CN105956239A - 一种电路设计中元器件的自动对齐方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电路设计中元器件的自动对齐方法及系统，方法包括步骤：A、选择一元器件作为目标对齐对象，并设定与所述目标对齐对象相关联的对齐要求，并设定一距离阈值范围；B、当需要调整作为待对齐对象的另一元器件时，若待对齐对象距离目标对齐对象在所述距离阈值范围之内，则自动将所述待对齐对象放置在符合上述设定的对齐要求的位置。本发明的对齐方法有助于在电路设计时元器件自动对齐，充分利用电路板空间，并且节省了调整元器件所花费的时间和人力成本，提高了电路设计效率。

Description

一种电路设计中元器件的自动对齐方法及系统

技术领域

本发明涉及电路设计领域，尤其涉及一种电路设计中元器件的自动对齐方法及系统。

背景技术

在电路设计中，由于电路板元器件较多，并且电路板面积较小，元器件的摆件会非常密集，且元器件的封装大小各异。通常，原理图网表导入后开始PCB 布局时，元器件总是散乱的分布在板边或板上的各个角落，并且元器件的分布未按照模块放置，需要手动逐个抓取元器件并和原理图对比后放到PCB上面，在放置元器件的时候会多次调换位置，有时是为了方便走线，有时不同岗位的操作人员对某部分的电路要求不一致，所以会遇到元器件经常来回调整，加上格点设置不一样，会导致元器件摆放不整齐，很容易导致元器件封装过近或者过远。目前的电路设计软件无法实现实时元器件自动对齐，导致元器件摆放不整齐，影响空间的利用和调整元器件位置需要花费大量时间，所以降低了设计效率，浪费人力成本。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电路设计中元器件的自动对齐方法及系统，旨在解决现有电路板设计过程中元器件无法自动对齐的问题。

本发明的技术方案如下：

一种电路设计中元器件的自动对齐方法，其中，包括步骤：

A、选择一元器件作为目标对齐对象，并设定与所述目标对齐对象相关联的对齐要求，并设定一距离阈值范围；

B、当需要调整作为待对齐对象的另一元器件时，若待对齐对象距离目标对齐对象在所述距离阈值范围之内，则自动将所述待对齐对象放置在符合上述设定的对齐要求的位置。

所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其中，所述对齐要求包括：与所述目标对齐对象的对齐方向、所述目标对齐对象在显示界面中坐标系的参考坐标点、对齐动作执行所在的电路层、与所述目标对齐对象的间隔、所述目标对齐对象与待对齐对象的网络关系。

所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其中，所述步骤B中，将目标对齐对象与待对齐对象中的相同网络对齐设置。

所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其中，与所述目标对齐对象的对齐方向包括X轴、Y轴、Z轴或斜向方向。

所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其中，当待对齐对象为多个元器件时，所述对齐要求还包括相邻元器件之间的间隔。

所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其中，所述步骤B中，按照目标对齐对象与待对齐对象上的基准坐标执行对齐动作。

所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其中，所述步骤B中，当待对齐对象与目标对齐对象为同一元器件时，则选择目标对齐对象与待对齐对象上的一个基准坐标执行对齐动作；当待对齐对象与目标对齐对象不为同一元器件时，则选择目标对齐对象与待对齐对象上的多个基准坐标执行对齐动作。

所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其中，所述步骤B中，将目标对齐对象与待对齐对象上的基准坐标的偏移量调整为零。

所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其中，所述步骤B中，在同一电路层上，执行对齐动作。

一种电路设计中元器件的自动对齐系统，其中，包括：

设定模块，用于选择一元器件作为目标对齐对象，并设定与所述目标对齐对象相关联的对齐要求，并设定一距离阈值范围；

自动对齐模块，用于当需要调整作为待对齐对象的另一元器件时，若待对齐对象距离目标对齐对象在所述距离阈值范围之内，则自动将所述待对齐对象放置在符合上述设定的对齐要求的位置。

有益效果：通过本发明，当用户在调整某一元器件时，若其距离目标对齐对象在设定的距离阈值范围之内，则自动将待对齐对象放置在符合设定的对齐要求的位置。从直观上看，此待对齐对象是被“自动吸附”到目标对齐对象的附近，所以本发明的对齐方法有助于在电路设计时元器件自动对齐，充分利用电路板空间，并且节省了调整元器件所花费的时间和人力成本，提高了电路设计效率。

附图说明

图1为本发明一种电路设计中元器件的自动对齐方法较佳实施例的流程图。

图2为本发明一个具体实例中元器件对齐前的布局示意图。

图3为本发明一个具体实例中元器件对齐后的布局示意图。

图4为本发明一种电路设计中元器件的自动对齐系统较佳实施例的结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种电路设计中元器件的自动对齐方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明一种电路设计中元器件的自动对齐方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：

S1、选择一元器件作为目标对齐对象，并设定与所述目标对齐对象相关联的对齐要求，并设定一距离阈值范围；

S2、当需要调整作为待对齐对象的另一元器件时，若待对齐对象距离目标对齐对象在所述距离阈值范围之内，则自动将所述待对齐对象放置在符合上述设定的对齐要求的位置。

利用本发明的方法在进行电路设计时，首先选择一元器件作为目标对齐对象，并设定与所述目标对齐对象相关联的对齐要求，并设定一距离阈值范围；这样，当需要调整另一元器件（待对齐对象）时，在移动此另一元器件的过程中，如果待对齐对象距离目标对齐对象在上述设置的距离阈值范围之内时，则自动将该待对齐对象放置在符合上述设定的对齐要求的位置。即从直观上看，此待对齐对象是被“自动吸附”到目标对齐对象附近。所以设计人员无需手动调整元器件的位置，节省了调整元器件所花费的时间和人力成本，提高了电路设计效率。本发明有助于元器件自动对齐，充分利用电路板空间。

进一步，所述对齐要求包括：与所述目标对齐对象的对齐方向、所述目标对齐对象在显示界面中坐标系的参考坐标点、对齐动作执行所在的电路层、与所述目标对齐对象的间隔、所述目标对齐对象与待对齐对象的网络关系。

具体的，在平面坐标系中，所述对齐方向例如为X轴方向或Y轴方向，在立体坐标系中，所述对齐方向可以是X轴方向、Y轴方向或者Z轴方向，当然并非以此为限，还可以是其他斜向的方向。

而对齐动作执行所在的电路层可以是电路板的TOP 层（顶层），BOTTOM 层（底层）或其他中间层等，也就是说待对齐对象和目标对齐对象可以是同一层也可以是不同层内的，当然优选的是在同一层内，这样更有利于设计人员进行设计，而不会将各种元器件错乱的放置在不同层，避免设计失误。

在选择待对齐对象时，可以有如下方法：（1）在电路设计软件显示界面中逐一选取元器件；（2）在电路设计软件显示界面中批量选取，将此批量选择的元器件作为一整体，当此整体的边缘进入上述距离阈值范围时则进行自动对齐导致。此时设置的间隔为相邻元器件之间的间隔（也就是说，当待对齐对象为多个元器件时，所述对齐要求包括相邻元器件之间的间隔），即不是以目标对齐对象的边缘为间隔起始位置的，如此确保两相邻元器件之间的安全设置距离，对于其他对齐要求，则与逐一选取元器件的情况相同。

所述对齐要求包括：目标对齐对象在电路设计软件显示界面中预先建立的坐标系中的位置坐标（即参考坐标点）；举例来说，电路设计软件显示界面中可预先建立平面或立体坐标系，若为平面坐标系，则每个位置均对应有平面坐标(x，y)，而若为立体坐标系，则每个位置对应有立体坐标(x，y，z)。

在电路设计的布局上，都是按照电路的模块化设计，这部分电路的同一网络会涉及到多个器件，所以在布局的时候往往是需要同一网络放置在一起，比如电源和GND，这样在布线的时候可以减少走线的长度和增加铜皮的完整性。

故，本发明中，对齐要求还包括：目标对齐对象与待对齐对象的网络关系，在执行对齐动作时，将目标对齐对象与待对齐对象中的相同网络对齐设置；具体的，在PCB设计中，网络名都是唯一的，放置元器件的时候一般相同网络的会放置在一起。以图2为例，一目标对齐对象的网络为1PIN VCC 2PIN GND，待对齐目标对象的网络为1PIN VCC 2PIN GND，假定待对齐对象靠近目标对齐对象时，2PIN GND靠近目标对齐对象的1PIN VCC，则自动旋转180度，如图3所示，使待对齐对象的1PIN VCC与目标对齐对象的1PIN VCC靠近设置。也就是说，当移动元器件时，软件会侦测是否与目标对齐对象为同一网络，如果是同一网络，将直接与之对齐，否则会自动旋转元器件方向，然后对齐。

进一步，所述步骤S2中，按照目标对齐对象与待对齐对象上的基准坐标执行对齐动作。关于自动对齐的原理，举例来说，所述目标对齐对象上设置有一个基准坐标，待对齐对象也设置有一个基准坐标，该基准坐标可以是相应对象上的边角点(例如左上角、右上角、左下角、右下角等等) 或中心点。当待对齐对象与目标对齐对象为同一元器件时，则选择目标对齐对象与待对齐对象上的一个基准坐标执行对齐动作。当然，不论是目标对齐对象还是待对齐对象，所述基准坐标应该处于相同的位置，要么都处于左上角、要么都处于右下角，依次类推。

而当待对齐对象与目标对齐对象不为同一元器件时，则可以在目标对齐对象上设置有多个基准坐标（例如某一条边上的2个基准坐标），待对齐对象也设置有多个基准坐标（例如对应边上的2个基准坐标），则选择目标对齐对象与待对齐对象上的多个基准坐标执行对齐动作，例如将二者对应边上的基准坐标对齐即可。

再具体的，所述步骤S2中，将目标对齐对象与待对齐对象上的基准坐标的偏移量调整为零。

例如，一目标对齐对象的中心点坐标为(x1，y1)，现要调整其他待对齐对象与该目标对齐对象在x 方向上对齐，若一待对齐对象的中心点坐标为(x2，y2)，则假定其在x 轴方向上无需进行偏移，则目标位置的坐标为(x2，y1)，则偏移量为(0，|y1-y2|)，移动该待对齐对象直至y2 值变为y1 值时偏移量为0，完成对齐。

另外，本发明中，在执行对齐动作时，可以是待对齐对象的基准坐标进入到设定的距离阈值范围之内时，开始执行；也可以是待对齐对象的边缘进入到设定的距离阈值范围之内时（如批量选取，则是整体的边缘进入上述距离阈值范围时），开始执行。

关于本发明中的电路设计软件，可以为例如Mentor Expedition，其具有非常丰富而强大的功能。其使用自身的数据形式存储设计文件，并且每份设计文件都有相应的独立数据库支撑。在该软件的数据库中主要有两类信息：物理信息和逻辑信息。Mentor Expedition 软件的各种功能操作，都是对这个数据库的编辑和操作。同样的情况，本发明可以使用该软件提供的扩展接口函数，也可以对此数据库进行编辑操作，从而实现目前没有的功能，例如元器件自动吸附式对齐，提高器件布局的效率。

本发明还提供一种电路设计中元器件的自动对齐系统较佳实施例，如图4所示，其包括：

设定模块100，用于选择一元器件作为目标对齐对象，并设定与所述目标对齐对象相关联的对齐要求，并设定一距离阈值范围；

自动对齐模块200，用于当需要调整作为待对齐对象的另一元器件时，若待对齐对象距离目标对齐对象在所述距离阈值范围之内，则自动将所述待对齐对象放置在符合上述设定的对齐要求的位置。

关于上述模块单元的技术细节在前面的方法中已有详述，故不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，程序在执行时，可包括上述各方法的实施例的流程。其中的存储介质可以为磁碟、光盘、只读存储记忆体（ROM）或随机存储记忆体（RAM）等。

综上所述，通过本发明，当用户在调整某一元器件时，若其距离目标对齐对象在设定的距离阈值范围之内，则自动将该待对齐对象放置在符合上述设定的对齐要求的位置。即从直观上看，此待对齐对象是被“自动吸附”到目标对齐对象的附近的。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电路设计中元器件的自动对齐方法，其特征在于，包括步骤：

A、选择一元器件作为目标对齐对象，并设定与所述目标对齐对象相关联的对齐要求，并设定一距离阈值范围；

B、当需要调整作为待对齐对象的另一元器件时，若待对齐对象距离目标对齐对象在所述距离阈值范围之内，则自动将所述待对齐对象放置在符合上述设定的对齐要求的位置。

2.根据权利要求1所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其特征在于，所述对齐要求包括：与所述目标对齐对象的对齐方向、所述目标对齐对象在显示界面中坐标系的参考坐标点、对齐动作执行所在的电路层、与所述目标对齐对象的间隔、所述目标对齐对象与待对齐对象的网络关系。

3.根据权利要求1所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其特征在于，所述步骤B中，将目标对齐对象与待对齐对象中的相同网络对齐设置。

4.根据权利要求2所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其特征在于，与所述目标对齐对象的对齐方向包括X轴、Y轴、Z轴或斜向方向。

5.根据权利要求1所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其特征在于，当待对齐对象为多个元器件时，所述对齐要求包括相邻元器件之间的间隔。

6.根据权利要求2所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其特征在于，所述步骤B中，按照目标对齐对象与待对齐对象上的基准坐标执行对齐动作。

7.根据权利要求6所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其特征在于，所述步骤B中，当待对齐对象与目标对齐对象为同一元器件时，则选择目标对齐对象与待对齐对象上的一个基准坐标执行对齐动作；当待对齐对象与目标对齐对象不为同一元器件时，则选择目标对齐对象与待对齐对象上的多个基准坐标执行对齐动作。

8.根据权利要求6所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其特征在于，所述步骤B中，将目标对齐对象与待对齐对象上的基准坐标的偏移量调整为零。

9.根据权利要求2所述的电路设计中元器件的自动对齐方法，其特征在于，所述步骤B中，在同一电路层上，执行对齐动作。

10.一种电路设计中元器件的自动对齐系统，其特征在于，包括：

设定模块，用于选择一元器件作为目标对齐对象，并设定与所述目标对齐对象相关联的对齐要求，并设定一距离阈值范围；

自动对齐模块，用于当需要调整作为待对齐对象的另一元器件时，若待对齐对象距离目标对齐对象在所述距离阈值范围之内，则自动将所述待对齐对象放置在符合上述设定的对齐要求的位置。