Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Кафедра ЕОМ
Лабораторна робота №3
«Проектування друкованої плати»
Виконала
студентка групи СКС-5
Львів-2005
1.Мета роботи: ознайомитись з технологічним процесом і принципами наскрізного проектування друкованих плат, засвоєння методів та засобів створення схем електричних принципових.
2.Завдання:
Необхідно розробити та розвести схему електричну принципову вузла генерації та перевірки циклічних контрольних сум для поліному EMBED Equation.3
3.Короткі теоретичні відомості:
В ході роботи необхідно розробити топологію ДП, призначеної для пересилання інформації по послідовному каналу і її контролю за допомогою циклічних контрольних сум. ДП повинна містити:
вузол формування циклічної контрльної суми (передавач);
вузол виправлення помилок (приймач).
В ході роботи необхідно:
розробити бібліотечні елементи, необхідні для проектування топології ДП;
розробити схеми електричні принципові вузлів генерації та перевірки циклічних контрольних сум;
розробити топологію 1-шарової друкованої плати;
розробити топологію 2-шарової друкованої плати;
розробити топологію 4-шарової друкованої плати.
Порядок роботи
1 Запуск пакета AccelEDA
1.1 Користуючись режимом початкового пуску у вікні Windows обрала і запустила на виконання програму Library Execute пакета AccelEDA .
2 Створення власної бібліотеки елементів
2.1 Відкрила бібліотеку, натиснувши позначку Library/New.
2.2 У вікні задала ім’я бібліотеки crc.lib і шлях до неї, після чого натиснула на клавішу OK. Бібліотека повинна знаходитися в робочому каталозі .
3 Створення конструкторського бібліотечного елемента (Pattern)
3.1 Запустила підказчик редактора конструкторських бібліотечних елементів, натиснувши позначки Pattern/New.
3.2 Встановила режими роботи редактора: тисячні долі дюйма – mil (Optins/Configure…).
3.3 Створила і запам’ятала потрібні тип і форму контактних площадок на друкованій платі для виводів елемента (одна площадка - для першого виводу і друга - для усіх інших) - Pattern/Design Technology Parameters…
3.5 Обрала потрібне розташування виводів у корпусі елемента: у полі Pattern Type обрати один з варіантів: DIP.
3.6 Встановила потрібну кількість виводів корпусу елемента.
3.7 Встановила крок розташування виводів.
3.8 Встановила відстань між рядами виводів.
3.9 Встановила положення першого виводу.
3.10 Встановила ім’я контактної площадки для першого виводу.
3.11Встановила ім’я контактної площадки для всіх інших виводів.
3.12 Встановила розміри корпусу елемента.
3.13 Після встановлення режимів натиснула клавішу Finish .
3.14 Занесла утворений корпус елемента до бібліотеки – натиснути позначки Pattern/Save As… . У вікні , що відкривається, задала шлях до створеної в п. 2 бібліотеки і задати ім’я елемента, після чого натиснула клавішу OK.
4 Створення умовного графічного позначення елемента (УГП, Symbol)
4.1 Запустила підказчик редактора символів бібліотечних елементів, натиснувши позначки Symbol/New .
4.2 Встановила режими роботи: натиснути позначки (Optins/Configure…). Зробила на полях даного вікна потрібні зміни (формат аркуша – А4, одиниці виміру – мм). Bстановила крок координатної сітки – 2,5 мм.
4.3 Встановила кратними 5 мм усі розміри символа.
4.4 Встановила кількість виводів символа:
- з лівого боку символа (входи);
- з правого боку символа (виходи).
4.5 Натиснула позначку Finish.
4.7 Занесла утворений символ до бібліотеки – натиснула позначки Symbol/Save As… . У вікні , що відкривається, задала шлях до створеної в п. 2 бібліотеки і задала ім’я елемента, після чого натиснула клавішу OK.
4.8 Закрила редактор символьного бібліотечного елемента Symbol.
5 Створення компонента (Component)
5.1 Створення компонента полягає в об’єднанні інформації про корпус (Pattern) і ті елементи (Symbol), які в цьому корпусі знаходяться. Такий процес інакше називають пакуванням.
5.2 Запустила підказчик редактора компонентів, натиснувши позначки Component/New .
5.3 Задала шлях до створеної в п. 2.
5.4 Обрала корпус, до якого буде проходити пакування символів: натиснула позначку Select Patern. Обрала потрібний корпус і натиснула клавішу OK.
5.5 Задала кількість символів, які будуть пакуватися до обраного у п. 5.4 корпуса. Кількість символів повинна бути більше за 0.
5.6 Обрала символ, який буде проходити пакуватися до обраного у п. 5.4 корпуса: натиснула позначку Select Symbol.
5.7 Показала, що всі символи в корпусі однакові - Homogeneous.
5.8 Показала, що для нумерації символів у корпусі будуть використовуватися цифри - Numeric.
5.9 Перейшла до власне режиму пакування: натиснула позначку Pins View ( кожний рядок відповідає одному контакту корпуса ) .
5.10 В таблиці потрібно задати для кожного контакта корпуса:
- номер символа, якому він належить;
- номери контактів у символі;
- ім’я вивода;
- рівень еквівалентності символа в корпусі;
- рівень еквіваленності вивода в символі;
- тип виводу (можна побачити після натискання правої клавіші миші на даному полі).
5.11 Зробила перевірку створеного компонента: натиснула позначки Component/Validate.
5.12 Зберегла створений компонент у бібліотеці: натиснула позначки Component/Save As… .
6 Запуск пакета AccelEDA
6.1 Користуючись режимом початкового пуску у вікні Windows обрала і запустила на виконання програму Schematic пакета P-CAD 2001.
7 Відкриття власної бібліотеки елементів
7.1 Відкрила бібліотеку, натиснувши позначку Library/Setup. Натиснула на позначку Add і вказала шлях до власної бібліотеки . Бібліотека повинна знаходитися в робочому каталозі .
Аналогічно вказала шлях до бібліотеки, де знаходяться роз’єми , її ім’я connect.lib.
8 Створення схеми електричної принципової
8.1 Встановила режими роботи графічного редактора міліметри – мм. Для цього натиснула позначки Optins/Configure… .
8.2 Встановила крок координатної сітки 2,5 мм.
8.3 Вибрала з встановлених біблітек потрібні елементи і розмістила їх на полі графічного редактора.
8.4 Зберігла набрану схему у робочому каталозі – обрала режим File/Save as…
8.5 З’єднала встановлені елементи електричними зв’язками: обрала режим проведення електричних зв’язків (Place Wire);
8.6. Проіменувала встановленні зв’язки.
8.7 Зберігла набрану схему .
Вигляд елементів у схемі
рис. 8.7.1 Загальна схема
рис. 8.7.2 Формувач CRC (Transmit)
рис. 8.7.3 Схема виправлення (Receiv)
8.8 Перевірила набрану схему – у обрала режим Utils/ERC…
8.9 Для виправлення помилок обрала режим Utils/Find Errors…, після цього у вікні, що відкриється, обрала помилку (ErrorNumber) , яку треба виправити, натисненням позначки Jump To знайти її місцезнаходження і виправила її.
8.10 Підготувала схему до розміщення елементів і трасування - обрала режим Utils/Generate Netlist…
8.11 Отримала звіти за результатами роботи. Обрала режим File/Reports…. У вікні , що відкриється, встановила позначки біля кожного типу звітів і натиснула позначку Generate. Переглянула звіти, які відкриються у додаткових вікнах.
8.12 Закрила усі відкриті вікна пакету PCAD.
9 Розміщення компонентів на друкованій платі.
9.1 Запустила програму P-CAD PCB – обрала режим Utils/P-CAD PCB… .
9.2 Згідно з методикою п. 8.1 під’єднала усі задіяні бібліотеки.
9.3 Встановила режими роботи графічного редактора міліметри – мм. Для цього натиснула позначки Optins/Configure… .
9.4 Загрузила перелік зв’язків – обрала режим Utils/Load Netlist… .
9.5 Встановила бажаний крок сітки друкованох плати ( 2,5 мм) .
9.5 Встановила інформаційний шар Board у графічному редакторі і намалювала в ньому контур друкованої плати біля елементів схеми .
9.6 Запустила програму авторозміщення –обрала режим Place/ Autoplacement… .
9.7 Встановила стратегію розміщення для програми Specctra – натиснула позначку DO Wizard… і у вікні , що відкриється, задати режим встановлення параметрів за замовченням – натиснула позначку Auto Create DO File.
9.8 Задала ім’я файла з розміщеними елементами Output PCB File.
9.9 Натиснула позначку Start. Відповіла Yes на усі наступні повідомлення (якщо вони будуть). З’явиться робоче вікно програми Specctra , на якому буде відображатися процес автоматичного розташування елементів на друкованій платі.
9.10 Після закінчення авторозміщення з’явиться зображення друкованої плати з розміщеними на ній елементами.
9.11 Запам’ятати результати розміщення і залишила відкритим лише дане вікно.
9.12 Запустила програму автотрасування – обрала режим Route/ Autorouters… .
9.13 У вікні , що відкриється, обрала автотрасувальник Specctra і встановила стратегію розміщення для нього – натиснула позначку DO Wizard…, після чого задати режим встановлення параметрів за замовченням – натиснула позначку Auto Create DO File.
9.14 Натиснула позначку Start. Відповіла Yes на наступні повідомлення (якщо вони будуть). З’явиться робоче вікно програми Specctra, на якому буде відображатися процес автоматичного трасування зв’язків на друкованій платі.
9.15 Після закінчення автотрасування з’явиться зображення друкованої плати з розіщеними на ній елементами і розведеними друкованими провідниками. За замовченням трасування друкованої плати здійснюється у двух шарах: верхньому (Top, доріжки показані червоним кольором) і нижньому (Bottom, дорыжки показані зеленим колоьором).
9.16 Запам’ятала результати трасування двошарової друкованої плати у файлі із закінченням *_2.pcb .
9.17 Встановила режим трасування одношарової друкованої плати – натиснула позначку кольору шарів друкованої плати Board. У вікні , що відкриється, обрала шар Bottom, і зробила його неактивним – натиснула позначку Disable, а потім позначку Close.
9.18 Повторила дії пп. 9.12 – 9.14. Усі розведені доріжки на екрані повинні бути червоного кольору. Деяка частина зв’язків може залишитися нерозведеною.
9.19 Запам’ятала результати трасування одношарової друкованої плати у файлі із закінченням *_1.pcb.
9.20 Встановила режим трасування чотиришарової друкованої плати – натиснула позначку кольору шарів друкованої плати Board. У вікні , що відкриється, задала ім’я третього (внутрішнього) шару int1, задала його тип (планарний, Plane) і натиснула позначку Add. На зауваження про помилку відповіла Yes. У діалоговому вікні (рис. 9.19), що відкриється, задала сигнал GND, який буде займати дану площину.
9.21 Повторила дії п. 9.20 для четвертого шару int2 і площинного сигналу +5V.
9.22 Розвесла друковану плату на чотирьох шарах – повторила дії пп. 9.12 – 9.14. Хрестиками у вікні рис. 9.20 показані площинні сигнали, розведені на двох внутрішніх шарах друкованої плати.
9.21 Запам’ятала результати трасування чотирьохшарової друкованої плати у файлі із закінченням *_4.pcb.
9.22 Отримала звіти за результатами трасування – обрати режим File/Repotrs…, у вікні, що відкриється, визначила потрібні звіти і натиснути позначку Generate. На екрані з’являться визначені звіти.
9.23 Закрила усі вікна пакету P-CAD.
4.Висновок: в процесі виконання лабораторної роботи ознайомилася з технологічним процесом і принципами наскрізного проектування друкованих плат, засвоїла методи та засоби створення схем електричних принципових.