高速 PCB 設計過程中,涉及的 FPGA等可編程器件管腳繁多,也因此導致布線的煩瑣與困難，Altium Designer 可實現(xiàn) PCB 中 FPGA 的管腳交換，方便走線。

1.FPGA管腳交換的要求
(1)一般情況下,相同電壓的 Bank之間是可以互調的。在設計過程中,要結合實際,有時要求在一個 Bank 內調整,就需要在設計之前確認好。

(2)Bank 內的VRN、VRP 管腳若連接了上下拉電阻,不可調整。

(3)全局時鐘要放到全局時鐘管腳的P端口。

(4)差分信號的 P.N 需要對應正負,相互之間不可調整。

2.FPGA管腳交換的步驟
(1)選擇需要調整的 Bank,單擊工具欄中“交叉探針”按鈕 ,PCB 中相應的 Bank內的管腳就會高亮,如圖所示。

(2)為了方便識別哪些Bank需要交換及調整,最好對這些Bank進行分類(建立Class),按住 Shift 鍵,依次選擇高亮的管腳,右擊，從彈出的快捷菜單中執(zhí)行“網絡操作”→“根據(jù)選擇的網絡創(chuàng)建網絡類”命令,即可建立 Class,如圖所示。

(3)給網絡類設置顏色,以便更好地區(qū)分網絡。在 PCB面板中,選中需要設置顏色的網絡類,右擊,從彈出的快捷菜單中執(zhí)行 Change Net Color 命令,修改網絡顏色,如圖所示。修改后要顯示顏色,在網絡類上右擊,從彈出的快捷菜單中執(zhí)行“顯示替換”→“選擇的打開”命令,如圖所示。然后按快捷鍵 F5,網絡顏色就可以顯示出來。

(4)回到 PCB編輯界面,執(zhí)行菜單欄中“工程”→“元件關聯(lián)”命令進行器件匹配,如圖所示。

(5)在打開的“匹配”對話框中,將左邊兩個方框的器件通過單擊>按鈕全部匹配到右邊,確認左邊方框無器件后,單擊“執(zhí)行更新”按鈕,如圖所示(若是左邊窗口存在器件,且不可移動,代表這個器件沒有導入 PCB 中,需要執(zhí)行 Update Schemaics in…命令,再重復確認器件是否匹配)。

(6)執(zhí)行菜單欄中“工具”→“管腳/部件交換”→“配置”命令, 如圖所示。

(7)在彈出的“在元件中配置引腳交換信息”對話框中,勾選需要交換的芯片,如圖所示。

(8)雙擊該芯片(如本例的 U7A),會出現(xiàn) ConfigurePin Swapping For…對話框,將需要的管腳選中(也可以全選),右擊,從彈出的快捷菜單中執(zhí)行“添加到引腳交換群組”→New 命令將它們歸為一組,然后單擊“確定”按鈕,如圖所示。

(9)添加群組之后,對應管腳的“管腳群組”會出現(xiàn)一個“1”。如果還有另一個組,數(shù)字會依次增加(添加到群組中的管腳同樣可以移除),如圖所示。

(10)回到 Configure Pin Swapping For…對話框,單擊“確定”按鈕就可以進行管腳交換了。按正常出線方式將 BGA 中的走線引出來,同時將接口或者模塊的連線同樣引出來,形成對接狀態(tài),如圖所示。

(11)選擇手動交換,執(zhí)行菜單欄中“工具”→“管腳/部件交換”→“交互式管腳/網絡交換”命令,如圖所示。光標變?yōu)槭中螤?分組的管腳高亮,單擊需要進行相互交換的兩根線,即可實現(xiàn)交換,如圖所示。

(12)也可以選擇自動交換,執(zhí)行菜單欄中“工具”→“管腳/部件交換”→“自動網絡管腳優(yōu)化器”命令,如圖所示。自動交換后的管腳連接情況如圖所示。從圖中箭頭可看出,雖然大部分能夠交換好,但也有可能會存在一些問題,因此,在交換時建議選擇手動交換。

(13)管腳交換完之后,需要對原理圖進行同步更新。執(zhí)行菜單欄中“工程”→“工程選項”-→Options→“改變原理圖管腳”→“確定”命令,如圖所示。在 PCB 編輯界面下執(zhí)行“設計”→Update Schematics in Ax301. PrjPCB 命令即可,如圖所示。在彈出的“工程變更指令”對話框中,執(zhí)行“選擇變更”→“確定”命令。變更前后的原理圖對比如圖所示(注:有時反向更新操作可能不完全,所以在變更之后再通過正向的導入方式進行核對)。