Mentor CES使用介绍
本介绍从我们使用Expeditionpcb的流程角度介绍如何利用CES快速设置物理规则和电气规则。对于Allegro转换的Expedition数据,原先CES是不支持的。从2005SP1起,CES已支持Allegro转换过来的数据。因此现在我们可以在协同设计流程中,直接采用Mentor的CES对进行转换过来的规则进行检查、纠正和输入复杂的高速电气规则。关于200SP1和CES使用的基本情况,可参见《Expedition2005SP1和AllExp2WayAssit使用说明》,本介绍重点在于电气规则的设置。希望能够通过该介绍使得能够理解CES设置规则机理,输入正确的合适并能够为工具所支持的规则,既简单能够使得布线工具支持,同时也能很好地符合电气要求。
本介绍分为三个部分:1 CES界面和基本设置 2 物理规则设置 3 电气规则设置。
1. CES 界面和基本设置
将数据从Allegro转换到Expedition后,启动Expeditionpcb后,点击Setup-Project Intergration,按下图所示,勾选使用CES。
然后点击Setup-Constraints启动CES,我们可以看到Setup菜单条的发生了变化,Net Class和Net Properties菜单条项现场变成了一个Constraints。点击Constraints,就启动了CES。
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现在我们可以通过CES来方便地设置所有物理规则和电气规则。如果Allegro已经设置了一些物理规则和差分对定义,这时,使用者可以在CES看到原来在Allegro设置的线宽和间距规则,也可以看到在Specctraquest中定义的差分线定义、匹配对。由于目前版本的转换器并不能完全100%地将Specctraquest中定义的所有约束一一传递到CES中,使用者需要在CES中重新检查、补充相应的约束。为此,建议不要在SQ设置过多的高速约束,一切移到CES设置,这样可以节约时间。 如下图,我们可以看到CES的界面是非常直观的。界面中间右边是约束表单,左边是约束分类窗口。当选中左边约束分类窗口的某个类别,那么右边的表单就出现该类别的表单。约束表单分成多个页面,和右边的约束分类类别相对应。信息记录窗口输出当前动作的情况,可以根据这些信息了解相关情况。注意约束输入工具图标是随当前状态变化的,当发现约束工具图标处于Disable状态时,你可以在左边的约束分类窗口中检查当前所选定的约束类别是否正确,只有选择正确的约束类别后,才能激活相应的约束工具图标。
另外,约束分类窗口和约束表单窗口中大多数条项用户是无法进行删除的,比如网络和器件,但用户可以删除差分对定义、Xnet、Pinpairs这些定义。
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下面对进入CES后的首先要处理的要点进行说明。第一步和进入Cadence的CMS一样,要先进行必要的设置。在CES窗口,点击Edit-Preferences,设置电源、地网络、哪些标号是属于分离元件。只有设置正确后,才能正确处理Xnet(即Expeditionpc中的Electrical Net)
Setup菜单-Prefrence下,比如必须将Diode的位号设别符好从缺省的D改为VD,在Resistor中添加RR。
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如果用户忘记将D修改,那么会在约束表单中发现它会通过IC器件把两个完全不同的网络看成了一个电气网络(电气网络概念:在CES中后缀为^^^的网络,一般有多个物理网络构成,和Cadence的Xnet概念相同)。
加入RR,是为了让CES将串过排组的信号线自动作为单个电气网络处理。如果没有加入此项,CES会把排组两端的线作为两个网络处理。Powers和Grounds也是为了处理Xnet而必须正确设置的。如下图,我们可以看到8MHWI<0>^^^ 这个电气网络有两个物理物理网络组成。
关于CES界面,和所有Windows界面软件一样,使用者很快就能上手
2. 物理规则设置
物理规则是PCB布线通用规则,主要是制造和装配工艺规则和一些特定区域的走线规则和一些网络的线宽。
设置规则前,应对物理规则的体系层次有个通盘的考虑。CES中其物理规则体系图如下、;
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下面按上述体系进行设置示例说明。先在左面CES分类窗口中,选中NetClass项,RMB创建所需要的Net Class。CES 可以支持网络类别层次化。网络类别创建后在右边的表格中修改缺省的数值。
Tracce和Via的设置如下图所示进行修改。
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按此步骤将所需要的网络类别创建完毕(并设置好Tracce和Via数值)后,就可以开始创建间距规则了,如下图。
间距规则创建完成后,就是为各网络类别分配所需要的间距规则。注意,一定要选中右边约束表格中的Clearance页面后才能出现下图的约束输入图标。从下图中,可以看到有三个约束输入图标。
图标就是为网络类别分配间距规则,
图标是设置常规间距规则,
是用于设置封装和封装之间的间距规则。
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为网络类别分配间距规则步骤如下图所示:
封装间距的设置和常规规则设置方法见下图:
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封装间距的设置和常规规则设置方法见下图:
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最后,可以设置侧则规则,即区域规则。
最后一步是给所有网络分配网络类别。在CES中可以非常方便地进行分配和重分配,可以通过匹配符进行查询所需的网络名。
正确合适地命名网络类型名和添加合适的层次结构,有利于理解和记忆。
3. 电气规则设置
下面介绍高速规则的设置。高速规则,即CES中的电气规则。在CES中可按下图所示层次进行设置。
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在开始设置电气规则前,对于含有较多网络的设计最好是先进行网络分类,这样不但看起来清晰,而且也非常有利设置电气规则。所谓分类是指将具有某些网络归类,根 据需要可以继续按层次进行分类。如下图中将8MHW线归成了一个类别。同一个类别的网络,它们应该具有相同的电气规则。
在给网络分完类别后,接下来就可以创建布线模板了。模板通常是通过仿真创建或重用过去的模板。我们现在在CES可以根据器件厂家提供的Guide来设置布线模板。
创建布线模板的步骤如下图所示,将鼠标对准某个参照网络后RMB 选择OK就完成了模板的创建。
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然后选择约束表单Contraints Template页,就可以看到该模板的内容,包括器件、管脚、网络和pin对等信息。下图是一个模板页面。
关于如何设置模板内容这里先不介绍。有了模板,下面就是将模板赋予网络。首先在赋予网络前,需要进行模板匹配检查,4个步骤如下,注意检查匹配报告。
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接下来就是将模板赋予匹配的网络上,点击菜单Edit-Apply Contraint Template后,按下图7步进行。
也可以直接选中网络后,RMB直接赋予,如下图所示。这种方法不如上面的方法,因为少了匹配检查。
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模板可以输出,保留下来给其它设计使用。要输出这些模板,选中Contraint Templates页面后,点File-Export。同理,也可以通过File-Import调入库中的模板设置
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首先选择Nets表单后,RMB进行约束类别的创建,尽可能分层次进行。
然后将相关网络分配给相应的约束类别。
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对于差分线,CES是按电气网络进行创建的。CES能够支持根据命名特点自动进行差分线配对。下图所示的方法使得可以快速地创建差分线对。注意差分线必须属于同一个网络类别。
对于单对线,直接选中两根单线后按RMB进行创建,如下图所示:
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差分线约束设置有关含义见下图:
在设置Topology前,先说明一下PP和PT的差别。PP是一对物理管脚,对PP之间的网络可以设置约束属性,PP是用户通过Edit-Pin Pairs Add Pin Pairs创建的。而PT是布线必须按照的走线方向顺序,PT可以含有虚拟点,它是通过Net Order创建的。下图是一个PP和PT的示例说明
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在CES中,MST是最常见的,多少非约束类线多采用该Topology,可以任意次序走线。
其次是顺序走线,从Driver开始,最后到短接电阻结束。MST和Chained都不包括虚拟点。
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第三种类型是T 型号,中间为虚拟点。其特点是上下两个分支基本对称。
第四种是Star 型,中间也为虚拟点,但是其含有两个以上的分支,而且往往长度要求各不相同。
第五种是H树 型,含有多个虚拟点,通常用于全局Clock分配。
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最后一种是Complex型,必须通过Pinset进行设置。如何选择Topology取决于电气要求。大多数时候,对于电气网络往往需要通过Custom来定义FT和PP,其过程如下图:
由于CES支持电气网络,因此等长规则对于两Pin连接或串接连接是非常方便的,
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直接加入匹配标识符就可以了。匹配组标识符以字母开头,可以通过下划线添加字母或数字,也可以直接以数字为标识符。
而对于其它复杂的网络、如pp之间的关系则必须通过布线模板来进行设置或采用延迟公式来表示。CES采用Expedition原表达公式,另外支持常量和变量。下面为一个设置例子。 设计要求如下图:
具体设置过程如下:
首次给A段设置约束,为此创建一个常量Data_within=3500th和一个变量Data_all. 3500th满足大于1500th小于5000th的要求。
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th
A段线长必须符合第一个延迟公式,即为Data_within-B+/-50,同时必须符合第二个延迟公式,即为Data_all-B+/-500th.
常量和变量通过点击菜单Edit-Vairables-Edit创建,如下图。
两个延迟公式的输入通过如下方式进行,
首先在A段PP的Formula栏中键入 =Data_within-,然后将鼠标点击B段的PP,再输出+/-50,这时完成了第一个公式的输入;然后加上#,A段PP自动跟在后面,
th
再输入=Data_all-,再点一下B段PP,这时B段的PP自动跟入,最后添加+/-500.
关于前仿真的部分和其它一些部分可以在后期考虑,目前就规则输入方面通过CES可以完成相关的设置。
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