一种通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法技术

技术编号:16456687 阅读:49 留言:0更新日期:2017-10-25 21:00
本发明专利技术公开了PCB设计领域中的一种通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法,包括通过Skill设计程序读取指定PCB的数据信息、转化为数学几何模型、对数学几何模型进行各项参数的调整与运算得到期望或是优化的结果、将处理后的结果转化为PCB的数据信息以及结束运行的步骤。本发明专利技术减少了设计人员的操作强度,通过数学几何模型建立的二、三维坐标系统和介入的数学运算可以极大的提高效率与精确能力,从而提高PCB设计效率与精确能力。

A method to assist PCB design by establishing mathematical geometry model

The invention discloses a PCB design in the field of a PCB aided design method through the establishment of mathematical geometry model, including through the Skill design program reads the specified PCB data information, into mathematical geometry model, the parameters of the adjustment and operation models have the desired or optimal results, after treatment the results into PCB data and the end of operation steps. The invention reduces operation intensity of design personnel, improve the efficiency and ability of accurate mathematical operations through the establishment of mathematical geometry model two and three-dimensional coordinate system and the intervention can greatly, so as to improve the design efficiency and precision capability PCB.

【技术实现步骤摘要】
一种通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法
本专利技术涉及电路板设计
,具体的说,是涉及一种通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法。
技术介绍
随着高速时代的发展,电子产品实现的功能越来越多,同时一个产品上的元器件也随之越来越多,从而使PCB设计将变得更复杂,新产品的研发周期越来越短。在传统的PCB设计过程中全部需要人工进行线路的设计、修改和调整。这不仅加重了操作工人的施工强度,同时影响了涉及过程的效率与精确度。上述缺陷,值得解决。
技术实现思路
为了克服现有的技术的不足,本专利技术提供一种通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法。本专利技术技术方案如下所述:一种通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、通过Skill设计程序,读取指定PCB的数据信息;步骤2、将读取指定PCB的数据信息转化为数学几何模型,建立二维、三维坐标系统及其相关参数定义;步骤3、业务处理模块中,通过人机交互程序,接受指令,通过对指定PCB数据信息转化的数学几何模型进行各项参数的调整与运算,从而得到期望或是优化的结果;步骤4、将处理后的结果,转化为PCB的数据信息;步骤5、运行结束。根据上述方案的本专利技术,其特征在于,所述Skill设计程序通过CADENCEAXLSKILL语言进行开发。根据上述方案的本专利技术,其特征在于,在所述步骤2中,将PCB上的走线转换成直线方程或弧线方程。进一步的,PCB的某一层中,完整走线定义为Neto,Neto为集合了n条直线的集合,则Neto的集合为Neto:Zn(L1L2…Ln),其中Ln的数学方程为Ln:anx+bny+cn=0(xnynxn'yn'),其中(xnynxn'yn')表示为该直线段的两点,an、bn分别x、y的系数,cn为常数项,Zn表示第n层,如2层,n可以是1或是2,n就是实际PCB的层数。根据上述方案的本专利技术,其特征在于,在所述步骤3中,通过矢量D对数学几何模型中的走线间距及方向进行调整。进一步的,在PCB走线间距优化自动调整过程中,(1)BUS信号中有M个网络在第n层,分别为Net1-M,定义Net1-M从起始换层孔的起点S1-M到终止换层孔的终点S'1-M,(2)记录其中的转折点及线段为:Net1中,转折点分别为S1、A1、B1……S'1,线段分别为L1-1、L1-2、L1-3……L1-N;Net2中,转折点分别为S2、A2、B2……S'2,线段分别为L2-1、L2-2、L2-3……L2-N;以此类推,NetM中,转折点分别为SM、AM、BM……S'M,线段分别为LM-1、LM-2、LM-3……LM-N;(3)定义:Net1:Zn(L1-1、L1-2、L1-3……L1-N),Net2:Zn(L2-1、L2-2、L2-3……L2-N),……NetM:Zn(LM-1、LM-2、LM-3……LM-N);(4)根据两点确定一条直线,则L1-1:ax+by+c=0(S1,A1),a、b、分别x、y的系数,c为常数项,进而可以确定Net1-M的方程为:Net1:Zn(a1-1x+b1-1y+c1-1=0(S1,A1))Zn(a1-2x+b1-2y+c1-2=0(A1,B1))……Zn(a1-Nx+b1-Ny+c1-N=0(X1,S'1)),X1为S'1前面一点,Net2:Zn(a2-1x+b2-1y+c2-1=0(S2,A2))Zn(a2-2x+b2-2y+c2-2=0(A2,B2))……Zn(a2-Nx+b2-Ny+c2-N=0(X2,S'2)),X2为S'2前面一点,以此类推,NetM:Zn(aM-1x+bM-1y+cM-1=0(SM,AM))Zn(aM-2x+bM-2y+cM-2=0(AM,BM))……Zn(aM-Nx+bM-Ny+cM-N=0(XM,S'M)),XM为S'M前面一点,(5)得到Net1-M为由只通过确定两点的直线方程的集合,通过对方程参数调整,对PCB走线间距优化调整。根据上述方案的本专利技术,其特征在于,在PCB通流能力检查的过程中,通过直线方程:a'x+b'y+c'=0对铜箔进行扫描,即扫描线为a'x+b'y+c'=0,其中a’、b’分别为x和y的系数,c’为常数项;强制直线方程过黄色高亮的铜箔区域内的一点,即检测点,监测点按XY方向增量的形式变动,精度高则增量小,反之增量大;在每一个检测点,扫描线a'x+b'y+c'=0从0-360度按角度增量变化,也就是直线斜率K的调整,精度高则角度增量小,反之角度增量大;记录扫描线a'x+b'y+c'=0通过扫描区域内最短的直线方程,相应就是铜箔的最小宽度,从而计算出铜箔的通流能力。根据上述方案的本专利技术,其有益效果在于,本专利技术通过利用数学几何模型对PCB设计数据进行读取、生成、修改调整、检查优化、精确测量等一系列的操作,减少了设计人员的操作强度,还可以扩展客户定制化的功能,通过数学几何模型建立的二、三维坐标系统和介入的数学运算可以极大的提高效率与精确能力,从而提高PCB设计效率与精确能力。附图说明图1为本专利技术的流程图。图2-4为本专利技术一个实施例中PCB项目的布线设计图。图5-6为本专利技术另一个实施例中PCB项目的布线设计图。图7为本专利技术确定三维坐标与PCB走线关系的示意图。图8-13为本专利技术应用实例一的设计示意图。图14为本专利技术应用实例二的设计示意图。具体实施方式下面结合附图以及实施方式对本专利技术进行进一步的描述:如图1所示,一种通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法,包括以下步骤:步骤1、通过CADENCEAXLSKILL语言设计开发Skill设计程序,读取指定PCB的数据信息。步骤2、将读取指定PCB的数据信息转化为数学几何模型,建立二维、三维坐标系统及其相关参数定义。步骤3、业务处理模块中,通过人机交互程序,接受指令,通过对指定PCB数据信息转化的数学几何模型进行各项参数的调整与运算,从而得到期望或是优化的结果。步骤4、将处理后的结果,转化为PCB的数据信息。步骤5、运行结束。如图2-6所示,在PCB项目的布线设计图中,加入了X与Y坐标轴,所有的PCB数据信息将都包含于这个二维的坐标系当中。在PCB项目的布线设计图中走线包括了直线与圆弧线。将PCB上的走线转换成直线方程(平面直角坐标系中的一个二元一次方程),用直线方程表示PCB走线上各直线形式的走线,通过直线方程来了解与计算该直线的空间方向、对称图形、距离计算、直线交点、对称轴、位置关系等。对于PCB设计来说,在调整、优化、检查走线也是同理,通过直线方程来处理PCB上面的走线了。PCB上的走线的圆弧段也是同理。前电子产品的功能多样化,尺寸又向小型化,导致实际PCB很难在一层可是2层来完成,目前绝大部分的PCB都是多层,甚至几十层。所以在上面二维的基础之上,加入Z轴来表示PCB的层(例:Z1表示TOP层,Zn表成第N层)。如图7所示,PCB的某一层中,完整走线定义为Neto,Neto为集合了n条直线的集合,在本实施例中,定义Neto主要分为ABC三点组成,其中BC段由L1-7组成,L1-7的直线方程表示为:L1:Zn(a1x+b1y+c1=0(x1y1x1'y1'))……L7:Zn(a7x+b7y+c7=0(x7y7x7'y7')本文档来自技高网...
一种通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法

【技术保护点】
一种通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、通过Skill设计程序,读取指定PCB的数据信息;步骤2、将读取指定PCB的数据信息转化为数学几何模型,建立二维、三维坐标系统及其相关参数定义;步骤3、业务处理模块中,通过人机交互程序,接受指令,通过对指定PCB数据信息转化的数学几何模型进行各项参数的调整与运算,从而得到期望或是优化的结果;步骤4、将处理后的结果,转化为PCB的数据信息;步骤5、运行结束。

【技术特征摘要】
1.一种通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、通过Skill设计程序,读取指定PCB的数据信息;步骤2、将读取指定PCB的数据信息转化为数学几何模型,建立二维、三维坐标系统及其相关参数定义;步骤3、业务处理模块中,通过人机交互程序,接受指令,通过对指定PCB数据信息转化的数学几何模型进行各项参数的调整与运算,从而得到期望或是优化的结果;步骤4、将处理后的结果,转化为PCB的数据信息;步骤5、运行结束。2.根据权利要求1所述的通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法,其特征在于,所述Skill设计程序通过CADENCEAXLSKILL语言进行开发。3.根据权利要求1所述的通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法,其特征在于,在所述步骤2中,将PCB上的走线转换成直线方程或弧线方程。4.根据权利要求3所述的通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法,其特征在于,PCB的某一层中,完整走线定义为Neto,Neto为集合了n条直线的集合,则Neto的集合为Neto:Zn(L1L2…Ln),其中Ln的数学方程为Ln:anx+bny+cn=0(xnynxn'yn'),其中(xnynxn'yn')表示为该直线段的两点,an、bn分别x、y的系数,cn为常数项,Zn表示第n层。5.根据权利要求1所述的通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法,其特征在于,在所述步骤3中,通过矢量D对数学几何模型中的走线间距及方向进行调整。6.根据权利要求5所述的通过建立数学几何模型来辅助PCB设计方法,其特征在于,在PCB走线间距优化自动调整过程中,(1)BUS信号中有M个网络在第n层,分别为Net1-M,定义Net1-M从起始换层孔的起点S1-M到终止换层孔的终点S'1-M,(2)记录其中的转折点及线段为:Net1中,转折点分别为S1、A1、B1……S'1,线段分别为L1-1、L1-2、L1-3……L1-N;Net2中,转折点分别为S2、A2、B2……S'2,线段分别为L2-1、L2-2、L2-3……L2-N;以此类推,NetM中,转折点分别为SM...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴均明睿王灿钟
申请(专利权)人:深圳市一博科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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