Учебное пособие 1587
.pdfвысвечивание трассируемой цепи; разрешено подключение трасс к переходным отверстиям;
•новый менеджер проектов, мастер создания символов компонентов, средства поиска в библиотеках и многое другое упрощают процесс создания и отладки схем в DesignLab 8.0 •расширены возможности интерактивной трассировки проводников: начало трассировки - в любой точке области металлизации (Т-образные соединения); удаление наложенных друг на друга участков проводников, вывод дополнительных данных в строке состояний (режим ортогональности, имя цепи); автоматическое удаление петель.
МЕНЕДЖЕР БИБЛИОТЕК LIBRARY MANAGER.
Расширены возможности интерфейса DBX для чтения и записи атрибутов в менеджер библиотек.
СЕТЕВЫЕ ЛИЦЕНЗИИ
Упрощена поддержка сетевых лицензий. Имеются лицензии на 1, 3, 5 или
10 рабочих мест. Поддерживаются Novell NetWare 3.x и Microsoft Network,
протокол TCP/IP.
УТИЛИТЫ DBX
Добавлены новые утилиты контроля за максимальной высотой компонентов в заданных областях, проверки соблюдения зазоров между компонентами и изменения стилей стеков контактных площадок одного или нескольких компонентов на ПП.
Кроме того, одновременно с ACCEL EDA 13.0 выпущена новая программа Interoute Gold, предназначенная для ручной трассировки ПП методом Push and Shove (раздвигая и проталкивая мешающие проводники, как в популярном прежде трассировщике MaxRoute). Эта программа вызывается из управляющей оболочки редактора ACCEL P-CAD PCB.
НЕДОСТАТКИ
В редакторе ACCEL P-CAD PCB по-прежнему не поддерживаются шрифты True Type. Поэтому для нанесения на ПП надписей по-русски приходится использовать программу CAM350 или самостоятельно вносить символы кириллицы в используемые в программе борландовские шрифты.
ПАКЕТ АВТОРАЗМЕЩЕНИЯ И АВТОТРАССИРОВКИ SPECCTRA 7.1
Вместо программы SPECCTRA 6.0 последние версии ACCEL EDA интегрируются с программами SPECCTRA 7.0 и 7.1 фирмы Cadence. SPECCTRA 7.0 выпущена в январе 1997 г. и является последней версией на платформе Windows 3.1. Следующая версия 7.1 - полностью 32-разрядная и предназначена для Windows 95 и Windows NT. Она теперь поддерживает сетевые лицензии не только на платформе UNIX, но и для IBM PC. Основные отличия версии 7.1: возможна перестановка логически эквивалентных вентилей и выводов (ранее эта информация из SPECCTRA в ACCEL P-CAD PCB не передавалась), расширены возможности трассировки высокочастотных схем и схем с планарными выводами, разрешено авторазмещение больших компонентов и связанных с ними компонентов малого размера и авторазмещение в "комнатах", возможно редактирование полигонов, введены Мастера создания файлов стратегий авторазмещения и автотрассировки, диагональная трассировка, добавление/удаление компонентов и электрических связей, ручная трассировка шин и многое другое.
СКВОЗНАЯ СИСТЕМА ПРОЕКТИРОВАНИЯ DesignLab 8.0
В июле 1997 г. фирма MicroSim выпустила следующую версию своего программного продукта DesignLab 8.0. Во-первых, в нее включены библиотеки полупроводниковых приборов, операционных усилителей и компараторов напряжения, выпускаемых фирмами Maxim, Philips, Siemens и Zetex. Вовторых, при составлении электронных отчетов о проектах решена проблема 2000-го года. В-третьих, версия 8.0 поддерживает платформы Windows 95, Windows NT 4.0 и Windows NT 3.51; при установке сетевых лицензий предусмотрен выбор между NetHASP и FLEXlm (поддерживается только протокол TCP/IP).
Наиболее существенные нововведения:
•ускорение поиска ошибок, допущенных при создании принципиальной схемы; введение Мастера создания символов новых компонентов, упрощение создания иерархических символов;
•новый менеджер проектов и средства ведения журнала проектов;
•отображение на схеме значений узловых потенциалов и токов выбранных ветвей в режиме по постоянному току;
•возможность моделирования схем, содержащих несколько устройств программируемой логики Xilinx;
•построение графиков не только суммарной плотности выходного шума, но и вклада от отдельных шумящих компонентов;
•загрузка в редактор печатных плат MicroSim PCBoards списков электрических соединений схем, созданных в других системах;
•полная реализация принципа WYSIWYG при распечатке схем.
Возможности системы P-CAD 2000 на платформе Windows 95/98/NT
P-CAD 2000 (ACCEL EDA) и SPECCTRA 9.x устанавливаются на ПК с процессором, начиная от P133 МГц, и работают под управлением Windows 95/98/2000 или Windows NT. Для графического редактора схем ACCEL Schematic требуется ОЗУ 32 Мб, графического редактора печатных плат
ACCEL P-CAD PCB - 32 Мб, программы SPECCTRA - 64 Мб.
Система P-CAD 2000 выполняет полный цикл проектирования печатных плат (ПП), а именно:
•графический ввод электрических схем,
•упаковку схемы на печатную плату,
•интерактивное размещение компонентов,
•ручную, интерактивную и/или автоматическую трассировку проводников,
•контроль ошибок в схеме и печатной плате и выпуск документации,
•анализ целостности сигналов.
Функциональные возможности P-CAD 2000:
Задание форматов перечней компонентов и других отчетов (PCB, Schematic). Пользователям предоставляется возможность по команде File>Reports задавать перечень полей отчета и порядок их следования.
Максимальное количество секций в компоненте до 5000. Максимальное количество выводов компонента - 10000.
Измерительный инструмент Miter Tool распознает не только прямые, но и произвольные углы, принимая их в качестве точек "привязки" при выполнении измерений.
Электронная документация имеет механизм простого доступа к информации о компонентах (PCB, Schematic). Введена папка со списками URL's (адресов в Internet) всех ведущих фирм, производителей полупроводниковых компонентов.
Имеется механизм переноса изменений печатной платы на схему и наоборот (Engineering Change Order, ECO).
Поддерживается как английская, так и метрическая система единиц. Применение 32-разрядной арифметики обеспечивает дискретность
измерения линейных размеров 0,1 мил в английской системе (1 мил=0,001 дюйма) и 0,001 мм в метрической системе, угловых размеров 0,1 град. и
возможность изменения системы единиц на любой стадии работы с проектом без потери точности. В P-CAD для DOS система единиц устанавливалась до начала работы с проектом и в дальнейшем не могла быть изменена.
Поддержка текстовых форматов описания баз данных DXF и PDIF позволяет обмениваться информацией с такими распространенными пакетами,
как AutoCAD, OrCAD, Viewlogic, конечно, P-CAD для DOS и др.
Многошаговый ―откат‖ вперед и назад (Undo и Redo).
Автоматическое размещение компонентов на плате и эффективная автоматическая трассировка проводников реализованы в поставляемом отдельно пакете SPECCTRA 9.x фирмы Cadence Design Systems (ранее Cooper&Chyan Technology).
Доработка ПП и выпуск управляющих файлов для фотоплоттеров с учетом особенностей технологии конкретного оборудования выполняется с помощью программ третьих фирм, например фирмы Lavenir.
P-CAD 2000 поставляется с большой библиотекой современных импортных ЭРЭ, которую можно пополнить библиотеками отечественной элементной базы, в частности, импортированными из P-CAD для DOS.
Модули системы P-CAD 2000
Schematic и P-CAD PCB - графические редакторы принципиальных схем и печатных плат (ПП). В отличие от P-CAD для DOS, где для выполнения простейших операций перемещения, копирования, поворота или удаления объектов нужно пробираться через последовательность выпадающих меню, здесь это делается гораздо проще. Например, для перемещения объекта курсором включают режим выбора, отмечают нужный объект и перемещают его движением мыши, поворот объекта при этом выполняется нажатием клавиши R, зеркальное отображение — клавишей F. Двойной щелчок левой клавишей мыши по выбранному объекту открывает доступ к просмотру и редактированию всех его атрибутов. Щелчок правой клавишей открывает контекстно-зависимое меню команд. Все эти приемы стали привычны в среде Windows, что ускоряет освоение ACCEL EDA, и делает работу с ним более приятной. Копирование объектов в буфер обмена Windows позволяет не только переносить их из одной базы данных в другую, но и помещать в другие программы Windows, например в MS WinWord для выпуска технической документации.
Полезна возможность изменения движением курсора размеров выбранного объекта (к ним относятся линии, проводники, шины, дуги и полигоны). При размещении на схеме символа компонента в окне выводится его изображение. При этом для цифровых ИС имеются три варианта графики:
Normal - нормальное (в стандарте США), DeMorgan — обозначение логических функций, IEEE - в стандарте института инженеров по электротехнике и электронике (наиболее близкое к отечественным стандартам). Средствами Windows реализован многооконный интерфейс, что позволяет на одном экране просмотреть чертежи схем и плат и провести идентификацию на плате цепей, выделенных на схеме. Применение шрифтов True Type позволяет наносить на схемах и печатных платах надписи по-русски.
В P-CAD 2000 (ACCEL EDA) используются принципы, отличающие его от других пакетов для ПК. В частности, имеется возможность доступа ко всем элементам на более низких уровнях иерархии, например, при работе с печатной платой имеется возможность изменить расположение выводов и графику контактных площадок корпусов компонентов. В редакторе PCB существуют режимы ручной и интерактивной (полуавтоматической) трассировки проводников. В интерактивном режиме курсором отмечают начало и конец сегмента проводника, который трассируется программой, огибая препятствия и выдерживая допустимые зазоры.
P-CAD 2000 имеет возможности, позволяющие улучшить качество разработки ПП. К ним относятся средства обнаружения и удаления изолированных островков меди, возможность задания разных зазоров для разных проводников, классов проводников и проводников, находящихся на различных слоях, расщепления металлизированных слоев на несколько областей для подключения различных источников питания и отдельно аналоговой и цифровой "земли". Переходные отверстия допускается размещать в любой точке, что облегчает разметку центров крепежных отверстий (в P-CAD для этого создаются фиктивные компоненты, состоящие из одного вывода).
Базы данных схем и ПП всех предыдущих версий P-CAD через текстовый формат PDIF переносятся в P-CAD 2000.
Пользователь имеет возможность задавать специфические данные, присваивать им имена, заносить численные или текстовые значения и размещать их в произвольных местах на чертеже схемы или печатной платы. На основную надпись чертежа заносится информация об имени разработчика и руководителя, наименовании компании, даты создания и внесения исправлений и т.п. Предусмотрена возможность предварительного просмотра одной или нескольких страниц документов перед их выводом на печать. Различие отверстий в слоях металлизации и обычных контактных площадках используется при простановке символов отверстий и создании управляющих файлов для сверлильных станков, фотоплоттеров, файлов в формате DXF и составлении отчетов. Команда DRC выполняет оперативный контроль соблюдения зазоров до края платы, корректно обрабатывает подключение к металлизируемым полигонам нескольких цепей, а также корректно измеряет
расстояния между штриховками полигонов и другими объектами. Для каждого слоя ПП индивидуально определяются формы контактных площадок/переходных отверстий и отдельно определяются способы их подсоединения к слоям или областям металлизации. В тех случаях, когда непосредственные подключения к этим областям запрещены, соответствующие контактные площадки исключаются из состава цепей, что отображается голубыми линиями между этими площадками и ближайшими узлами цепей, свидетельствующими о необходимости завершения трассировки цепей. При включении опции DRC контроль соблюдения технологических ограничений выполняется при выполнении любых команд редактирования, которые изменяют форму или расположение линий, дуг, параметров компонентов, выводов компонентов, переходных отверстий или текста. Предусмотрена возможность контроля соблюдения технологических ограничений DRC в определенных областях ПП. Линии электрической связи между выводами компонентов и переходными отверстиями могут динамически обновляться при перемещении компонентов и загрузке списка соединений. Команда высвечивания цепей Highlight Nets позволяет высвечивать не только цепи, но и принадлежащие им объекты. Отчеты о расположении компонентов с указанием координат точек приклеивания (Glue Dot) и опорных точек для автоматической установки (Pick and Place) составляются с учетом смещения начала координат печатной платы (coordinate offset). Команды Paste Circuit и Paste Circuit From File, расширяют возможности копирования объектов (в частности, цепей и шин) с сохранением электрических связей между ними (при этом копируются и атрибуты цепей, а к именам цепей и компонентов добавляется специальная информация о копировании). Обеспечена возможность удаления пустых страниц схемы, за исключением текущей страницы. Дополнительно в списке страниц можно изменять их порядок следования. Для задания правил проверок ERC (Electrical Rules Check, проверка правильности принципиальной электрической схемы) введено специальное диалоговое окно. Ошибки различного характера могут по желанию пользователя интерпретироваться как собственно ошибки или как предупреждения, не препятствующие дальнейшей работе с проектом. Ошибки могут в отчетах о проверке сортироваться на основе имен правил проверок, категорий или по уровню значимости. Имеется также утилита просмотра и сортировки ошибок ERC. При повторном выполнении команды ERC возможно часть ошибок сделать невидимыми (не отмечать их на схемах маркерами) и заносить их список в файл протокола. Дополнительно можно выбрать индивидуальные формы маркеров для ошибок разного рода.
Трассировщики вызываются из управляющей оболочки P-CAD PCB, здесь же производится настройка стратегии трассировки. Информацию об
особенностях трассировки отдельных цепей можно с помощью стандартных атрибутов, которые воспринимают автотрассировщики, ввести на этапах создания принципиальной схемы или ПП. К ним относятся атрибуты ширины трассы, типа ассоциируемых с ней переходных отверстий и их максимально допустимое количество, признак запрета разрыва цепи в процессе автотрассировки, признак предварительно разведенной и зафиксированной цепи.
Library Executive - менеджеp библиотек Library Manager с pасшиpенными возможностями. Имеет интегрированные библиотеки, которые содержат графическую информацию о символах и типовых корпусах компонентов и текстовую упаковочную информацию. В этом принципиальное отличие от P- CAD для DOS, имеющем отдельные библиотеки символов и корпусов, содержащих как графическую, так и повторяющуюся текстовую информацию.
В интегрированной библиотеке каждому символу могут быть сопоставлено несколько вариантов корпусов. Библиотеки легко пополняются с помощью графических редакторов, а упаковочная информация о логической эквивалентности выводов и т.п. координируется администратором библиотек.
Вся текстовая информация об упаковке компонентов и их атрибутах заносится в две таблицы, удобные для просмотра и редактирования. Тем самым исключаются ошибки несогласованного ввода этой информации. Библиотеки всех предыдущих версий P-CAD через текстовый формат PDIF переносятся в P-CAD2000 (ACCEL EDA) и затем объединяются в интегрированные библиотеки.
Расширенный менеджер (администратор) библиотек Library Executive кроме обычных функций, присущих Library Manager, обладает дополнительными. К их числу относятся средства поиска, импорта атрибутов компонентов, верификация библиотек и проектов. Library Executive позволяет составлять списки соответствий выводов символов и корпусов компонентов и имеет средства просмотра параметров компонентов (файл LIBREL.DOC). В электронных таблицах параметров обеспечена возможность одновременного изменения содержания нескольких выбранных ячеек. Во все электронные таблицы параметров (Pins, Pattern and Symbol) включены столбцы номеров выводов (Pad Number). Имеет сpедства пpосмотpа всех библиотечных файлов и поиска компонентов с мастеpами создания символов и коpпусов компонентов по все возможным атpибутам.
Основное новшество - взаимодействие с мастеpами создания символов и коpпусов компонентов Symbol Editor и Pattern Editor.
Shape-Based Autorouter - бессеточная программа автотрассировки ПП. Ранее компания Protel разработала этот модуль для своего продукта Protel 99, и сейчас адаптировала и добавила его в пакет P-CAD 2000. Новый модуль предназначен для автоматической разводки многослойных печатных плат с высокой плотностью размещения элементов, особенно с применением технологии поверхностного монтажа для корпусов элементов, выполненных в различных системах координат. Здесь имеется возможность размещения проводников под различными углами на разных слоях платы, оптимизации их длины и числа переходных отверстий. Современные бессеточные алгоритмы трассировки позволяют анализировать полезную площадь печатной платы, многократно выполнять процедуры расталкивания, разрывания и перерисовки проводников с целью получения наиболее эффективного их расположения. Модуль запускается непосредственно из редактора P-CAD PCB в виде отдельного приложения, позволяющего производить разводку печатной платы как в автоматическом, так и в интерактивном режиме. Имеется возможность блокировки предварительно размещенных проводников. Стратегия трассировки задается с помощью включения соответствующих опций и флагов в управляющих диалоговых окнах.
Relay - упрощенный графический редактор ПП, предназначенный для коллективной работы над проектом. По окончании разработки ПП ее можно просмотреть и проконтролировать соблюдение технологических норм. С его помощью разработчик схем может выполнить предварительное размещение компонентов, задать информацию о ширине ряда цепей и допустимых зазорах
ипередать эти данные конструкторам. Является аналогом гpафического pедактоpа P-CAD PCB с огpаниченными возможностями. Печатные платы можно пpосматpивать, вpучную pедактиpовать и выполнять вывод на пpинтеpы
иплоттеpы. Нельзя создавать упpавляющие файлы фотоплоттеpов и станков с ЧПУ, тpассиpовать пpоводники в интеpактивном и автоматическом pежимах, создавать слои металлизации, выполнять коppектиpовку пpоектов ECO и pяд дpугих опеpаций. Relay не только сpедство пpосмотpа ПП. С его помощью pазpаботчик схем может выполнить pасстановку компонентов на ПП, задать наиболее существенные атpибуты, котоpые будут использованы пpи автотpассиpовке (напpимеp, допустимые зазоpы), и пpоложить наиболее кpитичные тpассы. Затем эти pезультаты пеpедаются констpуктоpу для завеpшения pазpаботки печатной платы с помощью PCB. Кpоме того, с помощью Relay выполняется контpоль технологических ноpм DRC и запускаются утилиты DBX.
Interoute Gold - утилита, позволяющая в интерактивном режиме прокладывать проводники, автоматически раздвигая мешающие, как в популярном прежде трассировщике MaxRoute. Представляет собой pасшиpeние гpафического peдактоpа печатных плат P-CAD PCB опциями для автоматического pаздвигания мешающих тpасс пpи пpокладке пpоводников вpучную (аналогичные возможности имелись в пpогpамме MaxRoute).
InterPlace - DBX утилита InterPlace представляет собой интерактивное средство размещения компонентов (базовая программа P-CAD PCB позволяет выполнить размещение компонентов вручную, для автоматического размещения используется отдельная дорогостоящая программа SPECCTRA). Размещение компонентов выполняется с учетом имеющихся технологических требований (или Constraints). Компоненты могут быть объединены в физические или логические группы и размещены на плате, выровнены, перемещены или повернуты.
PCS (Parametric Constraint Solver) представляет собой DBX-утилиту,
данные в которую передаются из Schematic и P-CAD PCB. В ней имеется окно для просмотра списка компонентов и списка цепей проекта. Программа PCS вызывается автономно после загрузки принципиальной схемы в Schematic или печатной платы в P-CAD PCB или выбором команды в этих программах (команда Utils>Design Constraint Manager заносится в меню этих программ в результате инсталляции PCS). Утилита Parametric Constraint Solver позволяет задать набор правил проектирования (ширина проводника отдельной цепи, значения зазоров, типы переходных отверстий и т. п.) для передачи их программам авторазмещения компонентов, автотрассировки проводников, контроля соблюдения технологических ограничений DRC и изготовления печатных плат на этапах создания принципиальной схемы и ранних этапах работы с печатными платами. Правила проектирования задаются в виде констант или математических выражений, содержащих идентификаторы других правил.
Document Toolbox - дополнительная опция ACCEL P-CAD PCB и Schematic для размещения на чертежах схем или печатных плат различных диаграмм и таблиц, составления различных списков и отчетов, которые динамически обновляются: таблиц сверловки, данных о структуре платы, технологической и учетной информации, размещения на чертежах схем списков соединений, выводов подключения питания и другой текстовой информации. Программа предназначена для расширения возможностей выпуска технической документации без использования чертежных программ
типа AutoCAD. Document Toolbox позволяет автоматизировать создание конструкторской документации, необходимой для производства проектируемых печатных плат.
Препроцессоры - для изготовления фотошаблонов на отечественном оборудовании необходимо перекодировать в их формат управляющие файлы в формате Gerber. В этих целях могут быть использованы препроцессоры, созданные в свое время для P-CAD 4.5. В частности, имеются препроцессоры для перекодировки управляющих файлов в формате Gerber в форматы фотоплоттеров ADMAP-5, ARISTOMAT, Quest EMMA-30/80, МИНСК 2005,
КПА-1200, ЭМ-5039. Аналогичные препроцессоры созданы для сверлильных станков Exellon, ADMAP-5, Alpha-Z, Micronic-5, А.Р.Б.М, ВП-910, КПМ-3,
МА115, ОФ-72Б, СМ600, СФ-4.
Полезные утилиты - Система P-CAD 2000 поставляется совместно с большим количеством утилит, написанных на Visual Basic, C или C++ и образующих интерфейс DBX (Data Base Exchange). Эти утилиты извлекают данные из открытых файлов схем и печатных плат, обрабатывают их, составляют отчеты, передают данные третьим программам и вносят коррективы в текущую базу данных. В частности, с их помощью перенумеровываются компоненты, создаются отчеты в заданном пользователем формате, автоматически создаются конструктивы компонентов, выводы которых расположены на окружности или образуют массив, рассчитываются паразитные параметры печатных плат для расчетов целостности сигналов с помощью системы моделирования DesignLab и т.п.
Характеристика и назначение основных пакетов системы
Система проектирования радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) P-CAD является интегрированным набором специализированных программных пакетов, работающих в интерактивном режиме. Средства системы позволяют проектировать принципиальные электрические схемы, печатные платы, в том числе и многослойные, а также получать конструкторскую документацию.
PC-CAPS - пакет предназначен для проектирования принципиальных электрических схем РЭА (файл ".SCH"), создания образов радиоэлектронных компонентов (РЭК) (файл ".SYM"). Имеются средства редактирования и коррекции. Все функции пакета реализуются с помощью команд меню в интерактивном режиме.
PC-NODES - программа извлечения списка электрических связей из графического образа принципиальной электрической схемы РЭА базы данных.