在PCB设计中管理网格从而最大化效益的方法

重要要点

lPCB Manhattan布线的起源

lManhattan在PCB上布线的利弊

lPCB布局工具如何提供帮助

PCBManhattan布线来自何处？

正如我们已经提到的，“Manhattan路线”一词是基于纽约市内规则排列的道路，这些道路在网格上纵横交错。尽管我们使用术语来描述PCB布线，但是“ Manhattan”也与距离或长度以及布线相关。

Manhattan距离或长度

曼哈顿距离是当电线被限制为正交布线或仅沿X和Y轴布线时可以具有的最短路径。当两个被测点不在同一轴上对齐时，Manhattan距离就变得很重要。虽然对角线路径的直接测量将是两点之间的最短距离，但遵循网格图案的正交路径将更长。通过将两个点之间的X距离与Y距离相加，可以轻松测量Manhattan长度。

Manhattan接线

这是一种布局集成电路电路的方法。互连与网格对齐，并且连接点垂直创建Manhattan模式。这种表示电路的方法既可以在芯片中，在文档中或在两者中物理完成。Manhattan布线还有其他术语，例如直角布线，它们都基于所谓的出租车几何形状。该描述再次回到以网格正交运动行进的想法，以便在曼哈顿这样的城市中从一个点到达另一个点。

从这些定义中，很容易看出术语“Manhattan路由”是如何产生的。接下来让我们看一下使用这种类型的路由模式可以做什么。

PCB上的Manhattan布线策略

在上图中，您可以看到曼哈顿路线的示例。沿X轴行进的一层上的走线使用过孔连接到另一层上的Y轴走线上。想法是将所有水平迹线保留在一层上，而所有垂直迹线保留在另一层上。尽管这样对您的电路板进行布线有利弊。

PCB Manhattan布线的好处：

Manhattan路线将帮助您安排路线。迹线可以成组路由，首先沿一个方向走，然后通过它们向上或向下到达另一层，然后切换方向。

您不会像使用点对点直接连接那样阻塞路由通道。通过直接连接，其他跟踪路由被迫采用更长的路径以绕过阻塞。

这样的层之间的垂直布线将有助于防止潜在的宽边耦合。这是在相邻层上彼此平行延伸的迹线之间的串扰。

这是许多自动路由器使用的路由样式，使您可以使用它们来减少路由时间。

PCBManhattan布线的潜在问题：

曼哈顿布线将迫使您在设计中使用更多的过孔。过孔会增加设计的制造成本，而且还会增加走线的电感并影响信号完整性。

迹线的曼哈顿长度将比直接点对点连接的长度长，这也会影响信号的完整性。较长的走线长度也可能会改变电路板叠层的配置方式。

通常，电路板最终会混合使用曼哈顿布线和直接点对点连接。例如，一块板上可能有大量的曼哈顿布线，但是差分对和内存布线可能仍是点对点的，以便将其布线保持在一层上。为了帮助您使不同的网络路由也按照您希望的方向运行，请确保为所有路由标准设置了规则和约束。

您的PCB布局工具如何协助Manhattan布线

使用一组高级PCB布局工具，您可以设置许多不同的设计约束来控制走线路线的方向，以及更多其他内容。您还将在工具中具有一些功能，这些功能将通过报告跟踪长度和其他有用数据来帮助您进行路由。在上图中，您可以看到这些工具如何报告所选走线路线的直接距离，曼哈顿距离和实际蚀刻距离。在这种情况下，由于其更直接的路由方式，实际的跟踪路由略小于曼哈顿距离。