JPS6270977A - 配線パタ−ン表示装置 - 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〕 この発明は、配線パターン表示装置に関し、特にプリン
ト基板の配線ディレィを計算し、表示するとともに、配
線ディレィの原因となっている配線パターンを表示ディ
レィ観察装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、計算機の演算速度が向上するにつれて、プリン
ト基板に実装された部品と部品とを接続する配線パター
ンを伝わる信号の伝播遅延時間が無誤動作の原因となる
といった問題が生じる。このような問題点を解決するだ
めに、プリント基板上の配線パターンによる伝播遅延時
間を予測し、それをプリント基板の設計に反映させるだ
めの手段として、自己側パターン表示装置が開発されて
いる。

先ず、配線ディレィが生成される要因と、その求め方の
一例を説明する。第５図及び第９図は配縁ディレィを説
明するだめの回路例を示す図で、第５図は受端終端回路
、第９図は送端終端回路を示す。これらの図において、
（／ａ）及び（／ｂ）は出力ゲート、（，２ａ）〜（コ
ｄ）は入力ゲート、（３ａ）及び（３ｂ）は終端抵抗、
（！ａ）及び（４’ｂ）は配線パターンを示す。この場
合、出力ゲート（／ａ）又は（／ｂ）から各入力ゲート
（，２ａ）〜（，２ｃ）又は（２ｄ）へ信号の伝わる時
間が配線ディレィ時間（以下、配線ディレィ値という）
である。このような回路の配線ディレィ（１，ｉ　Ｄは
、例えば、次の式で計算される。

第７図の回路：Ｄ−にコーＣ（，２１ ここで、ｋｚ　、にコ・・・定数 Ｌ　・・・出力ゲー）　（／ａ）から入カゲー）　（，
２ａ）〜（２ｃ）までの距離 Ｌ　・・・出力ゲー）　（／ａ）から終端抵抗での距離 Ｃ・・・出力ゲート（／ｂ）と入力ゲート（＝ｄ）と！
の間の結合容量 上記計算式のうち線長１とＬは配線パターン（４’ａ）
から直ちに求めることができ、結合容量Ｃは次のように
計算される。

第１Ｏ図及び第１／図は結合容量ｃの６１算方法の一例
を説明するための図である。

第７０図において、（ｊ＋は注目している信号の配線パ
ターン、（Ａａ）及び（Ａｂ）は隣接する格子上の他の
信号の配線パターン、（７）は更に隣接する格子上の他
の信号の配線パターンであ）、１／及び１３はそれぞれ
、配縁パターン（３）と（Ａａ）及び（乙ｂ）との平行
区間長、ヱ一は配線パターン（５）と（７）の平行区間
長、ｄ／は配線パターン（りと（６ａ）又は（Ａｂ）と
の距離、ｄコは配線パターン（３）と（７）との距離で
ある。結合容量はこの平行区間長を距離の関数の総和と
して求められる。すなわち、注目している信号の配線パ
ターン（３）に隣接する格子上を平行に走る他の信号と
の平行区間長を計算し、距離と平行区間の長さとで結合
容量Ｃを求める。これを配線パターン（＆］から一定距
離以内にあるすべての他の信号の配線パ外ンについて行
なう。

第１／図はプリント基板の断面図であり、上記結合容量
が発生する様子を示す。図において、（３）は注目する
信号パターンであわ、Ｃ７ｚＣｔは他の信号の配線パタ
ーンとの結合容量を示す。全結合第７２図はこのような
従来の配線パターンを表示する装置の構成図である。図
において、（／／）は中央演算処理部、（／２）は配線
パターン、部品ビン、その信号名等の情報を記憶してい
るオンライン記憶装置である磁気ディスク、（／３）は
中央演算処理部（／／）の処理結果を出力するプリンタ
、（ハ・は部品ビンや配線パターン等をプロットするＸ
Ｙプロッタ、（／左）は配線パターンを表示するＣＲＴ
（ブラウン管）、（／Ａ）、（／７）及び（７ｇ）は、
それぞれ、配線パターン等の編集命令を入力するキーボ
ード、タブレット及びデータ・カーソルである。

次に、配線パターンによって生ずる配線ディレィを、従
来装置を用いて計算し、観察・修正する動作について説
明する。

中央処理部（／／）は、磁気ディスク（／コ）に蓄えら
れたプリント基板の部品ビンや配線パターンの情報を用
い、該プリント基板上の各信号の配線パターンの配線デ
ィレィ値を、前記計算式に基づいて計算し、計算結果を
プリンタ（／３）ヘリストとして出力する。次いで、該
プリント基板の全体の配線パターンを示す図面をＸＹプ
ロッタ（／り）Ｋよりプロット図として出力する。オペ
レータは先にプリンタ（／３）が出力したリストの中か
ら所定の配線ディレィ値よシ大きい値を持つプリント基
板上の信号を捜し、プロット図上で該画信号の配線パタ
ーンの経路と該信号の配線ディレィの原因となる他の信
号の配線パターンを見つけ出す。

次に、キーボード（／６）よシそれらの信号名を入力し
ＣＲＴ（／ｒ）に配線パターンを表示せしめて観察し、
配線ディレィが小さくなると思われる位置にデータ・カ
ーソル（／ｌｒ）とダブレット（／７）を使用して配線
パターンを移動する。その後、再度、中央演算処理部（
／／）で同様に配線ディレィ値を計算し、その結果をプ
リンタ（／３）ヘリストとして出力する。次いで、この
リストを参照して、先のパターン移動により配線ディレ
ィ値が所定値以下になったかどうかを確かめる。以上の
手順を所定の配線ディレィ値以下になっていないすべて
の信号について繰シ返し行ない、全ての信号の配線パタ
ーンが所定の配線ディレィ値以下となるよう。

にする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の配線パターン表示装置は以上のように構成されて
いるので、配線ディレィをプリンタが出力したリストで
見なければならず、配線ディレィの原因となる他の信号
の配線パターンを見つけるにはＸＹグロツタでプロット
図を出力することが必要であり、また、ＣＲＴで配線パ
ターンを修正した後、所定の配線ディレィ値以下になっ
ているかどうかを確認するには、中央処理部で再匿計算
し、プリンタへリストを出力する必要がめシ、配線パタ
ーンの修正に多大な時間を必要とするなどの問題点があ
った。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、配線ディレィ値が所定の値以上の配線パター
ン及びその配線ディレィの原因となっている他の配線パ
ターンを短時間に見つけることができ、また、配線パタ
ーンの経路変更があったとき、即座に配線ディレィ値を
計算・表示することのできる配線パターン表示装置を得
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る配線パターン表示装置は、一定の配線パ
ターンの配線ディレィ値を計算し、該配線パターンとと
もにディスプレイ装置に表示するとともにこの配線パタ
ーンに沿って配線ディレィの原因となる他の信号の配線
パターンを検索するとともに、それらを区別できるよう
にディスプレイ装置へ表示するように構成したものであ
る。

である。

加えて、この発明では、任意の配線ディレィ値以上の配
線パターンを連続的に検索する手段を含んでいる。

〔作　用〕

この発明における配線パターン表示装置は、信号経路を
指定することによりその信号の配線パターンの配線ディ
レィ値を演算するとともに表示し、この信号の配線パタ
ーンとともに、これに沿って配線ディレィの原因となっ
ている他の信号の配線パターンが識別表示される。更に
、一定もしくは配線ディレィの原因となっている他の信
号の配線パターンとを移動すると直ちに配線ディレィ値
が計算して表示される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の実施例である配線パターン表示装置を示す
構成図であって、第１ユ図と同一部分には同一符号を用
いて表示してあシ、その説明は省略する。図において（
／ｌａ）はカラーＣＲＴ。

（二〇）は中央演算処理部（／ｌ）と本発明の装置の後
記する各部分との仲立ちをするインタ７エイスである。

（−／）はセルマトリックス記憶部でｓｂ配線パターン
や部品形状等のプリント基板情報をセル単位に分割して
記憶している。（２２）はセルフ）　ＩＪラックス憶部
（，２／）Ｋ絡路されている配線パターン情報から配線
パターンの経路をトレースし、配線ディレィを計算する
配線ディレィ演算機構である。そして、　　（，２３）
は配線パターンを表示するだめの配線経路表示機構であ
る。尚、第１図においてはＸＹプロッタを使用していな
い。

ここで、セルマトリックス記憶部（２／）の基本構成で
あるセルマトリックス構造につき第−図及び第３図を用
いて説明する。第２図は、第１図の配線ディレィ観察装
置に適用される多層プリント回路基板の立方体のセルマ
トリックス構造を示す図である。この第２図において、
ＸＹ平面はプリント基板の面を示し、２軸方向は層構成
を示している。ここに、セルマトリックス構造とは、プ
リント回路基板を水平並びに垂直方向の最小実装単位（
水平トラック並びに垂直トラック）で分割した場合に、
水平トラックと垂直トラックによって仕切られた矩形領
域（セル）をもって表わしたものであシ、多層基板の場
合には、このセルマトリックスを積み重ねて（スタック
）立方体として表現したものであシ、各セルごとに様々
な情報を記憶させることができるように構成される。第
３図は２方向の２つの断面（第１１図に示すようなＬｔ
層とＬ一層）を重ね合わせたときのセルマトリックスで
、実線は手前の層、点線は奥の層を表わすものとする。

第２図及び第３図において、（３０）・はセル、（３／
）は部品穴又は中孔、（３コ）及び（３３）は配線パタ
ーン、でおる。また、任意のセルのアドレスは（ｉ、ｊ
、ｋ）で表わすものとする。

次に、上記第１図に示す本発明の実施例である配線パタ
ーン表示装置の動作について説明する。

先ず、キーボード（／６）からコマンドを入力すると、
中央演算処理部（／／）は、磁気ディスク（／２）に記
憶されている配線パターン情報を、インタフェイス（２
０）を介してセルマトリックス記憶部（２／）にロード
する。次いで、配線ディレィ演算機構（，２，２）は磁
気ディスク（／２）内のＮ　Ｅ　Ｔ　！Ｊスト（配線パ
ターンで接続すべき部品ビンのリスト）を参照して同電
位で接続している配線パターンを示すセルに同じ信号番
号を割当てる。このようにして各セルの配線パターンに
信号番号を入れることにより、配線ディレィ動作の原因
となっている他の信号の配線パターンの発見が容易にな
る。次いで、配線ディレィ演算機構（２２）ですべての
信号についての配線パターンの配線ディレィ値を計算し
保持しておく。

以上の処理を行った後、キーボード（／Ａ）から信号名
が入力されるか、あるいは、データ・カーソル（１ｇ）
によシカラーＣＲＴ（／＆ａ、）の画面に表示されてい
る配線パターンの１つが選択されると、既に計算して保
持されている配線ディレィ値がカラーｃＲＴ（ｌｔａ）
の画面の一部に表示されると共に、選択された配線パタ
ーンの色がかわる。配線パターンを表示するためのトレ
ースは、配線経路表示機構（コ３）により、あらかじめ
セルマトリックス記憶部（，２／）に格納しである同じ
信号番号をトレースすることによシ行われる。すなわち
、トレースは第Ｖ図に示すように、「同じ信号番号」を
もつセルのアドレスを次々とスタックへ積み上げること
によって行われる。即ち、第Ｖ図（ａｌにおいて、第に
層のセルマトリックスについてのトレース・スタート・
アドレスは（ｉｓＪ−／、ｋ）であり、信号番号は／、
１０である。そして、これに隣接する、同じ信号番号／
２０を有するセルのアドレスは（ｉ、ｊ、ｋ）である。

更に、これに隣接する、同じ信号番号／２０を有するセ
ルのアドレスは（ｔ＋／、ｊ、ｋ）である。そして、こ
のようなトレースに従って、第Ｖ図（’ｂｌに示すよう
に、アドレス・スタック機構内には前記の順序でアドレ
スがスタックされることになる。なお第グ図ｆｃ）は、
アドレスが（ｉ、ｊ、ｋ）である任意のセルについての
指定探索範囲を示すものであって、１については±ｄコ
、ｊについては士ｄｚ、そしてｋについては±Ｗがそれ
ぞれの範囲に割当てられている。

次に、配線ディレィ値を求めるために、次の処理が行わ
れる。配線ディレィ演算機構（，２，２）によシ注目す
る信号の配線パターンに沿って、即ち第タ ダ図（ｂｌのアドレス・スタック機構内にスタックされ
たアドレスを取り出しながら、指定された一定距離以内
のセルの内容を検査してゆく。今、取り出したセルのア
ドレスが（１＋ｊ＋ｋ）のとき、水平方向では（１，ｊ
±ｄ／、ｋ）まで、垂直方向では（ｉ−＋：ｄ２　＋　
Ｊ　＋　ｋ　）まで、Ｚ方向では（ｉ、ｊ　、に±Ｗ）
ｔでのセルのアドレスの内容を（Ｉ　Ｈｊ　ｒ　ｋ　）
と比較し内容が異なるとき、内容毎に、つまり異なる信
号毎に、平行区間長ｉ／を加算し、同時にそのセルのア
ドレスをアドレススタック機構内にスタックしてゆく（
アドレス拳スタック機構は異なる信号毎に準備する）。

そしで、スタックされたアドレスが空になったとき、注
目した信号の近傍の配線パターンのトレースが完了した
ことにな）、個々の信号毎に記憶した平行区間長１／に
係数を掛けて個々の容量Ｃ１を計算し、その総和Ｃを求
める。

ついで、例えば式（ハ又は式（２）を用いて配線ディレ
ィ値を計算しカラーＣＲＴ（／＆ａ）へ値を表示する。

以上のようにしてアドレス−スタック機構にスタックさ
れたアドレスを取シ出しながら注目するパターンを表示
するとともに、配線ディレィ値を表示する。この様子を
第５図に示す。図において、（ｐＯ）は注目する信号の
配線パターンを示し、（≠／）は表示された配線ディレ
ィ値を示す。尚、○印は部品穴、φ印はスルーホールを
示す。

次いで、配線経路表示機構（，２，７）によシ、注目し
て込る信号（＋０）の配線パターンに沿って、指定され
た距離以内に存在し、配線ディレィの原因となっている
他の信号の配線パターン（ｑ２）が検色 索され、色おかえて表示される。この様子を第６図に示
す。第６図は、キーボード（ハＤからのオペレータの指
示によシ、力／Ｆ−ｃＲＴ（／、ｒａ）Ｋ。

配線ディレィの原因となっている他の信号毎にアスを表
示した所で６Ｄ、注目している信号の近傍のパターンの
様子を知ることができる。

ここで、オペレータは、配線ディレィを減少するため釦
、注目している信号の配線パターン（グのか、あるいは
配線ディレィの原因となっている他の信号の配線パター
ン（４’、？）をデータ・カーソル（７ｇ）とタブレー
ト（／７）を使って移動する。

ちに、配線経路表示機構（コ３）尾より新しい配線ディ
レィ動作の原因となるパターン（ｌＩＸ）がカラーＣＲ
Ｔ（／、１−ａ）に表示され、同時に新しい配線ディレ
ィ値（＋Ｘ）が配線ディレィ演算機構（２コ）によシ計
算されて、同様にＣＲＴ（／ｌａ）へ表示さｎる。また
、本装置では、配線ディレィ演算機構（２２）に保持さ
れている全配線パターンの配線ディレィ値が所定の値以
上の信号を自動的に順次検索してオペレータに知らせる
ことができるように構成されている。従って、オペレー
タは検索された信号について配線ディレィ値を所定の値
にする作業を繰シ返すことによって、すべての信号が所
定ノ目己趨ティレイ値以下となるようにすることができ
る。

な努、上記実施例では、カラーＣＲＴを用いて色分けし
て配線パターンを表示するように構成したが、モノクロ
のＣＩ’（Ｔ装置でその輝度を違えて表示させるよう（
こしてもよい。

また、上記実施例では化ヤリディレィ値をカラーＣＲＴ
の一部に表示するように構成したが、計算の過程で得ら
れる配線容量を表示するようにしてもよく、上呂己実強
例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のよう１ｃ、この発明によれば、指定された配線パ
ターンおよび配線ディレ・ｆ埴をまず表示し、ついで任
意の距離を平行に走・りている他の配保パターンの区間
゛と自動的に区別できるように表示し、配線経路を移動
する唾手＋中毎に配線ディレィ値が表示されるようにし
たので、ＸＹプロッタを用いずに迅速かつ容易に配線デ
ィレィ値及び配線ディレィの原因となっている配線パタ
ーンを知ることができる。更に一定の配線ディレィ値以
上の信号を自動的に検索できるように構成したので、配
線パターンの経路を移動しても配線ディレィ値が一目で
わかり、移動の効果がすぐに判断でき、また、全ての信
号が一定の配線ディレィ値以下であるか否かを容易に判
断できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による配線パターン表示装
置の構成図、第二図及び第３＠はセルマトリックス構造
の説明図、第弘図はトレース動作の説明図、第５図、第
６図及び第７図はこの発明の一実施例による配線パター
ン表示装置の動作を説明するための図、第ｇ図及び第９
図は配線ディレィ計算を説明すΣための回路例を示す図
、第１Ｏ図は配線ディレィを計算するための容量計算を
説明するための図、第１／図はプリント基板の断面を表
わし容量計算の範囲を示す図、第７２図は従来の配線パ
ターン表示装置の構成図である。 （／／）は中央演算処理部、（１ｒａ）はカラーＣＲＴ
。 ＜２０’）はインタフェイス、（コｌ）はセルマトリッ
クス記憶部、（コ２）は配線経路表示機構、（，２３）
は配線ディレィ演算機構、（ダ０）は注目する信号の配
線パターン、（４＝／）及び（ダダ）は配線ディレィ値
、（グコ）は注目する信号の配線パターンと並行する他
の配線パターン、である。 なお、各図中、同一符号は同一部分を示す。 テ゛−夕・カーソル１８ 晃２図　　　　　　　司３図 兜４図 （Ｃ） 罵５図 麗６０ 死７図 死８図 葛９図 死１０図 ％１１図 死１２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プリント基板の指定された信号の配線パターンを
   表示する配線パターン表示装置であって、配線パターン
   情報をセル単位に分割して記憶するセルマトリックス記
   憶部と、該記憶部に記憶されている配線パターン情報か
   ら該配線パターンの経路をトレースして前記配線パター
   ンの配線ディレィの値を演算する機構と、該配線ディレ
   ィ値を表示するとともに前記配線パターンとは別異の一
   定の距離以内にある前記配線ディレィの原因となってい
   る配線パターンを他の表示部分とは区別できるように表
   示する機構と、を備えた配線パターン表示装置。
2. （２）プリント基板の指定された信号の配線パターンを
   表示する配線パターン表示装置であって、配線パターン
   情報をセル単位に分割して記憶するセルマトリックス記
   憶部と、該記憶部に記憶されている配線パターン情報か
   ら該配線パターンの経路をトレースして前記配線パター
   ンの配線ディレィの値を演算する機構と、該配線ディレ
   ィ値を表示するとともに前記配線パターンとは別異の一
   定の距離以内にする前記配線ディレィの原因となってい
   る配線パターンを他の表示部分とは区別できるように表
   示する機構と、任意の配線ディレィ値以上の配線パター
   ンを連続的に検索する手段と、を備えた配線パターン表
   示装置。