Интерактивная трассировка

Главная страница: Трассировка

Трассировка – это процесс определения пути, связывающего узлы цепи. Создание этого пути осуществляется с помощью размещения на проводящих слоях объектов, таких как трассы, дуги и переходные отверстия, чтобы они формировали непрерывное соединение между узлами. Вместо того, чтобы размещать эти объекты по отдельности для построения пути соединения, вы производите его интерактивную трассировку.

В редакторе плат Altium Designer, интерактивная трассировка является умным процессом. После запуска команды и щелчка ЛКМ по контактной площадке для выбора соединения, интерактивный трассировщик пытается проложить путь от этой контактной площадки до текущего положения курсора.

Размер размещаемой трассы определяется соответствующим правилом проектирования для ширины трассы и текущим режимом ширины трассы. Как интерактивный трассировщик будет взаимодействовать с существующими объектами, такими как контактные площадки других цепей, зависит от выбранного режима разрешения конфликтов. Этот режим определяет, будет ли трассировщик обходить препятствие либо попытается подвинуть его, проигнорировать его или остановиться.

Интерактивную трассировку можно применить:

• К одиночной цепи – Route » Interactive Routing
• К двум цепям, определенным как дифференциальная пара – Route » Interactive Differential Pair Routing
• К набору выбранных цепей – Route » Interactive Multi-Routing

В этой статье приведено описание процесса интерактивной трассировки одиночной цепи и настройки этого процесса. Если вы ищете информацию о какой-либо специализированной технике трассировки, например, о трассировке дифференциальных пар или о трассировке с контролируемым импедансом, обратитесь к ссылкам на странице Трассировка.

Интерактивная трассировка соединения – после запуска команды и щелчку ЛКМ по линии соединения, интерактивный трассировщик находит путь от объекта цепи до текущего положения курсора, с обходом существующих объектов.
При щелчке ЛКМ будут размещены все заштрихованные сегменты, Ctrl+ЛКМ автоматически завершит трассировку.

Понятие связности

Важной частью освоения интерактивной трассировки является понимание того, каким образом в редакторе плат происходит управление связностью. После передачи данных из схемы (Design » Update PCB), в рабочей области редактора плат размещаются компоненты с отображенными линиями соединения, показывающими связь контактных площадок одной цепи. Это полезно при определении положения компонентов и их ориентировании.

Создание линий соединения между контактными площадками каждой цепи происходит автоматически, в соответствии с применяемым правилом для топологии трассировки Routing Topology (по умолчанию применяется кратчайшая общая длина линий соединения – опция Shortest).
В этом проекте, для цепей GND и 5V используются различные цвета линий соединения.

Поиск цепи и управление цветом линий соединения

Неразведенная плата может выглядеть пугающе – множество линий соединений, пересекающихся по всей плате. Хорошим подходом к трассировке является работа из схемы, где можно легко найти важные компоненты и цепи. Вы можете использовать перекрестное выделение компонентов и цепей прямо на схеме, чтобы подсвечивать соответствующие им объекты на плате. Узнайте больше о работе между схемой и платой.

• Вы также можете управлять отображением линий соединения, скрывая и маскируя те цепи, которые в данный момент вас не интересуют. Задание цвета линиям соединения важных цепей также поможет при трассировке. Узнайте больше о поиске цепи на плате.
• Также линии соединения могут быть скрыты и выборочно включены с помощью подменю View » Connections.

Щелкните ПКМ по выбранным цепям в панели PCB, чтобы изменить цвет их линий соединения.

Размещение трассировки в рабочем пространстве

В основе работы редактора плат лежат сетки, поэтому интерактивная трассировка размещается в соответствии с текущей сеткой привязки. Помимо сетки привязки, система включает в себя ряд дополнительных возможностей привязки, разработанные для помощи в точном размещении и выравнивании объектов. В совокупности эти возможности составляют единую систему привязок курсора.

Ключевые элементы этой системы включают в себя:

• Пользовательские сетки – доступны как в декартовых, так и в полярных координатах.
• Привязка к объектам – при размещении объектов позволяет располагать курсор в месте, определяемом его приближением к горячим точкам объектов. Используйте это, чтобы, например, привязывать курсор к центру контактной площадки вне сетки.
• Направляющие – можно беспрепятственно размещать для получения визуальной подсказки для выравнивания объектов.
• Привязка к осям – притягивает курсор в направлении X или Y для выравнивания по осям с горячими точками объектов.

Демонстрация возможностей привязки курсора.

► Узнайте больше о системе сеток редактора плат

Основы интерактивной трассировки

При запуске команды на интерактивную трассировку и щелчке ЛКМ по линии соединения, модуль интерактивной трассировки добавит цепочку соединенных сегментов трасс от ближайшего размещенного объекта цепи, такого как контактная площадка или сегмент трассы, до текущего положения курсора по кратчайшему доступному пути.

Такие сегменты трасс будут заштрихованы, чтобы показать, что это планируемые сегменты, которые еще не были размещены (незафиксированные сегменты). Когда вы щелкните ЛКМ для размещения этих сегментов, они будут отображены сплошным заполнением. Эти сплошные сегменты, по сути, являются нежестко зафиксированными, т.е. система воспринимает, что вы хотите сохранить эти сегменты трасс, но модуль интерактивной трассировки может удалить их или преобразовать обратно в незафиксированные (заштрихованные) сегменты, если путь трассировки сделает эти сегменты лишними либо если этот путь будет создавать недопустимую форму сегментов. Это поведение продемонстрировано на видео ниже.

Интерактивная трассировка простой платы.

Настройка интерактивной трассировки

Настройки по умолчанию для интерактивной трассировки задаются на странице PCB Editor - Interactive Routing диалогового окна Preferences, как показано ниже (нажмите , чтобы открыть его). Многие из этих настроек можно также изменить в процессе интерактивной трассировки, в панели Properties в режиме Interactive Routing. В процессе интерактивной трассировки нажмите клавишу Tab, чтобы открыть панель.

  Задайте настройки по умолчанию для интерактивного трассировщика в диалоговом окне Preferences, затем используйте панель Properties, чтобы изменить эти настройки в процессе трассировки.

► Описание настроек интерактивной трассировки приведено вместе с описанием настроек интерактивного перетаскивания в разделе Опции интерактивной трассировки и интерактивного перетаскивания.

Панель Properties автоматически отображает свойства выделенного в данный момент объекта или, как в случае с интерактивной трассировкой, выбранной в данный момент команды. Нажмите Tab, чтобы открыть панель. После внесения изменений в настройки щелкните ЛКМ по значку паузы на экране ( ), чтобы вернуться к трассировке.

Управление стилем изломов

Форма, создаваемая трассами и дугами в процессе интерактивной трассировки, называется изломом. Наиболее распространены диагональные изломы, но искривленные изломы (создаваемые дугами) также популярны.

• В процессе трассировки нажмите Shift+Пробел для циклического переключения между стилями изломов. Текущий стиль отображается в строке состояния Status bar ( ) и в информационном окне Heads Up display.
• Нажмите клавишу Пробел для переключения направления излома.
• Либо нажмите клавишу Tab, чтобы открыть панель Properties в режиме Interactive Routing и изменить стиль изломов здесь.

Стиль излома	Начальное направление излома	Альтернативное направление излома	Примечания
Track 45 (Сегмент под углом 45 гр.)
Line 45/90 With Arc (Линия под углом 45/90 гр. с дугой)			Используйте клавиши и для интерактивного изменения радиуса дуги. Зажмите клавишу Shift для увеличения шага изменения радиуса.
Track 90 (Сегмент под углом 90 гр.)
Line 90/90 Vertical Start With Arc (Линии под углом 90/90 гр., начальный вертикальный сегмент, с дугой)			Используйте клавиши и для интерактивного изменения радиуса дуги. Зажмите клавишу Shift для увеличения шага изменения радиуса.
Any Angle (Произвольный угол)			Используйте этот режим совместно с сильным сглаживанием для выполнения змееобразной трассировки.

Скошенные и искривленные изломы

Изломы могут быть созданы с помощью коротких прямых сегментов трасс либо с помощью одной или множества дуг. На изображении ниже показаны два наиболее распространенных стиля изломов: Track 45 и Any Angle.

Пример двух стилей изломов: Track 45 и Any Angle. Щелкните ЛКМ по изображению, чтобы увеличить его.

Обратите внимание, что на первом изображении интерактивный трассировщик поддерживает общую ортогональную/диагональную форму трассировки. При стиле Any Angle интерактивный трассировщик ищет кратчайший путь между начальным положением и положением курсора – такой стиль трассировки называется змееобразным (Snake Routing).

Скошенный изломы

Наиболее распространенной формой изломов трассировки являются скошенные под углом 45 градусов (диагональные) углы. Переключитесь в режим изломов Track 45, чтобы трассировать диагональные изломы. Чтобы в процессе интерактивной трассировки было нельзя непреднамеренно создать острые углы, интерактивная трассировка и интерактивное перетаскивание включают в себя опцию Miter Ratio (Коэффициент скоса). Этот коэффициент, умноженный на текущую ширину трассы, равен разделению между стенками самой узкой U-образной формы, которую можно трассировать с этим соотношением, как показано на изображении ниже. Введите значение, которое больше или равно нулю. Задайте значение этой опции, равное нулю, чтобы создавать изломы с прямыми углами.

Дуги в изломах

Многим конструкторам необходимы искривленные изломы трасс. Искривленные изломы могут быть растрассированы в режиме Line 45/90 With Arc (Линии под углом 45/90 гр. с дугой) или Line 90/90 With Arc (Линии под углом 90/90 гр. с дугой). Режим Line 90/90 With Arc будет принудительно использовать изломы под углом 90 градусов, поэтому если необходимо продолжить размещать трассы под углом 45 градусов, используйте режим изломов Line 45/90 With Arc. Размер дуги можно интерактивно изменить в процессе трассировки с помощью клавиш и (зажмите клавишу Shift, чтобы увеличить шаг изменения размера).

Если в процессе интерактивной трассировки выбран стиль искривленных изломов, модуль сглаживания будет использовать касательный путь вокруг существующих искривленных объектов, т.е. дуга, размещенная для создания излома, будет расположена таким образом, чтобы точно обогнуть существующий объект. Это сделано для формирования гладкой трассировки в окружении множества искривленных форм, например при трассировке за пределы посадочного места компонента в корпусе BGA. Если опции Routing Gloss Effort задано значение Strong, это приведет к размещению прямых сегментов трасс между размещенной дугой под углом, отличным от вертикального или горизонтального.

Если необходимо, чтобы все прямые сегменты трасс были размещены только вертикально или горизонтально, с дугами в изломах, может быть более эффективно трассировать диагональные изломы, а затем сгладить трассы для искривления изломов. Это можно сделать, задав опции Hugging Style значение Rounded, затем запустив команду Retrace Selected. Используется повторная трассировка, а не сглаживание (Gloss Selected), поскольку повторная трассировка не пытается уменьшить количество изломов, а вместо этого фокусируется на сглаживании вдоль существующего пути в соответствии с текущими правилами проектирования. О сглаживании написано ниже.

Искривление изломов существующей трассировки.

Змееобразная трассировка

Помимо использования режимов с дугмаи в изломах, как описано выше, стиль плавной трассировки от точки к точке также можно получить, задав стиль изломов Any Angle и значение Strong для опции Routing Gloss Effort. Будет создано то, что называется змееобразной трассировкой (Snake Routing). Используйте это, когда необходимо, чтобы трассировка шла под произвольными углами между множеством кривых объектов, как показано на видео ниже.

Змееобразная трассировка, где задан стиль изломов под произвольным углом.

Инструменты Quick Routing and Quick Differential Pair Routing

Команды Quick Routing и Quick Differential Pair Routing предлагают упрощенную трассировку с меньшим количеством настроек и возможностей, что подходит для более простых конструкций плат. Общая работа этих команд и сочетания клавиш для них аналогичны стандартным командам интерактивной трассировки и интерактивной трассировки дифференциальных пар.

Эти инструменты трассировки называются быстрыми (Quick), поскольку они предлагают меньший набор функциональных возможностей.

Возможности, которые не включены в быстрые трассировщики:

• Нет сглаживания изломов
• Малая поддержка трассировки под произвольным углом
• Нет расталкивания T-образных соединений
• Простая поддержка расталкивания
• Нет коэффициента скоса, минимальных дуг, стабильности входов в контактные площадки
• Простая эффективность сглаживания, без поддержки сглаживания соседних трасс
• Нет сближения дифференциальной пары при боковом выходе из начальных выводов (команда Quick Differential Pair Router)
• Нет огибания растрассированными дифференциальными парами (команда Quick Differential Pair Router)
• Нет поддержания дифференциальной пары при расталкивании соседней дифференциальной пары (команда Quick Differential Pair Router)

Сглаживание трасс

При перемещении курсора в процессе определения нового пути интерактивной трассировки, все новые трассы автоматически сглаживаются. Сглаживание (Glossing) пытается уменьшить длину пути, а также улучшить форму изломов и сократить их количество, что приводит в целом к более аккуратной трассировке, созданной из меньшего количества сегментов.

У сглаживания есть три настройки: отключено, слабое и сильное. Используйте сочетание клавиш Ctrl+Shift+G для циклического переключения между этими настройками в процессе интерактивной трассировки или интерактивного перетаскивания. Либо нажмите клавишу Tab, чтобы открыть панель Properties и выбрать нужную настройку опции Routing Gloss Effort (Эффективность сглаживания трассировки):

• Off (Отключено) – в этом режиме сглаживание, по сути, отключено. Тем не менее, обратите внимание, что обработка всё ещё осуществляется по завершении трассировки/перетаскивания, чтобы, например, устранить перекрывающиеся сегменты трасс. Обычно этот режим полезен на поздних стадиях конструирования платы, когда нужен самый высокий уровень контроля (например, при перетаскивании трасс вручную, при обработке входов в контактные площадки и т.д.).
• Weak (Слабое) – в этом режиме применяется малый уровень сглаживания, при котором интерактивный трассировщик принимает во внимание только те трассы, которые непосредственно подключены к размещаемой в данной момент трассировке или которые находятся в области этой трассировки (или при перетаскивании трасс/переходов). Этот режим сглаживания полезен, когда необходим точный контроль трасс или при работе с критически важной трассировкой.
• Strong (Сильное) – в этом режиме применяется высокий уровень сглаживания, при котором интерактивный трассировщик ищет кратчайшие пути, сглаживает трассы и т.д. Обычно этот режим полезен на ранних стадиях конструирования платы, когда необходимо быстро развести большое количество трасс. Обратите внимание, что режим сильного сглаживания в сочетании с одним из стилей с дугами в изломах позволяет размещать трассы под любым углом. Предположением здесь является то, что поскольку конструктор искривляет изломы, ему будет удобно работать с неортогональной трассировкой между изломами.

Помимо опции Routing Gloss Effort, сглаживание также учитывает следующие настройки:

• Стиль изломов
• Стиль огибания (при интерактивном перетаскивании, а также при запуске команд Gloss Selected и Retrace Selected)
• Коэффициент скоса
• Коэффициент минимальных дуг

С помощью этих опций сглаживание управляет тем, насколько плотно будут создаваться изломы и каким образом будут формироваться искривленные формы вокруг кривых препятствий.

Существующие трассы можно сгладить путем запуска команды Route » Gloss Selected. Используйте ее для выполнения таких изменений, как преобразование скошенных изломов в дуги путем задания нужного стиля изломов перед запуском команды.

► Узнайте больше о сглаживании и повторной трассировке

Изменение существующей трассировки

Одной из наиболее распространенных задач при трассировке является изменение существующих трасс. Это можно сделать, зажав ЛКМ на существующем сегменте и перетащив его в нужное место. Эта возможность, также известная как интерактивное перетаскивание (Interactive Sliding, поскольку оно поддерживает ортогональные/диагональные формы, определенные в исходной трассировке), может использовать тот же самый набор технологий, который доступен при интерактивной трассировке.

Панель интерактивного перетаскивания

Для обеспечения лучшей визуализации процесса перетаскивания и его управления, панель Properties включает в себя режим Interactive Sliding. При перетаскивании нажмите клавишу Tab, чтобы открыть панель. Настройки по умолчанию заданы на странице PCB Editor - Interactive Routing диалогового окна Preferences.

► Описание настроек интерактивной трассировки приведено вместе с описанием настроек интерактивного перетаскивания в разделе Опции интерактивной трассировки и интерактивного перетаскивания.

Изменение трасс

Пример изменения трассировки.

Советы по интерактивному перетаскиванию:

• Задайте опции интерактивного перетаскивания в соответствии со стилем трассировки, который вы используете для платы. Например, стилю огибания Hugging Style следует задать 45 Degree, если вы создаете трассы с диагональными изломами. Нажмите сочетание клавиш Shift+Пробел для переключения между режимами Hugging Style в процессе перетаскивания.
• Чтобы лучше визуализировать объекты, которые составляют текущую трассировку, измените прозрачность (Transparency) объектов трассировки в панели View Configuration ( показать изображение).
• При перетаскивании с зажатой ЛКМ вершины (точки, где соединяются две трассы) применяется текущая настройка Vertex Action. Используйте режим Deform, если вы хотите изменить форму излома. Нажмите Пробел для переключения между режимами при перетаскивании вершины.
• Степень изменения формы трасс при их перетаскивании управляется текущей настройкой Gloss Effort (Routed). Нажимайте Ctrl+Shift+G для переключения между режимами в процессе перетаскивания. Если вы видите, что перетаскивание трассировки осуществляется не так, как вы этого хотите, попробуйте снизить уровень эффективности сглаживания (Routing Gloss Effort). Используйте Ctrl+Shift+G для переключения между режимами в процессе перетаскивания.
• Влияние, которое перемещаемые трассы оказывают на соседнюю трассировку, управляется текущей настройкой Gloss Effort (Neighbor). Нажимайте Tab для изменения этой настройки в процессе перетаскивания.
• Перетаскиваемая трассировка будет привязываться не только к текущей сетке привязки. Работа привязки курсора будет также зависить от настроек привязки к объектам в сочетании с настройкой привязки к слою и от того, включены ли настройки привязки к направляющим и осям (нажмите Ctrl+E для их включения/отключения). Чтобы временно подавить привязку в процессе интерактивного перетаскивания, зажмите клавишу Ctrl. Узнайте больше о Системе сеток платы.

► Описание настроек интерактивной трассировки, доступных в панели, приведено вместе с описанием настроек интерактивного перетаскивания в разделе Опции интерактивной трассировки и интерактивного перетаскивания.

Изменение T-образных соединений

Для интерактивного изменения T-образных соединений применяются специальные алгоритмы. Для изменения T-образного перетащите с зажатой ЛКМ точку этого соединения.

Примеры перетаскивания T-образных соединений.

Интерактивное перетаскивание переходных отверстий

Конструкторы печатных плат могут тратить много времени на корректировку трассировки, например, из-за внесения изменений на поздних этапах проектирования или для завершения конструкции. Для этого может понадобиться расталкивание существующих трасс, перетаскивание переходных отверстий и перемещение компонентов.

Изменение работы перетаскивания переходных отверстий в панели Properties.

В дополнение к поддержке сглаживания соседних трасс, также поддерживается перетаскивание переходных отверстий. Улучшенное перетаскивание переходных отверстий также поддерживает сглаживание соседних объектов (Neighbor Glossing), настраиваемое в режиме Interactive Via Dragging панели Properties редактора плат. Нажмите Tab в процессе перетаскивания переходного отверстия, чтобы открыть панель и изменить настройки.

Нажмите Tab в процессе перетаскивания для изменения опций перетаскивания переходных отверстий.

Перетаскивание дифференциальных пар

Для поддержки цепей дифференциальных пар используется концепция сцепления. Когда система распознаёт объекты, которые принадлежат дифференциальной паре, она пытается переместить ответную трассу или дифференциальную пару, если в панели Properties в режиме Interactive Sliding или Interactive Via Dragging включена опция Keep Coupled.

Нажмите X при перетаскивании переходных отверстий в паре, чтобы повернуть их на 90 градусов.

Чтобы подтвердить, что объекты сцеплены, система проверяет следующее:

• Для переходных отверстий в парах – они принадлежат паре и находятся друг от друга на расстоянии, меньшем двойного предпочтительного зазора (2 * Preferred Gap).
• Для трасс в парах – они принадлежат паре, размещены на одном слое и находятся друг от друга на расстоянии, не превышающем предпочтительный зазор (Preferred Gap).

Опции интерактивной трассировки и интерактивного перетаскивания

При интерактивной трассировке соединения и при перетаскивании существующей трассы применяются одни и те же технологии трассировки. В этом разделе приведены опции, доступные в режимах Interactive Routing и Interactive Sliding панели Properties. Настройки по умолчанию многих из этих опций находятся на странице PCB Editor - Interactive Routing диалогового окна Preferences.

Управление шириной трассы и размером переходных отверстий в процессе трассировки

При запуске команды Interactive Routing и щелчке ЛКМ для начала трассировки, появляется набор сегментов трасс от ближайшей контактной площадки до текущего положения курсора. Ширина этих сегментов определена текущим режимом Track Width Mode, который отображается в процессе трассировки в строке состояния, как показано на видео ниже.

Есть четыре возможных настройки источника для ширины трассы:

• предпочтительная ширина, называемая User Choice, которая должна находится в диапазоне, допустимом применяемым правилом проектирования; или
• минимальное (Minimum), предпочтительное (Preferred) или максимальное (Maximum) значение, заданное применяемым правилом проектирования Routing Width.

Выбор между этими режимами (User Choice / Min rule / Preferred rule / Max rule) задается и сохраняется в диалоговом окне Preferences, на странице PCB Editor - Interactive Routing, в выпадающем списке Track Width Mode.

Изменение режима ширины трассы в процессе трассировки

Переключение между четырьмя вариантами ширины трассы в процессе трассировки возможно с помощью клавиши 3, как показано на видео ниже. Текущий режим отображается в строке состояния. Если вы не помните какое-либо сочетание клавиш для команды, нажмите Shift+F1, чтобы отобразить список доступных сочетаний для активной команды.

Изменение ширины трассы в процессе трассировки с помощью клавиши 3. Нажмите Shift+W для выбора другого пользовательского значения ширины.

При изменении режима ширины трассы, вы переключаетесь между значениями, заданными в применимом правиле (Min/Preferred/Max), и пользовательским значением (User Choice).

При переключении в режим пользовательского выбора, ширина трассы будет равна:

• ширине существующей трассировки, если включена опция Pickup Track Width from Existing Routing, при щелчке ЛКМ по существующей трассе, или
• последней ширине пользовательского выбора User Choice, если ее значение находится в допустимом диапазоне, заданном правилом, применимым к трассируемой цепи. В противном случае, будет подобрано наиболее близкое к выбранному значение, допустимое правилом.

Изменение пользовательского выбора ширины трассы в процессе трассировки

Чтобы изменить пользовательскую ширину трассы в процессе трассировки, используйте приведенные ниже сочетания клавиш. Обратите внимание, что если в качестве источника ширины трассы (Interactive Routing Width Sources) было задано правило, то при использовании этих сочетаний источник будет автоматически изменен на выбор пользователя User Choice.

• Shift+W – при использовании этого сочетания клавиш будет открыто диалоговое окно Choose Width (Выберите ширину). Щелкните ЛКМ по строке со нужным значением, чтобы закрыть это окно и продолжить трассировку с выбранной шириной. Доступные значения ширины можно отредактировать в диалоговом окне Preferences, на странице PCB Editor - Interactive Routing, с помощью команды Favorite Interactive Routing Widths.
• Tab – используйте эту клавишу, если необходимая ширина не задана в перечне избранных значений. При нажатии клавиши Tab будет открыта панель Properties в режиме Interactive Routing. Команда будет приостановлена, и в панели будет выделено значение Width – введите новое значение ширины и нажмите Enter, чтобы продолжить трассировку с выбранной шириной. Другой способ – после ввода нового значения ширины нажмите на значок «паузы», чтобы продолжить трассировку. Чтобы вернуться к трассировке без изменения значения, нажмите клавишу Esc.

Помните, что при использовании любого из этих способов для изменения ширины трассы, режим Track Width Mode будет автоматически изменен на User Choice.

Изменение слоя и добавление переходного отверстия в процессе трассировки

Существует два способа изменения слоя в процессе трассировки:

• Нажмите клавишу * на цифровой клавиатуре. Каждое нажатие будет изменять слой на следующий из доступных сигнальных слоев.
• Используйте сочетание Ctrl + Shift + Вращение колеса мыши. Зажмите клавиши Ctrl+Shift, затем вращайте колесо мыши вперед, чтобы перемещаться вниз по доступным сигнальным слоям, и назад, чтобы перемещаться вверх по доступным сигнальным слоям. Обратите внимание, что это сочетание можно использовать не только в процессе трассировки – если вы не проводите трассировку, это сочетание будет менять активный слой из набора доступных.

На ближайшем изломе, где соединяются два сегмента, будет автоматически добавлено переходное отверстие. Как и ширина трассы, размер переходного отверстия определяется текущим режимом размера переходного отверстия Via Size Mode, как показано на видео ниже. Этот режим может быть определен заранее с помощью опции Interactive Routing Width Sources.

Используйте сочетание Ctrl + Shift + Вращение колеса мыши для изменения слоя и клавишу 4 для переключения между режимами размера переходного отверстия.

Изменение режима размера переходного отверстия в процессе трассировки

Как и в случае с шириной трассы, существует четыре возможных настройки источника для размера переходного отверстия:

• предпочтительное значение размера переходного отверстия (User Choice); или
• минимальное (Minimum), предпочтительное (Preferred) или максимальное (Maximum) значение, заданное применяемым правилом проектирования Routing Via Style.

Вы можете переключаться между этими четырьмя вариантами в процессе интерактивной трассировки с помощью клавиши 4. Текущий режим отображается в строке состояния, как показано на видео выше.

Изменение пользовательского выбора размера переходного отверстия в процессе трассировки

Чтобы изменить пользовательский выбор размера переходного отверстия в процессе трассировки, используйте сочетания клавиш:

• Shift+V – при использовании этого сочетания клавиш будет открыто диалоговое окно Choose Via Size (Выберите размер переходного отверстия). В диалоговом окне будет представлен список всех размеров переходных отверстий, используемых в проекте. Выберите нужный размер и нажмите OK, чтобы применить пользовательский выбор для размера отверстия.
• Tab – аналогично изменению ширины трассы в процессе трассировки – при нажатии на клавишу Tab будет открыта панель Properties в режиме Interactive Routing, где можно изменить диаметр переходного отверстия. Этот размер, как и ширина трассы, должен находиться в диапазоне между минимально и максимально допустимыми значениями, заданными в применяемом правиле проектирования Routing Via Style.

Изменение типа перехода в процессе трассировки

Если определено множество типов переходов, то в процессе изменения слоя может быть доступно более одного типа перехода для этого изменения слоя. Например, может быть доступно глухое переходное отверстие между верхним и первым внутренним слоем, а также сквозное переходное отверстие. Если вы выполняете изменение слоя с верхнего на первый внутренний слой, вы можете нажать клавишу 6 для переключения между возможными типами перехода. Для получения более подробной информации перейдите на страницу Определение типов переходных отверстий. Кроме того, структура перехода, которая была использована последний раз, станет структурой перехода для следующей цепи, которую вы будете трассировать. Структура перехода по умолчанию сохраняется только для текущего сеанса редактирования.

Многоуровневые микропереходы, размещенные при изменении слоя с L1 на L4. Типы размещаемых переходов отображаются в панели Properties в режиме Interactive Routing. Нажимайте клавишу 6 для переключения между допустимыми структурами перехода. Нажмите клавишу 8 для отображения списка допустимых структур перехода.

Поведение переходов при использовании упреждающего сегмента трассы

При интерактивной трассировке, сегменты трасс, планируемые к размещению, отображаются заштрихованными, а размещенные сегменты отображаются сплошным заполнением. Существует еще один режим, при котором сегмент, привязанный к курсору, отображается контуром. Этот сегмент называется упреждающим (Look Ahead). Когда вы трассируете в режиме Look Ahead, при щелчке ЛКМ размещаются все заштрихованные сегменты, но не этот пустой сегмент. Идеей этого режима является возможность использования упреждающего сегмента для точного размещения предыдущих сегментов, без фиксации последнего сегмента. В процессе трассировки нажимайте клавишу 1 для включения и отключения режима Look Ahead.

Если вы включите режим Look Ahead при изменении слоя, переходное отверстий перейдет от курсора к предыдущему излому, поскольку упреждающий сегмент не будет размещен при щелчке ЛКМ. Это поведение показано на видео ниже.

Если вы нажмете 1 для включения режима Look Ahead при изменении слоя, переходное отверстие перейдет на конец последнего готового к размещению сегмента.

Управление входами в контактные площадки SMD

Правила проектирования SMD To Corner и SMD Entry могут повлиять на процесс трассировки. Для управления тем, как трассы входят в SMD-площадки и выходят из них, нужно настроить необходимые правила до начала процесса трассировки. Откройте диалоговое окно PCB Rules and Constraints Editor (выберите команду Design » Rules из главного меню) для создания и настройки этих правил проектирования.

В правиле проектирования SMD to Corner, значение расстояния до излома должно быть больше значения ширины трассы или применяемого значения зазора (в зависимости от того, какое из этих значений больше). Если это расстояние должно быть меньше данного значения, существует три способа решения:

• Нажмите клавишу Пробел при создании входа в контактную площадку. Это может помочь выровнять последний сегмент трассы с центром контактной площадки.
• Зафиксируйте трассу рядом с контактной площадкой и выполните вход в контактную площадку без сглаживания (сглаживание можно временно отключить, зажав клавиши Ctrl+Shift).
• При создании входа в контактную площадку, где возможно несколько вариантов входа, переместите мышь внутрь контактной площадки. Это позволит выбрать, где вы хотите разместить вход в SMD-площадку.

Автоматическое изменение ширины трассы в процессе трассировки

Общей задачей проектирования устройств на современной элементной базе является необходимость трассировки цепи с различной шириной на разных участках платы. Например, при трассировке в направлении к компоненту в корпусе BGA (или от него) зачастую необходимы более узкие трассы, которые на границе посадочного места этого компонента изменяют свою ширину на предпочтительную для всей платы.

Этого можно добиться, вручную изменяя интерактивную трассировку, как описано выше на этой странице. Изменение ширины можно автоматизировать, добавив комнату и правило для ширины на основе этой комнаты. После этого, трассы будут автоматически изменять ширину при входе в комнату или выходу из нее.

Эта возможность работает, когда:

• задано правило Placement Room для области на плате, где требуются более узкие трассы;
• задано правило Width Constraint с более высоким приоритетом, которое определяет ширину трасс в пределах этой комнаты. Используйте область действия TouchesRoom для этого правила, как описано ниже.

После этого, ширина трасс будет изменяться автоматически при входе и выходе из комнаты, как показано на видео ниже.

Сегменты трассы подчиняются правилам и изменяют свою ширину при пересечении границ комнаты.

Трассировка с помощью комнат требует предварительного размещения этих комнат. Комната также является правилом проектирования. Вы можете создать правило и затем определить комнату через диалоговое окно правил проектирования, но более эффективным может быть интерактивное создание комнаты – в этом случае, Altium Designer создаст правило автоматически.

Создание правила для комнаты

Подменю Design » Rooms содержит в себе ряд команд, относящихся к определению комнат.

Комнаты – полезный инструмент для управления размещением компонентов, а также для управления правилами, которые нужно применить к области на плате.

При создании комнаты вокруг выделенных компонентов будет выполнено следующее:

1. Для выбранных компонентов будет создан класс компонентов. Вы можете просмотреть этот класс (Design » Classes) и изменить его имя (Name), если необходимо.
2. Будет создано правило проектирования Placement Room Definition. Его областью действия будет класс компонентов, созданный на шаге 1. Если вы изменили имя класса компонентов, то область действия правила (Full Query) должна быть изменена соответственно.
3. Название правила Placement Room Definition также будет присвоено автоматически. Измените это название, если необходимо. Обратите внимание, что другие правила будут ссылаться на это правило по его названию (Name).
4. Если необходимо, измените размеры комнаты. Для этого щелкните ЛКМ по ней один раз, чтобы выделить, затем зажмите ЛКМ на вершине или стороне для перемещения. После щелчка ЛКМ по вершине вы можете зажать Shift для симметричного изменения размера.

В этом примере, в качестве области действия правила было задано определенное посадочное место компонента в корпусе BGA ('BGA50P18X18-180'), а не класс компонентов.

Создание правила трассировки на основе комнаты

После того, как была создана комната, определяющая область с шириной трассировки, отличной от остальной платы, можно создавать правило для требуемой ширины трасс. На рисунке ниже показан пример правила Routing Width, который задает редактору плат ширину трасс 0,075 мм в тех местах, где трасса касается комнаты с именем Room_BGA. Для выполнения требований подобного правила, модуль интерактивной трассировки Altium Designer автоматически завершит текущий сегмент трассы на границе комнаты и начнет новый сегмент.

Правило Routing Width задает ширину трасс 0,075 мм в комнате Room_BGA для всех цепей. Обратите внимание, что это правило отображается выше всех в дереве, что говорит о том, что это правило наивысшего приоритета для ширины трасс.

► Узнайте больше о ключевых словах TouchesRoom и WithinRoom.

Соединение двух цепей с помощью компонента Net Tie

Бывают случаи, когда необходимо специально соединить две цепи. Примером может быть ситуация, когда необходимо соединить аналоговую землю и цифровую землю нужным образом. Это можно сделать, соединив две цепи с помощью компонента Net Tie. Компонент Net Tie является не более чем управляемым замыканием, которое позволяет конструктору определить место соединения цепей на плате.

При трассировке в направлении к контактным площадкам компонента Net Tie, модуль правил увидит, что это приведет к нарушению и не позволит вам провести трассу к контактной площадке компонента Net Tie.

• Чтобы избежать этого, переключите режим трассировки (Routing Mode) в Ignore Obstacle.

Для трассировки к Net Tie переключите режим трассировки в игнорирование препятствий.

► Узнайте больше о Намеренном соединении двух цепей

Автоматическая повторная трассировки перемещаемого компонента

Повторная трассировка компонента

В процессе трассировки платы зачастую бывает необходимо изменить положение компонента, к которому уже подведены трассы, чтобы освободить место для новых трасс. Доступ к этой возможности осуществляется включением опции Component re-route в области Dragging на странице PCB Editor - Interactive Routing диалогового окна Preferences.

В процессе перемещения можно использовать следующие сочетания клавиш для выполнения определенных действий:

• Режим повторной трассировки компонента (Shift+R) – включение/выключение восстановления связей после перемещения. После завершения перемещения выделенных объектов система попытается повторно трассировать компонент(ы) для восстановления разорванных цепей. Используйте сочетание Shift+R для запрета повторной трассировки (или отключите опцию Component re-route на странице Interactive Routing диалогового окна Preferences). Текущее состояние отображается в информационном окне Heads Up display и в строке состояния.
• Изменение выделения компонента (Shift+Tab) – набор перемещаемых объектов можно изменить при перетаскивании. Нажимайте Shift+Tab, чтобы циклически переключаться между следующими наборами выделенных объектов:
  • Только компоненты
  • Компоненты + переходные отверстия фэнаутов + трассы + межсоединения
  • Изначальный набор выделенных объектов (если он отличается от первых двух)
  • Снова – только компоненты.
• Отображение/скрытие линий соединения (N) – клавиша N производит переключение между тремя состояниями: без линий соединения, линии соединения между контактными площадками, линии соединения между трассами. Последний режим показывает, где линии соединения были оборваны и где они, возможно, будут восстановлены после завершения перемещения выделенных объектов.
• Изменить эффективность сглаживания (Ctrl+Shift+G) – переключайтесь между доступными опциями Routing Gloss Effort для управления сглаживаем, применяемого при повторной трассировке компонента.

Перемещение компонента со связанной трассировкой

Включите опцию Move component with relevant routing в области Dragging страницы PCB Editor - Interactive Routing диалогового окна Preferences, чтобы начать перемещение компонента со связанной трассировкой (компоненты + переходные отверстия фэнаутов + трассы + межсоединения). Используйте сочетание клавиш Shift+Tab для переключения между наборами выделения, как описано в предыдущем разделе.

Отключите эту опцию, чтобы начать перемещение только выделенных компонентов. Поскольку набор связанных объектов трассировки будет обнаружен перед началом перемещения, использовать сочетание клавиш Shift+Tab для переключения между наборами выделения невозможно, когда эта опция отключена.

Трассировка вдоль контура с помощью режима Follow Mode интерактивной трассировки

Общей задачей при интерактивной трассировке является размещение трассы, которая повторяет форму существующего контура. Этим контуром может быть препятствие, вырез, граница платы или существующая трассировка.

Вместо того, чтобы конструктор аккуратно и точно выполнял перемещения курсора и щелчки ЛКМ для огибания трассировкой контура, режим следования позволяет просто указать контур, а затем перемещать мышь вдоль него для указания направления трассировки. В режиме следования, интерактивный трассировщик размещает линии и дуги так, что новая трасса следует форме контура, в соответствии с применяемыми правилами проектирования. В частности, эта возможность полезна при размещении искривленных трасс.

Для использования этой возможности:

• Запустите интерактивную трассировку, щелкните ЛКМ по соединению, чтобы начать трассировку, и переключитесь на необходимый стиль изломов (Shift+Пробел).
• Чтобы следовать контуру, наведите курсор на нужный объект и нажмите Shift+F. Интерактивный трассировщик обнаружит объект под курсором и перейдет в режим следования.
• Переместите курсор в требуемом направлении, и система автоматически разместит линии и дуги таким образом, чтобы они следовали форме контура в этом направлении.
• Щелкните ЛКМ для размещения сегментов и выхода из режима следования.
• Завершите трассировку, как необходимо.

Доступные режимы устранения конфликтов трассировки

Как упоминалось ранее, реакция интерактивного трассировщика на существующие в документе платы объекты, такие как контактные площадки других цепей, определяется текущим режимом разрешения конфликтов. Набор доступных в процессе трассировки режимов разрешения конфликтов задается в диалоговом окне Preferences, на странице PCB Editor - Interactive Routing.

Режимы разрешения конфликтов включают в себя:

• Ignore Obstacles (Игнорировать препятствия) – игнорировать существующие объекты (трассировка может быть размещена свободно). Нарушения будут выделены.
• Push Obstacles (Расталкивать препятствия) – расталкивать существующие трассы и переходные отверстия для освобождения пространства для новой трассы.
• Walkaround Obstacles (Обходить препятствия) – пытаться найти обходной путь вокруг существующих объектов. Допустимое расстояние до других объектов определяется применяемым правилом проектирования Clearance.
• Stop At First Obstacle (Остановить на первом препятствии) – в этом режиме, модуль трассировки прекратит работу при первом встреченном препятствии.
• Hug And Push Obstacles (Огибать и расталкивать препятствия) – в этом режиме, трасса будет проходить близко к существующим объектам и расталкивать их лишь в том случае, если будет недостаточно пространства для трассируемых сегментов.
• AutoRoute on Current Layer (Автоматически трассировать на текущем слое) – этот режим использует возможности автотрассировки при интерактивной трассировке, автоматически выбирая между расталкиванием и обходом для достижения наименьшей общей длины трассы.
• AutoRoute on Multiple Layers (Автоматически трассировать на множестве слоев) – этот режим также использует возможности автотрассировки при интерактивной трассировке, автоматически выбирая между расталкиванием, обходом и изменением слоя для достижения наименьшей общей длины трассы.

Динамическое отображение границ зазоров в процессе трассировки

Вам когда-нибудь приходилось задумываться, почему в процессе интерактивной трассировки нельзя проложить трассу через определенный зазор? Это некорректно задано ограничение правила, или, может, к этой цепи применено не то правило? Чтобы помочь в определении и понимании влияния правил проектирования, существует возможность динамического отображения границ зазоров, которая показывает, сколько свободного пространства доступно для трассировки.

У функции отображения границ зазоров есть два режима: отображение границ зазоров в виде затененной недоступной области вокруг всех объектов на всей плате и уменьшение области зазоров до круглой зоны вокруг курсора.

В процессе трассировки вы можете динамически отображать зазоры вокруг существующих объектов в рабочей области. Используйте сочетание клавиш Ctrl+W, чтобы включать и отключать эту возможность в процессе трассировки.

Включение динамического отображения границ зазоров

Включение динамического отображения границ зазоров осуществляется с помощью опции Display Clearance Boundaries в диалоговом окне Preferences, на странице PCB Editor - Interactive Routing.

Включение опции на странице PCB Editor - Interactive Routing диалогового окна Preferences.

• Если опция Display Clearance Boundaries включена, то недоступная область, определяемая существующими объектами + применяемым правилом для зазора, будет отображаться при интерактивной трассировке в виде полупрозрачного полигона.
• Если включена опция Reduce Clearance Display Area, то эта область будет отображаться в локальной области вокруг трассируемого участка платы. Если эта опция отключена, то недоступная область будет отображаться для всего слоя, как показано на видео ниже.

Если необходимо, недоступную область можно отобразить для всех проводящих объектов текущего слоя.

Стратегии выделения трасс

Выделение является базовым действием для всех аспектов проектирования, в том числе при работе с существующей трассировкой. Если необходимо провести сглаживание или удаление некоторых трасс, их нужно сначала выделить.

Выделение внутри и на границе рамки

В редакторе плат можно выделять объекты, полностью попадающие в рамку, либо те, которые попадают в рамку и на ее границу. Режим зависит от направления перемещения мыши в процессе выделения объектов рамкой:

	Режим Select Within – зажмите ЛКМ и перемещайте мышь слева направо для создания синей рамки и выделения всех видимых незаблокированных объектов, полностью попадающих в границы рамки.
	Режим Select Touching – зажмите ЛКМ и перемещайте мышь справа налево для создания зеленой рамки и выделения всех видимых незаблокированных объектов, которые попадают в рамку и на ее границу.

Расширение набора выделенных трасс

Обычной ситуацией является необходимость выделения множества объектов, которые касаются, например, сегмента трассы разведенной цепи или линии соединения неразведенной цепи. Относительно простой задачей является выделение набора сегментов трасс, которые идут параллельно друг другу, с помощью рамки, касающейся этих сегментов (Select Touching), как описано выше. Но интерактивное выделение целых трасс может оказаться затруднительным.

Но это можно легко сделать – выберите один или несколько сегментов и затем расширьте выделенный набор, включив в него касающиеся трассы, с помощью клавиши Tab, как показано на видео ниже.

Демонстрация способов выделения трассировки

Демонстрация способов выделения

Прочие настройки и возможности интерактивной трассировки

Существует ряд дополнительных настроек интерактивного трассировщика, которые находятся в диалоговом окне Preferences, на странице PCB Editor - Interactive Routing. Важно понимать роль этих настроек, чтобы получить максимальный полезный эффект от интерактивной трассировки.

Automatically Terminate Routing (Автоматически завершать трассировку)

• Включите эту опцию, чтобы автоматически завершать трассировку текущей цепи, если была достигнута целевая контактная площадка. Если эта опция отключена, используйте ПКМ или клавишу Esc, чтобы прекратить трассировку соединения (эта опция включена по умолчанию).

Automatically Remove Loops (Автоматически удалять петли)

• Существующую трассу можно легко переопределить, просто проложив новую трассу. Начните интерактивную трассировку в любом месте существующей трассы, проложите новую трассу и соедините ее со старой трассой, где нужно. Когда новая трасса будет соединена с существующей, все сегменты, образующие петлю, будут автоматически удалены, если опция Remove Loops включена (эта опция включена по умолчанию).

  
  Чтобы повторно проложить трассу, просто создайте новую – когда новая трасса будет соединена со старой, будет образована петля, и Altium Designer автоматически удалит эту петлю, если включена соответствующая опция.

• Обратите внимание, что в некоторых случаях необходимо, чтобы определенные цепи создавали петли (несколько трасс к одной точке) – например, для цепей питания. Вы можете выборочно отключить удаление петель для таких цепей – для этого в панели PCB, в режиме Nets, дважды щелкните ЛКМ по названию цепи; будет открыто диалоговое окно Edit Net, где можно включить или отключить опцию Remove Loops для этой конкретной цепи.
• Удаление петель – нажмите сочетание клавиш Shift+D в процессе трассировки для включения/отключения режима удаления петель. Интерактивный трассировщик останется в этом режиме, пока этот режим не будет отключен (включение/отключение режима работает только в процессе интерактивной трассировки). Существующие петли будут сохранены, если удаление петель включается повторно и продолжается трассировка цепи, которая содержит петли.

Routing Gloss Effort (Эффективность сглаживания трасс)

• При перемещении курсора в процессе интерактивной трассировки, модуль трассировки ищет наиболее короткий путь от положения последнего щелчка до текущего положения курсора. Опция Routing Gloss Effort определяет, насколько хорошо этот путь может быть сглажен и как может быть уменьшено количество изломов.
• Текущая настройка опции Routing Gloss Effort отображается в строке состояния. Используйте сочетание клавиш Ctrl+Shift+G для переключения между вариантами этой настройки. Обратите внимание, что чем сильнее сглаживание, тем меньше изломов будет иметь итоговая трасса. Текущий режим отображается в информационном окне Heads Up display и строке состояния.
• Сглаживание также можно временно подавить в процессе интерактивной трассировки, зажав клавиши Ctrl+Alt.
• Сглаживание является ресурсоемкой задачей, которая выполняется в фоновом режиме. Ее действие может сказаться на производительности интерактивного трассировщика, в частности при одновременной трассировке множества цепей. Чем сильнее сглаживание, тем больше времени уходит на проведение вычислений.

Look Ahead Behavior (Поведение в режиме упреждения)

• В процессе интерактивной трассировки, прокладываемые трассы отображаются заштрихованными или контурными (пустыми). Заштрихованные сегменты будут проложены при следующем щелчке ЛКМ.
• Целью контурных, или упредительных, сегментов является планирование наперёд, которое позволяет проектировщику определить, где будет проложен следующий сегмент, без необходимости его фиксации. В процессе трассировки вы можете включать и отключать режим Look Ahead с помощью клавиши 1.

  
  Контурные, или упредительные, сегменты используются для планирования размещения последующих сегментов.
  Нажмите клавишу 1 для включения и отключения режима Look Ahead.

Сочетания клавиш, доступные в процессе интерактивной трассировки

• Используйте клавишу * на цифровой клавиатуре для переключения на следующий доступный слой, с добавлением переходного отверстия.
• Зажмите клавиши Ctrl+Shift и вращайте колесо мыши для переключения на следующий доступный слой, с добавлением переходного отверстия.
• Используйте сочетание клавиш Shift+R для переключения между доступными режимами разрешения конфликтов трассировки.
• Используйте сочетание клавиш Shift+Пробел для переключения между доступными режимами углов (подробнее). Для режимов с дугами на углах используйте клавиши "," и ".", чтобы увеличивать или уменьшать размер дуг.
• Используйте клавишу Пробел для переключения направления угла.
• Используйте клавишу Backspace для удаления последнего размещенного сегмента(-ов).
• Используйте сочетание клавиш Shift+W для открытия диалогового окна Choose Width и изменения ширины трассировки.

• Для переключения на следующий доступный сигнальный слой и вставки переходного отверстия:

  • Нажмите клавишу * на цифровой клавиатуре, или
  • Используйте сочетание клавиш Ctrl + Shift + Вращение колеса мыши.
• Если вы щелкнули ЛКМ по переходному отверстию или сквозной контактной площадке для начала трассировки, но затем поняли, что находитесь не на том слое, нажмите клавишу L для переключения между доступными сигнальными слоями без добавления переходного отверстия.
• Используйте сочетание клавиш Ctrl+ЛКМ, чтобы интерактивный трассировщик попытался автоматически завершить текущую трассу.
• Используйте сочетание клавиш Shift+F1 в процессе трассировки для отображения доступных сочетаний клавиш команды.

• Команды, доступные при изменении слоя:

  • Используйте сочетание клавиш Ctrl+L, чтобы открыть список доступных слоев, затем щелкните ЛКМ для выбора целевого слоя.
  • Используйте клавиши от 1 до 10 для быстрого переключения к слою с соответствующим номером.
  • Откройте панель Properties для отображения в разрезе перехода, который будет использоваться для изменения слоя.

Что дальше?