดว่าคุณมีทั้งหมดของข้อ จำกัด ของการออกแบบดังกล่าวข้างต้นขนาดที่แท้จริงของพื้นที่ปัญหาสำหรับรูปแบบที่พบบ่อยคือมหาศาล มันเทียบเท่ากับการพยายามแก้สมการกับอินพุตนับพันที่อินพุตทุกตัวมีเอฟเฟกต์ที่ต่างกันและไม่เป็นเชิงเส้นในตัวอื่น ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพปัญหาที่เกิดขึ้นได้ยากจากมุมมองที่ดุร้ายกำลัง วิธีการแก้ปัญหาใด ๆ จึงต้องเกี่ยวข้องกับกลไกการแก้ปัญหาบางอย่างซึ่งมีความซับซ้อนของตัวเอง
เหตุผลหลักที่ไม่มีออโต้รูทที่ดีกว่าอย่างน้อยก็คือไม่มีตลาด ตลาด EDA นั้นมีขนาดค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับตลาดเฉพาะอื่น ๆ ตลาดซอฟต์แวร์ที่มีวัตถุประสงค์เฉพาะและแม้แต่ระบบตอบโต้อัตโนมัติที่ดีที่สุดที่เคยมีมาแม้จะไม่ได้เข้าใกล้รูปแบบที่แท้จริงของมนุษย์จริงๆ
เมื่ออยู่ท่ามกลางรูปแบบที่น่าเบื่อโดยเฉพาะอย่างยิ่งฉันมักจะมีจินตนาการในการพยายามออกแบบ autorouter ของตัวเองด้วยการทำอะไรกับเวกเตอร์ฟิลด์และการจำลองการหลอม แต่ถึงแม้มันจะเข้าใกล้ท้องถิ่นเท่านั้น
ย้อนกลับไปในปี 1974-1975 ฉันทำงานในแผนกออกแบบระบบอัตโนมัติที่ Honeywell ปัญหาไม่ได้เปลี่ยนแปลงตั้งแต่นั้นมา:
มีวิธีการแบบ AI ในการจัดการกับปัญหาเช่นนี้ อย่างไรก็ตามในบางจุดมันเป็นเรื่องง่ายสำหรับนักออกแบบที่จะลองสิ่งต่าง ๆ และรับข้อเสนอแนะจากซอฟต์แวร์ตามเกณฑ์การออกแบบที่เขาสนใจการบอกซอฟต์แวร์ AI ทุกอย่างที่คุณรู้ว่าเป็นงานที่ไม่มีสิ้นสุด ท้ายที่สุดซอฟต์แวร์ต้องทำให้คุณพึงพอใจนักออกแบบและชุดของการแลกเปลี่ยนของคุณ
วิธีที่ดีที่สุดในการทำงานนี้คือการทำงานร่วมกันระหว่างนักออกแบบและซอฟต์แวร์โดยผู้ออกแบบทำการตัดสินใจขั้นสุดท้าย ซอฟต์แวร์สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติและสามารถแนะนำวิธีปรับปรุงอสังหาริมทรัพย์ที่น่าสนใจและช่วยสำรวจผลที่ตามมาของการเปลี่ยนแปลง
แต่ฉันคาดการณ์ว่าเราจะไม่เคยเห็นรูปแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบตราบใดที่เรามีคนดูและใส่ใจกับผลลัพธ์
ซอฟต์แวร์ของฉันมีตัววาง ฉันวิ่งแค่ครั้งเดียวเพื่อดูว่าจะเกิดอะไรขึ้น มันฉีกคำรามผ่านบอร์ดและได้รับส่วนประกอบทั้งหมดในนั้น เมื่อฉันดูมันชิ้นส่วนทุกที่ IC อยู่ในมุมหนึ่งและฝาครอบ decoupling อยู่ในอีกมุมหนึ่ง เส้นทางวิกฤติคดเคี้ยวไปมาไปมาทั่วกระดาน
จุดของฉันที่นี่คือการจัดวางเป็นส่วนที่ยากที่สุดในการจัดวางให้ถูกต้อง ก่อนอื่นมีข้อ จำกัด ทางกล ME / นักออกแบบอุตสาหกรรมต้องการให้ตัวเชื่อมต่อ / สวิตช์ / หม้อ / ไฟ LED / ส่วนประกอบการเชื่อมต่อภายนอกอื่น ๆ ของคุณหลุดออกมาจากบอร์ด ณ จุดใดจุดหนึ่ง ส่วนประกอบบางอย่างอาจสูงเกินไปที่จะอยู่ในบางพื้นที่ภายในตู้ อาจมีบางส่วนของวงจรที่จำเป็นต้องเก็บกวาดล้างบางอย่างเพื่อแยก
ซอฟต์แวร์สามารถกำหนดค่าให้จัดการกับปัจจัยเหล่านี้บางอย่าง แต่จะไม่ทำหน้าที่ได้ดีเท่าที่ควรหรือสามารถมองเห็นปัญหาในแบบที่มนุษย์ทำได้ ในโลกที่สมบูรณ์แบบหากคุณได้รับตำแหน่งที่เหมาะสมทำพลังงานพื้นดินและการกำหนดเส้นทางที่สำคัญการผ่านชุดตอบรับอัตโนมัติอย่างรวดเร็วควรจะสามารถวางเลย์เอาต์ให้เสร็จได้
ฉันเคยใช้แท่นวางแบบอัตโนมัติมาก่อนและพวกเขาก็เป็นใบ้เหมือนกองหิน เกี่ยวกับสิ่งเดียวที่คุณสามารถนำมาใช้อย่างถูกสุขลักษณะได้สำหรับการแกะกองรอยเท้าที่นำเข้ามายังบอร์ดของคุณในที่เดียวกัน สิ่งอื่นใดที่มากเกินไปที่จะถาม