JPH01128165A - プリント基板設計装置の部品配置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プリント基板設計装置のアナログ基板設計に
おける部品配置法の改善に関する。

［従来の技術］ 従来より、コンピュータを援用してプリント基板のパタ
ーン設計を行うプリント基板設計装置がある。第９図は
このような装置の一例を示す構成図である。図において
、９１はプリント基板設計のための各種の制御および処
理を行う処理装置で、ここにはコンピュータのＣＰｔＪ
が含まれる。９２は処理装置９１から内部バス（Ｂ　Ｌ
Ｉ　Ｓ　）　紅白でアクセスできるメモリ、９３は磁気
テープあるいは磁気ディスクなどの外部記憶装置、９４
は情報や各種コマンド等の入力が可能なキーボード、９
５は位置情報やコマンド等を入力し得るタブレット、９
６はＣＲＴ表示装置である。外部記憶装置９３、キーボ
ード９４、タブレット９５、ＣＲＴ表示装置９６はそれ
ぞれ入出力用のバス（１１０Ｂｕｓ）を介して処理装置
９１と接続されている。

処理装置９１は、キーボード９４やタブレット９５から
の入力情報あるいはコマンドに従って、プリント基板設
計の各種の処理プログラムを実行する。各種のプログラ
ムは内部メモリ９２あるいは外部記憶装置９３に格納さ
れていて、処理装置はこれを適宜読み出して実行するこ
とができる。

パターン設計図はＣＲＴ表示装置に表示され、オペレー
タはＣＲＴ表示を見ながら、本装置と対話形式でパター
ン設計を実行し得るようになっている。

このような装置では、ディジタルプリント基板と共にア
ナログプリント基板もパターン設計することができるよ
うになっている。アナログ基板のパターン設計の際、部
品を適切に配置する必要があるが、これを自動的に行う
ようにした部品自動配置処理がある。従来装置における
この部品自動配置の処理方式は、ディスクリート部品を
接続関係によりグループ化し、そのグループを一般ＩＣ
と同様の扱いで配置領域内スロットに割り付け、その後
部品同士が重ならないようにグループを解体し配置する
という方式である。

［発明が解決しようとする問題点］ この方式では指定された領域内に部品をほぼ均等に分布
させることができる。しかし、グループ化の際には当該
グループを構成する部品はすべて１つのスロット内に配
置させる必要があるが、部品数がグループ内部品最大限
度数を越える場合には当該グループに入るべき部品であ
っても別グループに分けられることがあり、そしてこの
ように別グループとして扱われる結果、個々のディスク
リート部品間の位置関係が接続関係と合わなくなる等と
いう問題があった。

またアナログ基板設計においては、はじめから部品の配
置位置を決定してしまうということはな（、配線作業の
過程で随時変更されてゆく。したがって、実際の設計過
程に即した配置法が必要とされる。

本発明の目的は、このような点に鑑み、部品の初期配置
において部品をその配置関係により論理機能単位のブロ
ック分けを行う際に、はじめはキ一部品それぞれを１つ
のブロックと見なして処理し、その後順次ブロックを統
合してゆき、そして各ブロック分けの状態でその属する
ブロックを確実に決定できるように未配置部品のみを配
置してゆくという方法により、より正確な論理機能単位
のブロックに全部品を分けることができる部品配置方法
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この様な目的を達成するために、本発明では、■部品間
距離の短い順に組み合わせた部品ペアと各部品と所属ブ
ロック番号との関係を作成する手段により、予め配置さ
れている部品について、部品ペアと、部品と所属ブロッ
ク番号との関係を、それぞれの専用テーブルに書き込み
、 ■次に、部品・ブロック間接続テーブル作成手段により
、選択された当該未配置部品と各ブロックとの配線数と
の関係を示す部品・ブロック間接続テーブルを作成し、 −０次に、配置処理手段により、あるブロックへの配線
数が他のブロックへの配線数と未配置部品への配線数と
の合計よりも多いようなブロックを有する未配置部品ま
たは未配置部品同士を組み合わせたグループを探し出し
、そのブロック内での接続端子座標の近傍で接続端子が
複数ある場合はそれぞれの端子間で仮想配線長が最も知
くなる位、置に配置し、そのブロック番号を付け、 ■次に、上記（３）の条件を満たす未配置部品ないしグ
ループがなくなった場合、ブロック統合手段により、ブ
ロック間距離の短いブロック同士を同一ブロックとし、
ブロック数を半分にし、上記（３）の条件を満たす未配
置部品ないしグループを探し、■上記■ないし■の動作
を繰返し、未配置部品がなくなったところで終了とする ようにして、配置部品をブロックに分けて配置すること
ができるようにしたことを特徴とする。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の部品配置方法のフローを示す図である
。

１〉本発明の部品配置方法を実行する前の状態は、第２
図の説明図に示すように複数の部品（はじめは各部品が
キ一部品となる）が分散配置している状態である。本発
明はこの状態から部品間テーブル及び部品ＩＤ・ブロッ
クＮＯ変換テーブル（以下変換テーブルと略称する）を
作成する。

部品間テーブルは、第３図に示すように、すべてのキ一
部品間距離の小さい方から先に、その部品間距離を構成
する部品ペアを記憶したテーブルである。その各データ
は、全部品に付けられた連続番号（連番〉すなわち部品
ＩＤの値である。

変換テーブルは、第４図に示すように、各部品がどのブ
ロックに属するかを記したテーブルで、最初部品ＩＤの
小さい方から連番が入り、未配置部品にはブロックＮｏ
としてＯが記入されている。

なお、初期状態では１ブロック１部品となっている。

２）次に未配置部品を１つ選び出して、その部品につい
ての接続配線情報及び変換テーブルを参照し、第５図に
示すような部品・ブロック間接続テーブルを作成し、こ
のテーブルにおいて各ブロックの配線数、および他の未
配置部品との配線数を調べる。

第５図に示す部品・ブロック間接続テーブルにおいて、
テーブルの上段の値は選び出した対象の部品（当該部品
という）と各ブロックとの接続数、下段の値はその当該
部品がそれぞれのブロック（テーブルの上欄に示される
ブロック）に属するものと仮定したときの当該部品と他
のブロックとの接続数の合計値を示す。

このようなテーブル中のいずれかのブロックにおいて、 ■下段の値と他の未配置部品からの接続数との合計値よ
りも上段の値の方が大きいようなブロックがあれば、そ
の当該部品をそのブロックに配置する。

■また上記条件を満たさない場合であって、かつ他の未
配置部品との接続があるときは、その接続している新た
な未配置部品とグループ化し、上記■の条件を満たすブ
ロックがあればそのグループをそのブロックに配置する
。

この場合について更に具体例で説明すると次の通りであ
る。第６図に示すように、ブロック１゜ブロック２．ブ
ロック３があり、部品△が選び出されたとする（部品Ａ
が当該部品）。部品・ブロック間接続テーブルの値は同
図（ロ）のようになる。

すなわち、ブロック１の欄については、部品Ａとブロッ
ク１との接続数が１本であるから上段に１がセットされ
、部品Ａがブロック１に属するものと仮定したときの他
のブロックとの接続数はブロック２に対してだけの１本
であるから下段には１がセットされている。

次にブロック２の欄については、部品Ａとブロック２の
接続数が１本であるから上段に１がセットされ、部品Ａ
がブロック２に属するものと仮定したときの他のブロッ
クとの接続数はブロック１に対してだけの１本であるか
ら下段には１がセットされている。

最後のブロック３の欄については、部品Ａとブロック３
との接続はないため上段にはＯがセットされ、部品Ａが
ブロック３に属するものと仮定したときの他のブロック
との接続数はブロック１に対して１本、ブロック２に対
して１本であるから下段には２がセットされている。

さて、この場合の部品Ａは他の未配置部品（Ｂ）に対し
ての接続が１本ある。したがって、接続テ−プルにおけ
る上段と下段との値の関係が上記■に述べた条件を満た
していないため、現在のところどのブロックにも属さな
い。

しかし、ここで部品Ａと部品Ｂをグループ化すすること
により、部品・ブロック間接続テーブルの値は第５図（
ハ）に示すような値となり、またこれによって他の未配
置部品との接続数も０となって上記■の条件を満足する
から、このグループをブロック１に属するものとするこ
とができる。

このようにしてブロックに配置されると、第４図の部品
ＩＤ・ブロックＮｏ、変換テーブル内の配置された部品
〈部品Ａおよび部品Ｂ）にそのブロック番号（上記実施
例ではブロック番号１）を記入する。

なお、上記条件を満たすグループを作れないときは未配
置のままとし、次の部品の処理に移る。

実際に配置される部品の位置は、ブロック内の結線端子
が１つの場合はその端子座標近傍、複数の場合は端子座
標間で仮想配線長が最も短くなる位置に配置する。仮想
配線長とは、結線すべき各結線端子間を直線で結線した
場合の各結線長の合計の長さをいう。

■次に上記条件を満たす未配置部品（グループ）がなく
なったものの、まだ未配置部品が残っている場合はブロ
ックの統合を行う。ブロックの統合は次のようにして行
われる。

まず第３図に示す部品間テーブルより最初の部品ＩＤペ
アを取り出しそれらの部品の属するブロック番号を第４
図に示す部品ＩＤ・ブロックＮｏ。

変換テーブルより求め、そのブロック１１号が異なって
いれば数の大きいブロック番号の部品群をもう一方のブ
ロックに吸収させる。すなわち、第４図の部品ＩＤ・ブ
ロックＮｏ、変換テーブル内の数の大きいブロック番号
をすべて他方のブロック番号に変更し、またその数の大
きいブロック番号より大きなブロック番号をすべて１ず
つ小さ（する。このように次々と第３図に示す部品間テ
ーブルの部品ＩＤペアを処理し、ブロック数が半減する
まで行う。第２図では実線で囲った部品が新しいブロッ
クとなる。

第７図を参照してブロック統合について説明する。同図
（イ）に示すような場合において部品Ａが選択された場
合、この部品の部品・ブロック間接続テーブルは同図（
ロ）のようになっている。

部品Ａは今はどのブロックにも属していない。

ここで、ブロック１とブロック２を統合し新ブロック１
に更新したとする。ブロック３はブロック２となる。こ
のように統合したときの部品・ブロック間接続テーブル
は同図（ハ）に示すような値となる。したがって、この
部品△は新ブロツク１内に配置可能となる。

このようにしてブロックの統合を行った後、この状態で
再び配置可能未配置部品（グループ）を探し、あれば配
置し、なければブロック再統合の処理を繰返し、未配置
部品がなくなったところで処理を終了する。

以上のようにして部品相互の接続関係により部品をブロ
ックに分け、配置することができる。

第８図は本発明の方法を実施するプリント基板設計装置
の特に本発明の方法に直接関係する部分の一例を示す要
部構成図である。図において、１０は部品配置に係わる
各種処理を行う処理手段、２０はこの処理手段１０の各
機能ブロックおよびメモリの書き込み・読み出しを制御
する制御手段、３０はデータを記憶する内部メモリ、４
０はバスである。

制御手段２０、処理手段１０およびメモリ３゜はバス４
０を介して信号およびデータの授受ができる。

メモリ３０は、部品間テーブル用のメモリ３１と、部品
ＩＤ・ブロックＮｏ、変換テーブル用のメモリ３２と、
部品・ブロック間接続テーブル用のメモリ３３とをそれ
ぞれ含む。

処理手段１０は、部品間テーブル・変換テーブル作成機
能ブロック１１と、部品・ブロック間接続テーブル作成
機能ブロック１２と、配置可能部品を配置するための処
理を行う配置処理機能ブロック１３と、ブロック統合を
行うブロック統合処理機能ブロック１４からなる。

このような構成においては、次のように動作する。初期
状態において予めセットされている部品配置に係るデー
タ（部品番号や各部品の位置座標など）を基にして、部
品間テーブル・変換テーブル作成機能ブロック１１によ
り部品間テーブル用メモリ３１に部品間距離の小さい順
の部品ＩＤペアを書き込んで行く。また部品ＩＤ・ブロ
ックＮＯ９変換テーブル用メモリ３２に部品ＩＤ・ブロ
ックＮｏ、変換テーブルを記入する。

次に、部品・ブロック間接続テーブル作成機能ブロック
は、選び出された未配置部品についてのメモリ３１の接
続配線情報およびメモリ３２の変換テーブルを参照して
メモリ３３に部品・ブロック間接続テーブルを作成する
。

続いて、配置処理機能ブロック１３は、前記部品・ブロ
ック間接続テーブルの内容および未配置部品との接続の
有無などより判断してブロックに吸収させて行く。吸収
させた場合は、部品ＩＤ・ブロックＮＯ０変換テーブル
内の当該部品についてブロックＮＯの訂正を行っておく
。

そしてブロック統合処理機能ブロックでは、上記ブロッ
ク吸収の完了後、未配置部品がまだ残っているときには
、メモリ３１の部品間テーブル部品ＩＤペアをブロック
統合してゆく。この場合当然部品間テーブルおよび部品
ＩＤ・ブロックＮｏ。

変換テーブルを更新する。ブロック統合処理が終了する
と改めて配置処理機能ブロックが起動される。

なお、以上のような各機能ブロックの動作シーケンスは
制御手段２０により管理されている。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、アナログ基板設
計での初期配置において、部品をその配置関係により論
理機能単位にブロック分けする際に、はじめはキ一部品
それぞれを１つのブロックと見なして処理し、その後生
しずつブロックを統合してゆき、そして各ブロック分け
の状態で確実にその属するブロックを決定し得るように
未配置部品のみを配置してゆくという手法により、より
正確な論理機能単位のブロックに全部品を分けることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の原理フロー、第２図ないし第７
図は本発明の詳細な説明するための図、第８図は本発明
の方法を実施するための装置の要部構成図、第９図はプ
リント基板設計装置の一例を示す構成図である。 １０・・・処理手段、１１・・・部品間テーブル・変換
テーブル作成機能ブロック、１２・・・部品・ブロック
間接続テーブル作成機能ブロック、１３・・・配置処理
機能ブロック、１４・・・ブロック統合処理機能ブロッ
ク、２０・・・制御手段、３０・・・メモリ、３１・・
・部品間テーブル用メモリ、３２・・・部品ＩＤ・ブロ
ックＮｏ、変換テーブル用メモリ、３３・・・部品・ブ
ロック間接続テーブル。 第１図 ↓　↓ 第７図 （イ） （ロ） ブロックＮｏ、１　　２　　３ （ハ） ブロックＮｏ、１　　２ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コンピュータを援用し、入力端末からの入力情報に基づ
   きＣＲＴ画面上でプリント基板のパターン設計を行うプ
   リント基板設計装置において、 （１）部品間距離の短い順に組み合わせた部品ペアと各
   部品と所属ブロック番号との関係を作成する手段により
   、予め配置されている部品について、部品ペアと、部品
   と所属ブロック番号との関係を、それぞれの専用テーブ
   ルに書き込み、 （２）次に、部品・ブロック間接続テーブル作成手段に
   より、選択された当該未配置部品と各ブロックとの配線
   数との関係を示す部品・ブロック間接続テーブルを作成
   し、 （３）次に、配置処理手段により、あるブロックへの配
   線数が他のブロックへの配線数と未配置部品への配線数
   との合計よりも多いようなブロックを有する未配置部品
   または未配置部品同士を組み合わせたグループを探し出
   し、そのブロック内での接続端子座標の近傍で接続端子
   が複数ある場合はそれぞれの端子間で仮想配線長が最も
   短くなる位置に配置し、そのブロック番号を付け、 （４）次に、上記３の条件を満たす未配置部品ないしグ
   ループがなくなった場合、ブロック統合手段により、ブ
   ロック間距離の短いブロック同士を同一ブロックとし、
   ブロック数を半分にし、上記（３）の条件を満たす未配
   置部品ないしグループを探し、 （５）上記（３）ないし（４）の動作を繰返し、未配置
   部品がなくなったところで終了とするようにして、配置
   部品をブロックに分けて配置することができるようにし
   たことを特徴とするプリント基板設計装置の部品配置方
   法。