Место и маршрут (также называемый PnR или P&R) — это этап проектирования печатных плат , интегральных схем и программируемых вентильных матриц . Как следует из названия, он состоит из двух этапов: размещения и маршрутизации . Первый шаг, размещение, включает в себя решение о том, где разместить все электронные компоненты , схемы и логические элементы в обычно ограниченном пространстве. Далее следует маршрутизация, которая определяет точную конструкцию всех проводов, необходимых для соединения размещенных компонентов. На этом этапе необходимо реализовать все желаемые соединения, соблюдая при этом правила и ограничения производственного процесса.
Место и маршрут используются в нескольких контекстах:
Эти процессы схожи на высоком уровне, но фактические детали сильно различаются. При больших размерах современных конструкций эту операцию обычно выполняют средства автоматизации электронного проектирования (EDA).
Во всех этих контекстах окончательным результатом размещения и трассировки является «разметка», геометрическое описание местоположения и вращения каждой детали, а также точный путь каждого соединяющего их провода.
Иногда некоторые люди называют весь процесс определения места и маршрута «планировкой».
Проектирование печатной платы происходит после создания схемы и составления списка соединений . Сгенерированный список соединений затем считывается в инструмент компоновки и связывается со схемами устройств из библиотеки. Теперь можно приступать к размещению и маршрутизации устройств. [1]
Размещение и маршрутизация обычно выполняются в два этапа. Сначала следует разместить компоненты, а затем проложить соединения между компонентами. Расположение компонентов не является абсолютным на этапе трассировки, поскольку его все равно можно изменить путем перемещения и вращения, особенно в проектах, в которых используются более сложные компоненты, такие как FPGA или микропроцессоры. Большое количество сигналов и требования к целостности сигналов могут потребовать оптимизации размещения. [2]
Полученный проект затем выводится в формате RS-274X Gerber для загрузки в систему автоматизированного производства (CAM) производителя. В отличие от разводки микросхем, где вся готовая разводка хранится в одном графическом файле, для изготовления печатной платы необходимы разные файлы и форматы. Данные изготовления состоят из набора файлов Gerber, файла сверления и файла выбора и размещения, содержащего расположение и выравнивание устройств, созданных для автоматического размещения устройств в процессе сборки. [1]
Процесс размещения и маршрутизации FPGA обычно не выполняется человеком, а используется инструмент, предоставленный поставщиком FPGA или другим производителем программного обеспечения. Потребность в программных инструментах обусловлена сложностью схемы внутри FPGA и функцией, которую хочет выполнить разработчик. Проекты FPGA описываются с помощью логических схем, содержащих цифровую логику и языки описания оборудования, такие как VHDL и Verilog . Затем они будут пропущены через автоматизированную процедуру размещения и маршрутизации для создания распиновки, которая будет использоваться для взаимодействия с частями за пределами FPGA. [2]
Этап размещения и разводки микросхем обычно начинается с одной или нескольких схем, файлов HDL или предварительно проложенных IP-ядер , или некоторой комбинации всех трех. Он создает макет микросхемы, который автоматически преобразуется в маску в стандартном формате GDS II или OASIS . [3]
Окончательная компоновка ранних микросхем и печатных плат сохранялась в виде записи Рубилита на прозрачной пленке .
Постепенно автоматизация электронного проектирования автоматизировала все больше и больше работ по перемещению и маршрутизации. Поначалу это просто ускорило процесс внесения множества небольших правок, не тратя много времени на отклеивание и приклеивание ленты. Более поздняя проверка правил проектирования ускорила процесс проверки наиболее распространенных типов ошибок. Более поздние автоматические маршрутизаторы ускоряют процесс маршрутизации.
Некоторые люди надеются, что дальнейшие улучшения в автозаполнителях и автотрассировщиках в конечном итоге позволят создавать хорошие макеты без какого-либо ручного вмешательства человека. Дальнейшая автоматизация приводит к идее кремниевого компилятора .