自动路由:建立更好的路线

在全球定位系统(GPS)设备和在线地图服务变得可用且价格合理之前，规划一次越野旅行需要仔细研究地图，并决定选择最佳路线。我记得我父亲一坐就是几个小时，看着一张又一张地图，试图找到一条能给我们带来最佳度假体验的路线。在选定的路线上寻找住宿需要打一个又一个电话，以确定谁有最好的住宿和价格。

“时间是一个人所能花费的最有价值的东西。”

希腊哲学家泰奥弗拉斯托斯建议说，浪费时间是一种奢侈的、昂贵的开支。我们今天依赖的GPS设备和在线地图服务似乎是我们发现的自动路由应用程序的老大哥在PCB设计软件。在可视化和构建复杂布局时，手动布线给设计师带来一定程度的满足感和“感觉”，而自动布线通过决定轨道和过孔节省时间。

自动布线操作通过数值密集的过程，并取决于设计人员的能力定位组件还有示意图中的网。当设计人员为自动路由软件建立设计规则时，软件根据规则响应一条路由最大的可靠性还有信号强度。设计者通过选择网络和检查自动路由器动作的结果来保持控制。影响自动布线的电气和设计规则包括宽度、间隙、层和层方向、布线和规则优先级，以及SMD风扇控制。根据这些行为参数，自动路由器1)在PCB上设置每个网的方向和路由，2)为网提供路由顺序，3)使用路由顺序路由每个网。

设计人员利用精确的参数使自动路由能够正确地计算路由。给定设计规则参数的输入，元件间距和精心设计的路径，自动路由器完成PCB布局与走线长度和过孔的位置需要缓解信号串扰。此外，自动路由器还负责繁琐的任务，例如网的引脚到引脚路由。

对于速度慢的机器和忙碌的设计师来说，在密集的电路板上导航可能会变得乏味。

虽然设计人员或设计团队控制着组件的位置，但自动路由器的工作是在引脚和组件之间建立连接，帮助确保正确的连接散热，控制电磁干扰，可靠性，和信号的完整性。

路由潜力:选项，选项，选项!

自动路由方法包括基于网格的、基于拓扑的和基于形状的解决方案，以及一种称为交互式路由的新方法。网格路由器根据坐标将设计划分为网格段，同时指定每个网的起始引脚和结束引脚，并识别任何障碍。在布线过程中，软件遵循设计规则，避开障碍物。遵守设计规则还允许基于网格的自动路由器对任何违反规则的跟踪执行扫描和通过。如果存在规则违反，路由器将路由、检查和重新路由，直到设计通过规则或软件耗尽其选项。

架构的路由使用空间分析来映射棋盘空间，而不依赖于多边形形状或坐标。映射工具定义路由路径，然后使用路由算法将推荐路径转换为精确路由。空间分析形成一个三角地图，算法使用它来避开障碍物并建立点对点连接。

基于形状的自动路由采用无网格方法，识别障碍物的真实形状，将障碍物之间的空间定义为一系列矩形，并在生成路径时避开障碍物。该软件将每个形状视为多边形几何形状，与任何特定的路由网格没有关联。由于基于形状的路由只发生在直角和坐标上，因此与每个相邻形状相关联的路由路径只在垂直和水平方向上扩展。当路由路径沿着矩形的边缘时，该软件依赖于自适应路由算法，该算法使用冲突减少来发现网络的自然流动。

交互式路由通过寻址一个网络、一对不同的网络或一组选定的网络，将关于路由的一切都带到一个不同的层次。交互式路由的过程始于将设计从原理图转移到工作空间。然后，设计人员建立冲突解决规则，并使用交互式路由命令来选择垫、连接线、通道、部分完成的轨道或具有net属性的对象。当软件遵循设计规则并找到最近的电子对象，然后在试图定义从它们到光标位置的路径时，在任何对象周围编织时，就会发生交互性。设计团队可以调整路由轨道宽度吗在软件执行路由分配时，更改层、添加孔或更改孔的大小。

仍然需要人类!

自动路由器基于人工输入对路由过程建模，然后尝试自动复制路由过程。因此，限制是存在的。如果软件没有感知到手动路由将不适用于PCB的某个区域，则自动路由将无法提供解决方案。一旦自动布线软件完成了一个任务，设计人员必须确认布线结果与期望的结果一致。另一项检查包括确定路由结果是否遵循为关键网络建立的规则。

我们还没有完全自动化的电路设计。

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