【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电路板电子元件，更具体地，本专利技术涉及一种电路板电子元件自动布局方法。
技术介绍
1、电路板的电子元件布局是电子设计自动化(eda)中的一个重要环节。随着电子设备向小型化、高性能和多功能化的方向发展，电路板上的元件密度不断增加，导致布局设计变得日益复杂。传统的手动布局方法不仅效率低下，而且难以满足现代电路板对精度和性能的要求。因此，自动化的布局方法成为解决这一问题的关键。
2、在现有的自动化布局方法中，许多技术依赖于固定的算法和启发式规则，这些方法往往缺乏灵活性，难以适应不同类型和复杂度的电路板设计。此外，这些方法在处理高密度电路板时，往往无法充分考虑元件之间的相互作用和电路性能的要求，导致布局方案的优化空间有限。
3、为了提高布局的自动化水平和优化质量，有必要开发一种新的布局方法，该方法能够更好地模拟电路板的实际物理特性和电气性能要求，同时具备足够的灵活性以适应不同的设计需求。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种电路板电子元件自动布局方法，旨在解决现有技术的局限性，实现更高效、更精确的自动化布局。
2、一种电路板电子元件自动布局方法，该方法包括以下步骤：
3、将电路原理图中的各个功能模块分别导出为独立的电路网表；
4、基于单一层次二叉树结构对每一组元件进行布局建模，为每一组元件生成一个节点数量与元件数量相等的单一层次二叉树，每个节点代表一个实际的元件；
5、基于多层次二叉树结构对整个电路进
6、采用优化算法结合启发式策略，以电路性能参数对布局模型进行迭代优化；
7、根据优化后的布局模型自动生成电路板的详细布局方案。
8、作为本申请的进一步改进，将电路原理图中的各个功能模块分别导出为独立的电路网表包括：
9、识别电路原理图中的功能模块；
10、根据功能模块的连接关系，将相关的元件分配到对应的电路网表中。
11、作为本申请的进一步改进，基于单一层次二叉树结构对每一组元件进行布局建模，为每一组元件生成一个节点数量与元件数量相等的单一层次二叉树，每个节点代表一个实际的元件包括：
12、为每个元件分配一个唯一的标识符；
13、根据元件的电气特性和物理尺寸，确定单一层次二叉树中节点的层级和位置。
14、作为本申请的进一步改进，基于多层次二叉树结构对整个电路进行布局建模，根据电路网表的分组结果生成一个节点数量与分组数量相等的多层次二叉树包括：
15、为每个电路网表分配一个唯一的组标识符；
16、根据电路网表的电气特性和物理尺寸，确定多层次二叉树中节点的层级和位置。
17、作为本申请的进一步改进，采用优化算法结合启发式策略，以电路性能参数对布局模型进行迭代优化包括：
18、定义优化算法的评价函数，评价函数包括线长、布局面积和信号完整性；
19、通过评价函数对每个可能的布局方案进行评分；
20、选择评分最高的布局方案作为优化后的布局模型。
21、作为本申请的进一步改进，根据优化后的布局模型自动生成电路板的详细布局方案包括：
22、将优化后的布局模型转换为电路板的物理布局；
23、生成电路板的布局图纸，包括元件的位置坐标和连接线路的路径。
24、作为本申请的进一步改进，所述优化算法包括粒子群优化算法，包括：
25、初始化粒子群，每个粒子代表一个布局方案；
26、通过粒子群优化算法迭代搜索最优布局方案；
27、更新粒子的位置和速度，直至达到预设的迭代次数或满足优化目标。
28、作为本申请的进一步改进，基于单一层次二叉树结构对每一组元件进行布局建模还包括：
29、对于每个元件，根据其电气特性和物理尺寸，确定其在单一层次二叉树中的分支策略；
30、根据元件之间的电气连接关系，调整单一层次二叉树中节点的连接方式。
31、作为本申请的进一步改进，基于多层次二叉树结构对整个电路进行布局建模还包括：
32、对于每个电路网表，根据其电气特性和物理尺寸，确定其在多层次二叉树中的位置；
33、根据电路网表之间的电气连接关系，调整多层次二叉树中节点的连接方式。
34、作为本申请的进一步改进，在将电路原理图中的各个功能模块分别导出为独立的电路网表之前前，还包括：进行电路原理图的预处理，包括去除非电气元素和标准化元件符号；
35、在根据优化后的布局模型自动生成电路板的详细布局方案之后，还包括：进行布局方案的验证，确保布局方案满足电路设计的所有约束条件。
36、根据本专利技术的上述实施例至少具有以下有益效果：
37、本专利技术的电路板电子元件自动布局方法通过引入多层次二叉树结构，有效地表示了电路元件之间的复杂关系，提高了布局建模的准确性。这种方法不仅能够处理高密度电路板的布局问题，还能够适应不同规模和复杂度的电路板设计，具有很高的灵活性和适应性。
38、通过结合优化算法和启发式策略，本专利技术的方法能够在多个电路性能参数的指导下，自动搜索和优化布局方案。这不仅提高了布局的效率，还确保了布局方案的质量和电路板的性能，减少了设计返工的可能性。
39、此外，本专利技术的方法还包括了对电路原理图的预处理和布局方案的验证步骤，这进一步提高了布局的准确性和可靠性。通过自动化的预处理和验证，设计师可以更加专注于设计的创新和优化，而不是繁琐的手动调整工作，从而大大提高了设计效率和产品质量。总的来说，本专利技术提供了一种创新的自动化布局方法，它不仅提高了电路板设计的效率和质量，还为电子设计自动化领域带来了新的发展机遇。
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1.一种电路板电子元件自动布局方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将电路原理图中的各个功能模块分别导出为独立的电路网表包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于单一层次二叉树结构对每一组元件进行布局建模，为每一组元件生成一个节点数量与元件数量相等的单一层次二叉树，每个节点代表一个实际的元件包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于多层次二叉树结构对整个电路进行布局建模，根据电路网表的分组结果生成一个节点数量与分组数量相等的多层次二叉树包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用优化算法结合启发式策略，以电路性能参数对布局模型进行迭代优化包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据优化后的布局模型自动生成电路板的详细布局方案包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化算法包括粒子群优化算法，包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于单一层次二叉树结构对每一组元件进行布局建模还包括：p>
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于多层次二叉树结构对整个电路进行布局建模还包括：
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将电路原理图中的各个功能模块分别导出为独立的电路网表之前前，还包括：进行电路原理图的预处理，包括去除非电气元素和标准化元件符号；
...【技术特征摘要】
1.一种电路板电子元件自动布局方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将电路原理图中的各个功能模块分别导出为独立的电路网表包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于单一层次二叉树结构对每一组元件进行布局建模，为每一组元件生成一个节点数量与元件数量相等的单一层次二叉树，每个节点代表一个实际的元件包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于多层次二叉树结构对整个电路进行布局建模，根据电路网表的分组结果生成一个节点数量与分组数量相等的多层次二叉树包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用优化算法结合启发式策略，以电路性...
【专利技术属性】
技术研发人员：代文亮，蒋历国，杨仕超，邵贤，曹秉万，
申请(专利权)人：芯和半导体科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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