Guten Abend, Gibt es ein paar Faustregeln was ein Layout betrifft ? Ich plane eine Schaltung auf Euro Karte ( günstig ) und versuche nun zum dritten Mal mit dem vorhandenen Platz aus zu kommen. Wenn ich die vieligen AirWires um den STM32 betrachte , befürchte ich ,dass ich wieder scheitern werde und ein weiteres Mal von Vorne beginnen muss. Bevor ich erneut alles verwerfe, wollte ich allerding nach der ein oder anderen Taktik fragen. Zuerst die Spannungsversorgung ? Wie nah "müssen" die Abblockkondensatoren an den STM ? Wird ein Wechsel der 100nF Kondensatoren auf 0603 anstatt 0805 helfen ? Anbei ein Bild des Layouts. Ich habe bisher noch kein Projekt in Europlatinen Größe erstellt. Bin für jegliche konstruktive Kritik offen. Grüße und vielen Dank !
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Mindestens 60% des Layoutens ist das Platzieren der Bauteile. Also los gehts, alle Bauelemente, die nicht an einer fixierten Position sein müssen, so lange verschieben, bis sich möglichst wenig Luftlinien überkreuzen.
das ist denke ich "mit" Teil des Problems. Das ich nicht sicher bin welche Bauteile wirklich "In der Nähe" der entsprechenden Baugruppe sein müssen.
Ergänzend folgendes: 1. Versuche erstmal Funktionsgruppen zu layouten, die Du dann als Ganzes an ihre Endposition verschiebst und drehst. Diese Gruppen habe im wesentlichen nur Masse, Vcc, Eingang und Ausgang als Leitungen die nach aussen gehen. Innerhalb der Gruppe sind meist noch wesentlich mehr Verbindungen. 2. Versuche die Bauteile der Funktionsgruppen erstmal so anzuordnen das die Kreuzungen minimal werden. 3. Ich sehe auch, das in Deinem Bild eine Reihe Airwires fehlen. Ob das wirklich am fehlerhaften Schaltplan liegt kann ich nicht sagen. Z.B. C18, R19, C65, 4. Schaue Dir die gescheiterten Versuche an. Woran lag es? Gruppe zu auseinandergezogen? Oft, aber leider nicht zuverlässig, sind das die schwierigen Teile. Route die mal zuerst, nachdem Du die Bauteile der Gruppe zusammengezogen und angeordnet hast. 5. Hier gibt es noch gute Hinweise von Lothar Miller zum routen. 6. 100nF immer so nahe wie möglich an dem komplexen Bauteil, für das sie Puffern sollen. 7. Ground und Vcc als erstes. Möglichst Überdeckung der Pfade erreichen. Siehe auch Hinweise von Lothar Miller hier. 8. Versuche möglichst die Anzahl der Richtungswechsel zu minimieren. Das gibt weniger visuelle Komplexität, ist besser für die Signale (wenn es auch hier glaub ich viel NF ist) und gibt dir mehr Platz. 9. Bei ein paar fünf Bauteilen auf einer Europakarte von 0805 auf eine kleinere Bauform umszusteige, vor allem wo Du so wahnsinnig viel Luft hast, rettet Dich nicht. 10. Kompaktheit gibt sich durch Gruppierung. Rücke z.B, R46 an R61 so nahe wie möglich heran. Genauer rücke die Bauteile so, das miteinander verbunden Anschlüsse schon räumlich so nahe wie möglich sind. 11. Nochmal Gruppen: Du hast vermutlich noch nie so umfangreiche Schaltungen geroutet. Es sieht so aus. Statt an kleineren Schaltungen zu üben, mache Dir kleine Teilschaltungen durch funktionale Gruppierung. Viel Erfolg.
>Das ich nicht sicher bin welche Bauteile wirklich "In der Nähe" der >entsprechenden Baugruppe sein müssen. Das siehst Du am Schaltplan im Zusammenhang mit Deiner Kenntnis der Funktion des Bauteils. * Der Emitterwiderstand eines Transistors gehört unmittelbar an den Transistor. * Zwei Widerstände eines Spannungsteilers zusammen. * Pull-Up am Transistor. * RÜckkoppelungswiderstand am OP direkt an den Chip. * etcpp.
Und noch was zu Gruppen. Die ganze Schaltung setzt sich aus Gruppen zusammen, die wieder Untergruppen enthalten. Wenn Du mehrere kleine Gruppen geroutet hast, dann betrachte die mal als Bauteile und stelle diese wieder zu einer Gruppe zusammen. Wieder routen. Wieder zusammenfassen. Wieder routen. Das mit den Gruppen ist nur als Hilfskonstrukt zu sehen und hilft nicht wirklich bis zum Ende, wo ein, zwei oder drei Gruppen übrig bleiben. Denn dann steigt meist die Anzahl der Verbindungen merklich an. Aber es hat mehrere Vorteile. 1. Du machst merkliche, wenn auch kleine Fortschritte. 2. Du musst nicht soviel verwerfen, wenn Du mal eine Gruppe umordnen musst. Der Rest kann so bleiben. Wenn Du aber bunt durcheinander plazierst dann kommt es öfter vor, das Du viel wieder aufräufeln (unrouten) musst. 3. Gegen Ende, wenn Du nur noch wenige Gruppen hast und die Anzahl der Verbindungen ansteigt, kannst Du aber die Gruppen komplett verschieben um Platz zu schaffen ohne alles wieder auflösen zu müssen. Die vier bis zehn Verbindungen zwischen zwei Gruppen lassen sich dann wie ein "Bus" routen. Hoffe das hilft Dir. Viel ERfolg.
Es sind soweit wie "für mich" möglich funktionale Gruppen. Das habe ich schon versucht. Der Autorouter scheitert mit 85%.. Verbaut den STM aber auch zu beginn ,sodass kaum mehr möglich ist. Das hat ja auch nichts zu bedeutet. Ich werde noch einmal versuchen wie weit ich dieses mal per Hand komme. Da NF ist die "elektrische" Perfektion "erstmal" zweitrangig. Vielen Dank für eure Hinweise !
>Es sind soweit wie "für mich" möglich funktionale Gruppen. Hm. OK. Was begrenzt Deine "Möglichkeiten"? Das hängt von Deinen Kenntnissen ab. Gehe mal gedanklich Deine Schaltung durch. Ein Signal kommt rein, wird aufbereitet, verarbeitet. Ein Signal wird erzeugt, aufbereitet, ausgegeben. Das sind: Buchse, Verstärker, S-H, Schmitt-Trigger etc., uC, Verstärker, Buchse. Alles Gruppen. Lass Masse und Gnd mal gedanklich weg und betrachte die Signalwege. >Das habe ich schon versucht. Der Autorouter scheitert mit 85%.. Genauso gut kannst Du sagen, das angezündete Kerzen heiss sind. Das ist eine Tautologie. Kein Mensch benutzt Autorouter. Autorouter sind nur zum Kaufen und gekauft werden gut, nicht zum benutzen. ;-) >Verbaut den STM aber auch zu beginn ,sodass kaum mehr möglich ist. Das hat >ja auch nichts zu bedeutet. Der uC hat in dieser "Gruppendynamik" oft eine Sonderstellung, da er fast immer mehrere ein- und ausgehende Verbindungen hat. Nimm ihn nur mit Abblockkondensatoren und Takterzeugung als Gruppe für sich. Die Schaltungen, die ihm Signale erzeugen bzw. von ihm erzeugte Signale weiterverarbeiten als gesonderte Gruppen. Da der uC meist viele Verbindungen hat, wird er fast immer ins Zentrum rücken. (Das ist ja bei Dir auch schon so). D.h. die um ihn herum angeordneten Gruppen müssen untereinander nach den Verbindungen angeordnet sein die sie untereinander unabhängig vom uC haben. >Ich werde noch einmal versuchen wie weit ich >dieses mal per Hand komme. Da NF ist die "elektrische" Perfektion >"erstmal" zweitrangig. Vielen Dank für eure Hinweise ! Zeig doch mal den Schaltplan. Markiere mal die Gruppen die Du erkennst und die Teile, wo es Dir schwer fällt sie zueinander zuzuordnen. Machs am besten in zwei verschiedenen Farben.
Und verliere den Mut nicht. Was Du versuchst ist in der Informatik ein NP-schweres Problem, was so ziemlich das schwierigste ist. Da haben wir alle manchmal unsere Schwierigkeiten. In Firmen ist das nicht umsonst eine eigene Stellung. Der Mensch macht den ganzen Tag nichts anderes.
Wenn du Bauteile bzw. Gruppen verschiebst, vergiss nicht immer wieder mal auf die Ratsnest Schaltfläche zu klicken bevor du dir einen Eindruck verschaffen willst. Eagle erstellt dann die Airwires neu. Beim Verschieben behält Eagle die alten Airwires bei, die dann oft alles andere als optimal quer über die Platine gespannt sind und einem die Beurteilung der Anordnung erschweren. Gruß Reinhard
Mach Masseflächen. Hilft oft sehr, da die GND-Airwires dann automatisch mit der Massefläche verbunden werden. Masseflächen machst du mit "Polygon". Das Polygon dann einfach "GND" benennen oder wie die Masse bei dir bezeichnet ist. mfg alex,
Noname schrieb: > Lass Masse und Gnd mal gedanklich weg und betrachte die Signalwege. Das gilt aber nur für die Plazierung. Und auch nur, wenn alle Signale mehr oder weniger "gleichwertig" (Strom, Frequenzbereich, Digital/Analog) sind. Wenn da ein OpAmp drin ist, der um den Faktor 100 verstärkt, dann hat der (idR.) nichts neben einem Mosfet zu suchen, der frisch mit 100kHz einen Strom von 10A vor sich hin schaltet. Genausowenig freut sich ein Quarzoszillator, wenn dieser Strom unter ihm duchfließt... Alex91 schrieb: > Mach Masseflächen. Aber erst zum Schluss! Hmmmm... ich müsste das eigentlich dick und fett schreiben: Flächen erst ganz zum Schluss Schon (bzw. als Allererstes) vorher muss das Versorgungskonzept der Schaltung passen. Zum durchdachten Versorgungskonzept gehören Vcc und Masse. Danach kommen noch die restlichen paar Signale. Und wenn dann alles fertig ist, darf noch geflutet werden, damit die Paltine zeitgemäß aussieht... ;-) > Mach Masseflächen. Dieses "Fire and forget" mit flächiger Masse und/oder Versorgung funktioniert erst ab 4 Lagen. Und auch dort muss man dann nachsehen, ob die Versorgungslage evtl. von einem Signal "durchschnitten" wird. Ich hätte da noch die Klassiker: den Beitrag "Massefläche - Wie macht man's richtig?" und auch den Beitrag "Abblockkondensatoren, wie routen?"
Dennis Henning schrieb: > die fehlenden "Airwires" kommen von den ausgeblendeten GND Air Wires. Blende die wieder ein! Die sind wichtig! Nicht einfach am Ende hoffen, dass die Massefläche alle Air-Wires erlischen lässt. Siehe Lothars Post hiervor.
mit 2 Monitoren gehts auch wesentlich einfacher. Im Board sind der Übersicht halber, Namen und Values ausgeblendet. Im Schaltplan schaust du, welches Bauteil zu bewegen ist z. B. C6, und im Board nicht aufs Bauteil klicken sondern (bei aktiviertem Move Befehl) einfach C6 Enter. Dadurch ist das Bauteil auch gleich am Raster. Rechtsklick zum Rotieren. Bis an den Controller ranrouten. dort sieht man dann welche Airwires sich kreuzen und mit anderen Ports getauscht werden können. Vor 10 Jahren hätte ich bei deiner Print auch Angst bekommen, jetzt sehe ich sowas als Herausforderung. Das wird schon :)
Schau Dir am µC auch noch mal an ob Du durch Umbelegung von Signalen eine bessere Anordnung bekommst. Üblicherweise sind nicht alle Signale von bestimmten Pins abhängig.
So geh ich immer vor: 1. Grob ueberlegen welche Groesse man braucht 2. Den Schaltplan schon in Funktionsgruppen aufteilen (Spannungsreglung, MCU, Peripherie, ...) 3. Wichtigste Sachen wie z.B. die MCU, Dein FPGA, oder was auch immer, bissel in die Mitte, den Rest entsprechend rum herum 4. Alles was zusammen gehoert, wie Elkos, stuetzelkos schonmal auf den entsprechenden Haufen zusammen. Aber Achtung! Airwaires alleine reichen da nicht ;) 5. Jetzt feiner ausrichten, alles so eng zusammen wie moeglich und vor allem! 6. ICs und Bauteile mit vielen Anschluessen durchaus auch mal so rotieren, dass moeglichst wenige Kreuze entstehen, Kreuzungen in den Airwires sind spaeter in den meisten Faellen Kreuzungen beim Routen. 7. Nochmal "abhaengen" lassen bevor man mit dem Routen beginnt ;) 8. Wenn gut angehangen, nochmal das ein oder andere nachplatzieren. 9. Ja und dann los geht's... Greets, Michael
Hi, schau dir doch mal die Ausgaben 7 und 10 des "Embedded Projects Journal" an. Dort stehen einige Tipps und Vorgehensweisen in dem Artikel "Vom Stromlaufplan zur Leiterplatte" drin.
Michael G. schrieb: > So geh ich immer vor: > > 1. Grob ueberlegen welche Groesse man braucht 1.a: Pflichtbedingungen setzen, also Befestigungslöcher an die Stellen setzen, wo später auch die Schraube durchgeht, die Platinenkontur so anlegen, dass sie auch ins Gehäuse passt, die USB-Buchse dorthin setzen, wo in der Blende auch der Durchbruch ist (wenn sowas schon festgelegt ist)
Super.. ! Sitze gerade dran.. bisher läuft es. Vielen Dank für die Unterstützung ! Ist in meinem Layout "oben" der 8 Mhz Quarz zuweit vom STM entfernt ? Oder ist das noch im Rahmen ? Die "Taktleitung" wird bisher von I/O's für die Display Ausgabe gekreuzt ( 8 Bit Parallel ). Ist das bedenklich ? Grüße !
Ist etwas weiter weg, als nötig, sollte aber klappen. Kannst ja auch ein kleineres Quarz nehmen. Hab mal eine Lib erstellt zu den Quarzen von Euroquarz, die es auch bei Reichelt gibt: http://www.mikrocontroller.net/articles/Eagle-Bibliotheken#Kristalle_und_Oszillatoren
Lothar Miller schrieb: > Noname schrieb: >> Lass Masse und Gnd mal gedanklich weg und betrachte die Signalwege. > Das gilt aber nur für die Plazierung. Und auch nur, wenn alle Signale > mehr oder weniger "gleichwertig" (Strom, Frequenzbereich, > Digital/Analog) sind. So wollte ich das verstanden wissen und gemeint haben. Danke für den Hinweis. > Wenn da ein OpAmp drin ist, der um den Faktor 100 > verstärkt, dann hat der (idR.) nichts neben einem Mosfet zu suchen, der > frisch mit 100kHz einen Strom von 10A vor sich hin schaltet. > Genausowenig freut sich ein Quarzoszillator, wenn dieser Strom unter ihm > duchfließt... Ganz meine Meinung. Im übrigen habe ich auf einen gewissen Lothar Miller verwiesen, dessen bisherige Hinweise und Infos zu dem Thema ich für wertvoll halte. :-)
Dennis Henning schrieb: > Ist in meinem Layout "oben" der 8 Mhz Quarz zuweit vom STM entfernt ? Ja. Schieb's näher dran gehört zu µP Gruppe. Das ganze wirkt noch ein wenig planlos. Ein paar Vorschläge: - Alle Transistoren stehend, spart richtig platz - Transistoren in die gleiche Richtung - die Kondensatoren dito (z.B. plus nach oben) - die Kondensatoren in Reihe (bzw. gleiche Höhe) - die Stecker an den Rand - Siebelkos in die Nähe des Netzteils - Hilfslinien für die Funktionsgruppen Ein Routingkonzept hilft evtl. . Das heißt skizziere erst mal wo welche Bauelemente hinkommen deren Platz nicht veränderbar ist und teile den Rest der Fläche in die Funktionsblöcke auf. Hilfreich ist auch Bauelemente nach Funktion zu nummerieren. z.B. R101 C101 für Gruppe Prozessor R901 C901 für Gruppe Netzteil Dann kannst du mit show ?1* bzw. show ?9* alle Bauteile der Gruppe Prozessor bzw. Netzteil anzeigen.
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Danke für den Tipp mit der Nummerierung. Werde es das nächste mal beherzigen.. Ich bin "endlich" fertig.. Elektrisch sicher mies ,aber "immerhin" mein erstes größeres Layout. Grüße und nochmal Danke für die Unterstützung und die Tipps !
links oberhalb des Contollers routest du 11x Bottom (viele Vias), damit du 4x Top routen kannst, machs umgekehrt.
PeterL schrieb: > links oberhalb des Contollers routest du 11x Bottom (viele Vias), damit > du 4x Top routen kannst, machs umgekehrt. Ist das denn elektrisch "kritisch" oder nur der Optik halber ? Habe noch ein paar Fehler beseitigt. Ich hatte z.B. die Bohrung der SD Karte durch PADS gelegt. Grüße
@Dennis, * lass mal GND hervorheben und schau dir die Sache mal an wie das aussieht GND route ich nie, einfach auf beide Layer ein Massepolygon legen und überall mal paar Vias setzen die die beiden Flächen verbinden. und Aufräumen nicht vergessen ! z.B. recht's oberhalb vom STM "220n/63V" -> 2 völlig nutzlose Layerwechsel. Sascha
Viele Probleme mit einem µC entstehen dadurch, das man oft nicht entknotet. Normale I/Os lassen sich immer so anordnen, dass es keine unnötigen Kreuzungen gibt. Das fällt natürlich erst nach dem Platzieren auf, daher sind viele Leute zu faul den Schaltplan umzuzeichnen, sondern quälen sich lieber mit dem Layout. Wenn ich sowas nach 4-5 Std Schaltplanmalen feststelle höre ich auf und mach am nächsten Tag weiter, sonst baut man Fehler ein und ist gefrustet. Ingo
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