Место и маршрут - Place and route
Место и маршрут - это этап проектирования печатных плат , интегральных схем и программируемых вентильных матриц . Как следует из названия, он состоит из двух этапов: размещения и трассировки . Первый шаг, размещение, включает решение, где разместить все электронные компоненты , схемы и логические элементы на обычно ограниченном пространстве. Затем следует трассировка, которая определяет точную конструкцию всех проводов, необходимых для соединения размещенных компонентов. На этом этапе необходимо реализовать все желаемые соединения, соблюдая правила и ограничения производственного процесса.
Место и маршрут используются в нескольких контекстах:
- Печатные платы , при которых компоненты графически размещаются на плате и протягиваются провода между ними.
- Интегральные схемы , во время которых макет большего блока схемы или всей схемы создается из макетов меньших субблоков.
- ПЛИС , в которых логические элементы размещаются и соединяются между собой на сетке ПЛИС
Эти процессы похожи на высоком уровне, но фактические детали сильно отличаются. При больших размерах современных конструкций эта операция обычно выполняется средствами автоматизации электронного проектирования (EDA).
Во всех этих контекстах окончательный результат по завершении размещения и трассировки - это «макет», геометрическое описание расположения и поворота каждой части, а также точный путь каждого соединяющего их провода.
Иногда некоторые люди называют весь процесс размещения и маршрута «планировкой».
Печатная плата
Дизайн печатной платы происходит после создания схемы и генерации списка соединений . Сгенерированный список соединений затем считывается в инструмент компоновки и связывается с посадочными местами детали из библиотеки. Теперь можно начинать укладку и трассировку.
Размещение и разводка обычно выполняется в два этапа. Сначала нужно разместить компоненты, а затем провести соединения между компонентами. Размещение компонентов не является абсолютным на этапе трассировки, так как оно все еще может быть изменено путем перемещения и вращения, особенно в проектах, использующих более сложные компоненты, такие как FPGA или микропроцессоры. Их большое количество сигналов и их потребности в целостности сигналов могут потребовать оптимизации размещения.
Полученный дизайн затем выводится в формате RS-274X Gerber для загрузки в CAM-систему производителя.
Программируемая вентильная матрица
Процесс размещения и маршрутизации для FPGA обычно не выполняется человеком, а использует инструмент, предоставленный поставщиком FPGA или другим производителем программного обеспечения. Необходимость в программных инструментах обусловлена сложностью схемы внутри ПЛИС и функцией, которую разработчик желает выполнять. Проекты FPGA описываются с использованием логических схем, содержащих цифровую логику и языки описания оборудования, такие как VHDL и Verilog . Затем они будут подвергнуты автоматической процедуре размещения и маршрутизации для создания распиновки, которая будет использоваться для взаимодействия с частями за пределами FPGA.
Интегральные схемы
Этап размещения и маршрутизации IC обычно начинается с одной или нескольких схем, файлов HDL или предварительно маршрутизируемых IP-ядер или некоторой комбинации всех трех. Он создает макет IC, который автоматически преобразуется в маску в стандартном формате GDS II или OASIS .
История
Окончательный макет ранних микросхем и печатных плат хранили в виде ленты отказа от Rubylith на прозрачной пленке .
Постепенно автоматизация электронного проектирования автоматизировала все больше и больше маршрутных работ. Сначала это просто ускорило процесс внесения множества мелких правок, не тратя много времени на отклеивание и приклеивание ленты. Позже проверка правил проектирования ускорила процесс выявления наиболее распространенных типов ошибок. Позже автоматические роутеры ускорят процесс маршрутизации.
Некоторые люди надеются, что дальнейшие улучшения в автозаполнителях и автотрассировщиках в конечном итоге приведут к созданию хороших макетов без какого-либо ручного вмешательства. Дальнейшая автоматизация приводит к идее силиконового компилятора .