НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра АСУ
Лабораторна робота №7
з дисципліни “ Технології комп'ютерного проектування”
на тему:
«Відтворення послідовності дій для отримання монтажу МДП на основі принципової схеми»
Bиконав:
студент групи КН – 31
Прийняв:
доцент Стрямець С. П.
Львів – 2012
Система P-CAD 2006 представляє собою новітню версію популярного пакета для наскрізного проектування аналогових, цифрово-аналогових і аналогово-цифрових пристроїв. Зокрема, вона дозволяє виконувати наступні операції:
- підбирати елементну базу у відповідності з технічним завданням;
- вести бібліотеки символів, топологічних посадочних місць і моделей компонентів;
- здійснювати графічний введення схеми і її упаковку на друковану плату;
- виконувати трасування в ручному, інтерактивному та автоматичному режимах;
- проводити змішане аналого-цифрове моделювання на основі ядра SPICE3;
- виявляти помилки в схемі і друкованій платі, аж до аналізу цілісності сигналів і перехресних спотворень;
- випускати повний комплект конструкторсько-технологічної документації для передачі на підприємство - виробник друкованих плат.
До складу даного програмного комплексу входить декілька тісно інтегрованих між собою модулів (див. рис. 1.1) [3].
• Library Executive - диспетчер бібліотек, що значно спрощує процес підбору елементної бази для конкретного проекту. Бібліотеки P-CAD відрізняються зручним інтерфейсом і дозволяють ефективно структурувати в табличній формі пакувальну інформацію про нумерацію і іменуванні виводів компонентів, логічної еквівалентності виводів і інших параметрах. Крім того, вони містять велику базу даних про продукцію провідних світових виробників мікроелектроніки (Motorola, Analog Devices, AMD, Texas Instr. І т. д.).
• Symbol Editor - графічний редактор для формування умовно-графічних позначень (УГО) бібліотечних компонентів. Оснащений засобами для автоматизації розробки логічних компонентів і для перевірки правильності отриманих символів.
• Pattern Editor - графічний редактор для формування посадочних місць компонентів. До його складу входить програма-майстер Pattern Wizard, що полегшує процес створення корпусів для типових компонентів (наприклад, інтегральних мікросхем).
• Schematic - графічний редактор для введення принципових схем виробу. До числа його сильних сторін варто віднести можливість отримання багатолистові схем (у тому числі з ієрархічною структурою), наявність засобів для перевірки проекту та для редагування бібліотек символів компонентів. Застосування спеціально створених шрифтів, що задовольняють вимогам російських ГОСТів і впроваджених у систему проектування, дозволяє використовувати на схемі і ПП напису російською мовою.
• РСВ - графічний редактор, що дозволяє користувачеві самостійно або за допомогою набору функцій Visual Placement Area (VPA) розмістити модулі на монтажно-комутаційному полі і провести трасування провідників в ручному, інтерактивному або автоматичному режимах. Здійснює контроль над дотриманням технологічних норм і правил та дає можливість створювати на платі особливі ділянки («кімнати»), в яких не діють призначені для всього проекту обмеження.
• Document Toolbox - включена в додатки РСВ і Schematic утиліта, значно полегшує підготовку конструкторської документації. Зокрема, вона призначена для нанесення на креслення допоміжної інформації: динамічно оновлюваних списків і звітів, діаграм і таблиць, технологічних та облікових відомостей, списків з'єднань, виводів підключення живлення т.д.
• автотрасувальника - особливі модулі для автоматичної прокладки провідників на друкованій платі. Вхідне до складу базового пакета додаток Quick Route дозволяє вести трасування на простих двосторонніх друкованих платах за фіксованими сеткам. Для більш складних проектів, які передбачають використання компонентів з великим числом висновків і малою відстанню між ними, має сенс додатково придбати сітковий трассировщик Pro Route або бессеточная трассировщик Situs.
• Interroute Gold і Advanced Route - додаткові набори команд для РСВ, що дозволяють в інтерактивному режимі прокладати провідники, автоматично розсовуючи перешкоди. Істотно полегшують і прискорюють ручну і інтерактивну трасування.
DBX-utils - великий набір утиліт, що використовують для роботи інтерфейс DBX (Data Base Exchange). Ці міні-програми витягують дані з відкритих проектів (схем або друкованих плат), обробляють їх, складають звіти або додають в проект атрибути або геометричні об'єкти. Зокрема, російськими фахівцями розроблено комплект DBX-утиліт для оформлення документації, яка відповідає вимогам національного стандарту ЕСКД, Довідник конструктора (Constructor Reference) і т.д.
• InterPlace / PCS - багатофункціональна DBX-утиліта, яка полегшує розміщення компонентів. Входить до її складу інструмент PCS (Parametric Constraint Solver) дозволяє на початковій стадії реалізації проекту сформулювати набір правил проектування, якими згодом стануть керуватися інші модулі системи.
• Protel Advanced Sim - заснована на мові опису Spice 3f5 система цифрового, аналогового і цифро-аналогового моделювання. Забезпечує можливість виконувати аналіз за самим різними параметрами (постійному струму, частотою, спектральним характеристикам, шуму, температурі, перехідним процесам), а також статистичний аналіз методом Монте-Карло, розрахунок передавальної функції, нулів і полюсів.
• Signal Integrity - інструмент для аналізу впливу конструкції друкованої плати на умови поширення сигналів (затримка, втрати, паразитні наведення, узгодження з джерелами та навантаженнями).
Варіант 9
Завдання
Ознайомитися з пакетом P-CAD. Відтворити послідовність дій для отримання монтажу МПП на основі принципової схеми.
Початкова схема:
Виконання роботи:
Запустимо додаток PCAD 2006 Schematic, виконавши команду меню Пуск / Програми / PCAD 2006/Schematic.
У вікні малюємо схему, дану в завданні.
Елементи схеми вставляються за допомогою інструменту Рlace Рart:
Натискаємо Library Setup для того, щоб ми могли брати елементи з бібліотеки Диоди.lib. З'явиться вікно. Натискаємо на Add:
Вибираємо файл бібліотеки Диоди і натискаємо Відкрити:
У вікні з'явиться список елементів, які можна інтегрувати в нашу схему:
Припустимо, нам потрібно помістити на монтажну область елемент:
Щоб його знайти запускаємо додаток Utils / PCAD library executive:
Натискаючи на «+», відкриваємо дерево бібліотек і вкладку Symbols, подвійним натисканням на назві шукаємо потрібний елемент:
Повертаємося в PCAD, вибираємо інструмент Place Part:
Знаходимо наш елемент під назвою S3, помістивши його на монтажну область.
Елементи з'єднуються за допомогою інструменту Place Wire:
УВАГА! При з'єднанні елементів проводами може виникнути проблема - провід не з'єднує:
Для з'єднання зробимо кілька операцій.
У PCAD 2006 Schematic натискаємо Оptions Grids:
У полі Grids spacing ставимо цифру 5 і натискаємо Add і OK, після цього сітка зменшилася, і тепер з'єднувати провід з елементами набагато простіше, головне, щоб не було двох квадратів.
Зручніше поєднувати елементи в збільшеному масштабі, для цього краще скористатися клавішами «+» і «» в правій частині клавіатури (Num keys).
Коли схема буде готова, дивись рис. 1 і 2.
Примітка. При виконанні команди Utils / Load Netlist в PCAD 2006 PCB може з'явитися помилка, яка означає, що не підключена жодна бібліотека, тоді в PCAD 2006 PCB натискаємо Library / Setup / Add і додаємо наші бібліотеки.
Відповіді на питання:
У чому полягає принципова відмінність у відображенні контактних майданчиків (pad) і перехідних отворів (via) в P-CAD PCB?
Відповідь: Неважко помітити, що з'єднання (доріжки або траси), проведені в різних шарах і позначені за замовчуванням червоним (для верхнього) і зеленим (для нижнього) кольором, не мають між собою пересічень у власних шарах. Крім того, траси огинають контактні площадки (pad) і переходять із шару на шар з утворенням перехідних отворів (via).
Які елементи повинні обов'язково бути присутніми на готовому кресленні друкованої плати?
Відповідь: Елементи (вузли) пристрої, що включають в себе як існуючі ділянки - контактні майданчики, так і додаткову інформацію у вигляді візерунка (замкнута область) та підписів; контактні площадки (рad), в які встановлюються (монтуються) висновки радіодеталей; перехідні отвори із шару на шар (via); лінії (траси), прокладені трасувальником у верхньому нижньому шарах.
Який програмний засіб може використовуватися спільно з P-CAD для трасування друкованих плат і які додаткові можливості він надає?
Відповідь: Технологічний редактор P-CAD 2006 PCB служить для автоматичного створення і редагування друкованих плат - зміни положення елементів, товщини деяких доріжок розводки і ін. Редактор здатний створити проект нової ДП (друкованої плати) зі списку з'єднань (netlist), що знаходиться в схемний редакторі P-CAD 2006 Schematic. Редактор призначений безпосередньо для редагування ДП. Технологічний редактор сам не в змозі розводити ДП і розміщувати елементи. Для розміщення та трасування ДП в пакет P-CAD 2006 входить програмний продукт під на званням SPECСTRA. SPECCTRA являє собою потужний пакет, підтримує автотрасування по безсітковій технології, що представляє об'єкти множини вершин. Дана технологія дозволяє одержувати більш високі результати трасування, ніж вбудовані Трасувальник P-CAD Quick Route і Pro Route.
Результат виконання роботи представлений у ДОДАТКУ.
Висновок: на цій лабораторній роботі я ознайомився з пакетом P-CAD, відтворив послідовність дій для отримання монтажу МПП на основі принципової схеми.