在PCB設(shè)計(jì)中管理網(wǎng)格從而最大化效益的方法

重要要點(diǎn)

lPCB Manhattan布線的起源

lManhattan在PCB上布線的利弊

lPCB布局工具如何提供幫助

PCBManhattan布線來自何處？

正如我們已經(jīng)提到的，“Manhattan路線”一詞是基于紐約市內(nèi)規(guī)則排列的道路，這些道路在網(wǎng)格上縱橫交錯(cuò)。盡管我們使用術(shù)語來描述PCB布線，但是“ Manhattan”也與距離或長(zhǎng)度以及布線相關(guān)。

Manhattan距離或長(zhǎng)度

曼哈頓距離是當(dāng)電線被限制為正交布線或僅沿X和Y軸布線時(shí)可以具有的最短路徑。當(dāng)兩個(gè)被測(cè)點(diǎn)不在同一軸上對(duì)齊時(shí)，Manhattan距離就變得很重要。雖然對(duì)角線路徑的直接測(cè)量將是兩點(diǎn)之間的最短距離，但遵循網(wǎng)格圖案的正交路徑將更長(zhǎng)。通過將兩個(gè)點(diǎn)之間的X距離與Y距離相加，可以輕松測(cè)量Manhattan長(zhǎng)度。

Manhattan接線

這是一種布局集成電路電路的方法?；ミB與網(wǎng)格對(duì)齊，并且連接點(diǎn)垂直創(chuàng)建Manhattan模式。這種表示電路的方法既可以在芯片中，在文檔中或在兩者中物理完成。Manhattan布線還有其他術(shù)語，例如直角布線，它們都基于所謂的出租車幾何形狀。該描述再次回到以網(wǎng)格正交運(yùn)動(dòng)行進(jìn)的想法，以便在曼哈頓這樣的城市中從一個(gè)點(diǎn)到達(dá)另一個(gè)點(diǎn)。

從這些定義中，很容易看出術(shù)語“Manhattan路由”是如何產(chǎn)生的。接下來讓我們看一下使用這種類型的路由模式可以做什么。

PCB上的Manhattan布線策略

在上圖中，您可以看到曼哈頓路線的示例。沿X軸行進(jìn)的一層上的走線使用過孔連接到另一層上的Y軸走線上。想法是將所有水平跡線保留在一層上，而所有垂直跡線保留在另一層上。盡管這樣對(duì)您的電路板進(jìn)行布線有利弊。

PCB Manhattan布線的好處：

Manhattan路線將幫助您安排路線。跡線可以成組路由，首先沿一個(gè)方向走，然后通過它們向上或向下到達(dá)另一層，然后切換方向。

您不會(huì)像使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接連接那樣阻塞路由通道。通過直接連接，其他跟蹤路由被迫采用更長(zhǎng)的路徑以繞過阻塞。

這樣的層之間的垂直布線將有助于防止?jié)撛诘膶掃?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/耦合/" target="_blank">耦合。這是在相鄰層上彼此平行延伸的跡線之間的串?dāng)_。

這是許多自動(dòng)路由器使用的路由樣式，使您可以使用它們來減少路由時(shí)間。

PCBManhattan布線的潛在問題：

曼哈頓布線將迫使您在設(shè)計(jì)中使用更多的過孔。過孔會(huì)增加設(shè)計(jì)的制造成本，而且還會(huì)增加走線的電感并影響信號(hào)完整性。

跡線的曼哈頓長(zhǎng)度將比直接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的長(zhǎng)度長(zhǎng)，這也會(huì)影響信號(hào)的完整性。較長(zhǎng)的走線長(zhǎng)度也可能會(huì)改變電路板疊層的配置方式。

通常，電路板最終會(huì)混合使用曼哈頓布線和直接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。例如，一塊板上可能有大量的曼哈頓布線，但是差分對(duì)和內(nèi)存布線可能仍是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的，以便將其布線保持在一層上。為了幫助您使不同的網(wǎng)絡(luò)路由也按照您希望的方向運(yùn)行，請(qǐng)確保為所有路由標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了規(guī)則和約束。

您的PCB布局工具如何協(xié)助Manhattan布線

使用一組高級(jí)PCB布局工具，您可以設(shè)置許多不同的設(shè)計(jì)約束來控制走線路線的方向，以及更多其他內(nèi)容。您還將在工具中具有一些功能，這些功能將通過報(bào)告跟蹤長(zhǎng)度和其他有用數(shù)據(jù)來幫助您進(jìn)行路由。在上圖中，您可以看到這些工具如何報(bào)告所選走線路線的直接距離，曼哈頓距離和實(shí)際蝕刻距離。在這種情況下，由于其更直接的路由方式，實(shí)際的跟蹤路由略小于曼哈頓距離。