Allegro课件三.doc

布局及布局后的设置
1 元件布局
下面就应该进行元件的布局了，元件的布局有两种方式：
·快速将元件罗列到PCB 周围，根据元件管脚的飞线连接状态进行布局。
·根据原理图逐个将元件调入到PCB 中，按照原理图的次序进行摆放。
对于第一种方式在PCB 不复杂，而且对原理图比较熟悉的情况下适用，通常我们选用第二种方式较合
适，原理图的哪些元件是放在一起的，那么，PCB 对应的元件也要放在一起。
1.1快速布局
第一种方式的执行菜单命令为：Place=>Quickplace
·Edge 的4 个参数表示与PCB 边框放置的位置：上、下、左和右。
·Side 的两个参数表示放置在顶层还是底层。
·Place all components 表示将所有元件一起放进来，上边的3 个参数表示有选择的放入。
·Unplaced symbol count 表示未放进来的元件的个数，通常没有放进来的元件一般是由两个原因造成的：
1. 元件的焊盘不正确或者没有
2. 当前的工作区域过小，元件摆不下
快速放置元件窗口如下图：

1.2 手工布局
打开PCB 的Place=>Manually 窗口，并一直保持打开状态，手工布局窗口如下图：

上一个例子只是说明如何从原理图中调入元件，仅介绍了方法，并没有将所有元件都布上，布局是一个很复杂的步骤布局的好坏直接影响到以后的走线效率，布局工作做得好，到以后走线时会节省大量的时间，反之，不仅布线的时间会大大地加长，而且，有可能还会影响到板子的性能和指标。
1.3 移动元件
在布局的工程中会用到移动和旋转元件，下面以XS*接口元件为例说明一下精确放置元件的方法。结构图给出的尺寸都是以元件中心定位的，但当我们想精确地放置某个元件的时候，最好不要以元件的中心为参考点移动和定位元件，因为，Cadence 元件库的中心和结构图给出的器件的中心不一定是一致的，很容易搞错。通常都是以元件的某个管脚来定位的，一般习惯选用第一脚来定位，也可以选用其它脚，但元件的安装孔则不能选用（没有管脚名）。通过计算得知XS*的第一脚的坐标为
（7080.99 17133.68），下面就以XS*的第一脚的坐标来精确放置该元件，
其步骤如下：
1. 打开Place=> Manually 窗口（或者点击工具栏图标“ ”）,
从“Package symbols”列表中找到30PIN排插并选中，然后将其调入到板内
2. 点击“OK”按钮关闭placement 窗口
3. 运行Edit=>Move 命令或者点击工具栏图标“ ”
4. 将右边移动命令的参数设置一下，“Find”列表中仅将“Symbols”前面的小方框打上钩（表示选中），其它的都不要选中；“Option”列表的“Point”的下拉列表项中将“Sym Pin #”选中，同时，在下面弹出的“Symbol pin #:”中填入数字“1”（通常默认是1）
5. 点击XS*元件，再点击屏幕底下的命令输入行，输入如下命令：
“x7080.99 17133.68”回车确认
6. 点击右键Done 结束命令
这样就将XS*元件移动到指定的位置。旋转元件分两种方式：固定式和移动式。
· 固定式：元件不动，运行Edit=>Spin 命令，仅将元件旋转某个角度，右边参数可以设定旋转中心点和转角；状态栏可以动态显示当前旋转的角度。
·移动式：在移动元件的同时右键选择“Rotate”命令，边移动边调整方向，参数设置、状态栏动态显示与固定式一样。
具体操作步骤请参看示例：
1.4 高亮显示电源和地网络
不同的电源或者地网络高亮以不同的颜色，使该板的电源分布状态一目了然，便于布线和分割电源平面和地平面。其命令为：Display=>Hilight 或者点击工具栏图标“ ”，参数设置窗口如下：

Option 的参数选项变成了颜色的列表，我们可以根据需要选择不同的颜色，以GND 和VCC3.3V 为例讲述一下高亮网络的步骤，其步骤如下：
1. 选择命令Display=>Hilight 或者点击工具栏图标“ ”
2. 右边“Option”选择深红色“ ”按钮

3. 右边“Find”仅选择Nets 按钮（只高亮网络）
4. 在右下部“Find by Name”中，将类型选择为“Net”在下面的文本框中输入“GND”回车（也可以点击More 按钮在列表中查找；最直接的方法是直接点击GND 网络的元件焊盘即可，前提是清楚哪个元件的焊盘是GND 网络）
5. 右边“Option”选择浅蓝色“ ”按钮
6. 在右下部“Find by Name”中输入“VCC3.3V”回车
7. 右键Done 结束命令。具体步骤请参看实例：
2 约束管理器的设置
约束管理器是每一块板必须设置的一项内容，主要是对整板的DRC 规则，即线宽、线距和过孔大小进行设置其命令在菜单Setup＝>Constraints 或者点击工具栏图标“ ”也可以，打开的约束管理器设置窗口如下：

点击间距设置Spacing rule set 的“Set values”弹出窗口如下：

点击线宽设置Physical(lines/vias)rule set 的“Set values”弹出窗口如下：

这里主要讲一下三个方面内容：
1. 普通线宽和线距
2. 电源线宽
3. 差分线宽和线距
2.1 普通线宽和线距设置
普通线宽和线距根据每块板的密度和性能不同设置的数值也不尽相同，通常线宽和线距设成0.2032mm/0.2032mm, 也就是英制的8mil 即可；对于密度高的板可以设置成0.127mm/0.127mm（英制5mil），
对于电源板设置成0.5mm/0.5mm 都有可能。具体的设置步骤如下：
1. 运行命令Setup＝>Constraints 或者点击工具栏图标“”
2. 点击间距Spacing rule set设置的“Set values”按钮
3. 将值参照上图所示的内容设置一下
4. 点击Ok 按钮关闭线距设置窗口
5. 点击线宽设置的“Set values”按钮
6. 将“Min line width”值设成0.2032
7. 将“Min neck width”值设成0.2032（不对瓶颈线宽进行设置）
8. 将“Max neck length”值设成5mm
9. 在过孔列表中选择“VIA25D10_1”（如果列表中没有想要的值，可以在下面的文本框中输入相应的
过孔文件名，然后点击“Add”按钮添加到列表中。）
10. 点击Ok 按钮关闭线宽设置窗口
11. 点击Ok 按钮关闭约束管理器设置窗口
2.2 电源线宽设置
普通线宽和线距设置好之后还要对该板的电源线进行设置，通常设置成30mil 即可，具体的设置步骤如下：
1. 运行命令Setup＝>Constraints 或者点击工具栏图标“ ”
2. 间距设置还是与默认设置一样，不必改变
3. 点击线宽设置的“Set values”按钮
4. 在第一个文本框中输入名称
“POWER”（表示是电源或者GND），然后点击左边的“Add”按钮添加到Constraint Set Name 列表中，这时，Constraint Set Name 列表的名称已经变成“POWER”了。
5. 将“Min line width”值设成0.5 （先将所有层设成0.5mm）
6. 将“Min neck width”值设成0.28
7. 将“Max neck length”值设成5mm
8. 在Subclass 列表框里选择TOP，对顶层进行特殊设置
9. 将“Min line width”值设成0.28（这样仅顶层设为30mil，内层和底层还是0.5mm）
10. 点击Ok 按钮关闭线宽设置窗口
11. 点击Ok 按钮关闭约束管理器设置窗口
电源的线宽设好之后，还要将电源的“Power”的属性添加到电源网络当中，顺便也将电源网络的飞线属性也加上。由于电源信号的网络较多，而且都有单独的电源平面层供电，走线的时候只是将SMD 电源的管脚拉出一根线打个Via 就可以连接上，通常时候不必将其飞线显示出来，对于没有连接的电源管脚仅将飞线显示年下图所示这种的状态就可以，打叉的小方框表示还没有连接的状态，这样可以去掉一些不必要显示的飞线，使整板看上去简单明了一些。

定义电源网络属性的命令在菜单Edit=>Properties 中，其打开的窗口如下：

添加电源属性和定义电源飞线属性操作步骤如下：
1. 运行命令Edit=>Properties
2. 右边的“Find”参数仅选择“Nets”参数（其它都不选）
3. 选择VCC3.3V 网络，各项属性参数参照下图进行设置

4. 点击Ok 按钮关闭属性设置窗口
5. 重复1、2 步骤
6. 选择GND 网络，各项属性参数参照上图进行设置，Voltage 改成“0v”
7. 点击Ok 按钮关闭属性设置窗口
8. 右键选择Done 结束命令
9. 点击工具栏图标“ ”打开飞线显示，电源网络和地应该变成如图所示。
具体操作请参看示例：
2.3 差分线宽和线距设置
差分线线宽和线距设置可以按照两种方法来进行，第一种方案与Cadence 14.x 版本设置相同；第二种是15.0 以上版本特有的设置方案，可以对每对差分线的非耦合间距、线长公差、瓶颈线宽、瓶颈线距等进行设置。
2.3.1 差分线根据每块板的层数和阻抗要求不同，其间距和线宽也不相同，通过计算，这块板的差分线宽为0.1778mm，间距0.1524mm 才能满足阻抗要求，下面就按照这个值进行阻抗线宽和间距设置，其设置的过程与设置电源有点相似，都要对特殊的约束起一个名称，这里就叫做“Pair”，线宽和线距的名称都称为“Pair”。当然，对于同一块板差分阻抗种类较多的时候，建议起名时用阻抗值大小或者线宽和线距的大小来取名较科学，比如，差分阻抗100Ω的，线宽和间距取名“100OHM”；差分阻抗88Ω的，线宽和间距取名“88OHM”。这样，在以后改版时，一看到约束的名称就可以知道是什么含义了。其设置的具体步骤如下：
1. 运行命令Setup＝>Constraints 或者点击工具栏图标“ ”
2. 点击间距（spacing rule set）设置的“Set values”按钮
3. 在第一个文本框中输入名称
“Pair”（表示是差分线），然后点击左边的“Add”按钮添加到Constraint Set Name 列表中，这时，Constraint Set Name 列表的名称已经变成“Pair”了
4. 下面间距的具体值参照下图进行设置

5. 点击Ok 按钮关闭间距设置窗口
6. 点击线宽(Physicalrule set)设置的“Set values”按钮
7. 在文本框
中输入名称“Pair”（表示是差分线），然后点击左边的“Add”按钮添加到
Constraint Set Name 列表中，这时，Constraint Set Name
列表的名称已经变成“Pair”了。

8. 将“Min line width”值设成0.1778mm
9. 将“Min neck width”值设成0.1778mm
10. 将“Max neck length”值设成5mm
11. 点击Ok 按钮关闭线宽设置窗口
12. 点击Ok 按钮关闭约束管理器设置窗口
具体步骤请参看实例： 差分线宽间距设置.avi
仅将约束管理器设置好之后还不够，还要将哪些是差分线的网络找出来，
并且将差分线的属性加到这些差分线的网络中，使Allegro 知道对哪些
差分信号线进行控制。定义差分属性的命令在菜单
Logic＝>AssignDifferential Pair 中，其打开窗口如下：

根据原理图得知电阻R44 和R45 两端所接的信号都是差分信号，下面就将这两组信号定义成差分对，其中一对网络的名称是PWRCLKN 和PWRCLKP，这是比较有规律的（按照规定，一般差分线的信号名以+、-来区分，这里只是举例说明），具体的操作步骤如下：
1. 运行命令Logic＝>Assign Differential Pair，打开Assign Differential Pair 窗口
2. 在“Net filter”文本框中输入“PWR*”，然后，按键盘“Tab”键切换列表（或者鼠标点击上边的空白列表处，使“Net”列表显示以“PWR”打头的网络）
3. 在“Net列表中分别选择PWRCLKN 和 PWRCLKP
4. 点击“Add”按钮将PWRCLKN 和PWRCLKP 添加到上边差分对列表中
5. 在PCB 上找到R44 和R45 元件（Assign Differential Pair 窗口保持打开状态）
6. 点击“OK”按钮关闭Assign Differential Pair 窗口
差分对设好之后，还要将约束管理器的定义的“Pair”属性加到差分对的网络中，加属性的命令在菜单：Edit=>Properties 下，具体的添加步骤如下：
1. 运行命令Edit=>Properties
2. 右边的“Find”参数仅选择“Nets”参数其它都不选）
3. 在PCB 中按右键选择“Temp Group”命令（这个命令用于多次选择）
4. 在PCB 中点选中这两对网络，然后，按右键选择“Complete”结束多选命令
5. 在Available Properties 列表中点击鼠标选择NET_SPACING_TYPE 和NET_PHYSICAL_TYPE 属性，
6. 在右边Value 值中输入“Pair”（约束名称）
7. 点击OK 按钮结束Edit Properties 窗口
到此，约束管理器设置完成了，不过，为了使其生效还差最后一步，那就是将约束管理器的Spacingrule set 和Physical（lines/vias）rule set 中的Assignment table 修改一下，其窗口如下：

默认的状态是DEFAULT，对于间距来说，PAIR vs. PAIR 应该是PAIR（0.1524mm）；PAIR vs. NO_TYPE是DEFAULT 就可以。对于线宽来说，POWER 在NO_TYPE 里应该是POWER；PAIR 在NO_TYPE 里应该是PAIR（0.1778mm）才对。调整之后的状态如下图所示：

到此属性和约束管理器介绍完成了，这时，当我们给电源网络布线的时候，线宽已经变成30mil，差分线的线宽也已经变成0.1778mm。
上述步骤可参看实例：

2.3.2 Cadence 15.5 差分信号属性的设置方案这个地方是15.0 版本提高的功能之一，这里就可以用Electrical Constraint Manager 进行设置，菜单命令为：Setup=>Electrical Constraint Spreadsheet…或者点击工具栏图标“”也可以，其打开的窗口如下：

下面对刚才设置的两对差分线PWRCLKN 、PWRCLKP 、PA20、PA21，利用Electrical Constraint Manager 进行设置，其设置的步骤如下：
1. 运行菜单Setup=>Electrical Constraint Spreadsheet…或者点击工具栏图标“ ”
2. 左边的列表选择Net＝>Routing=>Differential Pair
3. 从右边的网络列表中框选中PWRCLKN 和PWRCLKP 网络
4. 右键点击这两个网络，选择命令：Create=> Differential Pair…
5. 在弹出的窗口中点击“Create”和“Close”按钮，如下图所示：

6. 重复3、4 和5 步骤将PA20 和PA21也设置成差分对
7. 在右边网络列表的最上端选择PWRCLK 进行属性设置
8. 在横向的列表中将Uncouple Length＝>Gather Control 设置成Include
9. 将Line Spacing＝>Min 设置成0.1524mm
10.将Coupling＝>Primary Gap 设置成0.1524mm；
将Coupling＝>Primary Width 设置成0.1778mm
11.将Coupling＝>Neck Gap 设置成0.1524mm；
将Coupling＝> Neck Width 设置成0.1778mm
12. （＋）Tolerance 和（－）Tolerance 设置成3mm 即可
13. 另外一对差分线设置步骤重复8-12 步
14. 关闭Constraint Manager 设置窗口
这时差分对的线宽为0.1778mm，间距为0.1524mm 了，
并且差分线布线是同时走线的状态。
具体步骤可参看实例：