Курсовая работа: Проектування друкованих плат пристроїв компютерних систем
Рисунок. 3.15 - Нумерація виводів мікросхем
Рисунок. 3.16 - Орієнтація мікросхем на платі
Аналогічно проводиться розміщення в вузлах Т1, Т2, Т3.
Рисунок. 3.17 - Координатна сітка для вузлів Т1, Т2
Рисунок. 3.18 - Розміщення елементів в узлі Т1
Рисунок. 3.19 - Розміщення елементів в узлі Т2
В узлі Т3 тільки 1 елемент, тому його розміщення не розглядається.
4 ТРАСУВАННЯ СПОЛУЧЕНЬ
4.1 Алгоритм Лі
Для сполучення виводів мікросхем в відповідності з електричною принциповою схемою необхідно використати заданий алгоритм трасування. В процесі трасування слід виконати наступні основні етапи:
1) отримання списку сполучень (табл. 4.1),
2) визначення порядку прокладки сполучень,
3) трасування окремих сполучень.
Використовуючи один з заданих алгоритмів здійснюється попереднє трасування на одній площині. В процесі трасування необхідно мінімізувати геометричні параметри сполучень: довжину, число пересічень, кількість згибів.
Проводиться трасування вузла Т1.
Таблиця 4.1- Список сполучень вузла Т1
Провідник | Сполучення | Елементний комплекс | Примітка |
1 | D5: 24,D6: 24, D4: 14 | Іспити | |
2 | D5: 12,D6: 12, D4: 7 | "Земля" | |
3 | D5: 1, Ш:a1 | V1 | |
4 | D5: 4, Ш:a6 | V6 | |
5 | D5: 2, D1:5, D2:1 | V7 | |
6 | D5: 3, D2:2 | V8 | |
7 | D5: 5,D5:7 ,Ш:a22 | V9 | |
8 | D5:10, D5:8, Ш:a7 | V10 | |
9 | D5:15,D5:16, Ш:a8 | V11 | |
10 | D5:18, D4:1, Ш:a23 | V13 | |
11 | D4:4, Ш:a9 | V14 | |
12 | D6:2,D6:3, Ш:a10 | V15 | |
13 | D6:5,D6:7, Ш:a24 | V16 | |
14 | D6:8,D6:9, Ш:a11 | V17 | |
15 | D6:11,D6:17, Ш:a25 | V18 | |
16 | D6:15,D6:16, Ш:a12 | V19 | |
17 | D6:18, Ш:a26 | V20 | |
18 | D6:19, Ш:a27 | V21 | |
19 | D5:11,D5:17,D4:2,D4:3,D6:14 | V22 | |
20 | D6:1,D4:5 | V23 | |
21 | D6:4,D4:6 | V24 |
Суттєвість хвильового алгоритму Лі полягає в наступному:
1. Плата розбивається на прямокутні осередки, в результаті чого утвориться дискретне робоче поле (ДРП).
2. Задається деяка функція F, що є критерієм якості шляху. В якості вагової функції F необхідно брати відстань від осередка А до розглядуваного осередка.
3. Осередку А ставимо в відповідність вагу 0, сусіднім з ній осередкам вага 1 і т. д. При цьому виникає числова хвиля, що буде розповсюджуватися від осередка А до осередка В, і як тільки фронт хвилі досягне осередка В, розповсюдження хвилі закінчується.
4. При русі від осередка В до осередка А по пройденим осередкам так, щоб числа зменшувалися монотонно, одержуємо трасу, що з'єднує осередки А і В.
Процес розповсюдження числової хвилі і проведення траси повторюється для всіх сполучень з табл. 4.1. Приклад проведення траси D6: 04 і D4: 06 показаний на рис. 4.1.
O | 1 | 13 | O | |||||||||||||||||
O | 2 | D5 | 14 | O | ||||||||||||||||
O | 3 | 15 | O | 16 | ||||||||||||||||
O | 4 | 15 | O | 16 | 15 | 16 | ||||||||||||||
O | 5 | 17 | O | 16 | 15 | 14 | 15 | 16 | ||||||||||||
O | 6 | 18 | O | 15 | 14 | 13 | 14 | 15 | 16 | |||||||||||
O | 7 | 19 | O | 14 | 13 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | ||||||||||
O | 8 | 20 | O | 13 | 12 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |||||||||
O | 9 | 21 | O | 12 | 11 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | ||||||||
O | 10 | 22 | O | 11 | 10 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |||||||
16 | O | 11 | 23 | O | 10 | 9 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |||||
16 | 15 | O | 12 | 24 | O | 9 | 8 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |||
16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |
16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | O | 1 | 13 | O | 12 | 13 | 14 | 15 | |
14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | O | 2 | D6 | 14 | O | 13 | 14 | 15 | 16 |
15 | 14 | 13 | 12 | O | 1 | 8 | O | 4 | 3 | 2 | O | 3 | 15 | O | 14 | 15 | 16 | |||
16 | 15 | 14 | 13 | O | 2 | D4 | 9 | O | 3 | 2 | 1 | O | 4 | 15 | O | 15 | 16 | |||
16 | 15 | 14 | O | 3 | 10 | O | 4 | 3 | 2 | O | 5 | 17 | O | 16 | ||||||
16 | 15 | O | 4 | 11 | O | 5 | 4 | 3 | O | 6 | 18 | O | ||||||||
16 | O | 5 | 12 | O | 6 | 5 | 4 | O | 7 | 19 | O | |||||||||
17 | O | 6 | 13 | O | 7 | 6 | 5 | O | 8 | 20 | O | |||||||||
16 | O | 7 | 14 | O | 8 | 7 | 6 | O | 9 | 21 | O | |||||||||
16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | O | 10 | 22 | O | |||||||
16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | O | 11 | 23 | O | ||||||||
16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | O | 12 | 24 | O | |||||||||
16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | ||||||||
16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
Рисунок. 4.1 - Проведення траси D6: 04 і D4: 06
4.2 Алгоритм Хейса
Метод Хейса здійснює пошук найкоротшого шляху в багатошаровому ДРП між двома заданими осередками A і B. Для кожного шару i вводиться своє ДРПi. Однойменні осередки (вільні) можуть бути зв'язані переходами. Осередки можуть бути або зайнятими, або вільними. Кожному вільному осередку ставиться у відповідність індекс довжини Pi і індекс кількості переходів, причому при переході з шару в шар індекс довжини збільшується на 1. Індекс застосовується для зменшення числа переходів.
В процесі розповсюдження хвилі для кожного шару використовуються наступні масиви: ДРПi - стан осередків i-го шару; Li - поточного фронту хвилі в i-м шарі; Mi - осередки шару i сусідні до осередків з Li. При утворенні чергового фронту для i-го шару разом з осередками з Mi використовуються ті вільні осередки i-го шару, в яких можливий перехід з інших шарів і які мають той же індекс P.
Недолік методу: хвиля розповсюджується послідовно в кожному з шарів і незалежно, це приводить до великих витрат машинного часу.