本发明属于电路板的设计与布局技术领域，尤其涉及一种电路板的布局方法及装置。
背景技术：
pcb(printedcircuitboard，印制电路板)是电子元器件的支撑体、电子元器件电气连接的载体，由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为印刷/印制电路板。
pcb板的印制涉及到pcb布局，如在pcb板上布局各电子元器件等，现有的pcb布局方法，仅考虑pcb元器件功能，以实现所需的电路功能为基本要求，未对元器件或整板的各方面性能作相应考虑，如未考虑元器件或整板的抗干扰能力、安全性、可靠性等，从而导致所印制的pcb在抗干扰能力、安全性、稳定性等各方面的性能较差。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电路板的布局方法及装置，旨在克服现有技术存在的上述问题，提高pcb的抗干扰能力、稳定性等各方面性能。
为此，本发明公开如下技术方案：
一种电路板的布局方法，包括：
获得预定的电路板布局规则，所述电路板布局规则包括至少一项非功能性布局要求；其中，所述非功能性布局要求用于使得电路板的至少一个元器件和/或整个电路板在至少一方面的性能获得提升；
根据电路板的功能性布局要求，确定布局电路板所需的各个元器件及各元器件间的连接关系需求；
基于所述各元器件间的连接关系需求及所述电路板布局规则，在电路板上布局所述各个元器件。
上述方法，优选的，所述获得预定的电路板布局规则，包括：
获得电路板所需的强电电路的非功能性布局要求、弱电电路的非功能性布局要求、回路路径的非功能性布局要求、复位回路的非功能性布局要求及时钟晶振的非功能性布局要求中的至少一项。
上述方法，优选的，所述获得预定的电路板布局规则，包括：
获得以下非功能性布局要求中的至少一项：
强电电路的非功能性布局要求，包括：强电电路中所包括的元器件的安全距离信息和/或滤波参数信息；
弱电电路的分路电源的非功能性布局要求，包括：电源及接地分层布局，和/或，布线中的交叉和/或回绕次数低于第一预定数值；
弱电电路的功能元器件的非功能性布局要求，包括：各功能元器件的摆放方向信息；
回路路径的非功能性布局要求，包括：铺地完整不分割，路径无超出预定长度的过长回路，电源线打孔数量低于第二预定数值和/或无超出预定限值的过大寄生参数；
复位回路的非功能性布局要求，包括：复位回路的路径长度低于第三预定数值；
时钟晶振的非功能性布局要求，包括：晶振周围铺地，和/或，两路时钟信号线的线间距为时钟信号线线宽的至少两倍且每路时钟信号线的两侧使用铺地包围。
上述方法，优选的，所述至少一方面的性能包括：电路板中至少一个元器件和/或整个电路板的安全性、抗干扰性及稳定性中的至少一种。
上述方法，优选的，所述根据电路板的功能性布局要求，确定布局电路板所需的各个元器件及各元器件间的连接关系需求，包括：
根据电路板的功能性布局要求，确定构成电路板的强电电路所需的元器件、构成电路板的弱电电路所需的分路电源和各功能元器件，以及构成电路板的强电电路所需的元器件、弱电电路所需的分路电源和各功能元器件间的连接关系需求。
上述方法，优选的，所述基于所述各元器件间的连接关系需求及所述电路板布局规则，在电路板上布局所述各个元器件，包括：
基于强电电路中元器件的连接关系需求及强电电路的非功能性布局要求，在电路板上布局强电电路；
基于分路电源的连接关系需求及分路电源的非功能性布局要求，在电路板上布局分路电源；
基于功能元器件的连接关系需求及功能元器件的非功能性布局要求，在电路板上布局功能元器件；
基于回路路径的非功能性布局要求，对电路板上所产生的回路进行回路路径核查，并在核查结果表明相应回路不符合回路路径的非功能性布局要求时，调整所述相应回路使其符合所述回路路径的非功能性布局要求；
基于复位回路的非功能性布局要求，对电路板上的复位回路进行路径核查，并在核查结果表明复位回路不符合复位回路的非功能性布局要求时，调整复位回路使其符合所述复位回路的非功能性布局要求；
基于时钟晶振的非功能性布局要求，对电路板上的时钟晶振进行核查，并在核查结果表明时钟晶振不符合时钟晶振的非功能性布局要求时，调整时钟晶振使其符合所述时钟晶振的非功能性布局要求。
一种电路板的布局装置，包括：
获取单元，用于获得预定的电路板布局规则，所述电路板布局规则包括至少一项非功能性布局要求；其中，所述非功能性布局要求用于使得电路板的至少一个元器件和/或整个电路板在至少一方面的性能获得提升；
确定单元，用于根据电路板的功能性布局要求，确定布局电路板所需的各个元器件及各元器件间的连接关系需求；
布局单元，用于基于所述各元器件间的连接关系需求及所述电路板布局规则，在电路板上布局所述各个元器件。
上述装置，优选的，所述获取单元，具体用于获得以下非功能性布局要求中的至少一项：
强电电路的非功能性布局要求，包括：强电电路中所包括的元器件的安全距离信息和/或滤波参数信息；
弱电电路的分路电源的非功能性布局要求，包括：电源及接地分层布局，和/或，布线中的交叉和/或回绕次数低于第一预定数值；
弱电电路的功能元器件的非功能性布局要求，包括：各功能元器件的摆放方向信息；
回路路径的非功能性布局要求，包括：铺地完整不分割，路径无超出预定长度的过长回路，电源线打孔数量低于第二预定数值和/或无超出预定限值的过大寄生参数；
复位回路的非功能性布局要求，包括：复位回路的路径长度低于第三预定数值；
时钟晶振的非功能性布局要求，包括：晶振周围铺地，和/或，两路时钟信号线的线间距为时钟信号线线宽的至少两倍且每路时钟信号线的两侧使用铺地包围。
上述装置，优选的，所述确定单元，具体用于：
根据电路板的功能性布局要求，确定构成电路板的强电电路所需的元器件、构成电路板的弱电电路所需的分路电源和各功能元器件，以及构成电路板的强电电路所需的元器件、弱电电路所需的分路电源和各功能元器件间的连接关系需求。
上述装置，优选的，所述布局单元，具体用于：
基于强电电路中元器件的连接关系需求及强电电路的非功能性布局要求，在电路板上布局强电电路；
基于分路电源的连接关系需求及分路电源的非功能性布局要求，在电路板上布局分路电源；
基于功能元器件的连接关系需求及功能元器件的非功能性布局要求，在电路板上布局功能元器件；
基于回路路径的非功能性布局要求，对电路板上所产生的回路进行回路路径核查，并在核查结果表明相应回路不符合回路路径的非功能性布局要求时，调整所述相应回路使其符合所述回路路径的非功能性布局要求；
基于复位回路的非功能性布局要求，对电路板上的复位回路进行路径核查，并在核查结果表明复位回路不符合复位回路的非功能性布局要求时，调整复位回路使其符合所述复位回路的非功能性布局要求；
基于时钟晶振的非功能性布局要求，对电路板上的时钟晶振进行核查，并在核查结果表明时钟晶振不符合时钟晶振的非功能性布局要求时，调整时钟晶振使其符合所述时钟晶振的非功能性布局要求。
根据以上方案可知，本申请提供的电路板布局方法及装置，预先制定了包括至少一项非功能性布局要求的电路板布局规则，其中，所述非功能性布局要求用于使得电路板的至少一个元器件和/或整板在至少一方面的性能获得提升，在此基础上，在根据电路板的功能性布局要求，确定布局电路板所需的各个元器件及各元器件间的连接关系需求后，结合各元器件间的连接关系需求及所述电路板布局规则，在电路板上布局各个元器件。由此可见，本申请在进行电路板布局时，同时考虑了电路板电路的功能性要求以及用于提升元器件和/或整板性能的非功能性布局要求，从而最终所得的电路板在满足功能要求的同时，还能够在抗干扰能力、稳定性或安全性等方面具备较好的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种电路板布局方法流程图；
图2是本申请实施例提供的另一种电路板布局方法流程图；
图3是本申请实施例提供的电路板布局的实施过程示意图；
图4是本申请实施例提供的电路板布局装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了克服现有技术的pcb板在抗干扰能力、稳定性或安全性等方面性能较差的问题，本申请提供一种电路板的布局方法及装置，该电路板的布局方法及装置在实现电路板布局时同时考虑了电路板电路的功能性要求以及用于提升电路板元器件和/或整板性能的非功能性布局要求，以下将通过多个实施例对本申请的电路板布局方法及装置进行详细说明。
参考图1，为本申请一个实施例提供的电路板布局方法流程图，在本实施例中，如图1所示，所述电路板的布局方法可以包括以下步骤：
步骤101、获得预定的电路板布局规则，所述电路板布局规则包括至少一项非功能性布局要求；其中，所述非功能性布局要求用于使得电路板的至少一个元器件和/或整个电路板在至少一方面的性能获得提升。
所述电路板在本申请中即指pcb板，所述至少一方面的性能可以是但不限于pcb板的至少一个元器件和/或整板(即整个电路板的简称)在安全性、抗干扰性及稳定性中的任意一方面或多方面的性能。
所述非功能性布局要求，示例性地，比如可以包括但不限于pcb板强电电路中的元器件(如电容、电感)、弱电电路中的元器件(如分路电源、主芯片、外围电路、时钟电路、复位电路中的各元件等)等在安全距离、摆放方向或布线走向、路径长度等各方面的要求。
实际实施本申请时，可由技术人员依据pcb板布局时的安全性、抗干扰性或稳定性等任意一方面或多方面的性能需求，来预先制定相对应的布局pcb板时所需遵循的非功能性布局要求，进而形成所述电路板布局规则，使得后续在需要布局pcb电路板时，能够直接获取该规则，作为布局pcb时所需的非功能性布局依据。
步骤102、根据电路板的功能性布局要求，确定布局电路板所需的各个元器件及各元器件间的连接关系需求。
pcb板的布局必然是以实现一定的电路功能为目的，即pcb板的电路功能性要求是pcb板布局时的最基本要求，因此，在进行pcb板的布局时，需要预先获得pcb的功能性布局要求，并据此要求获知需要实现怎样的电路功能，进而根据需实现的电路功能确定布局电路板所需的各个元器件及各元器件间的连接关系需求。
比如，预先获知需实现怎样的强电电路功能以及弱电电路功能，并进而根据所需实现的强电电路功能，确定所需的电容、电感等强电电路元器件和各强电电路元器件间的连接关系需求；以及，根据所需实现的弱电电路功能，确定所需的分路电源，主芯片，或者外围电路、时钟电路、复位电路中的各功能元器件等各个弱电电路元器件及各弱电电路元器件间的连接关系需求等。
需要说明的是，步骤101、步骤102的先后执行次序并不局限于某一特定的顺序，实际应用中，可以按本实施例中给出的顺序先执行步骤101、后执行步骤102，或者还可以先执行步骤102、后执行步骤101，或者还可以同时执行步骤101及步骤102，本实施例不对此进行限定，两者的执行顺序也不会对pcb板的布局产生影响。
步骤103、基于所述各元器件间的连接关系需求及所述电路板布局规则，在电路板上布局所述各个元器件。
在基于以上各步骤获得布局pcb板所需的非功能性布局要求，以及根据pcb板的功能性布局要求确定出所需的各个元器件及各元器件间的连接关系需求基础上，可进一步根据所需的各元器件间的连接关系需求并结合所需遵循的非功能性布局要求，在电路板上布局所需的各个元器件，以使得在pcb板上实现所需的电路功能，同时，由于在pcb板上进行电路功能布局时，同时遵循了预先制定的非功能性布局要求，比如强电电路中的元器件和/或弱电电路中的元器件在安全距离、摆放方向或布线走向、路径长度等各方面的要求等，从而，最终布局所得的pcb板不但能够实现所需的电路功能，还能够使得在抗干扰能力、安全性、稳定性等各方面的性能获得提升。
根据以上方案可知，本实施例提供的电路板布局方法，预先制定了包括至少一项非功能性布局要求的电路板布局规则，其中，所述非功能性布局要求用于使得电路板的至少一个元器件和/或整板在至少一方面的性能获得提升，在此基础上，在根据电路板的功能性布局要求，确定布局电路板所需的各个元器件及各元器件间的连接关系需求后，结合各元器件间的连接关系需求及所述电路板布局规则，在电路板上布局各个元器件。由此可见，本申请在进行电路板布局时，同时考虑了电路板电路的功能性要求以及用于提升元器件和/或整板性能的非功能性布局要求，从而最终所得的电路板在满足功能要求的同时，还能够在抗干扰能力、稳定性或安全性等方面具备较好的性能。
在接下来的另一实施例中，对本申请的电路板布局方法进行更进一步的说明，参考图2示出的本实施例中电路板布局方法的流程图，该方法可以通过以下的处理过程实现：
步骤201、获得强电电路、弱电电路(包括分路电源及功能元器件)、回路路径、复位回路及时钟晶振的非功能性布局要求中的至少一项。
其中，pcb上的电路一般由强电电路和弱电电路构成，强电电路一般包括电容、电感等元器件，弱电电路一般包括分路电源以及实现电路板功能的各功能元器件，所述功能元器件可以包括主芯片以及构成外围电路、时钟电路、复位电路的各功能元器件等。
所述强电电路的非功能性布局要求，可以包括但不限于：强电电路中所包括的元器件的安全距离信息和/或滤波参数信息。例如，强电电路中所包括的电容、电感等的安全距离信息，以及电容的谐振频率、差模电感量、共模电感量等滤波参数信息。
弱电电路的分路电源的非功能性布局要求，可以包括但不限于：电源及接地分层布局，和/或，布线中的交叉和/或回绕次数低于第一预定数值。根据该要求，在进行分路电源的布局时可使得电源一层地一层，从而使得电源及地的布线相对分离，安全性较高，且可尽量使得布线顺畅无交叉或回绕，而针对无法避免交叉或回绕的情况，则可通过设置一个取值较小的所述第一预定数值，使得将交叉或回绕次数控制在一个较小的数值内，以此避免电路板的电流走向杂乱无序且减小了电流的路径长度，降低了干扰。
弱电电路的功能元器件的非功能性布局要求，可以包括但不限于：各功能元器件的摆放方向信息，具体地，例如，在对主芯片、外围电路、时钟电路、复位电路进行布局时，可尽可能考虑主芯片上各个引脚的位置，以主芯片上各个引脚的位置为参考，布局外围电路、时钟电路、复位电路等中的各功能元器件的摆放方向，各功能元器件的摆放方向以尽量使得各功能元器件间的布线顺畅无交叉或回绕为准。
回路路径的非功能性布局要求，可以包括但不限于：铺地完整不分割，路径无超出预定长度的过长回路，电源线打孔数量低于第二预定数值和/或无超出预定限值的过大寄生参数。
复位回路的非功能性布局要求，可以包括但不限于：复位回路的路径长度低于第三预定数值，即要求复位回路的路径长度不易过长，以降低回路路径上的干扰。
时钟晶振的非功能性布局要求，可以包括但不限于：晶振周围铺地，和/或，两路时钟信号线的线间距为时钟信号线线宽的至少两倍且每路时钟信号线的两侧使用铺地包围。
步骤202、根据电路板的功能性布局要求，确定构成电路板的强电电路所需的元器件、构成电路板的弱电电路所需的分路电源和各功能元器件，以及构成电路板的强电电路所需的元器件、弱电电路所需的分路电源和各功能元器件间的连接关系需求。
具体地，可确定构成强电电路所需的电容、电感等元器件，构成弱电电路所需的分路电源、主芯片、外围电路、时钟电路、复位电路等中的各功能元器件，以及确定强电电路、弱电电路中的各元器件间的连接关系需求。
步骤203、基于电路板的强电电路所需的元器件、弱电电路所需的分路电源和各功能元器件间的连接关系需求，以及强电电路、弱电电路的分路电源及功能元器件、回路路径、复位回路及时钟晶振的非功能性布局要求中的至少一项，进行电路板的布局。
具体地，如图3所示，可根据图3中所示的6个步骤实现基于元器件间的连接关系需求及上文所述的各种非功能性布局要求进行电路板布局。
其中，在步骤1中，可根据强电电路元器件的连接关系需求及强电电路的非功能性布局要求，在电路板上布局强电电路。例如，可根据强电电路元器件的连接关系需求，并结合强电电路中电容、电感等的安全距离信息，以及电容的谐振频率、差模电感量、共模电感量等滤波参数信息对构成强电电路的电容、电感等各元器件进行布局。
在步骤2中，可基于分路电源的连接关系需求及分路电源的非功能性布局要求，在电路板上布局分路电源。其中，根据上文中所述的分路电源的非功能性布局要求，在进行分路电源的布局时可将电源和地分层布局，即电源一层地一层，从而使得电源及地的布线相对分离，安全性较高，且可尽量使得布线顺畅无交叉或回绕，而针对无法避免交叉或回绕的情况，则可通过设置一个取值较小的所述第一预定数值，使得将交叉或回绕次数控制在一个较小的数值内，以此避免电路板的电流走向杂乱无序且减小了电流的路径长度，降低了干扰。
在步骤3中，可基于功能元器件的连接关系需求及功能元器件的非功能性布局要求，在电路板上布局功能元器件。例如，根据各功能元器件的连接关系需求布局各功能元器件以实现所需的电路功能，同时结合各功能元器件的摆放方向要求，按照所需的摆放方向布局各功能元器件等，更具体地，比如，考虑主芯片上各个引脚的位置，以主芯片上各个引脚的位置为参考，布局外围电路、时钟电路、复位电路等中的各功能元器件的摆放方向，以使得各功能元器件间的布线顺畅无交叉或回绕。
在步骤4中，可基于回路路径的非功能性布局要求，对电路板上所产生的回路进行回路路径核查，并在核查结果表明相应回路不符合回路路径的非功能性布局要求时，调整所述相应回路使其符合所述回路路径的非功能性布局要求。
在步骤5中，可基于复位回路的非功能性布局要求，对电路板上的复位回路进行路径核查，并在核查结果表明复位回路不符合复位回路的非功能性布局要求时，调整复位回路使其符合所述复位回路的非功能性布局要求；
在步骤6中，可基于时钟晶振的非功能性布局要求，对电路板上的时钟晶振进行核查，并在核查结果表明时钟晶振不符合时钟晶振的非功能性布局要求时，调整时钟晶振使其符合所述时钟晶振的非功能性布局要求。
在前述6个步骤中，前3个步骤涉及到功能性基本要求——1.强电电路、2.分路电源、3.功能元器件的功能布局要求，在具体实施时，强制硬性地要求步骤1、2、3按序执行，即依次执行步骤1再到2再到3使得各步骤顺序执行，在保证电路基本功能和电气安全距离的前提下才继续进行接下来的各个步骤。而后3个步骤主要为具体细节核查点——4.回路路径、5.复位回路、6.晶振和时钟。后3个步骤的先后执行次序则不作强制性要求，即回路路径的核查、复位回路的核查以及时钟晶振的核查可以是任意的顺序。
本实施例通过将电路板布局要点分等级按重要级别进行先后排序，从方法上结合电路板的功能性布局需求及非功能性布局要求，控制和把握电路板的布局绘制过程，可有效提高电路板中相应元器件和/或整板在抗干扰能力(如电磁抗干扰ems、电快速瞬变脉冲群eft、浪涌、静电能力等)、安全性及稳定性等各方面的性能。
在本申请接下来的又一实施例中，提供一种电路板的布局装置，参考图4示出的本实施例中电路板布局装置的结构示意图，该装置包括：
获取单元401，用于获得预定的电路板布局规则，所述电路板布局规则包括至少一项非功能性布局要求；其中，所述非功能性布局要求用于使得电路板的至少一个元器件和/或整个电路板在至少一方面的性能获得提升；
确定单元402，用于根据电路板的功能性布局要求，确定布局电路板所需的各个元器件及各元器件间的连接关系需求；
布局单元403，用于基于所述各元器件间的连接关系需求及所述电路板布局规则，在电路板上布局所述各个元器件。
在本申请实施例的一实施方式中，所述获取单元301，具体用于获得以下非功能性布局要求中的至少一项：
强电电路的非功能性布局要求，包括：强电电路中所包括的元器件的安全距离信息和/或滤波参数信息；
弱电电路的分路电源的非功能性布局要求，包括：电源及接地分层布局，和/或，布线中的交叉和/或回绕次数低于第一预定数值；
弱电电路的功能元器件的非功能性布局要求，包括：各功能元器件的摆放方向信息；
回路路径的非功能性布局要求，包括：铺地完整不分割，路径无预定长度的过长回路，电源线打孔数量低于第二预定数值和/或无超出预定限值的过大寄生参数；
复位回路的非功能性布局要求，包括：复位回路的路径长度低于第三预定数值；
时钟晶振的非功能性布局要求，包括：晶振周围铺地，和/或，两路时钟信号线的线间距为时钟信号线线宽的至少两倍且每路时钟信号线的两侧使用铺地包围。
在本申请实施例的一实施方式中，所述确定单元302，具体用于：
根据电路板的功能性布局要求，确定构成电路板的强电电路所需的元器件、构成电路板的弱电电路所需的分路电源和各功能元器件，以及构成电路板的强电电路所需的元器件、弱电电路所需的分路电源和各功能元器件间的连接关系需求。
在本申请实施例的一实施方式中，所述布局单元303，具体用于：
基于强电电路中元器件的连接关系需求及强电电路的非功能性布局要求，在电路板上布局强电电路；
基于分路电源的连接关系需求及分路电源的非功能性布局要求，在电路板上布局分路电源；
基于功能元器件的连接关系需求及功能元器件的非功能性布局要求，在电路板上布局功能元器件；
基于回路路径的非功能性布局要求，对电路板上所产生的回路进行回路路径核查，并在核查结果表明相应回路不符合回路路径的非功能性布局要求时，调整所述相应回路使其符合所述回路路径的非功能性布局要求；
基于复位回路的非功能性布局要求，对电路板上的复位回路进行路径核查，并在核查结果表明复位回路不符合复位回路的非功能性布局要求时，调整复位回路使其符合所述复位回路的非功能性布局要求；
基于时钟晶振的非功能性布局要求，对电路板上的时钟晶振进行核查，并在核查结果表明时钟晶振不符合时钟晶振的非功能性布局要求时，调整时钟晶振使其符合所述时钟晶振的非功能性布局要求。
对于本发明实施例公开的电路板的布局装置而言，由于其与上述各实施例公开的电路板的布局方法相对应，所以描述的比较简单，相关相似之处请参见上述各实施例中电路板的布局方法部分的说明即可，此处不再详述。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
为了描述的方便，描述以上系统或装置时以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一、第二、第三和第四等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。