本文探討的重點(diǎn)是pcb設(shè)計(jì)人員利用ip，并進(jìn)一步采用拓?fù)湟?guī)劃和布線工具來(lái)支持ip，快速完成整個(gè)pcb設(shè)計(jì)。從圖1可以看出，設(shè)計(jì)工程師的職責(zé)是通過(guò)布局少量必要元件、并在這些元件之間規(guī)劃關(guān)鍵互連路徑來(lái)獲取ip。一旦獲取到了ip，就可將這些ip信息提供給pcb設(shè)計(jì)人員，由他們完成剩余的設(shè)計(jì)。

　　圖1：設(shè)計(jì)工程師獲取ip，pcb設(shè)計(jì)人員進(jìn)一步采用拓?fù)湟?guī)劃和布線工具支持ip，快速完成整個(gè)pcb設(shè)計(jì)。

　　現(xiàn)在無(wú)需再通過(guò)設(shè)計(jì)工程師和pcb設(shè)計(jì)人員之間的交互和反復(fù)過(guò)程來(lái)獲取正確的設(shè)計(jì)意圖，設(shè)計(jì)工程師已經(jīng)獲取這些信息，并且結(jié)果相當(dāng)精確，這對(duì)pcb設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)幫助很大。在很多設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)工程師和pcb設(shè)計(jì)人員要進(jìn)行交互式布局和布線，這會(huì)消耗雙方許多寶貴的時(shí)間。從以往的經(jīng)歷來(lái)看交互操作是必要的，但很耗時(shí)間，且效率低下。設(shè)計(jì)工程師提供的最初規(guī)劃可能只是一個(gè)手工繪圖，沒(méi)有適當(dāng)比例的元件、總線寬度或引腳輸出提示。

　　隨著pcb設(shè)計(jì)人員參與到設(shè)計(jì)中來(lái)，雖然采用拓?fù)湟?guī)劃技術(shù)的工程師可以獲取某些元件的布局和互連，不過(guò)，這個(gè)設(shè)計(jì)可能還需要布局其它元件、獲取其它io及總線結(jié)構(gòu)和所有互連才能完成。

　　pcb設(shè)計(jì)人員需要采用拓?fù)湟?guī)劃，并與經(jīng)過(guò)布局的和尚未布局的元件進(jìn)行交互，這樣做可以形成最佳的布局和交互規(guī)劃，從而提高pcb設(shè)計(jì)效率。

　　隨著關(guān)鍵區(qū)域和高密區(qū)域布局完成及拓?fù)湟?guī)劃被獲取，布局可能先于最終拓?fù)湟?guī)劃完成。因此，一些拓?fù)渎窂娇赡鼙仨毰c現(xiàn)有布局一起工作。雖然它們的優(yōu)先級(jí)較低，但仍需要進(jìn)行連接。因而一部分規(guī)劃圍繞布局后的元件產(chǎn)生了。此外，這一級(jí)規(guī)劃可能需要更多細(xì)節(jié)來(lái)為其它信號(hào)提供必要的優(yōu)先級(jí)。

　　詳細(xì)的拓?fù)湟?guī)劃

　　圖2所示的就是元件完成布局后的詳細(xì)規(guī)劃。這條總線共有17位，它們有組織得相當(dāng)好的信號(hào)流。

　　圖2：這些總線的網(wǎng)絡(luò)線是采用更高優(yōu)先級(jí)的拓?fù)湟?guī)劃和布局的結(jié)果。

　　為了規(guī)劃這條總線，pcb設(shè)計(jì)人員需要考慮現(xiàn)有的一些障礙、各層設(shè)計(jì)規(guī)則和其它重要約束條件。在了解了這些條件后，他們?yōu)檫@條總線規(guī)劃出了如圖3所示的拓?fù)渎窂健?/p>

　　圖3：規(guī)劃好的總線。

　　在圖3中，細(xì)節(jié)“1”對(duì)“紅色”頂層的元件管腳做了規(guī)劃，用于從元件引腳引出，并連接到細(xì)節(jié)“2”處的拓?fù)渎窂�。這部分用的未封裝區(qū)域，并且僅把第一層確定為可布線層。從設(shè)計(jì)角度看這樣做似乎是很顯而易見(jiàn)的，而且布線算法將使用頂層連接到紅色的拓?fù)渎窂�。不過(guò)，在對(duì)這根特殊總線自動(dòng)布線前一些障礙物可能向算法提供其它層布線的選項(xiàng)。

　　隨著總線在第一層上被組織成緊密線跡后，設(shè)計(jì)人員開始在細(xì)節(jié)“3”處規(guī)劃到第3層的轉(zhuǎn)換部分，并考慮總線在整個(gè)pcb上的行進(jìn)距離。注意，第3層上的這條拓?fù)渎窂揭软攲訉�，因�(yàn)榭紤]到了要適應(yīng)阻抗需要額外的空間。另外，設(shè)計(jì)還為層轉(zhuǎn)換規(guī)定了確切位置（17個(gè)過(guò)孔）。

　　當(dāng)拓?fù)渎窂窖刂鴪D3中間靠右部分走到細(xì)節(jié)“4”處時(shí)，需要從拓?fù)渎窂竭B接和各個(gè)元件引腳處引出許多單比特t型交接點(diǎn)。pcb設(shè)計(jì)人員的選擇是保持大多數(shù)連接流在第3層上，并穿透到其它層用于連接元件引腳。因此他們畫了一個(gè)拓?fù)鋮^(qū)用于指示從主線束到第4層(粉色)的連接，并使這些單比特t型接點(diǎn)連到第2層，然后使用其它過(guò)孔連接到器件引腳。

　　拓?fù)渎窂皆诘?層上繼續(xù)行進(jìn)到細(xì)節(jié)“5”以連接有源器件。這些連接再?gòu)挠性匆_連接到有源器件下面的下拉電阻。設(shè)計(jì)人員使用另外一個(gè)拓?fù)鋮^(qū)規(guī)范從第3層到第1層的連接，那里的元件引腳分屬于有源器件和下拉電阻。

　　這一等級(jí)的詳細(xì)規(guī)劃只用了約30秒時(shí)間就完成了。一旦這個(gè)規(guī)劃被獲取后，pcb設(shè)計(jì)人員可能想立即布線或創(chuàng)建進(jìn)一步的拓?fù)湟?guī)劃，然后用自動(dòng)布線完成所有的拓?fù)湟?guī)劃。從規(guī)劃完成到自動(dòng)布線結(jié)果出來(lái)不到10秒。其實(shí)這個(gè)速度并不重要，事實(shí)上如果忽略設(shè)計(jì)人員意圖、自動(dòng)布線質(zhì)量很糟糕的話，這完全是在浪費(fèi)時(shí)間。下面一些圖給出了自動(dòng)布線的結(jié)果。

　　拓?fù)洳季�(topology routing)

　　從左上角開始，從元件引腳出來(lái)的所有連線都遵從設(shè)計(jì)人員表達(dá)的意圖而位于第1層上，并壓縮成緊密的總線結(jié)構(gòu)，如圖4中的細(xì)節(jié)“1”和“2”。 第1層和第3層之間的轉(zhuǎn)換發(fā)生在細(xì)節(jié)“3”處，并采用了很占用空間的過(guò)孔形式。需要重申的是，這里考慮了阻抗因素，因此走線更寬，間距更大，如實(shí)際寬度路徑所表示的那樣。

　　圖4：用細(xì)節(jié)1、3拓?fù)洳季�的結(jié)果。

　　如圖5中的細(xì)節(jié)“4”所示那樣，由于需要使用過(guò)孔適應(yīng)單比特t型交接點(diǎn)，拓?fù)渎窂阶兇罅�。這里規(guī)劃