FlowCAD prezentuje nową wersję programów OrCAD i Allegro

Przykładowe zmiany

Metoda ABM w PSpice

Poprzednia wersja OrCAD-a i Allegro 16.2, w której główny nacisk położono na miniaturyzację projektów, została bardzo przychylnie przyjęta przez użytkowników. Zawarta tam nowa technologia HDI (High Density Interconnect) była odpowiedzią na potrzeby konstruktorów w zakresie narzędzi ułatwiających projektowanie bardzo małych płytek drukowanych z dużą liczbą przelotek zagrzebanych oraz ślepych microVIA, które są coraz chętniej stosowane w dzisiejszych aplikacjach.

Tradycyjnie, sprawne zintegrowanie nowego rozwiązania z centralnym zarządzaniem regułami projektowymi Constraint Manager pozwoliło na dostarczenie użytkownikom wygodnego i zarazem wydajnego narzędzia EDA. Nowa wersja OrCAD-a i Allegro 16.3, jest przede wszystkim wydajna, co uzyskano przez znaczną redukcję często powtarzanych czynności edycyjnych oraz wprowadzenie elementów Design Reuse już do podstawowej wersji programu Allegro-L, które wcześniej były zarezerwowane dla zaawansowanych opcji rozszerzających.

Prezentacje wyraźnie pokazały, że suma wielu małych ulepszeń w sposobie edycji PCB silnie przyczynia się do poprawy wydajności projektowania. Przyznali to wieloletni użytkownicy OrCAD-a Allegro i wiele z obecnych osób, które dopiero rozważają zakup programów. Innym przykładem nowości jest Place Replicate. Jest to funkcja, która pozwala na łatwe kopiowanie podobnych lub identycznych struktur na płytce drukowanej.

Jeśli projektant musi stworzyć 32 identyczne lub bardzo podobne moduły, np. porty w układzie akwizycji danych, to teraz wystarczy zaprojektować jeden taki moduł, a resztę można utworzyć automatycznie. Moduł przeznaczony do takiej replikacji może zawierać ułożenie elementów, wytrasowane połączenia oraz obszary wylanej miedzi. Program, znając zaprojektowaną w ten sposób strukturę, będzie w stanie automatycznie wyodrębnić z netlisty pozostałe moduły i przygotować je do ułożenia na płytce.

Struktury HDI w widoku trójwymiarowym

Możliwe są także modyfikacje struktury modułu pierwotnego i automatyczne uaktualnianie takich zmian. Inną nowością prezentowaną na spotkaniach była trójwymiarowa przeglądarka projektowanych obwodów drukowanych. Jest ona zintegrowana ze wszystkimi produktami PCB OrCAD Allegro. Widok trójwymiarowy jest szczególnie przydatny do oglądania skomplikowanych struktur HDI, takich jak spiętrzone przelotki microVIA, których ocena w dwóch wymiarach nie jest łatwa nawet dla doświadczonego projektanta.

Dodatkowo wprowadzono możliwość edycji płytki w odwróconym widoku 2D. Podczas prezentacji przedstawiono także nowości dotyczące projektowania układów cyfrowych dużej częstotliwości. Obok zagadnień takich jak bezpośrednie wsparcie dla modeli IBIS w technologii Allegro SI pokazano nowe podejście do problematyki projektowania par różnicowych.

Jednym z najważniejszych parametrów charakteryzujących pary różnicowe jest tolerancja fazy, która określa dopuszczalną różnicę między długościami ścieżek tworzących parę. Zwykle ta tolerancja jest tak mała, że przy trasowaniu połączeń, już podczas zmiany kierunku połączenia faza jest tracona i wymagana jest korekta poprzez wprowadzanie dodatkowych segmentów ścieżek pozwalających na wyrównanie długości.

Allegro oferuje dwie możliwości kontroli fazy dla par różnicowych: statyczną i dynamiczną. Statyczna polega na wprowadzaniu elementów korygujących długość w dowolnym miejscu wyrównywanej ścieżki tak, aby ostatecznie ich długości były równe z dokładnością do przyjętej tolerancji fazy. Metoda ta jest wystarczająca dla wielu zastosowań, jednak w przypadku bardzo szybkich sygnałów jest krytyczne, aby elementy korygujące długość zostały umieszczone jak najbliżej miejsca, w którym wystąpiło przekroczenie tolerancji, co zapewnia metoda dynamiczna.

Allegro PCB w wersji 16.3 pozwala na dynamiczne śledzenie takich przypadków i bieżące wprowadzanie odpowiednich korekt. Na rysunku widać żółte wypełnienie między ścieżkami tworzącymi parę różnicową, które sygnalizuje utratę fazy spowodowaną przez zmianę kierunku prowadzenia połączenia.

Nowe narzędzia

Dynamicznie kontrolowana tolerancja fazy

Zainteresowaniem cieszyło się także nowe narzędzie Cadence FPGA System Planner, które całkowicie zmienia podejście do projektowania FPGA w kontekście późniejszego projektowania PCB. Typowym problemem, z którym borykać się muszą projektanci układów FPGA, są częste żądania zmiany przypisania pinów zgłaszane przez projektantów PCB w celu optymalizacji trasowania ścieżek.

Wymusza to pracę iteracyjną, która ma wiele wad, w tym nieprzewidywalność czasu zakończenia projektu. Prezentowane nowatorskie podejście firmy Cadence zakłada rozpoczęcie projektu w oparciu o narzędzie, które jest w stanie zadbać o najbardziej optymalne przyporządkowanie pinów, zanim inżynierowie FPGA przystąpią do pracy. Cadence FPGA System Planner wykorzystuje zawarte w elementach bibliotecznych informacje na temat budowy układów FPGA.

Projektantowi pozostaje wprowadzenie propozycji wzajemnego położenia układów scalonych oraz zdefiniowanie grup połączeń pomiędzy nimi. Ostatnim etapem pracy z narzędziem jest wygenerowanie trzech rodzajów informacji, które zostaną przekazane odpowiednim grupom projektantów: schemat połączeń w formacie OrCAD Capture lub HDL, zapis przyporządkowania pinów układu FPGA do poszczególnych funkcji w formacie VHDL lub Verilog oraz zapis wzajemnego ułożenia elementów, który będzie wykorzystany w projekcie PCB.

Te trzy rodzaje informacji pozwalają na rozpoczęcie jednoczesnego procesu projektowego, który ma ogromną szansę zostać zakończony w ramach pierwszego podejścia. Uczestnicy spotkań uznali, że jest to jedno z najbardziej oczekiwanych rozwiązań w branży elektronicznej, pozwalające na wykonanie projektu w założonym czasie i umożliwiające znaczne ograniczenie kosztów projektowania.

Kolejnym interesującym zagadnieniem była integracja programu TimingDesigner z Allegro SI. TimingDesigner pozwala na wygenerowanie statycznych diagramów czasowych, np. dla technologii DDR2, uwzględniających rzeczywiste wartości opóźnień dla poszczególnych sygnałów. Umożliwia on wykonanie symulacji dla różnych szybkości działania buforów, co w rezultacie pozwala na dobranie reguł projektowych high-speed dla konstruktora PCB.

Metoda pozwala na zapewnienie zgodności zaprojektowanego połączenia pomiędzy IC z wymaganiami wybranego protokołu transmisji danych. Narzędzie rozróżnia także rzeczywiste wartości propagacji sygnałów na poszczególnych warstwach PCB oraz opóźnienia wnoszone przez przelotki. Uzupełnieniem do klasycznego procesu projektowania PCB jest moduł Nextra formy Mecadtron, który wspiera projekty składające się z więcej niż jednej płytki, łączone złączami w mechaniczną całość.

Interfejs programu Cadence FPGA System Planner

Nextra oferuje trójwymiarową wizualizację tak złożonego projektu oraz wirtualne operacje edycyjne, które mają na celu dopasowanie mechaniczne lub usunięcie kolizji. Na ilustracji pokazano, jak wygląda wirtualne przesuwanie jednego ze złączy. Wprowadzone zmiany są następnie przekazywane w natywnym formacie do programów eCAD i mCAD.

Usługi

Oprócz demonstracji oprogramowania na imprezie prezentowane były usługi w zakresie kontraktowej produkcji elektroniki, które przedstawił sponsor Roadshow, firma Soft com. W wygłoszonej prezentacji zainteresowaniem cieszyły się zaawansowane obwody drukowane, w których stosuje się technologię High Density Interconnect.

Soft com dostarcza obwody drukowane najwyższej jakości, do 40 warstw z laserowo wykonywanymi microVIA. Prezentowano typowe przekroje płytek wielowarstwowych, omawiano detale konstrukcyjne obwodów wymagających kontroli impedancji. Przedstawiono również usługę zaawansowanego montażu kontraktowego oraz kompletacji elementów.

Tomasz Górecki
FlowCAD