韬放开发中的PCB设计规则验证

2021-07-23

韬放开发中的PCB设计规则验证

我曾经认為(wèi)韬放开发只是一种具有(yǒu)特定规则和流程的软件开发方法。从表面上看，韬放硬件设计过程似乎是僵化的，但任何韬放设计过程都旨在让团队能(néng)够在整个产品开发周期中适应变化。实际上，韬放开发的核心思想可(kě)以应用(yòng)于任何面临变更风险的业務(wù)流程，包括硬件设计。

如果实施得当，韬放开发工作流可(kě)以帮助防止不必要的重新(xīn)设计，并确保产品的功能(néng)与客户的需求紧密结合。在電(diàn)子和硬件设计中，韬放方法的思想依赖于整个产品开发过程中的 PCB 设计规则验证。这有(yǒu)助于设计团队在每个冲刺期间快速验证设计要求并提出设计更改。

规则驱动的韬放工作流

韬放工作流旨在具有(yǒu)适应性并适应整个设计过程中的变化。任何韬放开发方法开始时的文(wén)档阶段都為(wèi)设计人员提供了在设计开始之前定义重要设计规则和约束的机会。您可(kě)以在设计阶段开始时将这些规则编码到您的设计软件中。这些设计规则可(kě)以遵循特定应用(yòng)的行业标准，也可(kě)以超越标准规则，以提高产品的性能(néng)和可(kě)靠性。

设计工具中的规则和约束有(yǒu)助于确保您的原理(lǐ)图设计和 PCB 布局在您构建電(diàn)路板时满足您的要求。一些设计软件包只允许您根据规则和约束批量检查设计，因此大多(duō)数设计过程需要在设计过程中的特定点进行设计规则检查。作為(wèi)韬放工作流程的一部分(fēn)，最好在每个设计冲刺期间在朝着设计里程碑努力时根据规则和约束检查您的设计。 

最好的设计工具将根据设计规则实时检查您的布局，让您在布局電(diàn)路板时识别错误。统一的交互式和自动交互式布線(xiàn)工具在这方面是完美的，因為(wèi)它们根据您的设计规则实时检查您的布線(xiàn)选择。您可(kě)以立即识别间隙违规、長(cháng)度不匹配违规，并确保您的走線(xiàn)在整个互连中保持一致的几何形状。

想象一下，根据您的设计规则手动检查这些迹線(xiàn)中的每一条……

这些相同的想法适用(yòng)于嵌入式系统；在编译代码并将其部署到原型中之前，使用(yòng)正确的嵌入式软件工具可(kě)以帮助您通过将代码与重要的编码标准（例如，TASKING 中的MISRA 和 CERT C ）进行比较来快速识别代码中的错误或问题。

通过仿真克服 PCB 设计规则验证的限制

尽管设计规则对于确保您的设计可(kě)制造并满足重要的设计标准很(hěn)重要，但设计规则并不能(néng)保证您系统的電(diàn)气性能(néng)。仅仅因為(wèi)您的设计符合基本的行业标准和制造指南，并不意味着它会提供您需要的電(diàn)气性能(néng)。在这里，在设计期间的各个点执行仿真可(kě)以帮助您识别布局或组件更改，从而提高设计中的信号完整性。

在开始新(xīn)设计之前，重要電(diàn)路的仿真通常在 SPICE 或其他(tā)電(diàn)路仿真器中运行。这有(yǒu)助于在开始原理(lǐ)图设计和布局之前验证设计要求并提出更改建议。验证后，線(xiàn)性设计过程通常要求在特定点执行模拟（通常在设计完成后）。这部分(fēn)是由于许多(duō)模拟器存在于设计软件本身的外部，并且在设计阶段调用(yòng)多(duō)个模拟只会花(huā)费太多(duō)时间。

借助集成设计软件，您可(kě)以立即运行原理(lǐ)图和 PCB 布局的仿真，而无需将设计导出到外部程序。这使得集成软件成為(wèi)韬放设计的理(lǐ)想选择，因為(wèi)您无需等到布局结束才能(néng)运行模拟。当您的仿真工具集成到您的设计软件中时，您可(kě)以在连续的设计冲刺期间快速诊断信号完整性问题，作為(wèi)韬放工作流程的一部分(fēn)。

您可(kě)以在韬放设计过程中执行的众多(duō)電(diàn)气仿真之一

适应 PCB 设计的变化

仿真结果告知设计修改的两个方面：交换组件和更改布局。在原理(lǐ)图和组件级别对您的设备进行仿真可(kě)帮助您确定您选择的组件是否能(néng)够提供设计要求中指定的電(diàn)气性能(néng)。然后您可(kě)以根据需要快速更换组件，或者您可(kě)以修改您的電(diàn)子原理(lǐ)图以解决任何信号完整性问题。

即使根据仿真结果修正了原理(lǐ)图，如果没有(yǒu)对布局进行 PCB 设计规则验证，您仍然无法保证性能(néng)。布局的仿真也很(hěn)重要，因為(wèi)它们可(kě)以帮助您确定导致串扰、EMI 敏感性和其他(tā)信号完整性问题的布局选择。作為(wèi)韬放工作流程的一部分(fēn)，这使您可(kě)以确定布局中所需的特定更改，从而使您能(néng)够在每个设计冲刺期间快速解决这些更改。这比等待设计完全完成要好，这通常在線(xiàn)性设计过程中完成。在这种情况下，任何布局更改都可(kě)能(néng)是大量且耗时的，应尽可(kě)能(néng)避免这种情况。