韜放開(kāi)發(fā)中的PCB設計規則驗證

2021-07-23

韜放開(kāi)發(fā)中的PCB設計規則驗證

我曾經(jīng)認為韜放開(kāi)發(fā)只是一種具有特定規則和流程的軟件開(kāi)發(fā)方法。從表面上看，韜放硬件設計過(guò)程似乎是僵化的，但任何韜放設計過(guò)程都旨在讓團隊能夠在整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期中適應變化。實(shí)際上，韜放開(kāi)發(fā)的核心思想可以應用于任何面臨變更風(fēng)險的業(yè)務(wù)流程，包括硬件設計。

如果實(shí)施得當，韜放開(kāi)發(fā)工作流可以幫助防止不必要的重新設計，并確保產(chǎn)品的功能與客戶(hù)的需求緊密結合。在電子和硬件設計中，韜放方法的思想依賴(lài)于整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的 PCB 設計規則驗證。這有助于設計團隊在每個(gè)沖刺期間快速驗證設計要求并提出設計更改。

規則驅動(dòng)的韜放工作流

韜放工作流旨在具有適應性并適應整個(gè)設計過(guò)程中的變化。任何韜放開(kāi)發(fā)方法開(kāi)始時(shí)的文檔階段都為設計人員提供了在設計開(kāi)始之前定義重要設計規則和約束的機會(huì )。您可以在設計階段開(kāi)始時(shí)將這些規則編碼到您的設計軟件中。這些設計規則可以遵循特定應用的行業(yè)標準，也可以超越標準規則，以提高產(chǎn)品的性能和可靠性。

設計工具中的規則和約束有助于確保您的原理圖設計和 PCB 布局在您構建電路板時(shí)滿(mǎn)足您的要求。一些設計軟件包只允許您根據規則和約束批量檢查設計，因此大多數設計過(guò)程需要在設計過(guò)程中的特定點(diǎn)進(jìn)行設計規則檢查。作為韜放工作流程的一部分，最好在每個(gè)設計沖刺期間在朝著(zhù)設計里程碑努力時(shí)根據規則和約束檢查您的設計。 

最好的設計工具將根據設計規則實(shí)時(shí)檢查您的布局，讓您在布局電路板時(shí)識別錯誤。統一的交互式和自動(dòng)交互式布線(xiàn)工具在這方面是完美的，因為它們根據您的設計規則實(shí)時(shí)檢查您的布線(xiàn)選擇。您可以立即識別間隙違規、長(cháng)度不匹配違規，并確保您的走線(xiàn)在整個(gè)互連中保持一致的幾何形狀。

想象一下，根據您的設計規則手動(dòng)檢查這些跡線(xiàn)中的每一條……

這些相同的想法適用于嵌入式系統；在編譯代碼并將其部署到原型中之前，使用正確的嵌入式軟件工具可以幫助您通過(guò)將代碼與重要的編碼標準（例如，TASKING 中的MISRA 和 CERT C ）進(jìn)行比較來(lái)快速識別代碼中的錯誤或問(wèn)題。

通過(guò)仿真克服 PCB 設計規則驗證的限制

盡管設計規則對于確保您的設計可制造并滿(mǎn)足重要的設計標準很重要，但設計規則并不能保證您系統的電氣性能。僅僅因為您的設計符合基本的行業(yè)標準和制造指南，并不意味著(zhù)它會(huì )提供您需要的電氣性能。在這里，在設計期間的各個(gè)點(diǎn)執行仿真可以幫助您識別布局或組件更改，從而提高設計中的信號完整性。

在開(kāi)始新設計之前，重要電路的仿真通常在 SPICE 或其他電路仿真器中運行。這有助于在開(kāi)始原理圖設計和布局之前驗證設計要求并提出更改建議。驗證后，線(xiàn)性設計過(guò)程通常要求在特定點(diǎn)執行模擬（通常在設計完成后）。這部分是由于許多模擬器存在于設計軟件本身的外部，并且在設計階段調用多個(gè)模擬只會(huì )花費太多時(shí)間。

借助集成設計軟件，您可以立即運行原理圖和 PCB 布局的仿真，而無(wú)需將設計導出到外部程序。這使得集成軟件成為韜放設計的理想選擇，因為您無(wú)需等到布局結束才能運行模擬。當您的仿真工具集成到您的設計軟件中時(shí)，您可以在連續的設計沖刺期間快速診斷信號完整性問(wèn)題，作為韜放工作流程的一部分。

您可以在韜放設計過(guò)程中執行的眾多電氣仿真之一

適應 PCB 設計的變化

仿真結果告知設計修改的兩個(gè)方面：交換組件和更改布局。在原理圖和組件級別對您的設備進(jìn)行仿真可幫助您確定您選擇的組件是否能夠提供設計要求中指定的電氣性能。然后您可以根據需要快速更換組件，或者您可以修改您的電子原理圖以解決任何信號完整性問(wèn)題。

即使根據仿真結果修正了原理圖，如果沒(méi)有對布局進(jìn)行 PCB 設計規則驗證，您仍然無(wú)法保證性能。布局的仿真也很重要，因為它們可以幫助您確定導致串擾、EMI 敏感性和其他信號完整性問(wèn)題的布局選擇。作為韜放工作流程的一部分，這使您可以確定布局中所需的特定更改，從而使您能夠在每個(gè)設計沖刺期間快速解決這些更改。這比等待設計完全完成要好，這通常在線(xiàn)性設計過(guò)程中完成。在這種情況下，任何布局更改都可能是大量且耗時(shí)的，應盡可能避免這種情況。