用于印刷电路板原理图的接口连接

摘要

本申请公开了一种实施原理图捕获工具以在印刷电路板组件的原理图设计中放置和连接零件的计算系统。实施原理图捕获工具的计算系统可选择用以连接原理图设计中的零件的通信接口的类型，并识别与所选择的通信接口的类型相对应的接口定义。该原理图捕获工具可对描述了零件与接口定义之间的连接的映射进行定位，并基于该映射，自动地修改原理图设计以包括原理图设计中的接口定义的实例，并将原理图设计中的零件与该接口定义的实例连接。该原理图捕获工具可利用接口定义来为原理图设计中的零件之间的连接设置约束，或将终端添加到原理图设计中的零件之间的连接。

说明书

技术领域

本申请总体涉及电子设计自动化，更具体地，涉及用于印刷电路板原理图的接口连接。

背景技术

具有印刷电路板的电子装置的开发通常涉及许多步骤，这些步骤被称为设计流程。该设计流程通常从将要利用印刷电路板实施的新电子装置的规格开始，例如，可通过原理图捕获工具将该规格转换为原理图设计(schematic design)，诸如网表。原理图捕获工具可将各种零件放置并互连到原理图设计中。例如，在计算系统中实施的原理图捕获工具可呈现原理图设计的图形视图(graphical view)，并允许设计者利用原理图捕获工具将来自库的零件放置到图形视图中的原理图设计上。

原理图捕获工具还可允许设计者在原理图设计中将零件的引脚与信号线或网络连接。当所放置的零件之间的连接实行工业标准(诸如外围组件互连(PCI)Express，通用串行总线(USB)等)时，设计者可阅读描述该工业标准的文档，然后确定如何在所放置零件的引脚之间生成连接。这种生成在所放置的零件的引脚之间的连接还可包括向所生成的连接添加约束，例如用以描述该连接的电气性能或物理性能，以及向所生成的连接添加终端(诸如分立的电气部件)。由于在原理图设计中的零件之间生成连接会包括由设计者进行的大量的手动工作，因此，原理图设计的整体生成和后续手动验证可能既耗时又容易出错。

发明内容

本申请公开了一种实施原理图捕获工具以在印刷电路板组件的原理图设计中放置和连接零件的计算系统。实施原理图捕获工具的计算系统可选择用以连接原理图设计中的零件的通信接口的类型，并识别与所选择的通信接口的类型相对应的接口定义。该接口定义可描述所选择的通信接口的特性，诸如所选择的通信接口的信号线、端部(end)或配置。实施原理图捕获工具的计算系统可对描述了零件与接口定义中的端部之间的连接的映射进行定位，并基于该映射，自动地修改原理图设计以包括原理图设计中的接口定义的实例(instance)，并将原理图设计中的零件与该接口定义的实例连接。实施原理图捕获工具的计算系统还可利用接口定义来为原理图设计中的零件的引脚之间的信号线连接设置约束(诸如电气性能或物理性能)。实施原理图捕获工具的计算系统还可利用接口定义来将终端(诸如分离的电气部件)添加到原理图设计中的零件的引脚之间的信号线连接。以下将更详细地描述实施例。

附图说明

图1和图2示出了可用于实施各种实施例的类型的计算机系统的示例。

图3示出了根据各种实施例的具有原理图捕获工具的设计系统300的示例，该原理图捕获工具用以利用接口定义来生成印刷电路板组件的逻辑设计。

图4示出了根据各种实施例的接口定义的示例。

图5示出了根据各种实施例的用于自动地修改印刷电路板组件的原理图设计以连接零件的示例流程图。

具体实施方式

说明性操作环境

可通过计算装置101(诸如可编程计算机)通过执行软件指令来实施各种示例。因此，图1示出了计算装置101的说明性示例。如在该图中所看到的，计算装置101包括具有处理单元105和系统存储器107的计算单元103。处理单元105可以是任何类型的可编程的电子装置，以用于执行软件指令，但通常将是微处理器。系统存储器107可包括只读存储器(ROM)109和随机存取存储器(RAM)111。如本领域普通技术人员将领会的，只读存储器(ROM)109和随机存取存储器(RAM)111都可存储用于由处理单元105来执行的软件指令。

处理单元105和系统存储器107通过总线113或可替代的通信结构直接或间接地连接到一个或多个外围装置115至123。例如，处理单元105或系统存储器107可直接或间接地连接到一个或多个另外的存储器存储装置，诸如可以是磁性的和/或可移动的硬盘驱动器117、可移动光盘驱动器119和/或闪存卡。处理单元105和系统存储器107也可直接或间接地连接到一个或多个输入装置121和一个或多个输出装置123。输入装置121可包括例如键盘、指点装置(诸如鼠标、触摸板、触控笔、轨迹球或操纵杆)、扫描仪、照相机和麦克风。输出装置123可包括例如监视器显示器、打印机和扬声器。在计算装置101的各种示例的情况下，外围装置115至123中的一个或多个可与计算单元103一起被容纳在内部。可替代地，外围装置115至123中的一个或多个可在用于计算单元103的外壳的外部，并通过例如通用串行总线(USB)连接而连接到总线113。

在一些实施方式中，计算单元103可直接或间接地连接到网络接口115，以用于与构成网络的其他装置进行通信。网络接口115可根据一种或多种通信协议(诸如传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP))将来自计算单元103的数据和控制信号转换成网络消息。此外，网络接口115可采用任意合适的连接代理(或代理的组合)以用于连接到网络，该连接代理包括例如无线收发器、调制解调器或以太网连接。这样的网络接口和协议在本领域中是众所周知的，因此这里将不进行更详细的论述。

应领会的是，计算装置101仅作为示例示出，并且不旨在进行限制。可使用一个或多个计算装置来实施各种实施例，所述一个或多个计算装置包括图1中所示的计算装置101的部件，所述一个或多个计算装置仅包括图1所示的部件的子集，或者包括部件(包括未在图1中示出的部件)的可替代组合。例如，可使用一个多处理器计算机、布置成网络的多个单处理器和/或多处理器计算机、或两者的某些组合来实施各种实施例。

在一些实施方式中，处理器单元105可具有一个以上的处理器核。因此，图2示出了可与各种实施例一起使用的多核处理器单元105的示例。如在该图中所看到的，处理器单元105包括多个处理器核201A和201B。分别地，每个处理器核201A包括计算引擎203A和存储器高速缓存205A，每个处理器核201B包括计算引擎203B和存储器高速缓存205B。如本领域普通技术人员已知的，计算引擎203A和203B可包括用于执行各种计算功能(诸如获取软件指令，然后执行在所获取的指令中指定的动作)的逻辑装置计算功能。这些动作可包括例如对数字进行加、减、乘和比较，执行诸如AND、OR、NOR和XOR的逻辑运算以及检索数据。然后，每个计算引擎203A和203B可分别使用其对应的存储器高速缓存205A和205B来快速存储和检索数据和/或指令以供执行。

每个处理器核心201A和201B连接到互连207。互连207的具体结构可根据处理器单元105的架构而变化。对于一些处理器核心201A和201B，诸如由索尼公司、东芝公司和IBM公司所创造的Cell微处理器，互连207可被实施为互连总线。然而，对于其他处理器单元201A和201B，诸如从加利福尼亚州桑尼维尔的美国超威半导体公司(Advanced Micro Devices)可获得的Opteron

用于印刷电路板原理图的接口连接

图3示出了根据各种实施例的具有原理图捕捉工具310的设计系统300的示例，该原理图捕捉工具310用以利用接口定义来生成印刷电路板组件的原理图设计。参照图3，设计系统300可以是分布式设计环境，其允许通过不同的通信工具或系统来执行印刷电路板组件的设计。设计系统300可包括原理图捕获工具310，以接收包括如下零件的零件库301：该零件表示可用于印刷电路板组件中的电子部件。该零件可例如通过识别电子部件的类型以及电子部件的引脚或端口来描述电子部件。原理图捕获工具310可利用来自零件库301的零件为印刷电路板组件生成原理图设计。原理图设计可利用网表302和零件列表303来逻辑地或功能地描述印刷电路板组件。例如以电子设计交换格式(EDIF)或二进制格式指明的网表302可描述各种部件或实例之间的网络或连接。零件列表303可包括来自零件库301的多个零件，该多个零件可对应于网表302中描述的部件或实例。

原理图捕获工具310可包括零件放置单元311，以从零件库301识别零件并将其插入用于印刷电路板组件的原理图中。在一些实施例中，原理图捕获工具310可输出显示演示(display presentation)，当显示装置显示该显示演示时，可向设计环境提供用户界面，从而允许零件放置单元311响应于用户输入而将来自零件库301的零件放置到原理图设计中。该显示演示可包括图形显示窗口，该图形显示窗口包括原理图设计的至少一种演示，并且包括可允许将来自零件列表301的零件放置到原理图设计中的各种工具或嵌入式功能。

原理图捕获工具310可包括零件连接单元312，用以连接用于印刷电路板组件的原理图设计中的零件。在一些实施例中，零件连接单元312可为原理图设计中的所放置的零件生成连接，该连接可被表现在可具有原理图设计的表示的显示演示中。零件连接单元312可例如响应于用户输入来选择通信接口的类型，以用于连接原理图设计中的零件。当零件之间的连接对应于工业标准，诸如外围部件互连(PCI)Express、通用串行总线(USB)等时，零件连接单元312可选择与工业标准相对应的通信接口。

零件连接单元312可包括具有一个或多个接口定义的接口定义单元313，所述一个或多个接口定义描述了可用于加入到印刷电路板组件的原理图设计中的不同类型的通信接口的性能和连接性。例如，接口定义单元313可包括可用于由零件连接单元312所选择的工业标准的接口定义。以下将更详细地描述接口定义的实施例。

图4示出了根据各种实施例的接口定义400的示例。参考图4，接口定义400可描述可用于加入到印刷电路板组件的原理图设计中的通信接口的性能和连接性。接口定义400可包括与通信接口的信号连接相对应的信号线401。信号线中的每个可具有不同的类型，诸如差分对、功率、接地、数据等。当通信接口包括功率、接地和数据连接性时，接口定义400可以包括用于不同的连接类型中的每个类型的不同的信号线401。

接口定义400可包括端部(ends)402，用以描述通信接口中的功能。端部402中的每个端部可包括与端部402相关联的信号线401中的一个或多个信号线的列表。在一些实施例中，接口定义400的端部402可与原理图设计中的零件的引脚耦合，以形成连接或网络。

在一些实施例中，接口定义400可包括配置403，用以描述通信接口的具体实施方式。例如，当可以以多种不同方式配置或实施一种类型的通信接口时，接口定义400可包括配置403，用以识别多种实施方式中的哪一种被接口定义400所支持。

接口定义400可包括约束404，以描述与接口定义400中的信号线401中的至少一个信号线相关联的电气性能和/或物理性能，例如，可基于每条信号线来使这些性能相关联。在一些实施例中，原理图捕获工具可基于接口定义400向原理图设计中形成在多个零件之间的连接添加约束404。接口定义400可包括用以描述分立的电气部件(诸如电阻器、电容器等)的终端405，所述分立的电气部件用以添加到与接口定义400中的信号线401相关联的连接。

再次参考图3，接口定义单元313可将所选择的通信接口的类型与接口定义相关联。例如，当零件连接单元312在原理图设计中选择PCI Express接口来连接两个零件时，接口定义单元313可识别与接口定义单元313中的PCI Express接口相关联的接口定义。

零件连接单元312可包括零件映射单元314，该零件映射单元314包括接口定义与来自零件库301的零件之间的映射。基于对用以在原理图设计中连接零件的接口定义的识别，零件映射单元314可确定接口定义与零件之间的映射是否存在。当零件映射单元314包括映射时，零件连接单元312可在原理图设计中放置接口定义的实例，并基于该映射将零件的引脚自动连接到接口定义的实例中的端部。当接口定义包括用于连接的约束时，零件映射单元314还可将接口定义中的约束分配给原理图设计中的在零件的引脚到接口定义的实例中的端部之间的连接。当接口定义包括用于连接的终端时，零件映射单元314还可将接口定义中的终端分配给原理图设计中的在零件的引脚到接口定义的实例中的端部之间的连接。

在一些实施例中，零件连接单元312可通过将接口定义的实例放置到原理图设计中并使该实例与将要连接的放置零件相关联，来选择要在被放置于原理图设计中的零件之间使用的通信接口的类型。零件连接单元312响应于接口定义的放置以及与放置零件的关联，可识别与接口定义的实例和所放置的零件相对应的映射，并自动地生成在原理图设计中零件与接口定义之间的连接。

当零件映射单元314不包括映射时，零件连接单元312可将所识别的接口定义的实例放置在原理图设计中，访问零件的性能，并将零件的性能与接口定义进行比较，以生成零件与接口定义之间的映射。例如，零件映射单元314可识别来自零件库301的零件中的引脚的名称或性能(诸如功率、接地、复位、数据等)，并将它们与接口定义中的信号线名称进行比较。零件映射单元314还可响应于由计算系统所接收的用户输入，将零件中的引脚连接到接口定义中的端部。在一些实施例中，零件映射单元314可使用零件与接口定义之间的连接来生成零件与接口定义之间的新的映射，零件映射单元314可将该新的映射添加到所存储的接口定义与来自零件库301的零件之间的映射中。通过基于在接口定义与零件之间生成的连接来生成新的映射，零件连接单元312可使用新的映射来在不同的原理图设计中自动生成接口定义与零件之间的连接。

设计系统300可包括印刷电路板布局工具320，以从原理图捕获工具310接收印刷电路板组件的原理图设计(诸如网表302和零件列表303)，并将该原理图设计转换成印刷电路板组件的布局设计304。印刷电路板布局工具320可通过将来自零件列表303的零件或部件放置到印刷电路板的表示(representation)上来提供用以将网表302布局到布局设计304中的设计环境。布局设计304可依据在印刷电路板的表示上放置和互连的各种部件来描述用于产品的电子装置。

印刷电路板布局工具320可输出显示演示，该显示演示被显示装置显示时，可向设计环境提供用户界面，从而允许印刷电路板布局工具320响应于用户输入来生成布局设计321。该显示演示可包括图形显示窗口并且可包括可允许将来自零件列表312的零件或部件放置到布局设计321中的各种工具或嵌入式功能，该图形显示窗口包括布局设计321的至少一个表示。

布局设计321最初可表示空白的印刷电路板，例如，具有与一个或多个物理约束相对应的尺寸的空白的印刷电路板。印刷电路板布局工具320可例如基于显示演示来接收用户输入，所述显示演示可提示印刷电路板布局工具320基于网表302对布局设计321执行各种更新，诸如将选自零件列表303的零件放置在布局设计321中、规划(route)所放置的零件之间的轨迹等。

图5示出了根据各种实施例的用于自动地修改印刷电路板组件的原理图设计以连接零件的示例流程图。参照图5，在框501中，实施原理图捕获工具的计算系统可将来自零件库的零件放置在印刷电路板组件的原理图设计中。在一些实施例中，实施原理图捕获工具的计算系统可输出显示演示，当该显示演示被显示装置显示时，可向设计环境提供用户界面，从而允许实施原理图捕获工具的计算系统可响应于用户输入而将来自零件库的零件放置到原理图设计中。

在框502中，实施原理图捕获工具的计算系统可选择通信接口的类型，以连接所放置的零件。在一些实施例中，实施原理图捕获工具的计算系统可使用形成设计环境的显示演示和相关联的用户界面来接收与所选择的通信接口的类型相对应的用户输入。当零件之间的连接对应于工业标准时，诸如外围部件互连(PCI)Express、通用串行总线(USB)等，实施原理图捕获工具的计算系统可选择与工业标准相对应的通信接口。在一些实施例中，实施原理图捕获工具的计算系统可通过将接口定义的实例放置到原理图设计中并使该实例与将要连接的放置零件相关联，来选择将要在被放置于原理图设计中的零件之间使用的通信接口的类型。

在框503中，实施原理图捕获工具的计算系统可识别与所选择的通信接口的类型相关联的接口定义。实施原理图捕获工具的计算系统可访问接口定义的资源库(repository)，并使用所选择的通信接口的类型来识别资源库中的与所选择的通信接口的类型相关联的至少一个接口定义。例如，当实施原理图捕获工具的计算系统选择PCIExpress接口以连接原理图设计中的两个零件时，实施原理图捕获工具的计算系统可识别资源库中的与PCI Express接口相关联的接口定义。

在框504中，实施原理图捕获工具的计算系统可识别所放置的零件与接口定义之间的映射。实施原理图捕获工具的计算系统可存储接口定义与来自零件库的零件之间的多个映射。在一些实施例中，实施原理图捕获工具的计算系统可确定哪个映射(如果有的话)对应于所识别的接口定义，并然后确定所确定的映射中的哪个映射对应于将要连接的零件。相反，实施原理图捕获工具的计算系统可确定哪个映射(如果有的话)对应于将要连接的零件，并然后识别所确定的映射中的哪个映射对应于所识别的接口定义。

当实施原理图捕获工具的计算系统不能识别映射时，实施原理图捕获工具的计算系统可生成零件与接口定义之间的映射。例如，实施原理图捕获工具的计算系统可识别来自零件库的零件中的引脚的名称或性能(诸如功率、接地、复位、数据等)，并将它们与接口定义中的信号线名称或端部进行比较。基于引脚名称或性能以及接口定义中信号线的共性，实施原理图捕获工具的计算系统可自动地将零件中的引脚连接到接口定义中的端部。实施原理图捕获工具的计算系统可使用自动地生成的连接来生成零件与接口定义之间的映射。

在框505中，实施原理图捕获工具的计算系统可将接口定义的实例放置在原理图设计中，并且在框506中，实施原理图捕获工具的计算系统可在接口定义的实例与原理图设计中的放置零件之间插入连接。实施原理图捕获工具的计算系统可基于映射自动地将零件的引脚连接到接口定义的实例中的端部。当接口定义包括用于连接的约束时，实施原理图捕获工具的计算系统可将接口定义中的约束分配给在原理图设计中的在零件的引脚到接口定义的实例中的端部之间的连接。当接口定义包括用于连接的终端时，实施原理图捕获工具的计算系统可将接口定义中的终端分配给在原理图设计中的在零件的引脚到在接口定义的实例中的端部之间的连接。

以上所描述的系统和设备可使用专用处理器系统、微控制器、可编程逻辑装置、微处理器或其任意组合，来执行本文所描述的一些或全部操作。以上所描述的操作中的一些可实施为软件现，而其他操作可实施为硬件。本文所描述的操作、过程和/或方法中的任一个可由基本上类似于本文描述的那些并且参考所示出的附图的设备、装置和/或系统来执行。

处理装置可执行存储在计算机可读存储装置中的指令或“代码”。存储装置也可存储数据。处理装置可包括但不限于模拟处理器、数字处理器、微处理器、多核处理器、处理器阵列、网络处理器等。该处理装置可以是集成控制系统或系统管理器的一部分，或者可以被提供为便携式电子装置，该便携式电子装置被配置为经由无线传输来本地或远程地与联网系统接口连接。

处理器存储器可与处理装置集成在一起，例如设置在集成电路微处理器等内的RAM或闪存存储器。在其他示例中，存储装置可包括独立的装置，诸如外部磁盘驱动器、存储阵列、便携式闪存密钥卡等。存储器和处理装置可例如通过I/O端口、网络连接等来可操作地耦合在一起或彼此通信，并且处理装置可读取存储在存储器中的文件。关联的存储装置可通过权限设置设计为“只读”(ROM)，或可不设计为“只读”。存储器装置的其他示例可包括但不限于可在固态半导体装置中实施的WORM、EPROM、EEPROM、FLASH、NVRAM、OTP等。其他存储器装置可包括移动零件，诸如已知的旋转磁盘驱动器。所有这样的存储器装置可以是“机器可读的”并且能够被处理装置可读取。

操作指令或命令可以以存储的计算机软件(也称为“计算机程序”或“代码”)的有形形式来实施或体现。程序或代码可被存储在数字存储器装置中，并且可被处理装置所读取。“计算机可读存储介质”(或可替代地，“机器可读存储介质”)可包括所有上述类型的计算机可读存储装置以及未来的新技术，只要该存储器装置可能够至少暂时地以计算机程序或其他数据的性能来存储数字信息，并且只要所存储的信息可被适当的处理装置“读取”即可。术语“计算机可读”可能不限于用以意指完整的大型机、小型计算机、台式计算机，甚至是膝上型计算机的“计算机”的历史用法。而是，“计算机可读”可包括能够被处理器、处理装置或任何计算系统可读取的存储介质。这样的介质可以是能够被计算机或处理器本地和/或远程可访问的任何可用介质，并且可包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质或其任何组合。

存储在计算机可读存储介质中的程序可包括计算机程序产品。例如，存储介质可用作用以存储或传输计算机程序的便利手段。为了方便起见，可将操作描述为各种互连的或耦合的功能块或图。然而，可能存在如下情况：这些功能块或图可能等效地聚合成为具有不清楚边界的单个逻辑装置、程序或操作。

结论

虽然本申请描述了实施本发明的实施例的特定示例，但是本领域技术人员将领会的是，存在以上描述的系统和技术的许多变化和置换，所述变化和置换落入如所附权利要求所阐述的本发明的精神和范围内。例如，虽然以上已经采用特定术语来指代计算过程，但是应当领会的是，可使用计算过程的任何期望的组合来实施本发明的各种示例。

本领域的技术人员还将认识到的是，本文所教导的构思可以以许多其他方式适合于具体的应用。特别地，本领域技术人员将认识到的是，所示出的示例仅仅是在阅读本公开时将变得明了的许多可替代实施方式之一。

虽然说明书可在多个位置中提及“一”、“一个”、“另一个”或“一些”示例，但这并不一定意味着每个这样的提及都指相同的一个或多个示例或者该特征仅适用于单个示例。