Souběžný návrh desky na více pracovištích

Současné požadavky na miniaturizaci desky spolu se stále složitějšími motivy vedou ke zpomalení jejího návrhu. Platí to nejen pro samotný návrh, ale i kreslení schématu a přiřazování návrhových pravidel (constraints), jak mechanických (izolační vzdálenosti), tak elektrických (doba běhu signálu, topologie sítě). Vhodné rozdělení úkolů sice přinese nějakou úsporu času, ale nejlepších výsledků se dosáhne souběžnou spoluprací více návrhářů.

Návrhový program Xpedition od firmy Mentor má modul Concurrent Design, který právě takové zpracování projektu na více pracovištích současně umožňuje. Projektem se zde míní schematický diagram, návrh desky a návrhová pravidla. Všichni členové pracovního týmu mají přístup k celé databázi projektu v reálném čase bez potřeby ji dělit na části pro jednotlivá pracoviště a zpětně je dávat dohromady. Program Xpedition zvládá editace všech jednotlivých pracovníků a kontinuálně aktualizuje stav projektu. Je prokázáno, že souběžná práce může snížit dobu návrhu o 40 až 70 %, a to i při návrhu velmi složitých desek.

Současná práce více lidí na jednom projektu zákonitě přináší nutnost uzamykání právě upravované hodnoty nebo části schématu či desky, aby se zabránilo vzniku chyb při souběžné modifikaci jedné části více uživateli. Takový případ je vidět na obr. 1, kde buňka tabulky návrhových pravidel upravovaná jedním pracovníkem je uzamčená pro ostatní pracovníky.

Obr. 1 Xpedition Concurrent Design – úprava hodnoty návrhových pravidel (vlevo)
na jednom pracovišti uzamkne tuto buňku všem dalším připojeným pracovištím (vpravo)

V návrhu desky plošných spojů se blokování její určité části definuje mnohem obtížněji. Pouhé rozdělení desky a předání jejích částí jednotlivým návrhářům přináší problémy při zpětném začleňování těchto oddílů do konečného celku. Ani rozdělení jedné desky na oblasti pro jednotlivé návrháře není zcela ideálním řešením, pokud mají všichni pracovat na dané desce najednou. Oblasti by se musely překrývat, aby mezi nimi byla zajištěna návaznost. Lepší řešení je dynamické generování „uzamčených“ zón, kde jeden návrhář provádí změny, zatímco volný zbytek desky mohou modifikovat ostatní. Tak přistupuje k souběžnému návrhu desky právě Xpedition Concurrent Design.

Obr. 2 Xpedition Concurrent Design – až 15 pracovišť může souběžně pracovat na jednom projektu

Prakticky to znamená, že program automaticky a postupně zvyšuje priority změn jednoho uživatele v rámci jedné oblasti na desce, přičemž současně zvětšuje omezení přístupu ostatním členům návrhového týmu. Až 15 pracovišť připojených do společného návrhu jedné desky může upravovat její libovolnou část. Oblast „silového pole“, která je uzamčená ostatním uživatelům, se zvětšuje v závislosti na prováděné činnosti a také podle počtu úprav provedených v rámci této zóny. Čím déle provádí jeden návrhář úpravy v jisté části desky, např. laděním délek plošných spojů, tím větší má prioritu na práci v dané oblasti desky.

Každý uživatel vidí polohy kurzorů ostatních připojených návrhářů, přičemž lze nastavit viditelnost oblasti, kterou právě modifikují – tato oblast je v dané chvíli pro ostatní nedostupná. Součástky přesouvané jedním návrhářem jsou během pohybu rovněž uzamčené pro ostatní.

Obr. 3 Viditelnost kurzoru ostatních návrhářů a silového pole – oblast na DPS uzamčená ostatním návrhářům

Vytvářené plošné spoje se interaktivně zobrazují všem připojeným uživatelům.

Ukázky souběžného návrhu více pracovníky je možné vidět na videích dostupných na webu Concurrent PCB Design, a to pro souběžné kreslení schématu (Schematic Design), návrh desky (Layout Design) a nastavení návrhových pravidel (Constraint Management). Více informací lze také nalézt na blogu na toto téma.

Závěr

Souběžný návrh schématu a desky tak, jak je v programu Xpedition Concurrent Design zaveden, umožňuje:

• Souběžný přístup více pracovištím bez nutnosti dělit schéma nebo desku na jednotlivé části. Tak je možné, aby např. spínaný napájecí zdroj byl navrhován jedním návrhářem, zatímco analogovou část desky současně řešil jiný návrhář atd.
• Blokovat pro ostatní návrháře právě upravovanou oblast desky, a to v reálném čase. Jméno pracoviště, které v dané oblasti provádí editace, je zobrazeno všem připojeným návrhářům. Editovaná oblast je blokována po celou dobu editace.
• Zobrazovat v reálném čase průběh editace prováděné kterýmkoliv účastníkem návrhu.
• Podporovat souběžné automatické routování plošných spojů. V případě náročného autoroutování může být tento proces rozdělen mezi více připojených počítačů – využití více CPU vede k rychlejšímu řešení.