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Allgemeines zum Thema Autorouter

Das Thema Autorouter ist immer ein wenig heikel, weil die Anwender sich ein Programm wünschen, das mit künstlicher Intelligenz (IQ am besten höher als der des Users) die Entflechtung übernimmt.

Leider haben Autorouter in der Realität im Vergleich mit einem menschlichen Profi ihre Grenzen. Und je komplizierter das Projekt wird und je mehr sich der Entwickler deshalb wünscht, ich lass mir von einem Autorouter helfen, desto weniger leisten diese dann in Wirklichkeit. Das ideale Projekt für einen Autorouter ist ein digitale Schaltung, ohne größere Anforderungen an die Signalintegrität und an das Timing. Wenigstens doppelseitig soll die Platine sein und noch ordentlich Platz zwischen den Bauteilen zum Routen. Autorouter lieben desweitern, dass sie sich auf verschiedenen Kupferlagen in verschiedenen Vorzugsrichtungen bewegen dürfen. Das führt zwar anfangs zu übermäßig vielen Durchkontaktierungen, weil jede diagonale Verbindung in eine horizontale und eine vertikale sowie eine DuKo aufgeteilt wird. Dieses Vorgehen hat aber im Gegenzug eine verhältnismäßig hohe Entflechtungsrate zur Folge. In späteren Bereinigungsläufen können dann die DuKos wieder reduziert werden.

Sowie in einer Schaltung hohe Ströme fließen, hohe Spannungen vorhanden sind, Schmutzeffekte durch Übersprechen zu befürchten sind oder gar Timing-Probleme auftreten können, dann wird es für Autorouter schon ungemütlicher. Und das Problem entsteht ja nicht erst beim Entflechten, sondern schon die Bauteilplatzierung ist eine hohe Kunst. Wer die Bauteile einer einfachen Schaltung schlecht platziert, kann damit rechnen, dass diese schlecht bis gar nicht zu routen ist.

Beide Router arbeiten nach dem Prinzip, dass in mehreren Route-Läufen Fehler zunächst toleriert werden, später diese aber immer "teurer" werden, bis sie im letzten Durchlauf überhaupt nicht mehr erlaubt sind. Dieses "Schütteln" der Schaltung führt i.A. zu guten Ergebnissen, wenn man dem Router genügend viele Durchläufe erlaubt. Die beiden Router sind sog. Shape-Based-Router, die unabängig von einem Raster arbeiten.

Der ältere Contour-Router verwaltet seine Route-Flächen als Trapeze, was intern komplizierte graphische Algorithmen auf den Plan ruft. Da der Router bei größeren Layouts und entsprechend vielen Durchläufen leider immer mehr Speicher verlangt, kann es vorkommen, dass irgendwann das Auslagern von Speicher auf die Festplatte beginnt. Dadurch wird er dann leider immer langsamer. Der neue Hybridrouter verwaltet seine Inhalte auf andere Weise und ist somit in der Lage auch umfangreichere Projekt zu routen.

TARGET 3001! hat eine Schnittstelle zu den sehr leistungsfähigen SPECCTRA-kompatiblen Routern, die wirklich komplizierte Leiterplatten entflechten können. Wir selbst bieten den Autorouter ELECTRA ab € 595,- an, der Original SPECCTRA startet bei ca. € 10.000,-.

Geroutete Leiterbahnen in Luftlinien zurückverwandeln

um das Ergebnis des Autorouters zu löschen, fangen Sie bitte die ganze Platine mit M1H und drücken Sie die Taste [Entf]. Es verschwinden nur die autogerouteten Leiterbahnen. Wenn Sie jetzt ggf. nochmal [Entf] drücken, verschwinden auch die eventuell vorher handverlegten Bahnen. Erst wenn Sie jetzt erneut [Entf] drücken, löschen sich auch die Gehäuse. Zuviel gelöscht? Undo!

Das Platzieren der Gehäuse-Bauteile dauert mit dem Autoplacer zu lange

...die Luftlinien habe ich dabei eingeschaltet.

Schalten Sie die Ebene "Luftlinien" im Ebenendialog aus. TARGET muß nämlich nach jeder Platzierung eines Bauteils die Luftlinien neu berechnen.

Platzierungsrichtung des Autoplacers festlegen

Kann man bei dem Autoplacer eine Platzierungsrichtung der Gehäuse- Bauteile festlegen (z.B. alle Bauteile horizontal platzieren für das spätere Schwalllöten)?

Ja. Tragen Sie hierzu folgenden Parameter in die Eigenschaftsliste des entsprechenden Schaltplan-Symbols ein: Eigenschaft Wert AUTOPLACER_DREHEN 360

Der Eintrag 360 bedeutet: Drehverbot für dieses Bauteil.

Der Eintrag 180 bedeutet: Drehen des Bauteils um 180° (wenden).

Weitere Einträge sind nicht zulässig und werden ignoriert. Ebenso ist der Eintrag des °-Zeichens nicht zulässig. Die Platzierungsrichtung ist davon abhängig, wie das Gehäuse-Bauteil exportiert wurde. In unserer Bibliothek sind z.B. alle DIL-Gehäuse horizontal liegend abgespeichert. Eine Einstellung "360" bedeutet in diesem Fall, daß alle DIL-Gehäuse horizontal platziert werden (also Drehverbot). Möchte man eine vertikale Platzierung, dann muß man das Bauteil vertikal liegend abspeichern.

Sperrflächen im Layout definieren

Gibt es die Möglichkeit, daß man Sperrflächen im Layout definieren kann, um z.B. nur den digitalen Teil einer Schaltung platzieren zu lassen? Ja. Stellen Sie die Ebene 29 auf die Funktion "Platzierverbot". Zeichnen Sie anschließend mit den Zeichenfunktionen ein gefülltes Rechteck als Sperrfläche auf dieser Ebene. In diesem Bereich werden jetzt keine Gehäuse automatisch platziert. Stellen Sie aber vorher sicher, daß Sie auch im Schaltplan nur den digitalen Teil der Schaltung gezeichnet haben, denn TARGET platziert grundsätzlich alle Bauteile, die einen entsprechenden Gehäusevorschlag als Eigenschaft des Schaltplan-Symbols haben.

Wie entflechte ich mit dem Autorouter eine einseitige Platine?

Stellen Sie im Ebenenstapel z.B. "Kupfer unten" auf sichtbar und alle anderen Kupferebenen ("Kupfer innen" und "Kupfer oben") auf die Funktion Sonstige und auf unsichtbar. Nur unsichtbar schalten genügt nicht.

Größe von Autorouter-DuKos einstellen

Der Autorouter benutzt bei der Entflechtung zu große Durchkontaktierungen. Wie kann man die Größe dieser Durchkontaktierungen einstellen? Wählen Sie in der Platine die Taste [.]. Eine Durchkontaktierung erscheint nun schemenhaft am Cursor. Betätigen Sie jetzt die Taste [o] (für Optionen). Im folgenden Dialog stellen Sie die notwendigen Parameter ein: Breite x Höhe, Bohrlochdurchmesser, usw.), anschließend OK und [ESC]. Starten Sie den Autorouter erneut.

Kupferflächen für Autorouter sperren

Ich habe ein kleines Projekt bei dem auf der Platine 5 Motortreiber-ICs sitzen, die ihre Wärme über 2 mittige Massepins pro Seite ableiten sollen. Ich habe die Masseflächen als gefüllte Rechtecke gezeichnet und dabei die Pins überlappen lassen. Die Rechtecke habe ich als "Kupfer oben" und Signal "GND" eingestellt. Der Autorouter legt aber später teilweise Signalleitungen, die nicht GND sind, mitten in diese Kupferflächen und läßt DuKos von der Unterseite (2-lagige Platine) in den Flächen rauskommen! Was kann ich tun ? Masseflächen sind in TARGET eigentlich erst nach dem Routen vorgesehen. Dennoch können Sie vor dem Routen einen Bereich der Platine ausklammern, indem Sie ihn kurzfristig mit einer Linie im Layer "23=Umriss" umzäunen.

"Neu Verbindungen lassen sich nur im Schaltplan erzeugen..."

Ich habe des öfteren Probleme beim manuellen Routen, da dann die Fehlermeldung kommt "Neu Verbindungen lassen sich nur im Schaltplan erzeugen". Die Verbindung ist aber da und wird auch als Luflinie angezeigt. Ich muß die Strecke dann mehrere Male von verschiedenen Seiten neu routen bis das Programm diese akzeptiert. Leider kostet mich das viel Zeit und Nerven. Können Sie mir erklären woran das genau liegt?

Es kann sein, dass Sie beim Löschen von alten Bahnen noch kurze Leiterstückchen unter einem Pad vergraben haben. Sie können zunächst die Taste [#] benutzen, um TARGET in einen "Röntgenmodus" zu schalten (Schnellzeichnen). Auch können Sie mit [w] und dann mit [+] und [-] in der Nähe des Pads herumsuchen, ob noch weitere Elemente an dieser Stelle sitzen, die Sie mit einfachem Klicken nicht erreichen könnten, da sie verdeckt sind. Der Aufruf der Prüfen-Funktion kann solche falsch angeschlossenen Elemente ebenfalls finden. Wenn Sie eine solche Situation haben, können Sie uns Ihr Projekt auch per eMail senden, wir schauen kurz drüber und sagen Ihnen, was Sie tun können.

Geroutete Leiterbahnen löschen - wie geht das?

Schauen Sie dazu im Beitrag: "Geroutete Leiterbahnen in Luftlinien zurückverwandeln" weiter oben. Man kann einige oder alle Leiterbahnen löschen und diese anschließend neu routen. Mit dem Löschen einzelner Bahnen kann man sich auch oft das Handrouten "blöd" verlegter Bahnen ersparen. Wenn der Autorouter nämlich nur eine Bahn zu verlegen hat und alles andere als unveränderlich vorgesetzt bekommt, dann findet er oft auch den kurzen Weg, den er vorher nicht gesehen hat.

Mindestbreite wird vom Contour-Autorouter nicht beachtet

Version V9 und V10. Wenn ich bei einigen Signalen eine Mindestbreite als Eigenschaft im Schaltplan eingebe, wird diese vom Contour-Autorouter nicht übernommen. Was tun?

Sie müssen im Schaltplan ein Signal-Segment doppelklicken und in [Eigenschaften] die Eigenschaft "MINDESTBREITE" z.B. auf den Wert "0,8mm" setzen. Der Wert "Normal" oder "0" sagt, dass der für die Leiterbahnbreite eingestellte Vorgabewert benutzt wird.

Leiterbahndicke ändern funktioniert nicht

Wenn ich die Leiterbahndicke reduzieren will nachdem ich mit dickeren Leiterbahnen einen Versuch mit dem Autorouter gestartet habe, nimmt Target die Änderungen nicht mehr an. Neue Versuche mit dem Autorouter fangen immer wieder mit der zu dicken Leiterbahnstärke an. Außerdem stürzt Target dann häfig ab (Windows 98).

Die Leiterbahnstärke hängt hauptsächlich am Signal. Wenn Sie im Schaltplan z.B. auf ein GND-Segment doppelklicken, können Sie im sich öffnenden Dialog mit dem Knopf [Eigenschaften] nun die Mindestbreite und den Mindestabstand des Signals einstellen. Diese Werte werden auch vom Autorouter benutzt.

Wenn Sie nach dem Autorouten häufig und abwechselnd die Undo-Funktion verwenden, kann TARGET instabil werden. Um das Ergebnis des Autorouters zu löschen, fangen Sie bitte die ganze Platine und drücken Sie die Taste [Entf]. Es verschwinden nur die autogerouteten Leiterbahnen. Wenn Sie jetzt ggf. nochmal [Entf] drücken, verschwinden auch die eventuell vorher handverlegten Bahnen. Erst wenn Sie jetzt erneut [Entf] drücken, löschen sich auch die Gehäuse.

Die Undo-Funktion arbeitet i.A . einwandfrei, nur bei exzessivem Einsatz kann es zu Problemen kommen. Sehen Sie diese Funktion bitte wie eine Notbremse: Ein Lokführer könnte auch in jedem Bahnhof mit der Notbremse halten, dennoch machen das die wenigsten.

Kann der Autorouter und Autoplacer auch Lochraster?

Wie kann ich dem Autoplacer und Autorouter beibringen das ich das Projekt auf Lochraster aufbauen möchte? Als Leiterbahnen sollen die freien Lötpunkte genutzt werden. Lochraster-Projekte lassen sich durchaus auch mit TARGET realisieren, allerdings nicht automatisch. Sie müssen Sie Bauteile händisch platzieren und auch händisch verdrahten. Sie können sich ein entsprechendes Raster einblenden lassen und nur auf den Rasterpunkten platzieren und routen. Wegen der begrenzten Möglichkeiten beim Nutzen einer Lochrasterplatine setzen viele Elektroniker dann zum Verdrahten die Fädeltechnik ein.

Vermeiden von Diagonalen möglich?

Kann man dem Autorouter beibringen, Leiterbahnen nur rechtwinklig zu verlegen?

Sie können zumindest den Preis für diagonales Routen heraufsetzen. Dann fällt es dem Router nicht mehr so leicht, diagonal zu routen. Ganz abgewöhnen können Sie im das aber nicht.

Router kann nicht alle Singale Routen

Bei meiner Schaltung kann der AutoRouter nicht alle Signal routen!!! Wenn das Routen fertig ist erscheint die Meldung "5 Signale übrig" Nach Möglichkeit sollte die Schaltung ohne Brücken sein und auch auf Lochraster aufgebaut werden. Ich habe versucht das Problem mit dem Autoplatzierer zu umgehen aber es wird auch nicht besser. Beim Autoplazierer werden alle Bauteile auch sehr eng zusammen gesetzt.....gibt es da eine Einstellung für den Abstand der Bauteile (Sollte ja auch aufzubauen sein).

Bitte senden Sie uns Ihre Schaltung zu, evtl. können wir Ihnen ein paar Tipps dazu geben. Einseitiges Routen ist natürlich immer eine schwierige Sache. Autoplatzieren ist da eher noch kontraproduktiv. Der Autoplatzierer hat beim Start nur ein Feld zum Verändern und das ist genau der von Ihnen gewünschte zusätzliche Abstand. Eine mit Sinn und Verstand manuell platzierte Platine lässt sich viel leichter routen als eine autoplatzierte!

Fehler beim Auto-Platzierer

Nach dem Starten des Auto-Platzierers bekomme ich immer die Meldung "Bibliothek nicht gefunden [pfad]:\[Dateiname].pck3001. Was muss ich veranlassen, um den Fehler zu beseitigen?

Bitte schauen Sie ob die Datei [pfad]:\[Dateiname].pck3001 existiert!

Drahtbrücken bei Autorouter

Ich möchte im Autorouter Drahtbrücken verlegen lassen, um Platz zu sparen. Bisher musste ich diese immer manuell verlegen. Welche Einstellungen muss ich vornehmen, damit Target V9 die Drahtbrücken selbst verlegt?

Der Autorouter verlegt bislang keine Drahtbrücken.

Leiterbahnen nur auf einer Ebene, keine Durchkontaktierung

Ich möchte einzelne Platinen als Lochraster aufbauen. Wie kann ich dem Programm beibringen, dass es nur in einer Ebene (Kupferseite) die Leiterbahnen verlegt?

Bitte öffnen Sie den großen Ebenen-Dialog. Den finden Sie indem Sie auf den kleinen Ebenen-Stapel oben in der Werkzeugleiste klicken. Der Ebene 16 stellen Sie nun die Ebenenfunktion von "Kupfer oben" auf "Sonstige". Dann [Ok] drücken.

Wenn Sie nun den Autorouter starten, können Sie oben in der Kladde "Ebenen" nochmal einsehen, welche Ebenen zum Routen verwendet werden. Ggf. klicken Sie nochmal auf den Knopf [Standard]. Platinen einseitig zu routen ist allerdings für Autorouter nicht allzu einfach, da sie auf wenigstens zwei Seiten optimiert sind. TARGET kann momentan auch noch keine eigenen Brücken setzen.

Im selben Dialog, in dem man die Vorzugsrichtung für die Layer festlegt "Route Ebenen", gibt es auch eine Checkbox "für alle Signale gesperrt". Der Layer wird dann nicht mehr vom Autorouter benutzt. Sie können natürlich weiterhin manuell auf dieser Ebene weiterrouten, falls da nötig ist.

Sternförmiges Zusammenführen von Masseleitungen

ich habe in meinem Schaltplan mehrere Masseleitungen gezeichnet, z. B. DGND, AGND, GND, ... Natuerlich haben alle das gleiche Potential und muessten eigentlich verbunden werden. Wichtig ist aber, dass diese Masseleitungen nur von einem Punkt aus im Layout weglaufen. Wenn ich im Schaltplan alle Massesignale an einem Punkt miteinander verbinde, dann zeichnet er mir im Layout natuerlich normale Verzweigungen und nimmt keine Ruecksicht auf die einzelnen Masseleitungen. Wie schafft man es nun, dass sich diese Masseleitungen im Platinenlayout nur an EINEM Punkt treffen bzw. zusammengefuehrt werden? In erster Linie interessiert mich eine Loesung mittels Autorouter. Sollte dies nicht moeglich sein, muss ich wohl auf die manuelle Variante zurueckgreifen und bin auch an dieser Loesung interessiert.

Der Autorouter macht momentan noch keine automatischen sternförmigen Signalverläufe, obwohl dies intern bereits vorgesehen ist und wir daran arbeiten. Momentan müssen Sie solche Bahnen von Hand verlegen. Wenn Sie im Schaltplan mehrere verschiedene Signale für diesen Zusammenschluss verwendet haben (GND, AGND, DGND etc.) dann bekommen Sie im Layout von TARGET's strengem Design-Rule-Check die rote Karte gezeigt. Verschiedene Signale lassen sich im Layout nicht verbinden. Da hilft nur ... 1) im Schaltplan nur ein Signal zu verwenden und im Layout von alleine den sternförmigen Verlauf erzeugen. Oder ... 2) im Layout Tricks anzuwenden und Fehlermeldungen bewusst in Kauf zu nehmen. Da TARGET nicht zulässt, dass Sie das letzte Segment AGND auf DGND ablegen (Meldung "Neue Verbindungen lassen sich nur im Schaltplan herstellen"), legen Sie dieses in der Nähe des Massepunktes ab und ziehen das Ende mit [z] auf den Massepunkt. Sie können statt des letzten Segmentes Leiterbahn auch ein Stück dicke (Mal-)Linie benutzen. In jedem Falls müssen Sie dann mit einer Abstands-Fehlermeldung rechnen und leben.