CN100541499C - 辅助布设蛇形线的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种辅助布设蛇形线的系统及方法，该辅助布设蛇形线的系统及方法应用在一电路图案设计软件中，该辅助布设蛇形线的系统包括：检测模块；区域划分模块以及计算模块，该辅助布设蛇形线的方法包括：检测通过该布线区域选取模块选取的布线区域是否有通孔及信号线中的至少一个；根据该检测模块检测到的通孔个数及通孔坐标信息，将所选布线区域划分成多个子区域；以及在该选取的布线区域形成避开通孔且与信号线保持最小距离的蛇形线，本发明可增加蛇形线的有效布设空间，提高电路板空间利用率，且可提高布线效率。
Description
技术领域
本发明是关于一种辅助布设蛇形线的系统及方法，特别是关于一种应用在设计印刷电路板的电路图案设计软件中，可自动避开通孔或线路的辅助布设蛇形线的系统及方法。
背景技术
目前，电子工程师对印刷电路板(PCB)的线路布局(Layout)通常是通过各类软件程序(例如Protel软件)完成。在布线设计中，蛇形线是一种较为常见的走线方式。因为，印刷电路板上例如时钟信号线及临界信号线，为满足时序同步或阻抗匹配，其线长需要达到一定长度，通常的作法是采用蛇形线走线方式，在一布线区域内将该信号线进行自动绕线，以满足系统的线长要求，确保信号具有足够的保持时间。
图4是现有技术中布设蛇形线的示意图。如图所示，利用软件程序，可将该要布设的蛇形线40预先在一印刷电路板上划定的布线区域30中进行自动绕线，然而，因该布线区域30中具有的通孔(Via)302及信号线(Signal)300，该自动绕线作业会根据例如蛇形线40与通孔302或蛇形线40与线路的最小距离等布线规则，将该蛇形线40对应该通孔302的区段停止于该通孔302的下方，以确保该蛇形线40与该通孔302至少保持最小距离S1；同时为使该蛇形线40在整个布线区域30保持整齐，该蛇形线的其它区段也都只能布设在该通孔302最小距离S1下方的布线区域中。
但是，上述布设蛇形线的方法会因通孔302或线路阻挡而自动停止，并不能自动避开通孔或线路进行布设，该蛇形线易受到通孔或线路布设坐标的限制，特别是该布设的蛇形线高度主要取决于该布线区域中坐标高度最低的通孔或线路，这样导致该蛇形线的有效布线区域缩减，使布线区域的空间不能被有效利用。
同时，布设空间的缩减，易导致该布设的蛇形线线长无法满足系统因时序同步或阻抗匹配所需的长度要求，此时，仍需通过改变程序或手动方式调整该布设蛇形线的线距及高度，增加该蛇形线的走线长度以满足线长要求，然而，这样一来，无疑大幅增加了布线工作量及布线所花费的时间，从而影响布线效率。
因此，如何克服上述现有技术的缺点，提供一种可节省布线空间并增加走线密度，使布设的蛇形线可在有限布线区域内满足线长要求，可提高设计效率且性能优越的布设技术，已成为目前亟待解决的问题。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种辅助布设蛇形线的系统及方法，应用在一电路图案设计软件中，该电路图案设计软件设计至少包括通孔(Via)及信号线(Signal)的印刷电路板(PCB)，在布设蛇形线时，可避让通孔及线路，增加蛇形线的有效布设空间。
本发明的另一目的在于提供一种辅助布设蛇形线的系统及方法，提高电路板的空间利用率。
本发明的再一目的在于提供一种辅助布设蛇形线的系统及方法，提高布线效率。
为实现上述及其它目的，本发明提供一种辅助布设蛇形线的系统及方法，应用在一电路图案设计软件中，该电路图案设计软件设计至少包括通孔及信号线的印刷电路板，该设计软件具有布线规则设定模块、布线区域选取模块及布线模块，该辅助布设蛇形线的系统包括：检测模块，检测通过该布线区域选取模块选取的布线区域是否有通孔及信号线中的至少一个，如果无，则由该布线模块根据布线规则设定模块设定的信号线信息，在选定的布线区域内直接进行布线作业，形成所需的蛇形线，且在检测到通孔及信号线中至少一个时，记录通孔的个数、坐标与尺寸信息，以及该信号线坐标信息中的至少一个；区域划分模块，根据该检测模块检测到的通孔个数及通孔坐标信息，将通过该布线区域选取模块所选的布线区域划分成多个子区域；以及计算模块，根据通孔尺寸、通孔坐标信息以及信号线坐标信息及通过该布线规则设定模块设定的线与通孔之间的最小距离、线与线之间的最小距离，计算每一子区域中布设的蛇形线段个数、该子区域中要布设蛇形线段的线距及高度，由该设计软件的布线模块根据该计算模块计算的结果，在各子区域进行蛇形线段布设，在由该布线区域选取模块所选取的该布线区域形成避开通孔且与信号线保持最小距离的蛇形线。
通过本发明的辅助布设蛇形线的系统，执行本发明的辅助布设蛇形线的方法包括下述步骤：检测通过该布线区域选取模块选取的布线区域是否有通孔及信号线中的至少一个，如果无，则由该布线模块根据布线规则设定模块设定的信号线信息，在选定的布线区域内直接进行布线作业，形成所需的蛇形线，且在检测到该布线区域有通孔及信号线中至少一个时，记录通孔的个数、坐标与尺寸信息，及该信号线坐标信息中的至少一个；根据该检测模块检测到的通孔个数及通孔坐标信息，将所选布线区域划分成多个子区域；以及根据通孔尺寸、通孔坐标信息以及信号线坐标信息及通过该布线规则设定模块设定的线与通孔之间的最小距离、线与线之间的最小距离，计算每一个子区域中布设蛇形线段的个数以及该子区域中要布设蛇形线段的线距及高度，由该设计软件的布线模块根据该计算模块计算的结果，在各子区域进行蛇形线段布设，在由该布线区域选取模块所选取的该布线区域形成避开通孔且与信号线保持最小距离的蛇形线。
与现有技术相比，本发明的辅助布设蛇形线的系统及方法通过检测模块、区域划分模块及计算模块之间的相互运行，并结合现有设计软件的自动布线功能，在选取的布线区域的多个子区域中进行蛇形线段布设，可在该选取的布线区域形成避开通孔且与信号线保持最小距离的蛇形线，从而增加蛇形线的有效布设空间，提高电路板空间利用率，且可提高布线效率。
附图说明
图1是本发明辅助布设蛇形线的系统的基本结构示意图；
图2是本发明辅助布设蛇形线的方法的基本步骤流程图；
图3是应用本发明辅助布设蛇形线的系统辅助布设一蛇形线的应用示意图；以及
图4是现有布设蛇形线的应用示意图。
具体实施方式
实施例
图1是本发明辅助布设蛇形线的系统的基本结构示意图，须特别说明的是，该辅助布设蛇形线的系统还可包括其它构件，为简化附图及说明，此处仅显示与本发明有关的构件。
在本实施例中，本发明的辅助布设蛇形线的系统1应用在一电路图案设计软件2中，且该电路图案设计软件2设计至少包括通孔(Via)及信号线(Signal)的印刷电路板(PCB)，且该设计软件2具有设定布设信号线信息(例如信号线长度、线距、信号线与通孔之间的最小距离以及信号线与信号线之间的最小距离等信息)的布线规则设定模块21、选取布线区域的布线区域选择模块22以及通过该布线规则设定模块21设定的信号线信息，在该布线区域选取模块22选取的布线区域内布设所需信号线的布线模块23。
如图1所示，该辅助布设蛇形线的系统1包括检测模块10、区域划分模块12及计算模块14，以下对各模块进行说明。
检测模块10检测通过设计软件2的布线区域选取模块22选取的布线区域是否有通孔及/或信号线，如果有，则记录检测到的通孔个数、通孔尺寸(即通孔孔径)及通孔坐标信息及/或信号线坐标信息。如果无，则由设计软件2的布线模块23根据设定规则设定的信号线信息，在选定的布线区域内直接进行布线作业，形成所需的蛇形线。
区域划分模块12根据检测模块10检测到的通孔个数及通孔坐标信息，将通过该布线区域选取模块22所选的布线区域划分成多个子区域。在本发明中，如果所选布线区域内有N个通孔，则区域划分模块12将该所选布线区域划分成N+1个子区域，即：
子区域数＝通孔数(N)+1…………………(1)
其中，该N个通孔分别位于与其对应的N个子区域中。不包括通孔子区域中要布设蛇形线段的线距，该线距是其余N个子区域中要布设蛇形线段线距的最小值。
计算模块14根据通孔尺寸(即通孔孔径d)、通孔坐标信息以及信号线坐标信息及通过该布线规则设定模块21设定的线与通孔之间的最小距离s1、线与线之间的最小距离s2，计算每一个子区域中布设蛇形线段的线距(W)及高度(H)，及该子区域中要布设蛇形线段的个数(M)，其中，蛇形线段的高度(H)是距离该布线区域内其它信号线s2处停止，每一个子区域中布设的蛇形线段的线距(W)及该子区域中要布设蛇形线段个数(M)的计算公式如下：
蛇形线段的线距(W)＝通孔孔径(d)+信号线与通孔之间的最小距离(s1)×2……(2)
蛇形线段的个数(M)＝每一子区域的长度蛇形线段的线距(W)……………………(3)
后续，设计软件2的布线模块23根据该计算模块14计算的结果，在各子区域进行蛇形线段布设，在由该布线区域选取模块所选取的该布线区域形成避开通孔且与信号线保持最小距离的蛇形线。
应用本发明的辅助布设蛇形线的系统1执行本发明的辅助布设蛇形线的方法的流程如图2所示，该辅助布设蛇形线的方法包括以下实施步骤：在步骤S200，检测模块10检测通过该布线区域选取模块22选取的布线区域是否有通孔及/或信号线，在检测到该布线区域有通孔及/或信号线时，记录通孔的个数、坐标与尺寸信息，及/或该信号线的坐标信息。接着，进到步骤S201。
在步骤S201中，区域划分模块12根据检测模块10检测到的通孔个数及通孔坐标信息，将通过布线区域选取模块22所选布线区域划分成多个子区域。接着，进到步骤S202。
在步骤S202，计算模块14根据通孔尺寸、通孔坐标信息以及信号线坐标信息及通过该布线规则设定模块21设定的线与通孔之间的最小距离、线与线之间的最小距离，计算每一个子区域中布设的蛇形线段个数、该子区域中要布设蛇形线段的线距及高度。
后续，设计软件2的布线模块23根据该计算模块14计算的结果，在各子区域进行蛇形线段布设，在由该布线区域选取模块所选取的该布线区域形成避开通孔且与该布线区域内其余信号线保持最小距离的蛇形线。
图3是利用本发明辅助布设蛇形线的系统辅助布设一蛇形线的示意图。如图所示，通过上述布线区域选取模块22所选的布线区域220中进行信号线布设时，如图所示，存在于该布线区域220的通孔221、222的孔径分别为d1、d2，且该布线区域220上也布设有一信号线223，由上述可知，通过本发明的检测模块10、区域划分模块12及计算模块14的协调运行，可将该布线区域220化分为两个分别包括对应通孔221、222的子区域220a、220b，以及一个不包括通孔的子区域220c，其中，子区域220a、220b、220c的长度分别为L1、L2、L3。由上述可知，在子区域220a、220b中布设蛇形线的线距W1、W2分别为(d1+2s1)、(d2+2s1)，在子区域220c中布设蛇形线段的线距W3是采用上述子区域220a、220b中布设蛇形线段的线距(d1+2s1)、(d2+2s1)两者中较小的，在子区域220a、220b、220c中布设蛇形线段的个数分别为(L1÷W1)、(L2÷W2)、(L3÷W3)，且子区域220a、220b、220c中布设蛇形线段的高度H，是距离该布线区域220中已存在的信号线223与该信号线223的最小距离s2处停止。
之后，如图3所示，通过设计软件2的布线模块23，根据上述结果，在子区域220a、220b、220c中布设蛇形线，最后，在该布线区域220中形成可避开通孔221、222且与信号线223保持最小距离s2的蛇形线224。
综上所述，本发明的辅助布设蛇形线的系统及方法通过检测模块、区域划分模块及计算模块之间的相互运行，并结合现有设计软件的自动布线功能，在选取的布线区域的多个子区域中进行蛇形线段的布设，可在该选取的布线区域形成避开通孔且与信号线保持最小距离的蛇形线，从而增加蛇形线有效的布设空间，提高电路板空间利用率，且可提高布线效率。
Claims (8)
1.一种辅助布设蛇形线的系统，应用在电路图案设计软件中，该电路图案设计软件设计至少包括通孔及信号线的印刷电路板，该设计软件具有布线规则设定模块、布线区域选取模块及布线模块，其特征在于，该辅助布设蛇形线的系统包括：
检测模块，检测通过该布线区域选取模块选取的布线区域是否有通孔及信号线中的至少一个，如果无，则由该布线模块根据布线规则设定模块设定的信号线信息，在选定的布线区域内直接进行布线作业，形成所需的蛇形线，且在检测到有通孔及信号线中的至少一个时，记录通孔的个数、坐标与尺寸信息，以及该信号线坐标信息中的至少一个信息；
区域划分模块，根据该检测模块检测到的通孔个数及通孔坐标信息，将通过该布线区域选取模块所选的布线区域划分成多个子区域；以及
计算模块，根据通孔尺寸、通孔坐标信息以及信号线坐标信息及通过该布线规则设定模块设定的线与通孔之间的最小距离、线与线之间的最小距离，计算每一个子区域中布设蛇形线段的个数以及该子区域中要布设蛇形线段的线距及高度，由该设计软件的布线模块根据该计算模块计算的结果，在各子区域进行蛇形线段的布设，在由该布线区域选取模块所选取的该布线区域形成避开通孔且与信号线保持最小距离的蛇形线。
2.如权利要求1所述的辅助布设蛇形线的系统，其特征在于，该布线区域中的子区域个数是该布线区域中通孔的个数加1。
3.如权利要求2所述的辅助布设蛇形线的系统，其特征在于，该各个通孔分别位于与其对应的各子区域中。
4.如权利要求3所述的辅助布设蛇形线的系统，其特征在于，在不含有通孔的子区域中，布设蛇形线段的线距是其余子区域中布设蛇形线段线距的最小值。
5.一种辅助布设蛇形线的方法，应用在一电路图案设计软件中，该电路图案设计软件设计至少包括通孔及信号线的印刷电路板，该设计软件具有布线规则设定模块、布线区域选取模块及布线模块，其特征在于，该辅助布设蛇形线的方法包括：
检测通过该布线区域选取模块选取的布线区域是否有通孔及信号线中的至少一个，如果无，则由该布线模块根据布线规则设定模块设定的信号线信息，在选定的布线区域内直接进行布线作业，形成所需的蛇形线，且在检测到该布线区域有通孔及信号线中至少一个时，记录通孔的个数、坐标与尺寸信息，以及该信号线坐标信息中的至少一个信息；
根据该检测模块检测到的通孔个数及通孔坐标信息，将所选布线区域划分成多个子区域；以及
根据通孔尺寸、通孔坐标信息以及信号线坐标信息及通过该布线规则设定模块设定的线与通孔之间的最小距离、线与线之间的最小距离，计算每一个子区域中布设蛇形线段的个数以及该子区域中要布设蛇形线段的线距及高度，由该设计软件的布线模块根据该计算模块计算的结果，在各子区域进行蛇形线段布设，在由该布线区域选取模块所选取的该布线区域形成避开通孔且与信号线保持最小距离的蛇形线。
6.如权利要求5所述的辅助布设蛇形线的方法，其特征在于，该布线区域中的子区域个数是该布线区域中通孔的个数加1。
7.如权利要求6所述的辅助布设蛇形线的方法，其特征在于，该各个通孔分别位于与其对应的各子区域中。
8.如权利要求7所述的辅助布设蛇形线的方法，其特征在于，在不含有通孔的子区域中，布设蛇形线段的线距是其余子区域中布设蛇形线段线距的最小值。
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