相信很多剛接觸 Cadence Allegro 的工程師都有過這種經(jīng)歷一塊 PCB 上有 DDR、電源、連接器、主控等多個功能模塊每個模塊由十幾個甚至幾十個器件組成。想把這幾十個器件整體挪到另一個區(qū)域只能一個一個去點選點著點著就漏了一個電阻或電容等移動完才發(fā)現(xiàn)角落里的那顆器件還孤零零地留在原位置。重新框選、重新移動反復(fù)折騰幾次時間就白費了。Allegro 的器件組功能就是解決這類批量操作問題的最佳方案。本篇文章來自“小哥Cadence Allegro X 24.1中文界面PCB設(shè)計視頻教程”中關(guān)于創(chuàng)建與打散器件組的實戰(zhàn)講解我會把完整操作流程、命令位置、組合與打散機制、常見坑點一次性梳理清楚。無論你用的是 Allegro X 24.1還是常見的 17.4 / 16.6只要原理一致操作思路完全通用。1. 為什么需要器件組1.1 什么是器件組器件組Component Group也可以叫 Symbol Group本質(zhì)上是把多個器件符號臨時捆綁成一個整體對象。在 Allegro 中器件是最小操作單位每次用 Move、Copy、Rotate 命令時默認只能操作一個器件。當你需要對“某個功能模塊的整組器件”做批量位置調(diào)整時如果逐個移動不僅工作量大還容易因為選中遺漏導(dǎo)致內(nèi)部相對位置被破壞。創(chuàng)建器件組之后這組器件就變成了一個可以被整體選擇、整體移動、整體旋轉(zhuǎn)、整體對齊的操作對象。組內(nèi)器件的相對位置被鎖定移動過程中不會散架。這個功能在以下場景中非常有用預(yù)布局階段把 DDR、電源、接口等模塊整體擺放到 PCB 的不同區(qū)域。結(jié)構(gòu)約束階段螺釘孔附近的器件組需要整體避讓結(jié)構(gòu)件。位號調(diào)整階段同一模塊的位號需要統(tǒng)一方向。模塊復(fù)用階段一套電路布局被復(fù)制到另一塊設(shè)計中使用。1.2 器件組與 Room、Module 的區(qū)別初學(xué)者容易把器件組和 Room、Module 搞混因為三者都涉及“多個器件一起管理”。這里做一個對比對比項器件組GroupRoomModule模塊復(fù)用創(chuàng)建入口PCB Editor 內(nèi)創(chuàng)建原理圖或 PCB 中創(chuàng)建原理圖或 PCB 中定義是否跟隨原理圖同步否是是典型用途布局階段臨時批量操作區(qū)域約束和布局分區(qū)相同電路模塊的復(fù)用與派生是否影響網(wǎng)表不影響影響約束區(qū)域影響模塊實例生命周期可隨時創(chuàng)建、打散一直保留在設(shè)計中長期保留并可更新簡單理解Room 是給器件劃分“地盤”Module 是讓多塊相同電路共享一套布局而器件組只是你在布局階段隨手創(chuàng)建的“臨時組合”靈活性最高改動成本也最低。1.3 器件組的本質(zhì)在 Allegro 底層數(shù)據(jù)中器件組并不會改變網(wǎng)絡(luò)的連接關(guān)系也不會改變位號的歸屬。它只是一個引用集合用來告訴系統(tǒng)“這幾個 Symbol 屬于同一個組”。因此創(chuàng)建組和打散組是純布局操作對原理圖、網(wǎng)表、DRC 規(guī)則都沒有破壞性。這也是為什么很多工程師說器件組是 Allegro 里“性價比”最高的布局輔助工具因為它幾乎沒有任何副作用。2. 環(huán)境準備與版本說明2.1 Allegro X 24.1 中文界面環(huán)境設(shè)置本文基于 Cadence Allegro X 24.1 中文界面講解。Allegro X 是 Cadence 新一代設(shè)計平臺相比傳統(tǒng)版本啟動界面、菜單組織、面板交互都有明顯變化但底層 PCB 設(shè)計邏輯與經(jīng)典 Allegro 一脈相承。如果你打開的是英文界面可以通過以下方式切換中文在 Allegro X 主窗口右上角或“偏好設(shè)置Preferences”中找到界面語言選項。將界面語言切換為“中文Chinese”。重啟 Allegro X 生效。不同小版本的具體設(shè)置入口可能略有差異。如果在偏好設(shè)置里找不到可以打開“幫助Help”搜索“l(fā)anguage”關(guān)鍵字定位到對應(yīng)的設(shè)置項。2.2 本文操作的前提條件在開始創(chuàng)建器件組之前需要先完成以下準備工作已經(jīng)完成原理圖設(shè)計并且成功導(dǎo)出網(wǎng)表。原理圖網(wǎng)表已經(jīng)成功導(dǎo)入 Allegro PCB Editor。板框已經(jīng)繪制完成并且確定了原點位置。PCB 上的器件已經(jīng)完成初始放置器件的位號、封裝顯示正常。如果你還沒有導(dǎo)入網(wǎng)表需要先在原理圖工具中執(zhí)行“生成網(wǎng)表”再到 PCB Editor 中執(zhí)行“導(dǎo)入邏輯/網(wǎng)絡(luò)”本文不展開后續(xù)視頻教程會有專門章節(jié)。2.3 版本兼容性說明“創(chuàng)建組”和“打散組”在 Allegro 16.6、17.4、Allegro X 24.1 中都屬于基礎(chǔ)功能操作邏輯一致只是菜單位置和中文翻譯略有區(qū)別。例如在 Allegro 16.6 中可能叫“Symbol Group”在 Allegro X 24.1 中文界面中可能叫“器件組”或“組件組”。如果你看完本文后在你的版本里找不到完全一致的菜單不要著急按英文菜單名定位即可。3. 創(chuàng)建器件組完整實操3.1 規(guī)劃分組方案創(chuàng)建器件組之前先想清楚這組器件的劃分邊界。推薦按以下維度劃分功能模塊主控 晶振 去耦電容 復(fù)位電路。電源域3.3V 相關(guān)的所有濾波電容和磁珠。接口模塊USB 座子 ESD 防護 共模電感 終端電阻。結(jié)構(gòu)裝配模塊螺釘孔附近的定位柱、緩沖器件。一個組內(nèi)部的器件數(shù)量建議控制在 50 個以內(nèi)超過了容易誤操作也不利于后期打散和管理。3.2 第一步框選需要編組的器件在 Allegro X 24.1 中打開你的 PCB 文件執(zhí)行以下操作在右側(cè)“Find”面板中把過濾對象設(shè)置為“符號Symbols”。確認“組Groups”選項也處于可勾選狀態(tài)。在繪圖區(qū)按住鼠標左鍵拖出選擇框框選目標器件。這里有一個非常容易踩的坑Allegro 的框選方向不同選中邏輯也不同。順時針方向拖拽是“窗口選擇”只有完整包含在框內(nèi)的器件會被選中。逆時針方向拖拽是“交叉選擇”只要與框邊界相交的器件都會被選中。如果你希望“碰到的也選上”就逆時針拖拽如果希望嚴格選中矩形區(qū)域內(nèi)的器件就順時針拖拽?？蜻x完成后可以通過“顯示Display”菜單下的“高亮Highlight”先看一眼選中的器件。確認沒有多選、漏選之后再進行下一步。3.3 第二步執(zhí)行創(chuàng)建組命令在 Allegro X 24.1 中文界面中創(chuàng)建組的菜單路徑一般位于“編輯Edit - 組Group - 創(chuàng)建組件組Create Component Group”如果找不到可以在菜單欄頂部的搜索框里直接輸入“Group”快速定位創(chuàng)建組的命令。也有一部分版本支持右鍵快捷菜單框選器件后在器件上點擊右鍵。在彈出的快捷菜單中尋找“創(chuàng)建組Create Group”選項。點擊創(chuàng)建組命令后系統(tǒng)會彈出對話框輸入組名。設(shè)置組的顯示顏色。選擇組類型默認是器件組。點擊“確定OK”。命名建議使用“功能前綴_序號”的格式例如DDR_MODULE_01 PWR_DEC_02 USB_PORT_03使用規(guī)范名稱而不是默認的 Group1、Group2在后續(xù)打散和管理時能省很多力氣。3.4 第三步驗證組是否創(chuàng)建成功創(chuàng)建完成后需要驗證組是否真正生效。驗證方法在“Find”面板中把對象類型切換為“組Groups”。在繪圖區(qū)點擊你剛才創(chuàng)建的組。觀察整個組內(nèi)所有器件是否被一起高亮。如果所有器件同時高亮說明創(chuàng)建成功。此時你可以執(zhí)行移動命令點擊任意組內(nèi)器件整個組會跟隨鼠標移動。需要注意的是如果“Find”面板中沒有勾選“Groups”點擊組內(nèi)器件時系統(tǒng)只會選中單個器件而不是整組。很多新手在這里產(chǎn)生困惑以為是組沒有創(chuàng)建成功其實是過濾選項沒有打開。4. 器件組的進階應(yīng)用4.1 整體移動器件組創(chuàng)建好器件組之后最常用的操作就是整體移動。操作步驟在命令窗口輸入move并回車。在“Find”面板中勾選“Groups”。在繪圖區(qū)點擊組內(nèi)任意器件。整個器件組會進入待移動狀態(tài)。把組移動到目標位置左鍵單擊確定。右鍵選擇“完成Done”結(jié)束移動命令。示例命令代碼如下Command move 選擇元素點擊組內(nèi)任意器件 移動完成左鍵確定位置移動過程中組內(nèi)所有器件的相對位置保持不變。這一點對 DDR 等時序敏感模塊來說非常關(guān)鍵因為模塊內(nèi)部的信號相對位置一旦亂掉后期布線工作量會成倍增加。4.2 整體旋轉(zhuǎn)與鏡像在一些 PCB 設(shè)計中同一個功能模塊可能需要放置在不同角度例如 USB 接口在板邊兩側(cè)時器件的方向需要鏡像或旋轉(zhuǎn) 90 度。整體旋轉(zhuǎn)的操作方式在命令窗口輸入rotate。選擇器件組。輸入旋轉(zhuǎn)角度例如 90、180、270。確認旋轉(zhuǎn)后的器件組位置。Allegro 的旋轉(zhuǎn)中心默認是器件組的原點你也可以在命令執(zhí)行時手動指定旋轉(zhuǎn)中心點。如果模塊內(nèi)有定位孔或安裝孔建議旋轉(zhuǎn)前先記錄孔坐標旋轉(zhuǎn)后復(fù)核坐標是否仍在板框結(jié)構(gòu)件允許范圍內(nèi)。4.3 復(fù)制器件組在模塊復(fù)用場景中經(jīng)常需要把一組器件復(fù)制到另一個通道。例如四路獨立的模擬采集電路每一路的電路完全一樣。就可以先把第一路的器件創(chuàng)建成組然后復(fù)制整個組。操作方式在命令窗口輸入copy。點擊器件組。指定復(fù)制的目標位置。系統(tǒng)會復(fù)制整組器件。復(fù)制出來的新器件組位號可能帶有后綴需要回到原理圖更新網(wǎng)表或者手動重定位號。復(fù)制操作不會自動更新邏輯連線這一點務(wù)必注意。4.4 組與約束區(qū)域配合器件組創(chuàng)建之后如果再把一個 Room 約束區(qū)域與這個組關(guān)聯(lián)就可以實現(xiàn)“模塊區(qū)域固定”的效果。具體思路在布局前把一組器件創(chuàng)建成組。在 PCB 中創(chuàng)建一個 Room。把該組器件的 Room 屬性設(shè)置為同一個 Room 名。執(zhí)行“Placement - Room - 放置”命令A(yù)llegro 會自動把所有屬于該 Room 的器件擺放到對應(yīng)區(qū)域內(nèi)。這是從“臨時組合”升級到“區(qū)域約束”的常用做法尤其適合大規(guī)模 FPGA、DDR、電源模塊的布局。5. 打散器件組完整實操5.1 打散的含義“打散器件組”就是把之前創(chuàng)建的組解散讓組內(nèi)器件重新變回獨立對象。打散組不會刪除器件不會改變位號不會改變器件坐標也不會影響已經(jīng)完成的走線。它只是刪除“組”這個邏輯集合。很多工程師在布局階段創(chuàng)建了一堆組到了布線階段想單獨調(diào)整某一顆濾波電容的位置卻發(fā)現(xiàn)一移動就會帶動整組。這時候不需要重新建板直接把組打散即可。5.2 解散單個器件組在 Allegro X 24.1 中文界面中解散單個器件組的操作如下在“Find”面板中勾選“組Groups”。點擊需要解散的器件組。執(zhí)行菜單命令編輯Edit - 組Group - 解散組Ungroup / Delete Group在確認對話框中點擊“確定”。命令執(zhí)行后原組的高亮顏色標識消失組內(nèi)器件恢復(fù)為獨立對象。再次點擊器件時只會選中單個器件。如果你希望保留組但臨時只移動某個器件也可以不急著打散而是使用 Allegro 的“臨時選擇忽略組”功能。不過最徹底、最不容易誤操作的方式還是先打散再對單個器件進行調(diào)整。5.3 批量解散全部器件組當設(shè)計中創(chuàng)建了多個器件組并且已經(jīng)不需要繼續(xù)保護組內(nèi)相對位置時可以批量解散。批量解散的方式如下方法一逐個選中刪除。這種方式適合組數(shù)量較少的情況缺點是效率低。方法二使用按下“顯示全部組”功能然后逐個高亮處理。方法三使用 Skill 腳本批量處理。下面是一個 Skill 腳本的核心思路示例注意不同版本的 AllegroAPI 名稱可能不同運行時請以你的版本幫助文檔為準; 示例思路遍歷當前設(shè)計中的組對象并解散 ; 不同版本 API 存在差異請按實際環(huán)境調(diào)整 axlClearSelSet() axlSetFindFilter(?enabled (NOALL GROUPS) ?onButtons (NOALL GROUPS)) axlAddSelectAll() foreach(grp axlGetSelSet() when(grp-type GROUP axlDeleteObject(grp) ) ) axlSaveDesign()腳本執(zhí)行前建議先備份一份.brd文件防止誤操作后無法恢復(fù)。5.4 與“分散放置Disperse”的區(qū)別很多初學(xué)者會把“打散器件組”理解成“把器件散開”在 Allegro 里還有一個獨立的命令叫“Disperse Placement”中文可以翻譯為“分散放置”。兩者的區(qū)別在于操作對組的影響對器件位置的影響解散器件組刪除組集合不改變器件位置分散放置不刪除組集合把器件分散到板框邊緣所以如果你把一組器件執(zhí)行了“打散組”會發(fā)現(xiàn)器件還在原位只是組沒了。如果你執(zhí)行了“分散放置”器件會飛到板框外面需要重新布局。這兩個命令不要搞混否則可能導(dǎo)致辛苦布局的位置全部丟失。6. 常見問題與排查思路在實際操作中創(chuàng)建與打散器件組經(jīng)常會遇到一些問題。我把高頻問題整理成下表方便你快速定位并解決。問題現(xiàn)象常見原因解決思路選中多個器件后創(chuàng)建組命令是灰色不可點當前正處于其他命令執(zhí)行狀態(tài)或選中的對象不全是器件符號先右鍵“完成Done”退出當前命令再重新框選器件移動組時只有單個器件跟隨鼠標Find 面板中沒有勾選“組Groups”在 Find 面板中勾選 Groups再重新執(zhí)行移動命令無法在 Find 面板里找到 Groups 選項過濾方式選擇了“全部不選NOALL”將 Find 面板對象類型切換為“全部ALL”或手動勾選 Groups打散后器件全部都還在原位打散只解散組集合不改變坐標這是正?，F(xiàn)象不需要處理執(zhí)行分散放置后器件全部消失把打散組與分散放置混淆了重新執(zhí)行“放置Placement- 分散Disperse”或直接返回上一步撤銷器件組保存后重新打開不見了創(chuàng)建組后沒有保存更新的 PCB 文件檢查創(chuàng)建組后是否執(zhí)行了“保存Save”操作組內(nèi)器件移動后相對位置發(fā)生偏移創(chuàng)建組后對組內(nèi)單個器件執(zhí)行過獨立移動進入組編輯模式重新對齊或刪除組后重新創(chuàng)建4K 屏幕上中文菜單顯示被截斷高 DPI 縮放設(shè)置不合理右鍵 Allegro 啟動圖標進入“屬性 - 兼容性 - 更改高 DPI 設(shè)置”勾選“替代高 DPI 縮放行為”Allegro X 24.1 里找不到“編輯- 組”菜單漢化翻譯不同菜單位置有小版本差異在頂部搜索框輸入“Group”或切回英文界面定位除了表格中的問題這里再補充兩個比較隱蔽的坑。第一個坑創(chuàng)建組時不小心選了“Room”屬性導(dǎo)致組和 Room 綁定。當你刪除 Room 的時候組也一起被解散了。創(chuàng)建組時要注意看對話框里的“組類型”字段默認應(yīng)該選擇“器件組Component Group”。第二個坑復(fù)制組之后復(fù)制出來的組和原組共享同一個組名。后續(xù)如果你只想打散其中一組系統(tǒng)可能會提示“已存在同名 Group”。遇到這種情況最好在復(fù)制之前修改組名或者在復(fù)制完成后立即重命名新組。7. 最佳實踐與工程建議7.1 創(chuàng)建組的最佳時機我在實際項目中總結(jié)下來的經(jīng)驗是器件組最好在“預(yù)布局階段”創(chuàng)建。具體時機是完成網(wǎng)表導(dǎo)入之后。正式布線之前。功能模塊的初步位置確定之后。在這個階段創(chuàng)建組可以用來做大區(qū)域的模塊擺放效率非常高。一旦開始正式布線器件之間的關(guān)系已經(jīng)固定繼續(xù)保留組反而會干擾布線調(diào)整這時候就可以考慮打散。7.2 命名規(guī)范不能省“Group1”“Group2”這種命名方式在只有七八個組的兼職項目里還能忍在幾十個組的復(fù)雜項目里完全是一場災(zāi)難。推薦命名規(guī)范[功能模塊]_[電源域/信號類型]_[序號]例如DDR_3V3_DEC_01 USB_ESD_02 PWR_5V_FILTER_01 CPU_BYPASS_03命名越規(guī)范查找組、修改組、打散組的速度越快尤其是配合 Find 面板搜索時優(yōu)勢非常明顯。7.3 打散組之后做什么打散組之后不要馬上開始隨意移動器件。建議按以下順序檢查查看整板器件分布確認打散組沒有影響其他模塊的位置。重新執(zhí)行一次“數(shù)據(jù)庫檢查Database Check”確認沒有產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)。如果對這次打散操作有后悔的可能性先保存一個帶組結(jié)構(gòu)的備份文件。在布線的關(guān)鍵階段建議關(guān)掉組的顯示顏色減少視覺干擾。7.4 結(jié)合快捷鍵提高效率Allegro 完全支持通過命令窗口輸入命令下面是幾個和組操作相關(guān)的常用命令Command move Command copy Command rotate Command mirror Command ungroup如果你用的是經(jīng)典版本也可以直接放入自定義的快捷鍵文件env 文件中。例如alias GM move alias GR rotate alias GU ungroup這樣在命令窗口輸入 GM就能直接啟動移動命令。不過要注意alias 設(shè)置不同版本存在差異建議先閱讀你的 Allegro 版本說明文檔。7.5 安全與備份意識雖然創(chuàng)建和打散器件組屬于輕量級操作但任何一次批量操作都有誤選、誤刪的風險。這里提醒三個底線原則重大操作前先另存一份.brd副本。涉及生產(chǎn)環(huán)境或多人協(xié)作時不要直接修改出圖主文件先在一份測試副本中驗證。刪除組之前務(wù)必確認組名是否與其他設(shè)計資源綁定。做到以上三點絕大多數(shù)由于誤操作導(dǎo)致的問題都可以快速挽回。8. 總結(jié)與后續(xù)學(xué)習(xí)方向創(chuàng)建器件組與打散器件組是 Allegro 布局階段使用頻率很高的基礎(chǔ)操作。掌握這個功能最大的收獲不是省下幾次鼠標點擊而是讓你在預(yù)布局階段敢于對模塊位置做大膽嘗試覺得布局不滿意就把整組器件移到一邊重新擺覺得模塊間距太大就整體推進幾個毫米。有了組這個臨時“容器”批量操作不再是一件提心吊膽的事。本文提到的功能在 Allegro X 24.1 中文界面中操作最直觀但所有思路在 17.4、16.6 中同樣適用。你只需要找到對應(yīng)版本的菜單入口剩下的邏輯完全一致。下一步可以繼續(xù)學(xué)習(xí)如何利用 Room 實現(xiàn)分區(qū)布局把器件組與約束區(qū)域綁定。如何通過模塊復(fù)用Module讓多通道相同電路共享一套布局。如何制作可復(fù)用的布局模板導(dǎo)入到新項目中。如果這篇文章對你有幫助建議先收藏備用。等下次實際布局時按照第三步和第五步的操作流程走一遍你會發(fā)現(xiàn)器件組這個功能比想象中簡單也比想象中好用。