FreeRouting项目中的设计规则导出与导入问题分析

FreeRouting项目中的设计规则导出与导入问题分析

freerouting Advanced PCB auto-router 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fr/freerouting

问题背景

在使用FreeRouting进行PCB自动布线时，用户遇到了一个常见但棘手的问题：从EDA工具导出的设计文件(.dsn)经过FreeRouting自动布线后，再导入回EDA工具时会出现大量间距违规(clearance violations)。这种情况在多层板设计中尤为明显，严重影响了设计效率。

问题根源分析

经过深入分析，我们发现该问题主要由以下几个因素导致：

1. 设计规则导出不完整：EDA工具(如EasyEDA)在导出.dsn文件时，未能完整包含所有必要的设计规则信息，特别是缺少针对不同对象类型(如引脚对引脚、走线对焊盘等)的详细间距规则定义。

2. 单位转换问题：设计文件中使用的分辨率(resolution)设置与设计规则中的单位不一致，导致规则值被错误解释。例如，当使用mil单位时，0.254的值实际上代表0.254mil，而非预期的0.254mm。

3. 格式兼容性问题：EDA工具导出的.dsn文件中存在格式问题，如引号使用不规范('与"混用)，影响了FreeRouting对网络类别的正确识别和分配。

解决方案

针对上述问题，我们推荐以下解决方案：

1. 手动完善设计规则：

   • 在.dsn文件中显式添加所有必要的规则定义
   • 确保规则中包含clearance参数，例如：

     (rule(width 1.01)(clearance 0.41))
     

   • 为不同对象类型添加特定规则，如pin_to_pin、trace_to_pad等

2. 单位一致性检查：

   • 确认.dsn文件中的resolution设置与设计规则单位一致
   • 对于mil单位，确保所有规则值已正确转换为mil单位制

3. 使用自动化脚本修复：

   • 开发Python脚本自动修复EDA工具导出的.dsn文件
   • 脚本应完成以下工作：
     • 补充缺失的设计规则
     • 统一文件格式(如引号标准化)
     • 验证单位一致性
     • 确保网络类别正确分配

最佳实践建议

1. 设计前检查：

   • 在开始布线前，仔细检查EDA工具导出的.dsn文件内容
   • 确认所有必要的设计规则已正确导出

2. 规则验证：

   • 在FreeRouting中导入.dsn文件后，先验证设计规则是否正确加载
   • 使用FreeRouting的规则检查功能进行预验证

3. 自动化流程：

   • 建立自动化的设计文件检查和修复流程
   • 将修复脚本集成到设计流程中，确保每次导出都经过规范化处理

总结

FreeRouting作为一款强大的自动布线工具，其性能很大程度上依赖于输入设计文件的质量。通过理解EDA工具导出机制的局限性，并采取适当的预处理措施，设计师可以显著减少布线后的规则违规问题，提高设计效率和质量。本文提供的解决方案已在多个实际项目中验证有效，特别适用于处理EasyEDA等工具导出的设计文件。

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