如何在Genesis平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)原理圖和PCB實(shí)時(shí)交互功能

前言

隨著電子科技的不斷發(fā)展，PCB技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展。作為連接電子元件的關(guān)鍵部件，PCB在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如電子、通信、醫(yī)療、軍工等領(lǐng)域。在未來，PCB行業(yè)面臨著許多挑戰(zhàn)和機(jī)遇，需要不斷適應(yīng)市場(chǎng)的需求和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

電路板的尺寸不斷縮小，布線的密度也越來越高，這導(dǎo)致PCB的設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。設(shè)計(jì)人員需要在不同的約束條件下進(jìn)行布線，同時(shí)還需要考慮電磁干擾等因素，這增加了PCB設(shè)計(jì)的難度

PCB產(chǎn)品的功能要求增多、尺寸變小、可靠性要求高，設(shè)計(jì)軟件工具需要不斷的優(yōu)化和增加新的功能來滿足新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求;Genesis 支持原理圖和 PCB 器件，管腳，網(wǎng)絡(luò)雙向定位。提供方便快捷的分頁布局和對(duì)象查找功能，基于Genesis實(shí)時(shí)交互功能可實(shí)現(xiàn)快速布局。

Genesis實(shí)時(shí)交互功能實(shí)現(xiàn)快速布局流程

1.原理圖與版圖Netlist網(wǎng)表同步

在交互布局之前，需要導(dǎo)出和導(dǎo)入Netlist網(wǎng)表進(jìn)行原理圖和PCB關(guān)聯(lián)，先通過導(dǎo)網(wǎng)表的方式將原理圖和版圖進(jìn)行關(guān)聯(lián);同步Netlist網(wǎng)表分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。

手動(dòng)同步：運(yùn)行Genesis后打開已經(jīng)繪制完成的原理圖，選中原理圖的根目錄，然后點(diǎn)擊菜單欄File下面的Export ->Netlist，從原理圖導(dǎo)出Netlist網(wǎng)表信息;

圖 1

從原理圖導(dǎo)出Netlist網(wǎng)表

圖2

導(dǎo)入Netlist網(wǎng)表到版圖

然后點(diǎn)擊Export Netlist,將網(wǎng)表保存，軟件默認(rèn)保存路徑是項(xiàng)目文件的目錄下面，也可以根據(jù)自己想要選擇的路徑保存;

自動(dòng)同步：通過原理圖和版圖集成環(huán)境，一鍵導(dǎo)入Netlist網(wǎng)表，流程圖如下圖所示：

圖 3

Netlist網(wǎng)表同步流程圖

2.基于原理圖和版圖的幾種場(chǎng)景快速布局

場(chǎng)景一：原理圖和PCB按器件實(shí)時(shí)雙向交互

前面按照模塊將相同功能的元件放置在一塊，接下來按照元件單個(gè)的交互布局操作，首先在原理圖里打開菜單Tools ->Highlight,在原理圖里選中元件，此時(shí)在PCB里對(duì)應(yīng)位置的元件同時(shí)高亮，鼠標(biāo)右鍵“移動(dòng)“或者”Move”進(jìn)行布局，如下圖所示：

圖4

按照元件原理圖和版圖交互布局

從PCB layout里選中元件與原理圖進(jìn)行交互操作步驟如下：同時(shí)打開原理圖和PCB layout界面，直接點(diǎn)擊PCB layout里任意一個(gè)元件，例如：選中電容元件C62，此時(shí)在原理圖里C62也會(huì)同時(shí)高亮，如下圖所示：

圖 5

從PCB里選中元件與原理圖進(jìn)行交互

場(chǎng)景二：功能模塊分頁布局

同時(shí)打開原理圖和打開PCB Editor界面，從原理圖里打開首頁原理圖，選中原理圖的其中一個(gè)模塊，鼠標(biāo)右鍵“Highlight on PCB”,如右圖所示：

圖表 6

選擇原理圖模塊和PCB進(jìn)行交互

此時(shí)，按照模塊及相關(guān)的元件同時(shí)在PCB里可以看到高亮，鼠標(biāo)右鍵“移動(dòng)“命令，此時(shí)高亮的元件會(huì)一起移動(dòng)，將相對(duì)應(yīng)的模塊放置在一塊，進(jìn)行進(jìn)一步的布局，按照模塊初步交互布局功能如右圖所示：

圖 7

按照模塊和PCB進(jìn)行交互高亮

利用布局交互式的快速旋轉(zhuǎn)，對(duì)齊，鏡像以及快捷鍵操作功能

移動(dòng)元件命令：

打開PCB Editor界面，從篩選框里只勾選Symbols，選中要移動(dòng)的元件，選擇Edit—Move移動(dòng)命令移動(dòng)對(duì)應(yīng)的元件，也可以用快捷鍵“M”移動(dòng)，如下圖所示：

圖8

Move移動(dòng)命令

元件旋轉(zhuǎn)命令：

選擇File->Move移動(dòng)命令移動(dòng)對(duì)應(yīng)的元件，也可以用快捷鍵“M”移動(dòng)，此時(shí)元件粘貼在鼠標(biāo)上，用快捷鍵R或者Shift+R旋轉(zhuǎn)元件，菜單位置如下圖所示：

圖表 9

旋轉(zhuǎn)命令

元件對(duì)齊命令：

布局的時(shí)候，手動(dòng)布局的元器件放置的上下左右的位置不一致，此時(shí)就需要用到元件對(duì)齊命令，選中要對(duì)齊的元件，鼠標(biāo)右鍵：Select,在二級(jí)菜單里有對(duì)齊的類型命令：左對(duì)齊、水平中心對(duì)齊、右對(duì)齊、上對(duì)齊、與垂直中心對(duì)齊、下對(duì)齊、水平分布、垂直分布等，如下圖所示：

圖表 10

對(duì)齊命令

場(chǎng)景三：結(jié)構(gòu)器件通過布局屬性驅(qū)動(dòng)自動(dòng)布局

結(jié)構(gòu)器件布局可以根據(jù)在原理圖的元件設(shè)置對(duì)應(yīng)的需要放置的坐標(biāo)信息以及需要放置的面(例如：Top面或者是Bottom面)軟件即可根據(jù)設(shè)定自動(dòng)完成布局，如下圖所示：

圖表11

結(jié)構(gòu)器件布局屬性驅(qū)動(dòng)自動(dòng)布局

場(chǎng)景四：BGA濾波電容場(chǎng)景的自動(dòng)化布局

針對(duì)BGA周圍的電容，Genesis可以設(shè)置主IC和需要布局完成的電容元件以及需要放置的Top面還是Bottom面，軟件會(huì)根據(jù)設(shè)置自動(dòng)完成BGA周圍的布局，如下圖所示：

圖表 12

BGA濾波電容場(chǎng)景自動(dòng)布局

利用Genesis原理圖和PCB實(shí)時(shí)交互功能完成的布局案例如下圖所示：

圖表 13

布局案例展示

總結(jié)

本文介紹了如何在Genesis平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)“原理圖和PCB實(shí)時(shí)交互功能”，從而實(shí)現(xiàn)快速的布局設(shè)計(jì)。Genesis PCB設(shè)計(jì)具備兩種主要的Netlist網(wǎng)表流程，即手動(dòng)流程和一鍵導(dǎo)入流程，這些流程可以迅速地建立原理圖和PCB layout文件之間的關(guān)聯(lián)。

在Genesis中，通過選中不同的Block和元件，可以實(shí)現(xiàn)與PCB layout文件中相應(yīng)的Block和元件之間的實(shí)時(shí)交互。同時(shí)，結(jié)合結(jié)構(gòu)器件布局屬性，還可以通過屬性驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)布局方式來快速完成布局設(shè)計(jì)。在涉及BGA濾波電容場(chǎng)景時(shí)，Genesis平臺(tái)能夠自動(dòng)進(jìn)行布局，極大地提高了設(shè)計(jì)效率。除此之外，Genesis平臺(tái)還提供了諸如移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、鏡像等快捷鍵命令，這些命令結(jié)合起來，使得布局設(shè)計(jì)可以更加快速高效地完成。

通過本文的介紹，讀者可以更好地理解如何在Genesis平臺(tái)上利用其強(qiáng)大的功能來實(shí)現(xiàn)快速布局設(shè)計(jì)，從而提升設(shè)計(jì)效率。

關(guān)于芯和半導(dǎo)體EDA

芯和半導(dǎo)體提供“半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈仿真EDA解決方案”，是新一代智能電子產(chǎn)品中設(shè)計(jì)高頻/高速電子組件的重要工具，擁有領(lǐng)先的2.5D/3D Chiplet先進(jìn)封裝設(shè)計(jì)分析全流程的EDA平臺(tái)。產(chǎn)品涵蓋三大領(lǐng)域：：

芯片設(shè)計(jì)：匹配主流晶圓廠工藝節(jié)點(diǎn)，支持定制化PDK構(gòu)建需求，內(nèi)嵌豐富的片上器件模型，幫助用戶快速精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)建模與寄生參數(shù)提取。

封裝設(shè)計(jì)：集成多類封裝庫，提供通孔、走線和疊層的全棧電磁場(chǎng)仿真工具，為2.5D/3DIC先進(jìn)封裝打造領(lǐng)先的統(tǒng)一仿真平臺(tái)，提高產(chǎn)品開發(fā)和優(yōu)化效率。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)：基于完全自主產(chǎn)權(quán)的EDA仿真平臺(tái)，打通整機(jī)系統(tǒng)建模-設(shè)計(jì)-仿真-驗(yàn)證-測(cè)試的全流程，助力用戶一站式解決高速高頻系統(tǒng)中的信號(hào)完整性、電源完整性、熱和應(yīng)力等設(shè)計(jì)問題。

關(guān)于芯和半導(dǎo)體

芯和半導(dǎo)體是一家從事電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)軟件工具研發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)，以仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，提供覆蓋IC、封裝到系統(tǒng)的具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全產(chǎn)業(yè)鏈 EDA 解決方案，支持先進(jìn)工藝與先進(jìn)封裝，致力于賦能和加速新一代高速高頻智能電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，已在5G、智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

芯和半導(dǎo)體創(chuàng)建于2010年，運(yùn)營(yíng)及研發(fā)總部位于上海張江，在蘇州、武漢、西安設(shè)有研發(fā)分中心，在美國(guó)硅谷、北京、深圳、成都、西安設(shè)有銷售和技術(shù)支持部門。

審核編輯：湯梓紅