Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Проектування електричних принципових схем пристроїв електронної техніки у середовищі САПР P-CAD
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра електронних приладів
Інформація про роботу
Рік:
2010
Тип роботи:
Звіт
Предмет:
Системи автоматизованого проектування ЗВТ
Група:
ЕПП – 11
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра електронних приладів
Звіт до лабораторної роботи № 1
На тему: “Проектування електричних принципових схем пристроїв електронної техніки у середовищі САПР P-CAD”
з курсу "Системи автоматизованого проектування "
1. Мета роботи
1.1. Ознайомитись з методами опису ПЕС.
1.2. Ознайомитись з методикою інтерактивного проектування ПЕС в гpафiчному pедактоpі Schematic САПР P-CAD 2006.
1.3. Набути пpактичних навикiв pоботи з гpафiчним pедактоpом Schematic САПР P-CAD 2006.
1.4. Спроектувати в гpафiчному pедактоpі Schematic САПР P-CAD 2006 принципову електричну схему багатошарової керамічної плати.
2. Завдання та порядок виконання лабораторної роботи
2.1. Отримати у викладача завдання на виконання лабораторної роботи.
2.2. Виконати побудову та верифікацію ПЕС БКП
2.3. Проаналізувати за результатами верифікації помилки першого і другого типів в ПЕС та прийняти міри для їх усунення.
2.4. Виконати формування списку з’єднань ПЕС ВКП .
2.5. Показати результати виконання роботи викладачу.
2.6. Записати результати виконання роботи на персональний зовнішній носій інформації.
3. Короткі теоретичні відомості
3.1. Методи опису принципових електричних схем
Методи опису принципових електричних схем можна розділити на символьні (текстові) та графічні.
Символьні методи передбачають опис ПЕС на деякій вхідній мові. При цьому виділяються два основних способи опису ПЕС:
опис ПЕС за електричними ланцюгами;
опис ПЕС за елементами (компонентами).
В першому способі за основну одиницю ПЕС приймається електричний ланцюг. Електричні ланцюги іменуються. Для кожного ланцюга вказуються імена контактів елементів, що входять в дане коло.
В другому способі за основну одиницю ПЕС приймається схемний елемент (компонент). Для кожного контакту елемента вказується ім'я електричного ланцюга, в яке входить даний контакт.
Приклад опису фрагменту ПЕС за електричними колами:
S1 = X1/1, R1/1;
S2 = R1/2, R2/1, C1/1;
S3 = X1/2, C1/2, X2/1;
S4 = R2/2, X2/1.
Приклад опису фрагменту ПЕС за компонентами:
X1 = 1/S1, 2/S3;
R1 = 1/S1, 2/S2;
R2 = 1/R2, 2/S4;
C1 = 1/S2, 2/S3;
X2 = 1/S4, 2/S3.
В наведених прикладах: S1… S4 – імена електричних ланцюгів; X1, X2, R1, R2, C1 – імена компонентів; 1, 2 – імена контактів (виводів) компонентів.
Опис ПЕС за електричними колами доцільно застосовувати для схем з великою кількістю дискретних елементів, які мають небагато контактів; опис за елементами - для схем, які мають елементи з великою кількістю контактів (інегральні міросхеми). Біьшіть сучасних САПР допускають комбінації вказаних способів опису ПЕС.
Найвищу ефективність при проектуванні ПЕС забезпечують графічні інтерактивні методи. Ці методи повинні мати засоби для побудови зображень схемних компонентів, їх розміщення на схемі та побудови з'єднань між елементами.
До найбільш відомих та ефективних засобів інтерактивного проектування ПЕС належить графічний редактор Schematic САПР P-CAD.
Примітка: команди, вікна та опції графічного редактора Schematic САПР P-CAD в тексті цих методичних вказівок позначені жирним куривом.
3.2. Настроювання конфігурації редактора P-CAD Schematic
Настроювання параметрів конфігурації редактора проводиться після виконання команди Options/Configure. В області вікна Workspace Size (розмір формату) необхідно вибрати один з стандартних листів. Габарити вибраного формату листа підсвічуються в рядках вікна Width (ширина) і Height (висота). В області Orthogonal Modes (Options/Configure) встановлюється режим введення електричних кіл і ліній: 90/90 Line-Line - введення ортогональних ліній, 45/90 Line-Line - введення діагональних ліній. При включеному першому режимі лінії проводяться під прямим або під довільним кутом. У другому випадку - по діагоналях або під довільним кутом. Рекомендується включити обидва режими.
Число, проставлене у вікні Increment Value області Net Increment, вказує крок, на який збільшується номер електричного кола, що вводиться в схему.
У вікні Zoom Factor вказується масштаб зміни зображення по командах меню View/Zoom або при одноразовому натисненні клавіш «сірий» плюс або «сірий» мінус.
Настроювання сітки екрана проводиться в діалоговому вікні яке викликається командою Options/Grids.
Меню Options/Text Style дозволяє визначити стиль тексту, що встановлюється по замовчуванню, а при необхідності формує і інші стилі написів:
Default - шрифт, що немасштабується по замовчуванню (відстань між рядками 2,5 мм);
Pin Style - шрифт для імен виводів компонентів;
Part Style - шрифт для імен компонентів;
Wire Style - шрифт для імен кіл;
Port Style - шрифт для імен портів;
Default TTF - шрифт, що масштабується (по замовчуванню шрифт Ariаl, розмір 3,17 мм).
Потрібний шрифт призначається двійним клацанням миші на його ім'я.
3.3. Створення принципових електричних схем
Електричні схеми виконуються без дотримання масштабу. Реальне розташування компонентів на монтажно-комутаційному полі не враховується при малюванні електричних схем. Вибраний розмір формату листа, на який виводиться малюнок схеми, повинен забезпечити компактність і ясність при читанні деталей схеми.
На електричній схемі зображаються символи компонентів, електричні зв'язки між ними, текстова інформація, таблиці, буквено-цифрові позначення і основні написи на форматах схеми.
Лінії на всіх схемах одного проекту виконуються товщиною від 0,2 до 1 мм. З'єднання і умовні позначення компонентів виконуються лініями однакової товщини. Потовщеними лініями малюються джгути (загальні шини). Кожний зв'язок при її з'єднанні зі джгутом позначається номером або своїм ім'ям і повинна підключатися під прямим кутом або під кутом 45°.
Неприєднані виводи символів («висячі» контакти) і виводи кіл, не підключені до інших контактів або інших фрагментів кола, позначаються підсвіченими квадратиками, які гаснуть після їх електричного з'єднання. Місця з'єднань фрагментів одного і того ж кола позначаються точкою (
Рис. 1. Фрагмент принципової електричної схеми
У вікно Net Name можна ввести ім'я електричного кола. Якщо бажана впорядкована послідовність імен кіл що підводяться до шини, встановіть прапорець Increment Port Name. Перемикачі Pin Count, Pin Length і Pin Orientation (число контактів порта, довжина, вивід і орієнтація контакту відповідно) встановіть в потрібне положення. Встановіть форму порта Port Shape і натисніть кнопку ОК.
Тепер можна підключати порти до кіл, що іменуються клацанням миші. Поточне ім'я кола відображається автоматично (рис. 1). Іменовані таким чином коло є глобальними (Global) і їх можна перейменовувати командою Edit/Nets.
3.4. Пошук і редагування об'єктів електричної схеми
Після вибору компонента, клацання правою кнопкою миші і виборі рядка Highlight Attached Nets висвічуються всі електричні кола, підключені до виділеного компонента. Скасування підсвічення кіл виконується вибором рядка Unhighlight Attached Nets.
При пошуку потрібного компонента на схемі виконується команда Edit/ Parts, потім вибирається ім'я компонента і натискається кнопка Jamp. Екран зміщується у бік потрібного компонента, а сам компонент підсвічується на схемі. Якщо компонент знаходиться на іншому листі схеми, то перемикання на потрібний лист відбувається автоматично. В діалоговому вікні, що з'являється Edit Part за допомогою опції Properties можна редагувати різні параметри компонента в діалоговому вікні Part Properties.
При пошуку потрібного кола виконується команда Edit/Nets, потім в діалоговому вікні (рис. 2) вибирається ім'я кола і послідовно натискаються кнопки Select і Jamp to Node, екран зміщується у бік вибраного кола і коло підсвічується на поточному листі і інших листах, якщо воно на них є.
Рис. 2. Пошук і виділення електричних кіл на листах проекту
3.5. Переміщення, копіювання і видалення компонентів і кіл схеми
Для переміщення компонентів або електричних кіл схеми необхідно їх спочатку виділити, а потім переміщувати за допомогою миші. При одночасному переміщенні групи об'єктів (наприклад, компонент і пов'язані з ним ланцюги) спочатку їх треба виділити по черзі (з одночасним натисненням клавіші Ctrl), а потім перетягнути виділену групу елементів схеми в потрібне місце. Порушену геометрію сегментів кіл після їх переміщення можна виправити. Для цього необхідно виділити необхідний сегмент і перетягнути його вершину в необхідне місце.
Перед переміщенням групи об'єктів схеми доцільно викликати контекстне меню (натиснувши праву кнопку миші) і вибрати команду Selection Point для установки точки прив'язки. При переміщенні об'єктів в рядку інформації екрана монітора виводяться значення зміщення точки прив'язки dX і dY відносно її первинного положення.
Скопіювати виділений об'єкт схеми можна за допомогою миші, утримуючи клавішу Ctrl і одночасно переміщуючи об'єкт у потрібне місце. Для копіювання і вставки об'єктів схеми можна використати стандартні команди Edit/Copy і Edit/Paste. При копіюванні групи об'єктів глобальні кола (підключені до портів, або виводів компонентів, що мають тип Power) не змінюють своїх імен. Інші ж кола перейменовуються .
3.6. Верифікація схеми
При створенні складних електричних схем практично важко уникнути помилок при введенні всіх об'єктів схеми. Тому завжди необхідно проводити перевірку схеми на наявність синтаксичних помилок («висячі» кола і контакти компонентів, одноконтактні кола тощо.).
Перевірку схеми виконують по команді Utils/Erc (Electrical Rules Check) - перевірка правильності електричних з'єднань).
У області Design Rule Checks встановлюється перелік параметрів, що перевіряються:
Single Node Nets - кола, що мають єдиний вузол;
No Node Nets — кола, що не мають вузлів;
Electrical Rules — електричні помилки з'єднань (сполучаються два виходи компонента або виходи підключені до загальних кіл і т. д.);
Unconnected Pins — непідключені виводи компонентів;
Unconnected Wires — непідключені кола;
Bus/Net Rules — підведені до шини кола, які не підключені хоч би один раз до іншого компонента;
Component Rules — компоненти, накладені на інші компоненти;
Net Connectivity Rules — неправильне підключення кіл «землі» і «живлення»;
Hierarchy Rules — помилки в ієрархічних структурах.
Міра значущості конкретної помилки (Error - недопустима помилка, Warning - попередження про некритичну помилку, Ignored - помилку допускається ігнорувати) користувач може встановити самостійно після натиснення на кнопку Severity Levels, виділенні конкретного параметра (в стовпці Rule) і активізацій відповідного прапорця в області Severity Level.
Для виведення текстової інформації про виявлені помилки треба вибрати фрагмент схеми з поміткою помилки і виконати команду Edit/Properties.
3.7. Збереження схеми на магнітних носіях
При записі файла електричної схеми (File/Save As) можна заздалегідь вибрати формат запису — бінарний (Binary Files) або текстовий (ASCII Files). Розширення імені файла - SCH. Бінарний файл є більш компактним і є основним, а текстовий файл призначений для обміну даними з іншими програмами.
Деякі параметри конфігурації схемного редактора зберігаються безпосередньо в файлі (система одиниць вимірювання, набір кроків сітки, стилі текстів і т. д.), а інші параметри заносяться в файл SCH.INI (значення ширини ліній, імена бібліотек, що завантажуються, формат креслення схеми і т. д.).
З метою збереження настройок параметрів конфігурації схемного редактора і використання їх надалі можна створити файл, який не має графічної інформації, але параметри конфігурації виставлені такими, які потрібно користувачу. Файлу привласнюється оригінальне ім'я, наприклад template.sch.
4. Короткий опис методики виконання pоботи
4.1. Включив комп’ютер. Задав рівень доступу «Студент». Переконався, що на диску D створена папка ЕПП-11. Переконався, що у цій папці є файл фомату ПЕС f_a3.sch
4.2. З «робочого столу» завантажив графічний редактор електричних принципових схем (ЕПС) P-CAD Schematic. На екрані з’явився інтерфейс редактора.
4.3. Лівою кнопкою «мишки» активізував команду File/Open. З папки групи EПП-11 на диску D завантажив файл формату креслення ЕПС з іменем f_a3.sch. На екрані з’явилося зображення формату.
4.4. Переконався, що крок координатної сітки (число у самому нижньому рядку після параметра ABS) дорівнює 2. 500 мм.
4.2. Розміщення схемних компонентів (символів ЕПС)
4.2.1. Для підключення потрібної бібліотеки символів активізував команду Librari/Setup. У вікні, що з’явилося, вибрав бібліотеку SAPR.LIB та активізував лівою кнопкою «мишки» кнопку OK.
4.2.2. Для розміщення компонентів активізував команду Place/Part. Вибрав потрібний компонен у рядку Refdes ввів позиційне позначення компонента. Натиснув кнопку ОК. Встановив компонент у потрібне місце креслення плати. У випадку необхідності повороту компонента натиснув клавішу R. Для фіксації компонента натиснув ліву кнопку «мишки», для завершення команди – праву.
Рис. 3. Вікно команди Place/Part
4.3. Проведення шин
Командою Options/Display вибрав конфігурацію ланцюгів (правий крайній варіант, показаний на рис. 4).
Командою Place/Bus провів шини (товсті лінії на кресленні плати). Ліва кнопка «мишки» фіксує початок та кінець шини, права – завершення команди.
4.4. Проведення ланцюгів
Командою View/Zoom Window виділив у збільшеному масштабі один з компонентів для проведення ланцюгів. Командою Place/Wire провів ланцюг від контакту компонента до шини рис. 6) . Для копіювання ланцюгів потрібно кнопкою «Стрілка» виділити ланцюг і, тримаючи натиснутою клавішу Ctrl перенести його і потрібне місце.
4.5. Іменування ланцюгів
Лівою кнопкою «мишки» активізувів команду Place/Port (рис 5). Клацнув лівою кнопкою «мишки» в будь-якому місці екрану. У вікні, що з’явиться, установив параметри Two pin та Horizontal. Включив прапорець Increment Port Name. В рядку Net Name задав ім‘я ланцюга. Активізував кнопку ОК. Установив курсор у потрібному місці ланцюга і натиснув ліву кнопку «мишки», після чого з’явилося ім‘я ланцюга.
Примітка: Включений прапорець Increment Port Name дозволяє автоматично збільшувати числову частину імені ланцюга на одиницю, наприклад А1,А2,А3…. Якщо ж номери ланцюгів ідуть не по порядку, потрібно кожний раз повторювати вказану процедуру і задавати ім‘я ланцюга, наприклад А3,А12, А49.
Рис.4. Вікно команди Options/Display
Рис.5. Вікно команди Place/Port
Рис. 6. Вікно команди Place/Wire
4.6. Верифікація схеми
Активізував команду Utils/Erc. У вікні, що з’явилося, перевірив, щоб були включені прапорці Single Node Nets (кола, що мають єдиний вузол) та No Node Nets (кола, що не мають вузлів). Активізував кнопку ОК. У текстовому вікні-звіті перевірив наявність вказаних помилок Single Node Nets та No Node Nets). При необхідності відредагував схему.
4.7. Запис схеми на диск
Командою File/Save As записав схему (файл з розширенням *.sch) на диск D в папку EПП-11. Як Ім’я файла вказати прізвище.
4.8. Генерація списку з’єднань
Активізував команду Utils/ Generate Netlist. У вікні Netlist Format встановив формат P-CAD ASCII. Включив прапорець Include library Information. У вікні Netlist Filename задав диск D та папку ЕПП-11. Перевірив, щоб ім’я файла співпадало з іменем, заданим в попередньому пункті.
5. Результати pоботи (рисунок принципової електричної схеми ВКП).
Отримав у викладача завдання і спроектував в гpафiчному pедактоpі Schematic САПР P-CAD 2006 принципову електричну схему плати згідно свого варіанту №15. Виконав побудову та верифікацію ПЕС БКП. Проаналізував за результатами верифікації помилки першого і другого типів в ПЕС та прийняв міри для їх усунення.
Висновок: на даній лабораторні роботі я ознайомився з методами опису ПЕС, методикою інтерактивного проектування ПЕС в гpафiчному pедактоpі Schematic САПР P-CAD 2006. Набув пpактичних навикiв pоботи з гpафiчним pедактоpом Schematic САПР P-CAD 2006. Спроектував в гpафiчному pедактоpі Schematic САПР P-CAD 2006 принципову електричну схему багатошарової керамічної плати.
ЛІТЕРАТУРА
1. Разевиг В. Д. Система проектирования печатных плат ACCEL EDA 12.1 (P-CAD для Windows). -М.: СК Пресс, 1997. - 368с.
2. Разевиг В. Д. Система проектирования печатных плат ACCEL EDA 15 (P-CAD 2000). - М.:Солон-Р. - 2000. - 418с.
3. Разевиг В. Д. Система P-CAD 2000. Справочник команд. - М.: Горячая линия — Телеком, 2001. — 256с.
4. Стешенко В. Б. ACCEL EDA Технология проектирования печатных плат. - М.: Нолидж. - 507с.
5. Сучков Д. И. Проектирование печатных плат в САПР P-CAD 4.5, P-CAD 8.5 и ACCEL EDA. - М.: Малип, 1997. - 575с.
6. Уваров A. P-CAD 2000, ACCEL EDA. Конструирование печатных плат. Учебный курс. - СПб.:Питер, 2001. - 320с.
7. Поляков Ю. В. Новый бессеточный автотрассировщик для P-CAD 2000. EDA Express. 2000. Октябрь. №2. С. 2-7.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора