Математические модели и алгоритмы автоматизированной разводки соединений печатных плат и БИС

• Автор: Полубасов, Олег Борисович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 112 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. ПРОБЛЕМЫ И СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ.

1.1.роблемы представления коммутационного пространства

1.2. Проблемы прокладки трасс

1.3. Проблемы минимизации числа межслойных переходов

1.4. Выводы

ГЛАВА И. МИНИМИЗАЦИЯ ЧИСЛА МЕЖСЛОЙНЫХ ПЕРЕХОДОВ

2.1. Расслоение совмещнной топологии

2.2. Редукция графа доменов

2.3. Пример редукции графа доменов.
2.4. Дополнительный набор преобразований.
2.5. Точки разветвления трасс и планарные контактные площадки
2.6. Выводы
ГЛАВА III. ЗАДАЧА ЛОКАЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ РАССЛОЕНИЯ НА ЭТАПЕ МАКРОТРАССИРОВКИ
3.1. Разбиение монтажного пространства на клетки.
3.2. Минимизация числа требуемых слов.
3.2.1. Ориентация рбер. Сведение к полиномиальной задаче
3.2.2. Алгоритм минимизации числа слов
3.3. Минимизация количества межслойных переходов.
3.3.1. Комбинаторная постановка задачи.
3.3.2. Ориентация рбер. Задача о распределении ресурсов в сетевом 1рафике работ
3.3.3. Алгоритм минимизации числа переходов.
3.4. Однослойная технология.
3.5. Планарные клеммы.
3.6. Выводы.
ГЛАВА IV. КОНТРОЛЬ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ
СООТНОШЕНИЙ МЕЖДУ ОБЛАСТЯМИ ТОПОЛОГИИ
4.1. Анализ традиционных алгоритмов.
4.2. Квазитриангуляция
4.3. Выводы.
ГЛАВА V. РЕДАКТИРОВАНИЕ ТОПОЛОГИИ.
5.1. Плавно изгибающиеся проводники.
5.2. Перемещение элементов с сохранением разводки.
5.3. Выводы.
ГЛАВА VI. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ. ПРОГРАММНЫЙ
КОМПЛЕКС ТРАССИРОВКИ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
Егее8у1еоис.
6.1. Технические характеристики РгееБуеРоДе
6.2. Режимы и функции Егее8у1еКоШе.
6.3. Сравнение с другими системами
6.4. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Доказательство существования среди всех возможных вариаций метрической формы печатного проводника (при заданном топологическом его расположении относительно контактов и других проводников) единственной формы, обладающей наименьшей длиной при соблюдении заданных зазоров между этим проводником и другими элементами печатного монтажа, и независимости этой формы от порядка обработки проводников. Методика перемещения компонентов на оттрассированиой печатной плате с сохранением целостности цепей и соблюдением заданных зазоров с целью уменьшения длины трасс и занимаемой площади или с целью увеличения зазоров. По мнению автора, основная практическая ценность работы заключается в создании программного комплекса Ргееу1еЯоШе, зарегистрированный в Российском агентстве по патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ) под номером от г. Комплекс тестировался и показал отличные результаты на платформах: MS-DOS ver 5-7; OS/2 v3, сессия DOS; Windows , , сессия DOS; Windows NT v. DOS. Результаты диссертационной работы в виде программного комплекса FreeStyleRoute используются для разводки печатных плат на предприятиях Санкт-Петербурга, Москвы, Одессы, Арзамаса и Рыбинска. Кроме того, комплексом пользуется большое количество частных лиц. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе СПбГУТ им. М.А. Бонч-Бруевича, СПбГЭТУ (ЛЭТИ), СЗТУ и Одесского Политехнического Института. Комплекс доступен в сети INTERNET на сайтах: http://steve. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на зональной НТК “Автоматизация проектирования РЭА и ЭВА” (Пенза, г. IITK "Совершенствование технических средств связи для решения проблем информатизации общества в новых условиях хозяйствования" (Ленинград, г. НТК “Автоматизация проектирования РЭА и ЭВА” (Пенза, г. НТК “Автоматизация проектирования РЭА и ЭВА” (Пенза, г. НТК "Современные технологии обучения" (С. Пегербург, г. НПК "Системы и средства передачи и обработки информации" (Одесса, г. НТК "Современные технологии обучения" (С. Петербург, г. II международной НТК студентов, аспирантов и молодых специалистов стран СНГ “Техника и технология связи” (С. Петербург, г. НТК "Современные технологии обучения" (С. Петербург, г. Одесса, г. НПК конференции “Системы и средства передачи и обработки информации” (Одесса, г. НПК “Современные информационные и электронные технологии” (Одесса, г. По материалам диссертации опубликовано печатных работ, из них 1 авторское свидетельство, 3 статьи и тезисов докладов на научно-технических и научно-практических конференциях. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы, включающего 1 наименование. Основная часть работы изложена на страницах машинописного текста, содержит рисунков и 2 таблицы. Во введении кратко освещён предмет исследования, обоснована актуальность темы диссертационной работы. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая ценность результатов. Кратко описано содержание диссертации по главам. В первой главе описано современное состояние методов проектирования печатных плат, выявлены их основные недостатки и сформулированы некоторые из остро нуждающихся в решении проблем. Во второй главе предложен эффективный алгоритм глобальной минимизации числа межслойных переходов. В третьей главе сформулирована и решена проблема локальной минимизации числа межслойных переходов в задаче макротрассировки. Сформулированы четыре прикладных задачи и даны полиномиальные алгоритмы решения каждой из них. В четвертой главе предложена математическая модель коммутационного пространства, позволяющая эффективно производить проверку соблюдения заданных зазоров между элементами печатного монтажа. В пятой главе показано существование выделенной формы печатного проводника, обладающей наименьшей длиной. Также показана возможность перемещения компонентов на уже оттрассированной плате с сохранением целостности разводки. В шестой главе приведены результаты экспериментальных исследований разработанных алгоритмов и программ. Проводится сравнительный анализ с автоматическим трассировщиком Specctra фирмы Cadence Design Systems (США), одним из мировых лидеров в области разводки печатных плат. В заключении сформулированы основные научные и практические результаты работы. В приложении даются сведения, подтверждающие использование полученных результатов в народном хозяйстве страны.