Устройство для управления трассировкой электрических соединений на плоскости

) С 06 Р 15/2 ГОСУДПО ИПРИ РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИРОВКОЙ ЭЛЕКТРИЧЕПЛОСКОСТИ(57) Изобретение относится к технологическим средствам, обеспечивающимавтоматизацию процесса трассировкисоединений в интегральных схемах ипечатных платах, Целью изобретенияявляется расширение области применения эа счет учета результатов предыдущего цикла. Устройство содержитдешифратор команд, регистр состояния, дешифраторы строки и столбца,Мх Н блоков фиксации трассы, Мх Нгрупп элементов И и М х Б групп элементов ИЛИ. Устройство имеет входкода команды, вход номера строки ивход номера столбца, выход состоянияи вход синхронизации. Устройство ра, ботает под управлением внешней микроЭВМ. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. Р 43ий, Г.В. Кушакова,Сигалов в и И.Л 88 8). Ьашза К. А Ьагй 18 ь.га 1 Бузг.,ег Бсд. Ргезз,1980..А.,Д 1) Сошрц гецег оцгег ге 1.4.о о08 еешрц Ьдгос.зЬч В 1 аА рага 1гессцг1851 е, ТНоА р 1)уз 1Сопй.Асане Иэо тен 4 столбц ссы, Мх Б х И групп рато МхИ е автома соедин печат груп элем 12 кодаоки, вхсостояния плата у манды номе .вход ия - расширени за счет учета изобрете римене ния ов предыд иг. 1 и 2 на фиг. рассы,ойство со регистрласт е зульта приведен 3 - схем ема устока фик-. а к 5 фиксации лементов НЕ 1 одиннадцать стнадцать элем1 содержиттри триггератов ИЛИ 25 в И 36-51. рассь-21,лемен роиствсации пять22-2435, ш фратор 1 дешифржит десостояния Уст командт РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМНТ СССР Т. БгегЖ М. И. чап С 1 е 1 Ьг шар ргосеззог а Еог ПА а 18 огг 11 шз,зЦп Ацгошайоп Сопй 1981), рр. 837-845. Б.У., Иаг К Беарго са 1 ЙезЦп пампе) Ы 7 К гос., 1.Р. Сгау, Ей. Бе 1 с Ргезз, 1981.тносится к технологисредствам, обеспечивающимизацию процесса трассировкиний в интегральных схемах и УПРАВЛЕНИЯ ТРАСССКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА 3 строки, дешифрат блоков 5 фиксации т элементов И 6-8 и М нтов ИЛИ 9-11. тройство имеет вход вход 13 номера ст а столбца, выход 15 16 синхронизации.Блок 5 фиксации трассы имеет четыре асинхронных информационных входа 52-55, вход 56 синхронизации вход 57 установки запрета, вход 58 установ ки источника, вход 59 установки в "О" счетчика, вход 60 установки в исходное состояние, синхронный информационный выход 61, асинхронный информационный выход 62. Устройство работает под 1 О управлением внешней микроЭВМ.Устройство работает следующим образом.МикроЭВМ выдает на вход устройства код команды, адрес координаты блока 15 фиксации трассы и импульсы синхронизации. Используются 11 ять команд. По команде "Установка исходного состоя ния" все блоки 5 устанавливаются в исходное состояние соответствующее 2 О нулевому состоянию триггеров 22-24.Сигнал установки исходного состояния с выхода дешифратора 1 поступает на входы элементов ИЛИ 34 всех блоков 5. С выхода элемента ИЛИ 34 калдого 25 блока 5 сигнал установки в "0" поступает на входы триггеров 22-24.Установка запрета. При выполнении этой команды на входы дешифраторов 3 и 4 поступает адрес соответствующего блока 5. При выполнении этой команды триггеры 22-24 соответствующего блока 5 устанавливаются в "1". Установка в. "1" триггеров 22-24 происходит следующим образом. На четвертом выход дешифратора 1 появляется единичный35 потенциал, который поступает на первые входы всех групп элементов И 7. Единичный сигнал появляется на выходе только того элемента И 7, на вторые 40 и третьи входы которого поступают единичные сигналы с выходов дешифраторов 3 и 4. С выхода соответствующего элемента И 7 сигнал поступает на входы элементов ИЛИ 31-33, с выходов 45 которых эти сигналы поступают на входы установки в "1" триггеров 22-24 .Эсоответствующего блока 5.Команда установки источника сопро вождается адресом и выполняется точнЬ так же, как и команда установки запрета за исключением того, что сигнал с выхода дешифратора 1 поступает на входы элементов И 8. Сигнал с выхода элемента И 8 соответствующего блока 5 поступает через элемент ИЛИ 33 блока 5 на вход установки в "1" триггера 24. На этом работа команды установки источника заканчивается. Команда сброса счетчиков. Сигнал свыхода дешифратора 1 поступает на всеэлементы И 44 всех блоков 5. На второмвходе элемента И 44 каждого блока 5 будет единичный сигнал при условии, что хотя бы один из триггеров 22, 23ипи 24 данного блока 5 будет находить"ся в нулевом состоянии. Сигнал с выхода элемента И 44 каждого блока 5 через элемент. ИЛИ 34 этого блока поступает на входы триггеров 22-24 и устанавливает их в "0", Таким образом, команда сброса счетчика обеспечиваетустановку в "0" всех триггеров блоков5 за исключением тех блоков, где втриггерах 22-24 записан код 111 (т.е.запрет).Команда дешифратора "Запрос состояния" точно так же, как и команда установки источника и установки запрета сопровождается адресом соответствующего блока 5, который поступает на дешифраторы 3 и 4. Сигнал с выхода дешифратора, 1 поступает на первые входывсех элементов И 6. Единичный сигналпоявляется на выходе только того элемента И 6, на вторые и третьи входикоторого поступают единичные сигналцс выходов дешифраторов 3 и 4. Сигналс выхода элемента И 6 поступает наэлементы И 49-51 соответствующего блока 5 и обеспечивает выдачу состояний триггеров 22-24 на выходы соответствующего блока 5. Так как на выходевсех остальных блоков 5 сигналы отсутствуют, то сигналы состояния триггеров данного блока через элементы ИЛИ 9-11 соответствующего блока 5 и всех блоков 5, вторые индексы которых совпадают с вторым индексом данного блока, а первый индекс больше индекса данного блока, и через элементы ИЛИ 9-11, индексы которых меньше или равны второму индексу данного блока, поступают на вход регистра 2. Все команды с выхода дешифратора 1 вырабатываются при отсутствии импульсов синхронизации. Выходы элементов И 46-48 соответствуют состояниям триггеров 22-24 каждого блока 5 за исключением кода 111 (все триггеры 22-24 данного блока 5 установлены в "1"), который через элементы И 45 и НЕ 20 преобразуется в "0", блокирующий выходы элементов И 46-48.Элементы ИЛИ 25-27 каждого блока 5 обеспечивают объединение сигналов от соседних блоков 5 Элемент ИПИ 25на в блок бо ч но о рыхзапртовлибоИЛИ код 1 001, зует 27-3 001 ние элем Данн пере коль обес элем И 41 уста хотя в со мент и, с НЕ 21 менть кода выхо любо 21-24 хро от тови Вь новки согла обесп ров 2 после тояни ступ чес испол 5го блока 5 объединяет старшиеды с выходов элементов И 46 всехех соседних блоков 5. Аналогичнойты ИЛИ 26 и 27 объединяют втомладшие разряды соответственноодов элементов И 47 и 48 соседлоков 5.триггеры 22-24 данного блокаодятся в нулевом состоянии, тоходах элементов И 46-48 соседнихв 5 будут либо нулевые коды, листь из них будет иметь ненулевые,наковые коды (при этом у некотооседей может быть состояние, . 15та 111). Если на выходах элемен 25-27 будет либо код 000,код 111, то на выходе элементов8-30 будет код 000. Любой другойа выходе элементов ИЛИ 25-27 20010, 011, 100, 101,110.преобрая в код на выходе элементов ИЛИв коды 010, 011, 100, 101, 110,оответственно. Это преобразовабеспечивают элементы НЕ 17-19, 25нты И 36-40 и элементы ИЛИ 28-30.е преобразование соответствуетоду к следующему значению поу чисел 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 1.льс синхронизации устройства 30ечивает перенос кода с выходовнтов ИЛИ 28-30 через элементы43 и элементы ИЛИ 31-33 на входыовки в "1" триггеров 22-24. Еслибы один из триггеров 22-24 былтоянии 1 , то на выходе эле 11 1135ИЛИ 35 будет единичный сигналответственно, на выходе элементабудет нуль, который через элеИ 41-43 заблокирует переносс выхода элементов ИЛИ 28-30 на1 триггеров 22-24, т.е. наличиео ненулевого кода в триггерахне меняется по импульсам синзации.45оритм управления устройствомроЭВМ следующий: 1,ШАГ. Подгоьный этап. абатывается код команды уста исходного состояния, которая но логике, описанной выше,чивает установку в "0" тригге- -24 всех блоков 5. После этого овательно устанавливаются в сос 111 те блоки 5, которые недодля трассировки по технологи- причинам. При этом столько раз зуется команда установки запрета, сколько блоков 5 должны быть ус-.тановлены в состояние запрета 111.Далее циклически производятся трассировки отдельных цепей. Для этогокомандой "Сброс счетчиков" устанавливаются в "0" все блоки 5, не содержащие запрета, т.е. доступные для трассировки очередной цепи, После этогокомандой "Установка источника" обеспечивается установка в состояние 001того блока 5, который является началом проводимой трассы (таких точекможет быть несколько, например, необходимо продолжить от уже имеющейсятрассы, в частности, при разводке ценипитания, когда имеющаяся трасса является источником для ряда следующихтрасс). После этого микроЭВМ на вход16 синхронизации подает импульс илипакет импульсов,По каждому импульсу синхронизацииблоки 5, имеющие нулевой код и хотябы одного из соседей, имеющего кодот 1 до 110, устанавливаются в состояние, соответствующее следующемузначению кода. Так как первоначальнобьди заданы одинаковые коды (001), топри каждом импульсе синхронизациипроисходит установка одного и того жеследующего кода во все изменяемыеблоки 5. Если данный блок 5 установлен в состояние К (001-110) -.м им-.пульсом синхронизации, то после(+1)-го импульса синхронизации соседние с ним блоки могут находитьсятолько в состоянии 111, (К), К(К+1).Отсутствие состояния К у соседнихэлементов является несущественным.Поокончании пакета импульсов синхронизации по команде запроса состоянияопределяется состояние элемента-приемника. Если оно равно нулю, то проверяется количество пакетов импульсов синхронизации на максимально допустимое количество пакетов. Если количество пакетов превысило допустимое,то делается вывод о невозможности проведения данной трассы.Если количество пакетов меньшемаксимально допустимого, то вырабатывают команду на выдачу следующегопакета импульсов синхронизации. Еслисостояние блока 5 приемника отличноот нуля, то прекращается выдача пакетов синхронизации и ЭВМ переходит кэтапу фиксации трассы. Трасса начинает фиксироваться с блока 5 приемника, 1608686координаты и состояние К которого запоминается. После этого блок 5 с запомненными координатами посредством команды установки запрета устанавли 5 вается в состояние 111, затем последовательно командами (до 4-х) запроса состояния считываются состояния соседних блоков 5 и проверяется их состояние на равенство (К). Если таких 10 блоков нет, то координаты запомненного являются координатами блока источника, и прокладка данной трассы закончена.Если среди соседних блоков находится только один с состоянием (К), то его координаты запоминаются, и цикл повторяется. Если среди соседей оказалось несколько блоков с состоянием (К), то случайным образом (датчиком случайных чисел) определяется следующий блок, координаты которого запоминаются.Каждый последовательно запомненный блок 5, который входит в фиксирован ную трассу, оказывается переведенным в состояние 7. Трассировка варианта данной схемы может иметь два исхода. Либо все необходимые трассы проверены и тогда задача полностью , ЗО решена, либо при проведении очередной трассы ее провести не удалось. В этом случае в микроЭВМ запоминаются результат трассировки и количество проведенных трасс. При повторной попытке трассировки за счет использования механизма случайного выбора направления при фиксации трассы трассировка пойдет по другому варианту, из двух последовательных вариантов трассировки выбирается вариант с наибольшим числом проведенных трасс. Многократным повторением этого процесса (число рассматриваемых вариантов ограничивается заданием на трас сировку) добиваются либо получения: .завершенной трассировки, либо получения варианта незавершенной трассировки с максимальным числом растрассированных цепей, больше чем при однократном рассмотрении. Таким образом, облегчается последующее ручное растрассирование оставшихся трасс,формула изобретения551. Устройство для управления трассировкой электрических соединений на плоскости, содержащее дешифратор команд, регистр состояния, дешифратор строки, дешифратор столбца, причем входы дешифратора команд, дешифратора строки и дешифратора столбца являются соответственно входами кода команды, номера строки и номера столбца устройства, выход регистра состояния является выходом состояния устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет учета результатов предыдущего цикла, устройство содержит М х И блоков фиксации трассы (где М - количество координатных точек по горизонтали, иначе столбцов, Ю - количество координатных точек по вертикали, иначе строк), Мх И групп элементов И и Мх И групп элементов ИЛИ, причем х-й выход (где з. = 1,МЮ дешифратора столбца подключен к первым входам групп элементов И -го столбца, 1-й выход (где 1 = 1,11) дешифратора строки под- ключен к вторым входам групп элементов И 3-й строки, первый выход дешифратора команд подключен к входам установки в "0" счетчика блоков фиксации трассы, входы синхронизации блоков Фиксации трассы подключены к входу синхронизации устройства,второй 1 выход дешифратора команд подключен квходам установки в исходное состояние блоков Фиксации трассы, третий выход дешифратора команд подключен к третьим входам. первых элементов И всех групп, четвертый выход дешифратора команд подключен к третьим входам вторых элементов И всех групп, пятый выход дешифратора команд подключен к третьим входам третьих элементов И всех групп, выходы первого, второго и третьего элементов И каждой группы подключены соответственно к входам установки запрета, установки источника и запроса состояния соответствующего блока Фиксации трассы, асинхронный информационный выход блока фиксации трассы -го столбца .1-й строки подключен к первому асинхронному информационному входу блока Фиксации трассы (+1)-го столбца -й строки, второму асинхронному информационному входу блока фиксации трассы (-1)-го столбца и 1-й строки, третьему асинхронному информационному входу блока Фиксации трассы -го столбца (1-1)-й строки, четвертому асинхронному информационному входу блока фиксации трассы х-го столбца Я+1)-йк в ( с б Р в с б п п а б р к трп в му пе вь к к ко хо тр ду вт эл пе хо вт вх тр тр эл ме роки, разряды синхронного информаюнного выхода блока фиксации трассы го столбца 3-й строки подключены первым входам соответствующей груп 5элементов ИЛИ -го столбца 1-й роки, выходы группы элементов ИЛИ го столбца 1-и строки подключены к орым входам группы элементов ИЛИ +1)-го столбца 1-й строки, разряды 10 нхронного информационного выхода ока фиксации трассы последнего олбца 1-й строки подключены к вток входам группы элементов ИЛИ перго столбца Ц)-й строки, разряды нхронного информационного выхода ока фиксации трассы первого столбца следней строки подключены к первым одам группы элементов ИЛИ второго олбца последней строки, выходы групп 20 ементов ИЛИ последнего столбца подчены к соответствующим разрядам ода регистра состояния.2, Устройство по и. 1, о т л и - а ю щ е е с я тем, что блок фиксатрассы содержит пять элементов НЕ, и триггера, одиннадцать элементовшестнадцать элементов И, причем рвый, второй и третий разряды перго, второго, третьего и четвертого нхронных информационных входов ока подключены к соответствующим одам соответственно первого, втого и третьего элементов ИЛИ, выходы торых подключены к первым входам ответственно первого, второго и35тьего элементов И, выходы которыхчены соответственно к первому ду четвертого элемента ИЛИ, второ- входу четвертого элемента ИЛИ, к вому входу пятого элемента ИЛИ, од третьего элемента ИЛИ подключен торому входу второго элемента И и ходу первого элемента НЕ, выход орого подключен к первым входам вертого и пятого элементов И, вывторого элемента ИЛИ подключен к тьему входу второго и второму вхочетвертого элементов И и к входу рого элемента НЕ, выход второгомента НЕ подключен к вторым входам50вого и третьего элементов И, выпервого элемента ИЛИ подключен крому входу пятого элемента И и кду третьего элемента НЕ, выходтьего элемента НЕ подключен к55 тьим входам второго и четвертого .ентов И, выход четвертого элета И подключен к второму входу пятого элемента ИЛИ и к первому входу . шестого элемента ИЛИ, выход пятого элемента И подключен к второму входу шестого элемента ИЛИ, выходы четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ подключены к первым входам соответственно шестого, седьмого и восьмого элементов И, выходы шестого, седьмого и восьмого элементов И соединены с первыми входами соответственно седьмого, восьмого и девятого элементов ИЛИ, вход синхронизации блока соединен, с вторыми входами шестого, седьмого и восьмого элементов И, вход установки запрета блока подключен к вторым входам седьмого, восьмого и девятого элементов ИЛИ, вход установки источ., ника блока соединен с третьим входом девятого элемента ИЛИ, выходы седьмого, восьмого и девятого элементов, ИЛИ подключены к входам установки ви1 соответственно первого, второго и третьего триггеров, входы установки11 11в 0 счетчика и установки в исходное состояние блока подключены к первым входам соответственно девятого элемента И и десятого элемента ИЛИ , выход десятого элемента ИЛИ соединен с входами установки в 0 триггеров, прямые выходы первого, второго и третьего: триггеров соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами десятого элемента И и одиннадцатого элемента ИЛИ, выход десятого элемента И подключен к входу четвертого элемента НЕ, выход четвертого элемента НЕ подключен к первым входам одиннадцатого, двенадцатого, тринадцатого и второму входу девятого элементов И, выход последнего подключен к второму входу десятого элемента ИЛИ, прямой выход первого триггера соединен с первым входом четырнадцатого и вторым входом одиннадцатого элементов И, выходы четырнадцатого и одиннадцатого элементов И являются первыми разрядами соответственно синхронного и асинхронного информационных выходов блока, прямой выход второго триггера соединен с первым входом пятнадцатого и вторым входом двенадцатого элементов И, выходы пятнадцатого и двенадцатого элементов И являются вторыми разрядами соответственно синхронного и асинхронного информационных выходов блока, прямой выход третьего триггера соединен с вторым входом тринадцатого и первым входом шестнадцатого эле. ментов И, выходы тринадцатого и шестнадцатого элементов И являются третьими разрядами соответственно синхронного и асинхронного информационных5 выходов блока, выход одиннадцатого элемента. ИЛИ подключен к входу пятого элемента НК, выход которого соединенс третьими входами шестого, седьмогои восьмого элементов И, вход запросасостояния блока соединен с вторымивходами четырнадцатого, пятнадцатогои шестнадцатого элементов И.1608686 б 1 г.5 оставитель С. Аверьянов Редактор Н. Тупица Техред А.Кравчук Корректор 0 КРавцо одписное роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород ул. Гагарина,аказ 3619 Тираж 56 ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москвао изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб., д. 4/5