CN114444431A

CN114444431A - 差动阻抗线自动挑选方法、装置和存储介质

Info

Publication number: CN114444431A
Application number: CN202210068939.6A
Authority: CN
Inventors: 吴国东; 郭敏
Original assignee: Wuxi Dongling Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Wuxi Dongling Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2022-01-21
Filing date: 2022-01-21
Publication date: 2022-05-06

Abstract

本发明涉及一种差动阻抗线自动挑选方法、装置和存储介质，方法包括以下步骤：挑选线宽为设定线宽数值的走线；对走线之间的间距进行计算；确定满足间距要求的走线；并在走线之间的间距的不同位置处标记多个用于表示间距距离的线段；将线段所表示的间距数值与设定间距数值相比较，所表示的间距数值等于设定间距数值的线段为选定线段；任意位置处的选定线段的两端均能接触到的、连续的走线为第一部分走线，其余走线为第二部分走线；第一部分走线为满足间距要求的走线；确定差动阻抗线；本发明将挑选差动阻抗线和调整阻抗线的时间缩短一半以上，相对于现有技术大大提高了效率和准确性。

Description

差动阻抗线自动挑选方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及PCB设计领域，具体涉及一种差动阻抗线自动挑选方法、装置和存储介质。

背景技术

CAM工程师为使PCB设计数据中的差动阻抗线达到生产的要求，一般需要根据阻抗模拟计算后进行补偿，以达到阻抗值控制在客户需要的范围。差动阻抗线的挑选一般需要满足两个条件，一是原始设计线宽等于设定值，二是两条走线之间的间距等于设定值的比例达到90％及以上。目前的工作模式是有人员选择指定宽度的线宽，然后逐个测量分析间距，最终确定满足要求的线路并补偿。这种模式花费的时间长，正确性相对较差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种差动阻抗线自动挑选方法、装置和存储介质。

本发明所采用的技术方案如下：

一种差动阻抗线自动挑选方法，包括以下步骤：

挑选线宽为设定线宽数值的走线；

对走线之间的间距进行计算；

确定满足间距要求的走线；并在走线之间的间距的不同位置处标记多个用于表示间距距离的线段；将所述线段所表示的间距数值与设定间距数值相比较，所表示的间距数值等于设定间距数值的线段为选定线段，所表示的间距数值不等于设定间距数值的线段为非选定线段；删除非选定线段；任意位置处的选定线段的两端均能接触到的、连续的走线为第一部分走线，其余走线为第二部分走线；第一部分走线为满足间距要求的走线；

确定差动阻抗线；确认第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁，并计算第一部分走线所在的整条走线的起点和终点之间的长度L₂，之后计算间距比例，间距比例＝L₁/L₂，当间距比例＞设定间距比例值时，确定整条走线为差动阻抗线。

其进一步的技术方案为，包括以下步骤：

在工作层选择需要挑选的阻抗线规格；

在工作层中挑选线宽为设定线宽数值的走线复制到辅助层；

对辅助层的走线之间的间距进行计算；

确定辅助层中满足间距要求的走线：

生成临时图形层，在临时图形层中，在走线之间的间距的不同位置处标记多个用于表示间距距离的线段；将临时图形层的线段所表示的间距数值与设定间距数值相比较，所表示的间距数值等于设定间距数值的线段为选定线段，所表示的间距数值不等于设定间距数值的线段为非选定线段；在临时图形层中删除非选定线段；之后将临时图形层与辅助层重合对比，辅助层中，任意位置处的选定线段在辅助层中的投影的两端均能接触到的、连续的走线为第一部分走线，其余走线为第二部分走线；第一部分走线为满足间距要求的走线；

在工作层中确定差动阻抗线；在工作层中计算第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁，并计算第一部分走线所在的整条走线的起点和终点之间的长度L₂，之后计算间距比例，间距比例＝L₁/L₂，当间距比例＞设定间距比例值时，确定整条走线为差动阻抗线。

其进一步的技术方案为，所述间距比例的具体确定方法是：

计算第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁:

n为自然数；N为第一部分走线中所有小段走线的总数；(x_ns，y_ns)为第n段小段走线的终点的坐标值，(x_ne，y_ne)为第n段小段走线的起点坐标值；

计算第一部分走线所在的整条走线的起点和终点之间的长度L₂：

m为自然数；M为整条走线中所有小段走线的总数；(x_ms，y_ms)为第m段小段走线的终点的坐标值，(x_me，y_me)为第m段小段走线的起点坐标值；

间距比例＝L₁/L₂，当间距比例＞设定间距比例值时，确定整条走线为差动阻抗线。

其进一步的技术方案为，将选定线段的端头边缘处向外放大至设定宽度以确保选定线段的两端接触到第一部分走线。

一种差动阻抗线自动挑选装置，包括：

走线挑选模块，用于挑选线宽为设定线宽数值的走线；

走线间距计算模块，对走线之间的间距进行计算，并在走线之间的间距的不同位置处标记多个用于表示间距距离的线段；

走线确认模块，将线段所表示的间距数值与设定间距数值相比较，所表示的间距数值等于设定间距数值的线段为选定线段，所表示的间距数值不等于设定间距数值的线段为非选定线段；删除非选定线段；任意位置处的选定线段的两端均能接触到的、连续的走线为第一部分走线，其余走线为第二部分走线；确认第一部分走线为满足间距要求的走线；

差动阻抗线确定模块，用于确认第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁，并计算第一部分走线所在的整条走线的起点和终点之间的长度L₂，之后计算间距比例；间距比例＝L₁/L₂；当间距比例＞设定间距比例值时，确定整条走线为差动阻抗线。

其进一步的技术方案为，所述模块还包括工作层、辅助层和临时图形层；所述工作层包括PCB元素；PCB元素包括走线；所述模块还包括：

走线挑选模块，用于工作层中挑选线宽为设定线宽数值的走线并复制到辅助层；

走线间距计算模块，用于对辅助层的走线之间的间距进行计算，并将间距距离数值传输至临时图形层；

走线确认模块：用于在临时图形层中，在走线之间的间距的不同位置处标记多个用于表示间距距离的线段；将临时图形层的线段所表示的间距数值与设定间距数值相比较，所表示的间距数值等于设定间距数值的线段为选定线段，所表示的间距数值不等于设定间距数值的线段为非选定线段；删除临时图像层中的非选定线段；之后将临时图形层与辅助层重合对比，辅助层中，任意位置处的选定线段在辅助层中的投影的两端均能接触到的、连续的走线为第一部分走线，其余走线为第二部分走线；确认第一部分走线为满足间距要求的走线；删除第二部分走线；

差动阻抗线确定模块，用于在工作层中计算第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁，并计算第一部分走线所在的整条走线的起点和终点之间的长度L₂，之后计算间距比例；间距比例＝L₁/L₂；当间距比例＞设定间距比例值时，确定整条走线为差动阻抗线。

其进一步的技术方案为，在差动阻抗线确定模块中，通过间距比例计算模块计算走线的间距比例，所述间距比例计算模块根据下式进行计算：

计算第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁:

一种差动阻抗线自动挑选装置，所述装置包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述方法的步骤。

本发明的有益效果如下：

本发明改善了现有技术中需要通过人工手动挑选差动阻抗线和调整阻抗线的现状，大大降低了人工操作所耗费的时间，可以通过自动化程式来实现本发明所公开的方法和模块，将挑选差动阻抗线和调整阻抗线的时间缩短一半以上，相对于现有技术大大提高了效率和准确性。

本发明所述的方法和模块可以使用Genesis软件或者其他具有类似功能的软件实现，Genesis是一种在线路板制造企业使用的计算机辅助制造软件，在现有提供功能基础上允许用户在上面实现二次开发，以达到满足客户自己需求。所以本发明实现容易，具有可实施性。

附图说明

图1为本发明的实施例1的流程示意图。

图2为本发明的实施例2的流程示意图。

图3为实施例中所挑选的走线的示意图。

图4为实施例中对走线之间的间距进行计算和标记的示意图。

图5为图4的一部分的放大示意图。

图6为实施例中第一部分走线的示意图。

图7为本发明的实施例3的流程示意图。

图8为本发明的实施例4的模块结构示意图。

图9为本发明的实施例5的模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

实施例1。

图1为本发明的实施例1的流程示意图。实施例1是一种差动阻抗线自动挑选的方法。如图1所示，实施例1包括以下步骤：

S11.挑选线宽为设定线宽数值的走线。具体的，S11包括两步骤，首先需要在PCB版的所有元素中挑选走线元素，其次在走线元素中挑选线宽为设定线宽数值的走线。

S12.对走线之间的间距进行计算，并在走线之间的间距的不同位置处标记多个用于表示间距距离的线段。

S13.确定满足间距要求的走线。

将线段所表示的间距数值与设定间距数值相比较，所表示的间距数值等于设定间距数值的线段为选定线段，所表示的间距数值不等于设定间距数值的线段为非选定线段。删除非选定线段。

任意位置处的选定线段的两端均能接触到的、连续的走线为第一部分走线，其余走线为第二部分走线；第一部分走线为满足间距要求的走线。

优选的，将选定线段的端头边缘加宽，这样保证在走线的转折处标记两条走线的间距时，选定线段的两个端头依然可以确保与满足要求的第一部分走线相接触。

S14.确定差动阻抗线。确认第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁，并计算第一部分走线所在的整条走线的起点和终点之间的长度L₂，之后计算间距比例。第一部分走线所在的整条走线可能包含了连续的第一部分走线，以及第一部分走线以外的第二部分走线。在整条走线中，第一部分走线是连续的。

首先计算第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁:

第一部分走线是由多条首尾相互连接的小段走线组成的。每一条小段走线是直线，相邻的小段走线之间具有夹角。上式中，n为自然数。N为第一部分走线中所有小段走线的总数。(x_ns，y_ns)为第n段小段走线的终点的坐标值，(x_ne，y_ne)为第n段小段走线的起点坐标值。

其次计算第一部分走线所在的整条走线的起点和终点之间的长度L₂：

整条走线也是由多条首尾相互连接的小段走线组成的。每一条小段走线是直线，相邻的小段走线之间具有夹角。上式中，m为自然数。M为整条走线中所有小段走线的总数。(x_ms，y_ms)为第m段小段走线的终点的坐标值，(x_me，y_me)为第m段小段走线的起点坐标值。

间距比例＝L₁/L₂，根据间距比例确定差动阻抗线，具体的，当间距比例＞设定间距比例值时，确定整条走线为差动阻抗线。

实施例1给出了一种确定差动阻抗线的方法流程，在实施例1中，无需具体手动挑选差动阻抗线的方法，而是可以通过编程来执行以上方法，效率更高，且更准确。

实施例2。

图2为本发明的实施例2的流程示意图。实施例2相对于实施例1，是更加具体和完善的一种实施方法，如图2所示，实施例2包括以下步骤：

S21.在工作层选择需要挑选的阻抗线规格。可以在工作层设计UI界面以方便挑选过程。阻抗线规格具体由阻抗线的参数决定。参数为阻抗规格，具体的，包括阻抗值、设定线宽数值和设定间距数值三个参数。

S22.在工作层中挑选线宽为设定线宽数值的走线复制到辅助层。具体的，S22包括两步骤，首先需要在工作层的所有元素中挑选走线元素，这是由于工作层中包括PCB设计所需要的多种元素，例如孔、走线和元件等。其次在走线元素中挑选线宽为设定线宽数值的走线。

图3为实施例中所挑选的走线的示意图。走线1和走线2的线宽为设定线宽数值。

S23.对辅助层的走线之间的间距进行计算。走线之间的间距的计算方式可以使用现有技术，例如Genesis软件具有物体的间距的分析功能。图4为实施例中对走线之间的间距进行计算和标记的示意图。图5为图4的一部分的放大示意图。如图4、图5所示，在走线1和走线2之间标记有多个线段3。线段3的长度即是走线之间的间距距离。

S24.确定辅助层中满足间距要求的走线。具体的步骤S24包括：

生成临时图形层，临时图形层示出了走线间距的结果报告，在临时图形层中，在走线之间的间距的不同位置处标记多个用于表示间距距离的线段。将临时图形层的线段所表示的间距数值与设定间距数值相比较，所表示的间距数值等于设定间距数值的线段为选定线段，所表示的间距数值不等于设定间距数值的线段为非选定线段；删除非选定线段；具体的，可以设置一个公差，当间距数值和设定间距数值之间的差距大于公差设定值，例如0.1mil时，线段为非选定线段并删除。

之后将临时图形层与辅助层重合对比，辅助层中，任意位置处的选定线段在辅助层中的投影的两端均能接触到的、连续的走线为第一部分走线，其余走线为第二部分走线；第一部分走线为满足间距要求的走线。

第一部分走线为连续走线，也就是说，在具体的一个实施例中，在两条走线中存在连续的一段，在这一段中，任意一个位置所标记的选定线段的两端均是可以同时接触到两条走线的，这一段为第一部分走线。在这一段之外，两条走线之间出现了不能同时被选定线段的两端同时接触的部分，一旦出现了不被选定线段接触的走线部分，则从不被选定线段接触的点开始直至走线端头的部分，均为第二部分走线，是需要被删除的。图6为实施例中第一部分走线的示意图。如图6所示，在图6的框选部分4中的走线为第一部分走线，在图6中所选出的方框处部分边缘，走线1和走线2之间的间距明显加宽，则在加宽处，选定线段的两端无法接触两条走线，所以，在框选部分4中的所连续走线的任意一个位置所标记的选定线段的两端均是可以同时接触到两条走线的，这一部分为第一部分走线，在框选部分之外的走线，属于从不被选定线段接触的点开始直至走线端头的部分，均为第二部分走线。

优选的，将临时图形层中的选定线段的端头边缘加宽，这样保证在走线的转折处标记两条走线的间距时，选定线段的两个端头依然可以确保与满足要求的第一部分走线相接触。一般可以加宽1mil。

S25.在工作层中确定差动阻抗线。对照辅助层的第一部分走线，在工作层中确认第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁，并计算第一部分走线所在的整条走线的起点和终点之间的长度L₂，之后计算间距比例。第一部分走线所在的整条走线可能包含了连续的第一部分走线，以及第一部分走线以外的第二部分走线。在整条走线中，第一部分走线是连续的。

首先计算第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁:

实施例2给出了相对于实施例1的更优的技术方案，就是在工作中，将工作空间，划分为了三个操作层：工作层、辅助层和临时图形层，这样在确定间距数值等于设定间距数值的选定线段的时候，可以在临时图形层删除非选定线段而不影响工作层中的元素，在确定满足间距要求的走线的时候也可以在辅助层中删除第二部分走线而不影响工作层中的元素，在删除非选定线段和第二部分走线之后，计算也更加清晰，不易出错，有利于精简系统的计算过程，提高计算效率。

实施例3。

图7为本发明的实施例3的流程示意图。如图7所示，实施例3的挑选差动阻抗部分的流程与实施例1或者实施例2相同，实施例3还增加了差动阻抗线的补偿调整的计算过程。在高效率的挑选了差动阻抗线之后，可以继续通过补偿调整过程，重新计算阻抗线。避免了人工调整和计算的繁琐，将整个PCB版的设计流程融为一体。

差动阻抗线的补偿调整包括：

S31.设定阻抗线规格，包括阻抗值、调整之前的设定线宽数值和设定间距数值，以及调整之后的设定线宽数值和设定间距数值。

S32.对调整前的阻抗线进行备份。也即把工作层的阻抗线以及阻抗线的规格进行备份。

S33.分析阻抗线规格并针对差动阻抗线进行调整。

S34.得到调整后的阻抗线规格并重新绘制阻抗线。

S35.对调整后的阻抗线进行确认。

实施例4。

图8为本发明的实施例4的模块结构示意图。如图8所示，实施例4公开了一种差动阻抗线自动挑选模块，包括：

走线挑选模块，用于挑选线宽为设定线宽数值的走线。

走线间距计算模块，对走线之间的间距进行计算。

走线确认模块，在走线之间的间距的不同位置处标记多个用于表示间距距离的线段，将线段所表示的间距数值与设定间距数值相比较，所表示的间距数值等于设定间距数值的线段为选定线段，所表示的间距数值不等于设定间距数值的线段为非选定线段。删除非选定线段。任意位置处的选定线段的两端均能接触到的、连续的走线为第一部分走线，其余走线为第二部分走线；确认第一部分走线为满足间距要求的走线；

差动阻抗线确定模块，用于计算第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁，并计算第一部分走线所在的整条走线的起点和终点之间的长度L₂，之后计算间距比例。间距比例＝L₁/L₂，根据间距比例确定差动阻抗线，具体的，当间距比例＞设定间距比例值时，确定整条走线为差动阻抗线。

实施例4所公开的模块可以用于运行实施例1中的差动阻抗线的挑选流程。

实施例5。

图9为本发明的实施例5的模块结构示意图。如图9所示，实施例5中，将整个模块区分为三个操作层：工作层、辅助层和临时图形层；

工作层包括PCB元素；PCB元素包括走线；

走线挑选模块，走线挑选模块在工作层中用于挑选线宽为设定线宽数值的走线复制到辅助层。走线挑选模块可以设计为UI界面便于操作和挑选。

走线间距计算模块，走线间距计算模块对辅助层的走线之间的间距进行计算；

走线确认模块，在临时图形层中，在走线之间的间距的不同位置处标记多个用于表示间距距离的线段；将临时图形层中线段所表示的间距数值与设定间距数值相比较，线段的间距数值等于设定间距数值的线段为选定线段，线段的间距数值大于设定间距数值的线段为非选定线段。删除临时图形层中的非选定线段。将临时图形层与辅助层重合对比，辅助层中，任意位置处的选定线段在辅助层中的投影的两端均能接触到的、连续的走线为第一部分走线，其余走线为第二部分走线；确认第一部分走线为满足间距要求的走线。

差动阻抗线确定模块，在工作层中确定差动阻抗线。对照辅助层的第一部分走线，计算工作层中第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁，并计算工作层中第一部分走线所在的整条走线的起点和终点之间的长度L₂，之后计算间距比例。间距比例＝L₁/L₂。根据间距比例确定差动阻抗线，具体的，当间距比例＞设定间距比例值时，确定整条走线为差动阻抗线。

实施例5中，模块的工作空间划分为了三个操作层：工作层、辅助层和临时图形层，这样各个模块所操作的对象是根据流程的步骤，分布于不同的操作层，所操作的对象更加明确，计算也更加清晰，不易出错，有利于精简系统的计算过程，提高计算效率。实施例5所公开的模块可以用于运行实施例2中的差动阻抗线的挑选流程。

实施例6。

实施例6提供的了一种差动阻抗线自动挑选装置。该实施例装置包括处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行计算机程序时实现实施例1、实施例2、实施例3中的步骤。或者，处理器执行计算机程序时实现实施例4、实施例5中的各模块的功能。

计算机程序可以被分割成多个模块，多个模块被存储在存储器中，并由处理器执行以完成本实施例。具体的，多个模块是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在交互界面组合对象的识别操作装置中的执行过程。例如，计算机程序可以被分割成：

走线挑选模块，用于挑选线宽为设定线宽数值的走线。

走线间距计算模块，用于对走线之间的间距进行计算。

走线确认模块，确认第一部分走线为满足间距要求的走线。

差动阻抗线确定模块，用于确认第一部分走线的起点和终点之间的长度L₁，并计算第一部分走线所在的整条走线的起点和终点之间的长度L₂，之后计算间距比例。间距比例＝L₁/L₂，根据间距比例确定差动阻抗线，具体的，当间距比例＞设定间距比例值时，确定整条走线为差动阻抗线。

实施例6中的装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。装置可包括但不仅限于处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，实施例6还可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific lntegrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是交互界面组合对象的识别操作装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个交互界面组合对象的识别操作装置的各个部分。

存储器可用于存储计算机程序，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序，以及调用存储在存储器内的数据，实现交互界面组合对象的识别操作装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘等。

实施例7。

实施例7提供了一种存储介质。

差动阻抗线自动挑选装置如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。该计算机程序在被处理器执行时，可实现实施例1～实施例3中的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器等。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。