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[讨论] 电子工程师,你还在手动布线吗?
2018-3-13 10:24:27  1412 单片机 PCB 电子 工程师
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导读:科技的发展日益强大,汽车无人驾驶已经上路了,可是作为最底层的技术,设计无人驾驶的电路软件——DXP,工程师为何至今也没有普遍使用自动布线。

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无论是已经毕业多年走向工作岗位的老工程师,还是刚刚“入坑”电自化专业小白的你,一定不会忘记老师在专业课上教授的DXP的使用方法。
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当然,仅靠老师在课堂上讲的是远远不够的,很大一部分同学是通过课下自己的努力实践才精通了AD的使用。所以,学习咱们这一行,靠的还是热爱,love~

这不,最近小编在追逐自己所爱的事业上,在每天上课睡觉,下课画板子后有了一个小小的疑惑?

在自动化如此发达的今天,在AI、物联网、大数据如此横行的今天,就连汽车的自动驾驶都能实现的今天,为何我们的PCB的布线与布局还是要自己手工来完成呢?

相信各位读者在自己的学习工作中都经历过一遍又一遍手动布线的过程。偶尔也尝试过自动布线,但是,点了自动布线后就是让人不放心,最直观的感受就是自动布线布到一半了,就自动不下去了。

我们先来看看网友的看法:
自动布线1.jpg 自动布线2.jpg



其实,这些在自动布线中存在的问题不光我们遇到过,而且,就连那些离我们远去,曾经使用过AD的老老工程师们也遇到过。


那么,这些让人不放心有不省心的地方就是制约PCB自动布线发展的障碍。


让我们来一起看看为什么自动布线的技术没有发展起来?



自动布线发展的历史

一、早期自动布线技术
EDA厂商生产的第一批自动布线器的结果和性能都较差。这些布线器大多未对信号完整性提供指引或配置,通常在工艺中增加了太多的过孔。早期技术问题还包括:自动布线器局限于严格的X/Y栅格要求,但板层之间却有偏差。
由于这些局限性,电路板空间通常会被浪费,而且工程师还要清理不均衡电路板布局的混乱情况。为了修复自动布线器导致的拙劣布局,工程师经常需要投入比手动布线更长的时间。从一开始,自动布线就缺少一个良好的开端。
二、80年代自动布线的进步
随着时间的推移,自动布线技术只得到极少的改进,质量远未达到PCB工程师的期望。存在的问题仍然是电路板布局空间处理不当、板层有偏差、以及太多的过孔。为了将这个问题繁多的技术向前推进,EDA厂商开始采用新型元件和电路板技术,以便轻松满足信号完整性要求。
如果有种方式能表征当今时代自动布线技术的发展,硬件局限也会成为其障碍。如不能借助专用CPU和额外内存来支持所要求的数据,自动布线器算法就无法减小栅格尺寸来提供更好的布线质量。由于没有基于硬件的解决方案,EDA厂商开始探索其他方法,包括基于形状的自动布线。
通过以下方式,这些基于形状的新型自动布线器确实满足了电路板制造和信号完整性的要求:
1、在元件之间建立有效的互连
2、在自动布线过程中使用较少的过孔,从而降低PCB成本
3、在PCB板上使用更少板层,同时增加间距
尽管已经取得了这些进步,自动布线技术在客观上仍然流于平庸。虽然EDA厂商克服了硬件局限,PCB工程师对自动布线技术的采用仍持怀疑态度。
三、90年代乏善可陈的进步
在接近千禧年以前,自动布线器在持续改进新的功能,包括优化角度、推挤布线模式、更少使用过孔,甚至是移除额外线段的修线技术。另外,还有一些为了消除任何板层偏差的自动布线技术。
尽管所有这些新的进步听上去极有希望,但它们对PCB设计团体产生了必要的影响吗?不幸的是,没有。EDA厂商越是将自动布线技术强加于不情愿的PCB设计师,产生的副作用就越多,包括:
1、电路板产量增加,但布线不完整且拙劣。
2、增加了自动布线配置的复杂性,需要专家级配置。
3、PCB设计师需要花费更多的时间来修复不良的自动布线路径。
4、90年代发现了一个持续的趋势 ——在设计接近完成时时,人工布线仍然是王道。

自动布线器面临的真正问题

尽管从工程师知道CAD起,PCB自动布线器就已出现了,但参与设计密集电路板的工程师几乎完全忽略了自动技术的实施。也难怪会如此。从最初引入以来,自动布线算法几乎没有太多的变化。
将趋于停滞的技术与提供不同程度性能和配置自动布线技术的EDA厂商结合在一起,难怪自动布线器无法跟上潮流。本来可以节约设计时间并增强工作流程的技术没有实质性进展,无法与经验丰富的PCB工程师的专业知识和效率相匹配。

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2018-3-13 10:24:27   评论
5 个讨论
很好,感谢分享很好,感谢分享
2018-3-15 10:30:22 评论

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自动布线要注意Constraint设置完全。否则布出来的东西纯粹是垃圾。自动布线还有一个功能,就是检查元件的摆放是否合理,如果能布得通那么说明摆放合理。
2018-3-20 00:52:45 评论

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谢谢分享!学习学习!
2018-5-15 23:55:21 评论

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谢谢楼主分享学习资料。
2018-5-24 09:59:44 评论

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顶!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2018-5-29 14:55:54 评论

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