一种印制电路板版型确定方法、装置及介质与流程

本发明涉及印制电路板设计，特别是涉及一种印制电路板版型确定方法、装置及介质。

背景技术：

1、在电子类产品中，印制电路板（printed circuit board，pcb）是必不可少的部件。pcb版型直接影响着产品的内部布局，而产品内部布局决定了产品的外形尺寸。所以pcb版型的确定与否是产品内部布局开展的先决条件，pcb版型确定的快慢，很大程度上影响着产品的设计周期。

2、现阶段，虽然已经提出了一种自动布线路径规划方案，但这种方案目前的布局效果不尽人意。对于小型或简单的pcb版型设计或许还能起到一定的参考作用，但对于大型或复杂的pcb版型设计则无法承担设计职责。所以绝大部分pcb版型的确定还是由布局（layout）工程师协同硬件工程师、结构工程师人工完成。在pcb版型的设计过程中需要多名工程师反复沟通，费时费力，一旦出现设计变动可能就需要返工，设计周期得不到保证。

3、所以，现在本领域的技术人员亟需要一种印制电路板版型确定方法，实现自动化的pcb版型确定，从而降低pcb版型设计的工作量，提高设计效率，缩短产品的设计周期。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种印制电路板版型确定方法、装置及介质，以实现自动化的pcb版型确定，从而降低pcb版型设计的工作量，提高设计效率，缩短产品的设计周期。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种印制电路板版型确定方法，包括：

3、获取电路原理图，并识别所述电路原理图中的所有电子元器件；

4、根据芯片模块布局库中预设的芯片模块布局方案，将所述电器元器件中的芯片以及所述芯片的外围配置器件归属为一个布局模块，并确定所述布局模块中各所述电子元器件的布局位置；

5、根据预设的绑定规则，将关联的所述布局模块相邻放置，以确定各所述布局模块的布局位置；

6、对于未被归属进所述布局模块的其它所述电子元器件，根据所述电路原理图中与其他所述电子元器件之间的连接关系，以彼此连接的所述电子元器件相邻放置为原则确定布局位置；

7、根据信号线扇出库中预设的芯片模块出线方案，确定各所述布局模块的走线；

8、对于未被归属进所述布局模块的其它所述电子元器件，通过自动布线路径规划方式生成走线，以得到布局布线图；

9、根据所述布局布线图确定对应的印制电路板版型。

10、在一种可能的实施例中，根据所述布局布线图确定对应的印制电路板版型包括：

11、判断标准版型库中预设的各标准版型模板是否满足所述布局布线图的布设条件；

12、若存在满足所述布设条件的所述标准版型模板，则根据满足所述布设条件的所述标准版型模板确定所述布局布线图对应的所述印制电路板版型。

13、在一种可能的实施例中，所述根据满足所述布设条件的所述标准版型模板确定所述布局布线图对应的所述印制电路板版型包括：

14、若仅存在一个满足所述布设条件的所述标准版型模板，则将该所述标准版型模板作为所述布局布线图对应的所述印制电路板版型；

15、若存在多个满足所述布设条件的所述标准版型模板，则确定所述布局布线图布设在各所述标准版型模板上的空间利用率；

16、将所述空间利用率大于预设利用率阈值的所述标准版型模板确定为所述布局布线图对应的所述印制电路板版型。

17、在一种可能的实施例中，在判断标准版型库中预设的各标准版型模板是否满足所述布局布线图的布设条件之后，本方法还包括：

18、若不存在满足所述布设条件的所述标准版型模板，则基于预设的版型生成规则根据所述布局布线图生成所述印制电路板版型；

19、其中，所述版型生成规则包括：叠层最高层数条件、边缘最小间距条件和版型形状限制条件。

20、在一种可能的实施例中，若基于预设的版型生成规则根据所述布局布线图生成有多个所述印制电路板版型，则在输出各所述印刷电路板版型时，本方法还包括：

21、输出与各所述印刷电路板版型对应的规格性能参数；

22、其中，所述规格性能参数包括：版型尺寸，叠层数量，高速总线的线长及换层次数，正面最大高度及背面最大高度，信号线的线宽、线距及阻抗。

23、在一种可能的实施例中，本方法还包括：

24、根据所述印刷电路板版型对应的各所述规格性能参数，通过加权算法生成与各所述印刷电路板版型对应的参数评分；

25、其中，所述版型尺寸与所述参数评分负相关，所述叠层数量与所述参数评分负相关，所述高速总线的线长与所述参数评分负相关，所述高速总线的换层次数与所述参数评分负相关。

26、在一种可能的实施例中，所述芯片模块布局方案和所述芯片模块出线方案根据对应所述芯片的芯片数据手册所提供的布局参考方案和信号出线方案确定；

27、或：

28、所述芯片模块布局方案和所述芯片模块出线方案通过预先训练好的机器学习模型生成；

29、其中，所述机器学习模型通过学习对应所述芯片的芯片数据手册所提供的布局参考方案、信号出线方案以及其他成熟布局设计方案、信号出线设计方案训练得到。

30、为解决上述技术问题，本发明还提供一种印制电路板版型确定装置，包括：

31、器件识别模块，用于获取电路原理图，并识别所述电路原理图中的所有电子元器件；

32、模块布局模块，用于根据芯片模块布局库中预设的芯片模块布局方案，将所述电器元器件中的芯片以及所述芯片的外围配置器件归属为一个布局模块，并确定所述布局模块中各所述电子元器件的布局位置；

33、模间布局模块，用于根据预设的绑定规则，将关联的所述布局模块相邻放置，以确定各所述布局模块的布局位置；

34、模外布局模块，用于对于未被归属进所述布局模块的其它所述电子元器件，根据所述电路原理图中与其他所述电子元器件之间的连接关系，以彼此连接的所述电子元器件相邻放置为原则确定布局位置；

35、模块走线模块，用于根据信号线扇出库中预设的芯片模块出线方案，确定各所述布局模块的走线；

36、模外走线模块，用于对于未被归属进所述布局模块的其它所述电子元器件，通过自动布线路径规划方式生成走线，以得到布局布线图；

37、版型生成模块，用于根据所述布局布线图确定对应的印制电路板版型。

38、为解决上述技术问题，本发明还提供一种印制电路板版型确定装置，包括：

39、存储器，用于存储计算机程序；

40、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上所述的印制电路板版型确定方法的步骤。

41、为解决上述技术问题，本发明还提供一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的印制电路板版型确定方法的步骤。

42、本发明提供的一种印制电路板版型确定方法，预先通过芯片的芯片数据手册，建立芯片模块布局库和信号线扇出库。其中，芯片模块布局库中包含以对应芯片为核心、其余相关电子元器件为外围电路的成熟模块电路设计。同理，信号线扇出库包含以对应芯片为核心的信号扇出方案。基于上述两个库，在正式的pcb板设计流程中，本方法先识别电路原理图中的所有电子元器件，然后针对所有电子元器件进行布局设计。具体的，先将所有电子元器件中的芯片以及作为芯片外围电路的电子元器件找到，通过芯片模块布局库套用已有的芯片模块布局方案，确定每一个布局模块内部电子元器件之间的布局。之后，根据预设的绑定规则，即以芯片为核心的各个布局模块，基于芯片功能的不同，彼此之间有一定的绑定关系。例如cpu、内存、桥片，以及为上述芯片供电的供电芯片需要集中放置。故基于绑定规则，可以确定各个布局模块之间如何布局。之后，即对未被归属进布局模块的其余电子元器件进行布局设计，这部分电子元器件通常是阻容类器件，根据在电路原理图中的连接关系跟相连接的其它电子元器件相邻布置即可。至此，完成所有电子元器件的布局设计，之后即开始对各布局完成的电子元器件进行走线设计。同理，走线设计首先从确定的各个布局模块开始，通过套用信号线扇出库中预设的芯片模块出线方案实现各个布局模块的走线设计。最后，针对其余未被归属进布局模块的电子元器件或信号出现难以统一的控制类器件，由于此时其布局位置已经确定，布局模块相关的电子元器件的走线也已经确定，这部分电子元器件根据常规的自动布线路径规划方式自动生成走线即可，从而得到最终的布局布线图。根据布局布线图确定对应的pcb版型即可完成整个pcb板的设计。

43、综上所述，本方法通过将电子元器件根据芯片进行模块化区分，进而在设计时针对布局模块套用成熟的模块设计方案，解决了复杂pcb板设计中占绝大部分的芯片及其外围电路的布局和走线设计，且有利于保证本方法设计出的pcb版型的可靠性。并且，本方法先进行布局设计，再进行走线设计，先进行布局模块的设计，再进行其余电器元器件的设计，是一种先多后少、先易后难的自动化设计方案，可以大幅降低pcb设计的工作量、提高设计效率，从而有利于缩短整个电子产品的设计周期。

44、本发明提供的印制电路板版型确定装置、及非易失性存储介质，与上述方法对应，效果同上。

技术特征：

1.一种印制电路板版型确定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的印制电路板版型确定方法，其特征在于，根据所述布局布线图确定对应的印制电路板版型包括：

3.根据权利要求2所述的印制电路板版型确定方法，其特征在于，所述根据满足所述布设条件的所述标准版型模板确定所述布局布线图对应的所述印制电路板版型包括：

4.根据权利要求2所述的印制电路板版型确定方法，其特征在于，在判断标准版型库中预设的各标准版型模板是否满足所述布局布线图的布设条件之后，本方法还包括：

5.根据权利要求4所述的印制电路板版型确定方法，其特征在于，若基于预设的版型生成规则根据所述布局布线图生成有多个所述印制电路板版型，则在输出各所述印刷电路板版型时，本方法还包括：

6.根据权利要求5所述的印制电路板版型确定方法，其特征在于，本方法还包括：

7.根据权利要求1至6任意一项所述的印制电路板版型确定方法，其特征在于，所述芯片模块布局方案和所述芯片模块出线方案根据对应所述芯片的芯片数据手册所提供的布局参考方案和信号出线方案确定；

8.一种印制电路板版型确定装置，其特征在于，包括：

9.一种印制电路板版型确定装置，其特征在于，包括：

10.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述的印制电路板版型确定方法的步骤。

技术总结
本发明公开一种印制电路板版型确定方法、装置及介质，涉及印制电路板设计技术领域，针对传统人工设计PCB方案效率低的问题，提供一种印制电路板版型确定方法，本方法通过将电子元器件根据芯片进行模块化区分，进而在设计时针对布局模块套用成熟的模块设计方案，解决了复杂PCB板设计中占绝大部分的芯片及其外围电路的布局和走线设计，且有利于保证本方法设计出的PCB版型的可靠性。并且，本方法先进行布局设计，再进行走线设计，先进行布局模块的设计，再进行其余电器元器件的设计，是一种先多后少、先易后难的自动化设计方案，可以大幅降低PCB设计的工作量、提高设计效率，从而有利于缩短整个电子产品的设计周期。

技术研发人员：刘相聪,李宪状
受保护的技术使用者：济南浪潮数据技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5