JPH0728861A - プリント基板配線の自動設計装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信号の入れ換えの少ない整然とした配線パタ
ーンの設計を行い、高密度化基板の設計が可能な自動設
計装置を提供する。 【構成】 部品の搭載位置、搭載方向情報、配置配線情
報等を格納する記憶装置に、信号または部品のピンが他
の信号または部品のピンに入れ換え可能であることを示
した属性情報を格納しておき、その属性情報から配線途
中で、束線のプリント基板上での配線パターン内の信号
の順番に基づき、該プリント基板に搭載されている部品
のピン割付けを変更する手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板配線の自
動設計装置に係り、特に、バス構造を有する回路の束線
の配線を行うのに好適な自動設計装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板上に搭載される部品を電気
的に接続するための配線は、情報処理装置上で配線パタ
ーンが設計され、その設計データを基にプリント基板が
製造される。そして、回路の規模が大きくなるにつれ、
配線パターンの設計はプログラムにより自動設計される
ようになってきている。

【０００３】従来の自動設計装置では、プリント基板上
で搭載位置の決まっている部品のピンに対して既に信号
名が割付けられている状態で、同じ信号名が割付けられ
ているピンどうしを接続するように配線パターンの設計
が行われる。

【０００４】この配線方式として、例えば、特公昭６３
−２２３５１号公報が知られている。また、自動設計を
行う場合、バス構造を有する回路等で１つの部品から他
の１つ又は複数の部品に、複数の信号が１まとまりとし
て接続される場合、該１まとまりを互いに隣接させなが
ら配線設計を行っていた（以降このような配線をバスの
配線という）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のバスの
配線では１まとまりで配線パターンの設計を行うが、接
続するピンの位置が決まっているため、ある１つの部品
から配線設計の始まったバスの配線パターンが他の部品
に到達して、到達先の部品に接続されるとき、到達した
配線パターン内の信号の順番と到達先の部品のピンの信
号の順番とが一致しない場合には、到達した配線パター
ン内の信号の入れ換えを行わなくてはならない。

【０００６】通常、プリント基板は複数の配線層を持つ
ので、この場合、入れ換えを行いたい信号の配線パター
ン内にスルーホールを設けて、他の配線層を通して配線
パターンをクロスさせ、再びスルーホールにより元の配
線層に戻して、信号の入れ換えを行う。

【０００７】しかし、このようにすると、スルーホール
を設けなくてはならない（通常は２つ）ので、該スルー
ホールのある所には他の信号の配線パターンが通せなく
なってしまい、配線のための領域がよけいに必要となっ
てしまい、高密度化の妨げとなってしまうという問題が
あった。

【０００８】本発明の目的は、信号の入れ換えの少ない
整然とした配線パターンの設計を行い、高密度化基板の
設計が可能な自動設計装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、部品の搭載位置、搭載方向情報、配置配線情報等を
格納する記憶装置に、信号または部品のピンが他の信号
または部品のピンに入れ換え可能であることを示した属
性情報を格納しておき、その属性情報から配線途中で、
束線のプリント基板上での配線パターン内の信号の順番
に基づき、該プリント基板に搭載されている部品のピン
割付けを変更する手段を設ける。

【００１０】

【作用】ゲートアレイ等でユーザ側で論理を設計するＬ
ＳＩでは、ピンへの信号名割付けは入れ換えが可能であ
る。また、アンドゲート等の入力ピン同士は入れ換えて
も機能的に同じ働きをする。

【００１１】そこで、前記手段により、配線パターン内
の信号の順番に合わせて属性のある部品のピンの信号の
割付けの順番を入れ換えることにより、入れ換えのため
のスルーホールが不要となり、かつ、配線パターンの入
れ換えが不要となり、配線のための領域を小さくするこ
とができる。

【００１２】よって、信号の入れ換えの少ない整然とし
た配線パターンの設計を行い、高密度化基板の設計ので
きる自動設計装置を提供することが可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。

【００１４】図１は、本実施例の構成を示すブロック図
である。図１において、１１は記憶装置であり、論理情
報格納部１２、部品ライブラリ格納部１３、配置配線格
納部１４からなる。

【００１５】前記各格納部には、それぞれ論理情報ファ
イル１２ａ、部品ライブラリ１３ａ、配置配線ファイル
１４ａが格納される。

【００１６】論理情報ファイル１２ａには、信号または
部品のピンが他の信号または部品のピンに入れ換え可能
であることを示した属性情報が格納されており、部品ラ
イブラリファイル１３ａには、部品のプリント基板内で
の搭載位置と搭載方向情報が格納されており、配置配線
ファイル１４ａには、回路の配線情報が格納されてい
る。

【００１７】そして、それら各ファイル情報を用い、情
報処理装置１内の演算部２により信号、ピン属性を演算
し、配線パタン自動設計プログラム３で配線が設計さ
れ、それを表示装置２０で出力する。

【００１８】次に、本実施例の配線パターンの設計につ
いて述べる。

【００１９】ゲートアレイ等でユーザ側で論理を設計す
るＬＳＩでは、ピンへの信号名割付けは入れ換えが可能
である。

【００２０】また、アンドゲート等の入力ピン同士は入
れ換えても機能的に同じ働きをする。そこで、部品のピ
ンに信号名を割付ける場合、信号名とともに、割付けの
入れ換えが可能であることを示すための属性名を付与
し、同じ属性名どうしの信号は割付けの入れ換え可能と
する。

【００２１】更に、ある１つの部品から配線パターンの
設計の始まったバスの配線パターンが他の部品に到達し
て到達先の部品に接続されるときに、配線パターン内の
信号の順番と、部品のピンの信号の順番が一致しない場
合に、到達先の部品側でピンの割付けが上述の属性の指
示により入れ換え可能であれば、バス内の信号の順番と
一致するよう到達先の部品のピンの割付けを入れ換えて
接続を行う。

【００２２】したがって、本実施例の自動設計装置で配
線パターンの設計を行う場合、前述の属性情報を含む論
理情報格納ファイルが必要である。

【００２３】次に、その論理情報格納ファイルの例を図
２に示す。例えば、図２（ａ）に示した回路に対する論
理情報格納ファイル２００は、図２（ｂ）に示した記述
内容となる。この論理情報格納ファイル２００では、プ
リント基板に搭載される部品の名称２０１と該部品の搭
載位置２０２、搭載方向２０３、該部品のピン番号２０
４、ピンに割付けられた信号名２０５、バス名２０６、
バス属性名２０７、部品内ピン属性名２０８が記述され
る。

【００２４】また、部品内のピンの位置は、図３に示す
ように、部品名３０１、ピン番号３０２、ピンの位置３
０３からなる部品ライブラリ３００に記述されており、
論理情報格納ファイル２００においてプリント基板内で
の部品の搭載位置と搭載方向が記述されているので、部
品の各ピンのプリント基板内での搭載位置が決まる。

【００２５】なお、この論理情報格納ファイル２００に
おけるバス名２０６、及び、バス属性名２０７、部品内
ピン属性名２０８はそれぞれ、不要なら、省略可能であ
る。

【００２６】バス属性名２０７、部品内ピン属性名２０
８は、ピンの割付けの入れ換えが可能なことを示す属性
を与えるもので、以下に詳しく述べる。

【００２７】まず、バス名２０６は、バス名が同じ名称
の信号は１まとまりとして、可能な限り隣接させて配線
することを指示するためのものである。

【００２８】次に、バス属性名２０７は、バス属性名が
同じ名称の信号につては、該信号が割付けられている全
ての部品において、同じバス属性名の信号の割付けられ
ているピンの間でピンの割付けの入れ換えが可能なこと
を示す。

【００２９】そして、１つの部品で信号名にバス属性名
が付与されると、他の部品で再びバス属性名を記述する
ことは省略可能とする。このバス属性名は１つの信号に
２つのピンが対応するようなメモリバスのアドレス等で
ピンの割付けの入れ換えを行っても、機能上同じ作用を
するような場合に用いる。

【００３０】最後に部品内ピン属性名２０８は、部品内
ピン属性名が同じ名称の信号については部品内ピン属性
名２０８が付与されている部品のピンの割付けの入れ換
えが可能なことを示す。

【００３１】また、この部品内ピン属性名２０８は、部
品ごとに付与する必要がある。部品内ピン属性名２０８
は、カスタムＬＳＩ等部品の内部でピンの割付けが変更
可能な場合や、アンドゲート等の入力ピンで入れ換えを
行っても機能上同じ働きをする場合に用いる。

【００３２】次に、配線パターンの設計の処理手順につ
いて述べる。

【００３３】図４は、配線パターンの設計の処理手順を
示すフローチャートであり、以下このフローチャートを
用いて説明する。

【００３４】配線パターンの設計を行う場合、まず、バ
ス名が同じ信号については、ある１つの部品から同時に
配線を始める（ステップ５１，５２）。この時、部品内
ピン属性名が指定されている部品があるときは、部品内
ピン属性名が指定されていない部品から配線を始め（ス
テップ５３）、配線を延ばしていき、配線が接続先の他
の部品の近傍まで到達した時（例えばピン迄１ｃｍ以内
等であらかじめ設定した距離）（ステップ５４）、バス
配線のバス内の信号の順番と到達先の部品のピンに割付
けられた信号の順番をチェックし（ステップ５５）、一
致しない場合は、バス属性名又は部品内ピン属性名によ
り入れ換えが可能となっているピンについて、バス内の
信号の順番と合うようにピンの割付けを入れ換えて、配
線をピンに接続する。この時、どの様に入れ換えたか
は、リストに情報を出力して、本装置の利用者に通知す
る（ステップ５６，５７）。そして、配線を完結させる
（ステップ５８）。

【００３５】次に、前述の手順により、プリント基板の
配線設計を行う場合の具体例を挙げる。図５は、接続す
る部品のピンの割付けが悪い場合のプリント基板の配線
設計を説明するための図である。ここで、図５（ａ）
は、従来の設計装置の配線設計を示し、図５（ｂ）は、
本発明による設計装置の配線設計を示す。

【００３６】図５における４０１ａ，４０１ｂは部品
（ＩＣ１，ＩＣ２）を示し、４０２は配線層１での配線
パターンを示し、４０３は従来の配線層２での配線パタ
ーンを示し、４０４は配線層１と配線層２の配線パター
ンを接続するためのスルーホールを示す。

【００３７】図５（ａ）に示すように、従来の配線設計
の特徴は、接続する部品のピンの割付けが悪い場合に
は、スルーホールを設けることであった。しかし、部品
の高密度化により配線が混雑したり、配線領域が小さく
なったりすると、このスルーホールも設けることができ
ず、配線パターンそのものを入れ換える必要がでてく
る。

【００３８】そして、図５（ｂ）に示すように、本発明
における配線設計の特徴は、接続する部品のピンの割付
けが悪い場合に、その割付けが悪いピンと他のピンとが
相互間に入れ換え可能であれば（属性がある）、そのピ
ン間での入れ換えにより整然とした配線パターンを設計
することである。

【００３９】このように、図５（ａ）に示す従来では配
線パターンの入れ換えが必要であったものが、図５
（ｂ）に示す本発明におけるピンの入れ換えにより整然
とした配線パターンにすることができるようになる。

【００４０】また、例えば、図６に示すような３個の同
一種の部品（ＩＣ２）５０１ｂ，５０１ｃ，５０１ｄの
ピンＳ１〜Ｓ４が入れ換え可能といったピン割付けが入
れ換え可能な部品が同一種で複数個ある場合には、配線
が部品（ＩＣ１）５０１ａから始まり、配線パターンで
接続される最初の部品５０１ｂでピン割付けの入れ換え
を行う。

【００４１】ここで、図６に示すように、バスの基幹配
線５０２の周りにバスに接続される部品が配置され、基
幹配線５０２に対して、最初に接続される部品５０１ｂ
と同じ側に配置される部品５０１ｄと、反対側に配置さ
れる部品５０１ｃの場合を例に取る。

【００４２】このとき、同じ側に配置される部品５０１
ｄについては、最初に接続される部品５０１ｂと同じ方
法でバスの基幹配線５０２から配線パターンを引出すこ
とで、整然とした配線が行える。

【００４３】一方、反対側に配置される部品５０１ｃに
ついては、通常最初に接続される部品５０１ｂと９０度
回転して配置されるので、バスの基幹配線５０２から配
線パターンを引出すとき、最初に接続される部品５０１
ｂの引出し順番と逆の順番で配線パターンを引出すこと
で整然とした配線が行える。

【００４４】上述のように本発明によれば、部品のピン
の割付けを入れ換えることにより、配線パターンの入れ
換えが不要になり、入れ換えの少ないバス配線が可能
で、配線領域が少なくてすみ、高密度化の可能なプリン
ト基板配線の自動設計装置が提供できる。

【００４５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、部品のピンの割付けを入れ換えることにより、配線
パターンの入れ換えが不要になり、入れ換えの少ないバ
ス配線が可能で、配線領域が少なくてすみ、信号の入れ
換えの少ない整然とした配線パターンの設計を行い、高
密度化基板の設計が可能な自動設計装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のプリント基板配線の自動設
計装置のハード構成を示すブロック図である。

【図２】本実施例の回路とその論理的接続状態を記述す
るための論理情報格納ファイルを示した図である。

【図３】本実施例の部品内のピンの位置情報を格納する
ための部品ライブラリを示す図である。

【図４】本実施例の配線パターンの設計の処理手順を示
すフローチャートである。

【図５】本発明におけるプリント基板上で部品のピンど
うしを接続するための配線パターンを説明するための図
である。

【図６】本発明におけるピン割付けが入れ換え可能な同
一種の部品が複数個ある場合の配線パターンを説明する
ための図である。

【符号の説明】

１…情報処理装置、２…演算部、３…配線パターン自動
設計プログラム、１１…記憶装置、１２…論理情報格納
部、１３…部品ライブラリ格納部、１４…配置配線情報
格納部、２０…表示装置、１２ａ…論理情報ファイル、
１３ａ…部品ライブラリ、１４ａ…配置配線情報ファイ
ル、２０１…部品名、２０２…部品のプリント基板内で
の搭載位置、２０３…部品の搭載方向、２０４…ピン番
号、２０５…信号名、２０６…バス名、２０７…バス属
性名、２０８…部品内ピン属性名、３０１…部品名、３
０２…ピン番号、３０３…部品内でのピンの位置、４０
１ａ、４０１ｂ…部品、４０２…配線層１での配線パタ
ーン、４０３…配線層２での配線パターン、４０４…配
線層１と配線層２の配線パターンを接続するためのスル
ーホール、５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃ、５０１ｄ…
部品、５０２…バスの基幹配線、５０３…バスの基幹配
線から部品へ接続するための引出し配線パターン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 束線での配線パターン設計機能を有する
   プリント基板配線の自動設計装置において、部品の搭載
   位置、搭載方向情報、配置配線情報等を格納する記憶装
   置に、信号または部品のピンが他の信号または部品のピ
   ンに入れ換え可能であることを示した属性情報を格納し
   ておき、その属性情報から配線途中で、束線のプリント
   基板上での配線パターン内の信号の順番に基づき、該プ
   リント基板に搭載されている部品のピン割付けを変更す
   る手段を設けたことを特徴とするプリント基板配線の自
   動設計装置。