# Üretim, doğrulama ve routing akışı ## Gereksinimler - KiCad 10.x ve `kicad-cli`. - KiCad ile aynı sürümden `/usr/bin/python3` ve `pcbnew` modülü. - Python paketleri: `pip install -r requirements.txt`. - Yoğun sinyal routing aşaması için isteğe bağlı Freerouting 2.3.x. `pcbnew` kullanan scriptler sistem Python'u ile çalıştırılmalıdır. Normal Python ortamına yalnızca `pip install pcbnew` yapmak KiCad ABI uyumluluğunu garanti etmez. ## Dosya üretim sırası Repository kökünden: ```bash python3 scripts/generate_footprints.py python3 scripts/generate_kicad.py python3 scripts/generate_design_tables.py /usr/bin/python3 scripts/generate_pcb.py ``` Bu sıralama: 1. Özel footprintleri üretir. 2. `design_data.py` üzerinden şema hiyerarşisini ve BOM'u üretir. 3. Efinity C529 paket verisine karşı pin tablolarını doğrular ve üretir. 4. 8 katmanlı stackup, kurallar, zone'lar ve placement ile PCB'yi üretir. `design_data.py` çalıştırıldığında dahili bağlantı assertion'ları da yürütülür: ```bash python3 scripts/design_data.py ``` ## Şema ve placement doğrulaması ```bash kicad-cli sch erc --severity-all \ -o outputs/erc_final_reset.rpt hardware/board.kicad_sch kicad-cli pcb drc --severity-all \ -o outputs/drc_final_placement.rpt hardware/board.kicad_pcb ``` Unrouted placement aşamasında unconnected-pad ve isolated-zone kayıtları beklenir. Clearance, short, courtyard, solder-mask, edge ve footprint hataları beklenmez. ## Routing sırası ### 1. BGA escape ```bash /usr/bin/python3 scripts/preroute_bga.py \ hardware/board.kicad_pcb hardware/board_prerouted.kicad_pcb ``` Ti375'in bağlı ball'larına kilitli 0.8 mm pitch dogbone/via escape ekler. ### 2. Güç katı ```bash /usr/bin/python3 scripts/route_power_stage.py \ hardware/board_prerouted.kicad_pcb \ hardware/board_power_routed.kicad_pcb ``` Autorouter'dan önce aşağıdaki yüksek akım hatlarını deterministik ve kilitli olarak route eder: - TPS6287B15 giriş kapasitörü, SW, indüktör, çıkış kapasitörü ve remote-sense. - TPS62867 1.8 V / 3.3 V giriş-SW-çıkış döngüleri ve plane via dizileri. - Converter bölgesindeki SYS5 dağıtımı ve ana güç geçişleri. SW node bakırı küçük tutulmalı; feedback/sense hatları SW ve indüktörden uzak, Kelvin bağlantılı götürülmelidir. Autorouter bu kararları vermez. Bu aşama stitching'den **önce** gelir. Tersi sırada plane stitching, buck çıkışının geçmesi gereken koridora via bırakıp yüksek akım yolunu kesiyordu. ### 3. Yerel plane bağlantıları ```bash /usr/bin/python3 scripts/stitch_plane_pads.py \ hardware/board_power_routed.kicad_pcb \ hardware/board_plane_stitched.kicad_pcb ``` Yalnızca altında gerçekten aynı nete ait dolu plane bulunan SMD güç/GND padlerini kısa dogbone ile bağlar. Bu işlem yüksek akım buck loop routinginin yerini tutmaz. RF/USB geçici keepoutlarına through-via koymaz; edge-launch J2 ground bağlantıları final RF ground zone/via-fence aşamasına bırakılır. ### 4. Yerel güç tamamlama ```bash /usr/bin/python3 scripts/route_local_power.py \ hardware/board_plane_stitched.kicad_pcb \ hardware/board_power_local.kicad_pcb --clocks ``` `--clocks` clock sınıfını da burada, autorouter başlamadan kapatır; böylece saat hatları sabit bakır olarak DSN'e girer ve router onları bozamaz. Plane ve plane stitching'in ulaşamadığı güç bağlantılarını tamamlar: adasının hemen dışında kalan pad'ler, plane'i olmayan küçük raylar (`FTDI_1V8`, `IMU_VREGD`, anten bias hatları) ve her LDO'nun etrafındaki yerel giriş/çıkış döngüleri. Gerçek connectivity grafiği üzerinde çalışır: ayrık kalan her grup için ya kendi plane'ine via indirir ya da en yakın gruba 45 derecelik yol çeker. Bütün sonuçlar kilitlidir. İki fazlıdır. Önce bütün raylar için yalnızca plane inişi ve kısa doğrudan yollar denenir; ikinci fazda kalanlar ara nokta üzerinden dolaşabilir. Bu ayrım olmadan listedeki ilk ray, sonraki bir rayın kısa bağlantı için ihtiyaç duyduğu boşluğu uzun yollarla harcar. Bir grubu kendi plane'ine indirmek, o adada başka grup yoksa grup sayısını düşürmez. Bu yüzden ilerleme, `reach_plane`'in döndürdüğü değere değil grup sayısının gerçekten azalmasına bakılarak ölçülür ve zaten plane'e bağlı gruplar atlanır. Aksi halde aynı pad çevresinde her turda 0.4 mm daha dışarıda yeni bir via açılır ve ray tek bir pad'in etrafında onlarca gereksiz via'dan oluşan bir "via cloud" ile biter. Bu aşama güç raylarını autorouter'a bırakmamanın karşılığıdır. Freerouting DSN'de plane göremez; `GND` ve `VCC3V3` gibi rayları ona verseydik yüzlerce pad'i plane yerine trace ile birbirine bağlamaya çalışırdı. ### 5. Freerouting için sınıf bazlı DSN ```bash /usr/bin/python3 scripts/export_routing_stage.py \ hardware/board_power_local.kicad_pcb outputs/signal_stage.dsn \ --classes "Default;BGA_ESCAPE;CLOCK" \ --extra-nets "ANT_BIAS_SW;EXT5_PROT;FTDI_1V8;FTDI_VPHY;FTDI_VPLL;USB5_PROT;VBUS_RAW" \ --fixed-copper keepout ``` `--extra-nets`, POWER sınıfında olduğu için sınıf filtresine takılan ama plane'i de bulunmayan rayları listeler; yerel tamamlama bunlardan artakalan bağlantıları autorouter'a devreder. Route edilmeyen netlerin bakırı `--fixed-copper keepout` ile her parça için bir rule area olarak aktarılır: router o bakırı görmez, yalnızca etrafından dolaşır. `--fixed-copper wire` alternatifi bakırı kendi netinde `(type fix)` wire olarak yazar ve netleri network bölümünde pinsiz tanımlar; daha az alan üretir ama bu kartta pass başına yaklaşık dört kat yavaş çalışır. Buradaki alan sayısı doğrudan yerel güç aşamasının ne kadar bakır bıraktığına bağlıdır: via cloud'lar temizlendikten sonra 4146 keepout 2541'e düştü. Bundled Freerouting 2.3.0 build'i KiCad 10 DSN clearance değerlerini doğrudan doğru ölçekte okur; clearance değerleri ölçeklenmez. Bu sürüm çok-thread route optimizasyonunun clearance ihlali üretebildiğini kendi logunda bildirir, bu nedenle `-mt 1` kullanılır ve sonuç `.ses` olarak kaydedilir. ```bash .tools/freerouting-2.3.0/app/freerouting-2.3.0-linux-x64/bin/freerouting \ -de outputs/signal_stage.dsn -do outputs/signal_stage.ses \ -mp 60 -mt 1 -us Greedy -is prioritized ``` RF, USB ve güç converter loopları otomatik sonuca bırakılmaz. Bu netler DSN'de hiç yoktur; yerlerini `generate_pcb.py` içindeki `TEMP_` rule area'ları tutar. `TEMP_*_BELOW` alanları RF ve USB altındaki referans/routing katmanlarını, `TEMP_RF_LINE` ve `TEMP_USB_*` koridorları ise `finalize_routing.py`'nin kuracağı geometrinin F.Cu izini korur. CLOCK sınıfı kendi genişlik/clearance kurallarıyla route edilir ve finalde ayrıca incelenir. ### 6. Kritik hatları kur ve session'ı sonlandır ```bash /usr/bin/python3 scripts/finalize_routing.py \ outputs/signal_stage.ses \ --base hardware/board_power_local.kicad_pcb \ --output hardware/board_routed.kicad_pcb ``` Bu işlem Freerouter'ın RF ve USB üzerindeki copperını kaldırır, geçici rule area'ları siler, denetlenmiş RF/USB geometrisini ekler ve RF GND via fence'i kurar. Ardından koridorlar boşaldığı için `stitch_plane_pads` ve `route_local_power` bir kez daha çalıştırılır; bu, RF/USB bölgesindeki güç pad'lerinin plane'e ulaşabildiği tek andır. Son olarak plane'lerde island temizliği açılır ve zone'lar doldurulur. ### 7. Final kontroller ```bash kicad-cli pcb drc --severity-all --schematic-parity --refill-zones \ --save-board -o outputs/drc_final_routed.rpt \ hardware/board_routed.kicad_pcb /usr/bin/python3 scripts/report_routing.py hardware/board_routed.kicad_pcb ``` DRC "yanlış olan var mı" sorusunu, `report_routing.py` ise "eksik olan var mı ve bakır kurallarına uyuyor mu" sorusunu yanıtlar: hâlâ birden fazla parçaya bölünmüş netleri, net-class başına gerçekten kullanılan hat genişliğini (Specctra gidiş-dönüşünde sessizce değişebilen değer) ve katman dağılımını listeler. Final kartta unconnected item, short, clearance, isolated copper veya schematic-parity hatası kabul edilmez. RF uzunlukları, USB eşleşmesi, güç loopları, return path ve test-point erişimi görsel olarak da incelenmelidir. ## Script özeti | Script | Görev | |---|---| | `design_data.py` | Tek kaynak komponent/net verisi ve bağlantı assertion'ları | | `generate_footprints.py` | Üretici land-patternlerinden özel footprint üretimi | | `generate_kicad.py` | Şema, sembol ve BOM üretimi | | `generate_design_tables.py` | Ti375 pinout/constraint ve MAX2771 tablo üretimi | | `generate_pcb.py` | Stackup, rule, zone ve deterministic placement üretimi | | `preroute_bga.py` | Kilitli Ti375 dogbone escape | | `stitch_plane_pads.py` | Yerel pad-to-plane bağlantıları | | `route_power_stage.py` | Buck yüksek-akım döngüleri ve plane girişleri | | `route_local_power.py` | Plane'e ulaşamayan güç bağlantılarının deterministik tamamlanması | | `export_routing_stage.py` | Seçili net-class için DSN üretimi | | `prepare_freerouting_dsn.py` | Yalnız doğrulanmış farklı router build'leri için opsiyonel DSN clearance ölçekleme | | `finalize_routing.py` | SES importu ve denetlenmiş RF/USB geometrisi | | `report_routing.py` | Routed kartta eksik bağlantı, hat genişliği ve katman dağılımı raporu |