Počítačové návrhové systémy

Transkript

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
Garant předmětu:
Ing. Jiří Maxa, Ph.D.
Autoři textu:
Ing. Vítězslav Novák, Ph.D.
Brno
29.10. 2006
2
FEKT Vysokého učení technického v Brně
Obsah (Styl Nadpis seznamu)
1
ÚVOD................................................................................................................................. 9
2
ZAŘAZENÍ PŘEDMĚTU VE STUDIJNÍM PROGRAMU......................................... 9
H
H
H
H
2.1 ÚVOD DO PŘEDMĚTU ....................................................................................................... 9
2.2 VSTUPNÍ TEST ................................................................................................................. 9
H
H
H
H
3
ORCAD 10....................................................................................................................... 10
H
H
3.1 KOMPLEXNÍ NÁVRHOVÝ SYSTÉM ORCAD.................................................................... 10
3.1.1
Návrh elektronických schémat (OrCAD Capture) .................................... 11
3.1.2
Systém správy součástek (OrCAD Capture CIS) ...................................... 12
3.1.3
Simulace elektronických obvodů (PSpice A/D)......................................... 12
3.1.4
Návrh desek plošných spojů (OrCAD Layout).......................................... 13
3.1.5 Předvýrobní zpracování dat (GerbTool)................................................... 14
3.1.6 Mechanický 2D editor (IntelliCAD).......................................................... 14
3.1.7 Externí interaktivní autorouter (SPECCTRA)........................................... 14
3.2 NÁVRH SCHÉMATU ........................................................................................................ 16
3.2.1 Prostředí editoru ....................................................................................... 16
3.2.2 Založení projektu....................................................................................... 19
3.2.3 Vkládání součástek.................................................................................... 21
3.2.4 Propojování součástek .............................................................................. 22
3.2.5 Editace vlastností - Property Editor.......................................................... 24
3.2.6 Strukturovaný návrh.................................................................................. 25
3.2.7 Další zpracování schématu, generování výstupních souborů ................... 27
3.2.8 Knihovny schematických značek ............................................................... 31
3.3 NÁVRH DESKY - LAYOUT ........................................................................................... 35
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
4
H
PADS – ÚVOD ................................................................................................................ 43
H
H
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
H
H
H
H
H
H
5
ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKA. ..................................................................................... 43
ZÁKLADNÍ PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ (SHELL) .................................................................. 44
OVLÁDÁNÍ ZÁKLADNÍCH FUNKCÍ. ................................................................................. 47
KNIHOVNY (LIBRARIES)................................................................................................ 49
DEFINOVÁNÍ NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL (DESIGN RULES, LAYER DEFINITION) .............. 51
SDÍLENÍ A PŘENOS DAT MEZI PROGRAMY, TVORBA VÝSTUPNÍCH SOUBORŮ A HLÁŠENÍ. 55
H
H
H
H
H
H
EDITOR ELEKTRICKÝCH SCHEMAT POWERLOGIC. ..................................... 60
H
H
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
H
H
H
H
H
H
H
6
ZÁKLADNÍ OBRAZOVKA, USPOŘÁDÁNÍ, PŘEHLED ČÁSTÍ, UŽIVATELSKÉ PROSTŘEDÍ ...... 60
KRESLENÍ, TVORBA TEXTU (DRAFTING TOOLBOX) ....................................................... 68
NÁSTROJE PRO TVORBU EL. SCHÉMAT (DESIGN) ........................................................... 70
KNIHOVNY (LIBRARIES), TVORBA SOUČÁSTEK A SPEC. SYMBOLŮ ................................ 73
DEFINOVÁNÍ NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL (DESIGN RULES)............................................... 80
ECO, OLE SDÍLENÍ A PŘENOS DAT MEZI SCHÉMATEM A DALŠÍMI PROGRAMY. ............. 82
GENEROVÁNÍ VÝSTUPNÍCH SOUBORŮ A HLÁŠENÍ, TVORBA DOKUMENTACE .................. 85
H
H
H
H
H
H
H
KOMPLEXNÍ NÁVRHOVÝ SYSTÉM PRO DESKY PLOŠNÝCH SPOJŮ –
POWERPCB I................................................................................................................. 90
H
H
6.1 ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKA PROGRAMU:................................................................... 90
6.2 NASTAVENÍ UŽIVATELSKÉHO PROSTŘEDÍ ...................................................................... 94
6.3 FUNKCE PRO MANIPULACI S OBJEKTY (SELECT, FIND, MOVE, COPY, DELETE)............. 97
H
H
H
H
H
H
6.4
6.5
6.6
6.7
H
H
H
H
7
NASTAVENÍ SYSTÉMOVÝCH A NÁVRHOVÝCH PARAMETRŮ (SETUP)............................
VLOŽENÍ SOUČÁSTKY Z KNIHOVNY DO NÁVRHU .........................................................
FUNKCE PRO KRESLENÍ OBJEKTŮ (DRAFTING COMMAND) ..........................................
FUNKCE PRO ODMĚŘOVÁNÍ MEZER A KÓTOVÁNÍ .........................................................
3
100
103
104
111
H
H
H
H
KOMPLEXNÍ NÁVRHOVÝ SYSTÉM PRO DESKY PLOŠNÝCH SPOJŮ –
POWERPCB II.............................................................................................................. 115
H
H
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
H
H
H
H
H
H
H
8
ROZMISŤOVÁNÍ SOUČÁSTEK (PLACING PARTS) ..........................................................
EDITACE VÝVODŮ SOUČÁSTEK, PRŮCHODŮ MEZI VRSTVAMI A PROPOJEK...................
DEFINOVÁNÍ NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL (DESIGN RULES) ............................................
INTERAKTIVNÍ TVORBA SPOJŮ .....................................................................................
NÁSTROJE PRO KONTROLU NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL (VERIFY DESIGN TOOLS) ..........
ZPĚTNÁ ANOTACE MEZI SCHÉMATEM A NÁVRHEM PLOŠNÝCH SPOJŮ (ECO)...............
NAPOJENÍ NA AUTOROUTERY A DALŠÍ PROGRAMY ......................................................
115
128
131
136
141
143
146
H
H
H
H
H
H
H
BLAZEROUTER .......................................................................................................... 149
H
H
8.1 UŽIVATELSKÉ PROSTŘEDÍ PROGRAMU, ZOBRAZENÍ DESKY/SPOJŮ, PRÁCE SE SOUBORY
149
8.2 DIALOGOVÁ OKNA ...................................................................................................... 153
H
H
H
9
H
DODATKY..................................................................................................................... 160
H
H
9.1 VÝSLEDKY KONTROLNÍCH OTÁZEK A NEŘEŠENÝCH PŘÍKLADŮ ................................... 160
H
H
4
Seznam obrázků
OBR. 1:
OBR. 2:
OBR. 3:
OBR. 4:
OBR. 5:
OBR. 6:
OBR. 7:
OBR. 8:
OBR. 9:
OBR. 10:
OBR. 11:
OBR. 12:
OBR. 13:
OBR. 14:
OBR. 15:
OBR. 16:
OBR. 17:
OBR. 18:
OBR. 19:
OBR. 20:
OBR. 21:
OBR. 22:
OBR. 23:
OBR. 24:
OBR. 25:
OBR. 26:
OBR. 27:
OBR. 28:
OBR. 29:
OBR. 30:
OBR. 31:
OBR. 32:
OBR. 33:
OBR. 34:
OBR. 35:
OBR. 36:
OBR. 37:
OBR. 38:
OBR. 39:
OBR. 40:
OBR. 41:
OBR. 42:
OBR. 43:
OBR. 44:
OBR. 45:
OBR. 46:
OBR. 47:
OBR. 48:
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
ORCAD – PROVÁZANOST JEDNOTLIVÝCH PRODUKTŮ....................................... 10
ORCAD CAPTURE – PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ....................................................... 11
ORCAD CAPTURECIS ...................................................................................... 12
PSPICE A/D ....................................................................................................... 13
ORCAD LAYOUT .............................................................................................. 14
SPECCTRA – INTERAKTIVNÍ AUTOROUTER ..................................................... 15
ZÁKLADNÍ PROSTŘEDÍ ORCAD CAPTURE ......................................................... 16
PROJECT MANAGER........................................................................................... 16
TOOLBAR A POPIS JEDNOTLIVÝCH TLAČÍTEK ..................................................... 17
SCHEMATIC PAGE EDITOR TOOL PALETTE A POPIS JEDNOTLIVÝCH TLAČÍTEK..... 18
ZALOŽENÍ NOVÉHO PROJEKTU ........................................................................... 20
DEFINICE JMÉNA, TYPU PROJEKTU A ADRESÁŘE ................................................ 20
OKNO PROJECT MANAGER S NOVÝM PROJEKTEM ............................................. 21
PLACE PART ...................................................................................................... 21
KONTEXTOVÉ MENU .......................................................................................... 22
PROPOJOVÁNÍ POMOCÍ NÁVĚŠTÍ ........................................................................ 22
PROPOJOVÁNÍ POMOCÍ SBĚRNIC......................................................................... 23
VKLÁDÁNÍ NAPÁJECÍCH A ZEMNICÍCH SYMBOLŮ ............................................... 23
PROPERTY EDITOR – ZÁLOŽKA PARTS................................................................ 24
PROPERTY EDITOR – ZÁLOŽKA SCHEMATICS NETS ............................................ 24
JEDNOÚROVŇOVÝ NÁVRH - VYTVOŘENÍ NOVÉ STRÁNKY................................... 25
TVORBA HIERARCHICKÝCH BLOKŮ A VKLÁDÁNÍ VÝVODŮ................................. 26
VNOŘENÍ DO BLOKU A TVORBA SUBSCHÉMATU ................................................. 26
NÁSOBNENÍ MOTIVŮ .......................................................................................... 27
ANOTACE - REUSE............................................................................................. 28
ZPĚTNÁ ANOTACE ............................................................................................. 28
MATICE NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL ERC MATRIX............................................... 29
KONTROLA NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL – KARTA DESIGN RULES CHECK ............. 30
CREATE NETLIST ............................................................................................... 30
ROZPISKA MATRIÁLU ........................................................................................ 31
NEW PART PROPERTIES ..................................................................................... 32
EDITACE SCHÉMATICKÉ ZNAČKY....................................................................... 32
PLACE PIN A PLACE PIN ARRAY ........................................................................ 33
PŘEPÍNÁNÍ MEZI ZOBRAZENÍM SOUČÁSTKY ....................................................... 33
NÁSTROJOVÁ LIŠTA PROGRAMU LAYOUT....................................................... 35
POSTUP NAČTENÍ NETLISTU ............................................................................... 37
NASTAVENÍ RASTRŮ (SYSTEM SETTINGS) .......................................................... 37
EDIT OBSTACLE ................................................................................................ 38
POSTUP NASTAVENÍ VRSTEV PŘI POKLÁDÁNÍ SPOJŮ ........................................... 39
KONTEXTOVÉ MENU .......................................................................................... 40
VYLÍVÁNÍ MĚDÍ ................................................................................................. 40
POST PROCESS, KONTEXTOVÉ MENU ................................................................. 41
NASTAVENÍ PARAMETRŮ PRO VÝSTUPY............................................................. 41
ZÁKLADNÍ OBRAZOVKA, USPOŘÁDÁNÍ, PŘEHLED ČÁSTÍ .................................... 44
STANDARDNÍ NÁSTROJOVÁ LIŠTA...................................................................... 45
STAVOVÝ ŘÁDEK (STATUS BAR) ....................................................................... 45
PLOVOUCÍ INFORMAČNÍ OKNO (STATUS)........................................................... 46
PLOVOUCÍ NÁSTROJOVÝ PANEL ......................................................................... 46
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
5
OBR. 49:
OBR. 50:
OBR. 51:
OBR. 52:
OBR. 53:
OBR. 54:
OBR. 55:
OBR. 56:
OBR. 57:
OBR. 58:
OBR. 59:
OBR. 60:
OBR. 61:
OBR. 62:
OBR. 63:
OBR. 64:
OBR. 65:
OBR. 66:
OBR. 67:
OBR. 68:
OBR. 69:
NASTAVENÍ BAREV ........................................................................................... 47
NASTAVENÍ TYPU DAT PRO EXPORT .................................................................. 48
DRAFTING TOOLBOX ........................................................................................ 48
MANAŽER KNIHOVEN ........................................................................................ 49
KNIHOVNY ........................................................................................................ 50
EDITACE OBSAHU KNIHOVEN ............................................................................ 50
DESIGN RULES .................................................................................................. 52
DEFAULT RULES ............................................................................................... 52
CLEARANCE ...................................................................................................... 52
ROUTING RULES ............................................................................................... 53
HISPEED RULES ................................................................................................ 53
CLASS RULES .................................................................................................... 54
NET RULES ....................................................................................................... 54
LAYERS SETUP .................................................................................................. 55
ZÁKLADNÍ OBRAZOVKA .................................................................................... 60
STANDARDNÍ NÁSTROJOVÁ LIŠTA ..................................................................... 61
VÝBĚROVÁ NÁSTROJOVÁ LIŠTA ........................................................................ 61
STAVOVÝ ŘÁDEK .............................................................................................. 62
PLOVOUCÍ INFORMAČNÍ OKNO .......................................................................... 62
PLOVOUCÍ NÁSTROJOVÝ PANEL ........................................................................ 62
DIALOGOVÉ OKNO DISPLAY COLORS V EDITORU SCHÉMAT A MODIFIKOVANÉ
OKNO EDITORU SOUČÁSTEK .............................................................................................. 64
OBR. 70:
ÚPRAVA PARAMETRŮ SOUČ. ............................................................................. 67
OBR. 72:
PRACOVNÍ PLOCHA EDITORU SOUČÁSTEK ......................................................... 75
OBR. 73:
NÁSTROJOVÁ LIŠTA EDITORU SOUČÁSTEK ........................................................ 76
OBR. 74:
ZÁLOŽKA GATES .............................................................................................. 77
OBR. 75:
VZHLED PRACOVNÍ PLOCHY PO ÚPRAVĚ OKEN .................................................. 83
OBR. 76:
OKNO ZÁLOŽKY SELECTION.............................................................................. 83
OBR. 77:
OKNO ZÁLOŽKY DESIGN ................................................................................... 84
OBR. 78:
OKNO ZÁLOŽKY DOCUMENT ............................................................................. 84
OBR. 79:
OKNO ZÁLOŽKY PREFERENCES ......................................................................... 84
OBR. 80:
DIALOGOVÉ OKNO BASIC SCRIPTS .................................................................... 87
OBR. 81:
DIALOGOVÉ OKNO PLOT .................................................................................... 88
OBR. 82:
ZÁKLADNÍ OBRAZOVKA .................................................................................... 90
OBR. 83:
NÁSTROJOVÁ LIŠTA .......................................................................................... 91
OBR. 84:
PANEL DRAFTING ............................................................................................. 91
OBR. 85:
PANEL DESIGN .................................................................................................. 91
OBR. 86:
PANEL AUTODIM............................................................................................... 92
OBR. 87:
PANEL ECO ...................................................................................................... 92
OBR. 89:
PLOVOUCÍ NÁSTROJOVÝ PANEL ......................................................................... 93
OBR. 90:
NASTAVENÍ POLÁRNÍHO NÁVRHOVÉHO
RASTRU ................... 93
OBR. 91:
DIALOGOVÉ OKNO DISPLAY COLORS SETUP ..................................................... 94
OBR. 92:
NASTAVENÍ ZOBRAZENÍ PRO JEDNOTLIVÉ SÍTĚ SPOJŮ - VIEW NETS .................. 95
OBR. 93:
KONTEXTOVÉ MENU ......................................................................................... 97
OBR. 94:
VÝBĚR OBJEKTU FUNKCÍ EDIT/FIND.............................................................. 98
OBR. 95:
EDIT/FILTER.................................................................................................. 99
OBR. 96:
VLOŽENÍ SOUČÁSTKY Z KNIHOVNY DO NÁVRHU ............................................. 103
OBR. 97:
NÁSTROJOVÝ PANEL DRAFTING COMMAND ................................................... 104
OBR. 98:
NASTAVENÍ PARAMETRŮ PRO KRESLENÍ SETUP/PREFERENCES – DRAFTING ... 104
OBR. 99:
ROZLÉVÁNÍ MĚDĚNÝCH PLOCH ....................................................................... 106
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
6
OBR. 100:
NASTAVENÍ PARAMETRŮ PRO PROPOJENÍ A ZOBRAZENÍ VÝVODŮ PŘI TVORBĚ
ROZLÉVANÉ MĚDĚNÉ PLOCHY VE VNITŘNÍ VRSTVĚ ......................................................... 106
OBR. 101:
NASTAVENÍ TYPU VNITŘNÍ VRSTVY ................................................................. 107
OBR. 102:
NASTAVENÍ SÍTÍ SPOJŮ PRO VNITŘNÍ ČLENĚNOU VRSTVU ................................ 108
OBR. 103:
ROZLITÍ MĚDĚNÉ PLOCHY VE VNITŘNÍ VRSTVĚ ................................................ 108
OBR. 104:
NASTAVENÍ PRO TVORBU ČLENĚNÝCH A KOMBINOVANÝCH VNITŘNÍCH VRSTEV
H
H
H
H
H
H
H
H
H
108
ADD KEEPOUT DIALOG .................................................................................... 109
DIALOG ADD NEW LABEL PRO PŘIDÁNÍ DALŠÍCH ATRIBUTŮ K SOUČÁSTCE NA
DESKU
110
OBR. 107:
DVA REF.DES. NA RŮZNÝCH KRESLICÍCH VRSTVÁCH U JEDNÉ SOUČÁSTKY (PRO
POTISK A PRO MONTÁŽNÍ VÝKRES) .................................................................................. 110
OBR. 108:
PANEL VIEW CLEARANCE: SPOJ-SPOJ (NAHOŘE) A OBJEKT-OBJEKT (DOLE) .... 111
OBR. 109:
PLOVOUCÍ NÁSTROJOVÝ PANEL AUTODIMENSIONING ..................................... 112
OBR. 110:
NASTAVENÍ PARAMETRŮ PRO TVORBU KÓT ..................................................... 112
OBR. 111:
NASTAVENÍ ZNAČEK PRO KÓTOVÁNÍ ............................................................... 113
OBR. 112:
NASTAVENÍ PRO TEXTOVÉ ŘETĚZCE V KÓTĚ .................................................... 113
OBR. 113:
KÓTOVÁNÍ V RUČNÍM REŽIMU ......................................................................... 113
OBR. 114:
FIXACE POLOHY (GLUE) .................................................................................. 116
OBR. 115:
TVORBA SOUČÁSTKOVÝCH POLÍ ...................................................................... 116
OBR. 116:
NASTAVENÍ METODY MINIMALIZACE DÉLKY SPOJŮ PRO DANOU SÍT ................ 117
OBR. 117:
ODSOUVÁNÍ SOUČÁSTEK .................................................................................. 118
OBR. 118:
NASTAVENÍ METODY ODSOUVÁNÍ SOUČÁSTEK A SESKUPENÍ PŘI JEJICH KOLIZI 118
OBR. 119:
NASTAVENÍ KRITÉRIÍ PRO VYROVNÁNÍ ............................................................ 119
OBR. 120:
STAVOVÝ ŘÁDEK S VYJÁDŘENÍM EFEKTIVNOSTI MINIMALIZACE DÉLKY SPOJŮ 119
OBR. 121:
AUTOMATICKÉ PŘEČÍSLOVÁNÍ REFERENČNÍCH NÁZVŮ SOUČÁSTEK ................ 120
OBR. 122:
OKNO MODULU AUTOMATIC CLUSTER PLACEMENT ....................................... 121
OBR. 123:
NASTAVENI PRO TVORBU SKUPIN .................................................................... 122
OBR. 124:
INTERAKTIVNÍ TVORBA SKUPIN ....................................................................... 122
OBR. 125:
ZOBRAZENÍ SKUPIN SOUČÁSTEK V NÁVRHU - CLUSTER VIEW MODE .............. 123
OBR. 126:
KONTEXTOVÉ MENU PRO SKUPINU (CLUSTER) ................................................ 123
OBR. 127:
NASTAVENÍ PRO ROZMISŤOVÁNÍ SKUPIN ......................................................... 124
OBR. 128:
NASTAVENÍ PRO ROZMISŤOVÁNÍ SOUČÁSTEK .................................................. 125
OBR. 129:
SPUŠTĚNÍ PROCESU A PRŮBĚH JEDNOTLIVÝCH ETAP ROZMISŤOVÁNÍ SOUČÁSTEK
127
OBR. 130:
DIALOGOVÉ OKNO PRO EDITACI VÝVODŮ POUZDRA SOUČÁSTKY .................... 128
OBR. 131:
DIALOGOVÉ OKNO PRO EDITACI TVARU PRŮCHODU MEZI VRSTVAMI............... 129
OBR. 132:
NASTAVENÍ TVARU A VELIKOST PROPOJEK A PŘÍKLAD SMD PROPOJKY (OBR.
VPRAVO) 130
OBR. 133:
DIALOGOVÉ OKNO PRO VOLBU A NASTAVENÍ NÁVRHOVÝCH PARAMETRŮ....... 131
OBR. 134:
VOLBA TYPU NÁVRHOVÉHO PARAMETRU ........................................................ 132
OBR. 135:
NASTAVENÍ ŠÍŘEK SPOJŮ A IZOLAČNÍCH VZDÁLENOSTÍ ................................... 133
OBR. 136:
NASTAVENÍ PRAVIDEL PRO TVORBU SPOJŮ ...................................................... 133
OBR. 137:
NASTAVENÍ SPECIÁLNÍCH PARAMETRŮ............................................................ 134
OBR. 138:
NASTAVENÍ NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL PRO SKUPINY SPOJŮ .............................. 134
OBR. 139:
NASTAVENÍ NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL PRO JEDNOTLIVÉ SPOJE ......................... 135
OBR. 140:
NÁSTROJE PRO TVORBU A EDITACI SPOJŮ ........................................................ 136
OBR. 141:
KONTEXTOVÉ MENU PO VÝBĚRU VODIČE ........................................................ 137
OBR. 142:
KONTEXTOVÉ MENU PO VÝBĚRU SPOJE ........................................................... 139
OBR. 143:
OKNO PRO NASTAVENÍ PŘECHODŮ (TEARDROPS) ............................................ 140
H
OBR. 105:
OBR. 106:
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
OBR. 144:
OBR. 145:
OBR. 146:
OBR. 147:
OBR. 148:
OBR. 149:
OBR. 150:
OBR. 151:
OBR. 152:
OBR. 153:
OBR. 154:
OBR. 155:
OBR. 156:
OBR. 157:
OBR. 158:
OBR. 159:
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
OKÉNKU
OBR. 160:
PANEL
OBR. 161:
PANE
H
H
7
VLOŽENÉ FREE VIAS (NADBYTEČNÉ VIA) ........................................................ 140
DÁVKOVÁ KONTROLA NÁVRHOVÝCH PARAMETRŮ VERIFY DESIGN ............... 141
NASTAVENÍ KONTROLY IZOLAČNÍCH VZDÁLENOSTÍ ........................................ 142
NASTAVENÍ KONTROLY ELEKTRODYNAMICKÝCH PARAMETRŮ ....................... 142
NASTAVENÍ DOPLŇUJÍCÍCH ÚDAJŮ PRO EDC .................................................. 143
PLOVOUCÍ NÁSTROJOVÝ PANEL ECO.............................................................. 144
NASTAVENÍ ZÁPISU DO ANOTAČNÍHO SOUBORU .............................................. 145
BLAZEROUTER DIALOG ................................................................................... 146
BLAZEROUTER – ROUTING STRATEGY ........................................................... 147
UŽIVATELSKÉ PROSTŘEDÍ BLAZEROUTER ...................................................... 150
OKÉNKO “COMAND WINDOW” ........................................................................ 153
NAVIGAČNÍ OKÉNKO – KDYŽ JE VYBRÁN VÝVOD (PIN) ................................... 155
NAVIGAČNÍ OKÉNKO – KDYŽ JE VYBRÁN VIA OTVOR ...................................... 155
NAVIGAČNÍ OKÉNKO – KDYŽ JE VYBRÁNA SOUČÁSTKA .................................. 156
OKÉNKO OBJECT VIEW V PROJECT EXPLORER................................................ 157
OKÉNKO CONTENTS V PROJECT EXPLORER ZOBRAZENÝ OBSAH V HELP PANEL
158
OKÉNKO INDEX V PROJECT EXPLORER ZOBRAZENÝ OBSAH V OKÉNKU HELP
159
OKÉNKO SEARCH V PROJECT EXPLORER ZOBRAZENÝ OBSAH V OKÉNKU HELP
159
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
8
Seznam tabulek
TAB. 1:
TAB. 2:
TAB. 3:
H
H
H
POPISY JEDNOTLIVÝCH TLAČÍTEK...................................................................... 17
POPISY PRO SCHEMATIC PAGE EDITOR............................................................... 18
POPIS TLAČÍTEK NÁSTROJOVÉ LIŠTY LAYOUT ................................................ 35
H
H
H
9
1 Úvod
Tento elektronický text je určen pro distanční formu (DiV) magisterského studijního
programu Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídicí technika (EEKR). Obsahuje
ucelený pohled na nejvýznamnější a u nás nečastěji používané programové vybavení pro
kreslení schémat a návrh desek plošných spojů (DPS), CADENCE OrCAD verze 10 a
návrhový software firmy PADS – Power Logic, Power PCB a Blaze Router.
2 Zařazení předmětu ve studijním programu
Předmět návrhové systémy plošných spojů je zařazen jako povinný oborový předmět do
1. ročníku navazujícího magisterského studia na Fakultě elektrotechniky a komunikačních
technologií. Předmět patří do studijního oboru Elektrotechnická výroba a management (EVM)
v magisterském studijním programu Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídící
technika. Odbornou výuku v oboru zajišťují především Ústav mikroelektroniky a Ústav
elektrotechnologie.
Cílem studijního oboru EVM je vychovat magistry jako vysokoškolsky vzdělané
odborníky se znalostmi návrhu a technologie integrovaných obvodů, elektronických systémů
a přístrojů pro využití v nejrůznějších oblastech elektrotechniky.
2.1 Úvod do předmětu
Cílem tohoto materiálu, je seznámit studenty s komplexními návrhovými systémy
CADENCE OrCAD 10 a PADS (PowerLogic a PowerPCB včetně BlazeRouteru)
Neklade si za cíl podat zcela vyčerpávající informace o ovládání jednotlivých programů,
k tomu slouží Resource Kity jednotlivých programů, ale spíše umožnit orientaci v základní
struktuře bloků programu a získat jistotu v jednotlivých etapách návrhu desek plošných spojů.
2.2 Vstupní test
Prerekvizitou k úspěšnému zvládnutí tohoto výukového materiálu je minimálně
uživatelská znalost práce s počítačem typu PC, respektive obsluha libovolného operačního
systému z rodiny Microsoft (W98, Millenium, W2000, XP). Následující text totiž neslouží
k prvotnímu seznámení studenta s PC, ale vysvětluje práci s vysoce expertními programy pro
kreslení schémat a návrh DPS.
10
3 OrCAD 10
3.1 Komplexní návrhový systém ORCAD
Cíle kapitoly:
- základní rozdělení komplexního návrhového systému OrCAD 10
- stručný popis jednotlivých částí systému a návaznosti mezi nimi
Návrhový systém OrCAD je další z řady rozšířených návrhových systémů plošných
spojů pro profesionální použití. Software vyvíjí firma Cadence Design Systems, Inc. OrCAD
má filosofii návrhu schématu, desek plošných spojů a obvodových simulací založenu na
samostatných produktech, přičemž programy mezi sebou komunikují v reálném čase. Pro
návrh schématu se používá program OrCAD Capture, pro práci s knihovnami schématických
značek a databází součástek program OrCAD Capture CIS. Obvodové simulace, ať
analogových tak digitálních, se provádějí v programu PSpice A/D. Pro samotný návrh desek
plošných spojů, práce s knihovnami pouzder součástek a výstupy pro výrobu a osazování DPS
slouží produkt OrCAD Layout. Jeho součástí je i přímý vstup pro zpracování dat do
autorouteru SPECCTRA. Pro přechod mezi oběma produkty se používá netlist. Produkt
GerbTool slouží pro předvýrobní zpracování dat zatímco IntelliCAD je mechanický 2D editor
desky plošného spoje. Komunikace mezi jednotlivými produkty probíhá v reálném čase, což
je obrovským kladem tohoto softwaru (např. při kliknutí na součástku ve schématu se
zvýrazní její pouzdro na DPS a naopak). Dalším plusem je komfortní ovládání umožňující
práci ve více oknech, resp.ve více monitorovém systému.
OrCAD Layout
OrCAD Capture,
Capture CIS
IntelliCAD
SPECCTRA
GerbTool
PSpice A/D
Obr. 1:
OrCAD – provázanost jednotlivých produktů
Velkým plusem tohoto softwaru je velké množství standardně dodávaných knihoven
součástek a DEMO verze pro nekomerční využití programu jen s malými omezeními:
• neumožňuje ukládání knihoven s více než 15 položkami
•
•
3.1.1
11
mít součástky s více než 14-ti piny
neumožňuje ukládat změny či výsledný projekt
Návrh elektronických schémat (OrCAD Capture)
OrCAD Capture je program určený pro návrh elektronických schémat. Program se
skládá ze tří hlavních částí:
• Part Editor (správa a tvorba schématických značek) - lze definovat nebo upravovat
značky součástek (rezistor, kondenzátor, mikroprocesor, …) nebo symbolů
(napájecí symbol, zem, rohové razítko). Společně s programem je dodávána
knihovna obsahující více než 20000 součástek různých druhů.
• Schematic Page Editor (návrh schématu) – tvorba vlastního elektronického
schématu. Umožňuje umísťovat schématické značky součástek, propojovat pomocí
vodičů nebo sběrnic, popisovat součástky nebo vkládat grafické objekty.
• Property editor (tabulkový procesor vlastností objektů) – slouží pro popis a editaci
všech objektů umístěných ve schématu. Každá součástka, uzel, vývod, port či
návěští může být popsáno různými parametry (Properties). Některé z nich jsou
určeny pro návrh desky plošného spoje, materiálové rozpisky, aj. Pro přehlednost
jsou všechny uspořádány do předem nastavených skupin – tzv.filtrů. Součastně
s nabídkou cca 30-ti formátů netlistů je Capture editor použitelný pro celou řadu
dalších aplikací. Tím je možné některé parametry týkající se návrhu DPS nastavit již
ve schématu (souřadnice, zařazení součástek do skupin, šířku izolační vzdálenosti,
aj.).
Obr. 2:
OrCAD Capture – pracovní prostředí
12
3.1.2
Systém správy součástek (OrCAD Capture CIS)
Jedná se o systém poskytování údajů o součástkách. Hlavní silou produktu Capture CIS
je databáze součástek, která může obsahovat jednak údaje o výrobci, prodejci, ceně,
objednacím čísle či katalogovém listě, ale také odkaz na schematickou značku, pouzdro nebo
model pro simulaci prvku. Okno programu je rozděleno do dvou částí:
• CIS Explorer – průzkumník ICS, kde lze vidět obsah položek databáze a náhled
schématické značky pouzdra dané součástky
• Part Manager – správa součástek, která nám zobrazuje informace o každé součástce
ve schématu. Umožňuje provádět kontrolu součástek použitých ve schématu
Použitelnost programu je i v podnikových systémech, kde CIS Explorer umožňuje
přehlednou správu součástkové základny (změny či aktualizace) nebo vytváření
materiálových rozpisek, které lze exportovat do některého z kancelářských systémů.
Obr. 3:
3.1.3
OrCAD CaptureCIS
Simulace elektronických obvodů (PSpice A/D)
Schémata vytvořená pomocí grafického editoru Capture je možné použít jak pro návrh
DPS, tak i pro simulaci zapojení v programu PSpice. Výhodou této koncepce je aktuálnost
informací, kde všechny návrhové či simulační změny jsou vypisovány v okně SessionLog a
vyznačeny ve schématu.
Pspice A/D je uživatelsky přívětivý simulátor návrhu analogových či digitálních obvodů
a je součástí integrovaného prostředí produktů skupiny OrCAD a Cadence. Jeho předchůdce
SPICE byl vyvinut v 70. letech minulého století na Kalifornské univerzitě v Berkeley a stal se
programem ve veřejném užívání. Proto na něj mohla navázat řada softwarových firem.
Nejúspěšnější se stala firma MicroSim, jejíž Pspice se stal světovým standartem v oblasti
analogové a analogově-číslicové simulace. Po odkoupení firmy MicroSim společností
OrCAD se stal Pspice součástí rodiny produktů OrCAD a bylo zdokonaleno jeho propojení se
systémem Capture.
13
Pro obvodovou simulaci je potřeba používat součástky, které kromě gryfického
vyjádření obsahují také obvodový model. K dispozici je na 18 000 součástek ve více než 130
knihovnách. Pro součástky jejichž modely nejsou k dispozici je možné vytvořit jeho
obvodový model vlastní.
Obr. 4:
3.1.4
PSpice A/D
Návrh desek plošných spojů (OrCAD Layout)
Produkt OrCAD Layout umožňuje vlastní návrh desek plošných spojů, práci
s knihovnami pouzder součástek a tvorbu výstupů pro výrobu a osazování DPS. Zároveň je
k dispozici přímé propojení na programy pro předvýrobní zpracování dat (GerbTool),
mechanický 2D editor (IntelliCAD) pro tvorbu výkresové dokumentace a externí bezrastrový
autorouter SPECTRA.
Pro správu pouzder součástek je k dispozici tzv. Library Manager. Ten umožňuje
tvořit, editovat a organizovat pouzdra součástek v knihovnách. K dispozici je přes 60
knihoven s více než 3000 pouzdry pro klasickou i povrchovou montáž.
Převední nakresleného schématu do prostředí Layoutu se děje prostřednictvím netlistu.
Zároveň je nutné načíst tzv. technologický soubor, který obsahuje informace o nastavení
návrhu (nastavení počtu vrstev, izolačních vzdáleností, barev zobrazení, strategie autorouteru,
apod.).
Všechny objekty na desce plošného spoje (tzn.spoje, prokovy, texty, obrysy součástek,
podstacky a další) jsou uspořádány v tabulkách (Spreadsheet), které jsou tříděny dle typu
objektu a umožňují editovat veškeré vlastnosti daných objektů.
K fyzickému pokládání elektrických cest je možné využít jak manuální routování, tak
režimy inteligentního odsouvání již položených spojů podle předem definovaných pravidel
včetně interaktivního autorouteru jednoho spoje. Samozřejmostí je interní rastrový autorouter.
Navíc je možné využít externí bezrastrový autorouter SPECCTRA.
14
Obr. 5:
3.1.5
OrCAD Layout
Předvýrobní zpracování dat (GerbTool)
Program načítá data vygenerovaná postprocesorem Layout pro jednotlivé vrstvy i pro
souřadnicové vrtání. Tyto informace pak dále zpracovává. Umožňuje pak tvorbu panelizace,
kontrolu a úpravu technologických pravidel (např. izolačních vzdáleností), tvorbu
technologického okolí apod. Výsledky pak exportuje do nejrůznějších formátů (Gerber,
Barco, IPC D350/356, Excellon, DXF, postscript, HPGL atd.). Za pomoci převodových filtrů
lze načítat data i z jiných systémů.
3.1.6
Mechanický 2D editor (IntelliCAD)
Klasický 2D editor (podobne jako např. AutoCAD) sloužící k tvorbě mechanických
výkresů. Vstupem i výstupem jsou soubory ve formátu DXF a DWG, přičemž pomoci
formátu DXF je možná obousměrná komunikace s prostředím OrCAD Layout. Lze zde
provádět různé mechanické úpravy návrhu a změny exportovat zpět. Program IntelliCAD také
umožňuje 3D zobrazení DPS v různých pohledech.
3.1.7
Externí interaktivní autorouter (SPECCTRA)
Produkt pro automatický, autointeraktivní i manuální návrh desky plošného spoje a to
jak pro desky s nízkou i vysokou hustotou spojů. Pro autorouting využívá výkonný,
bezrastrový algoritmus umožňující nejúčinnější využití plochy desky určené k routování.
Vstupní data se převádí přímo z prostředí OrCAD Layout. Ovládání routování je možné na
základě výchozího souboru povelů pro autorouting vytvořeného v produktu OrCAD Layout
nebo dle povelů návrháře, volbou myší v nabídce či příkazů v příkazové řádce. Pokročilé
funkce pro posuv či uhýbání stávajících spojů v reálném čase, vyhledávaní místa pro prokovy
jsou výhody automatického návrhu, které ve spojení s ručním řízením umožňují plně
interaktivní návrh.
Obr. 6:
15
SPECCTRA – interaktivní autorouter
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s základním rozdělením komplexního návrhového
systému OrCAD 10, popisem jednotlivých částí a návaznostmi mezi nimi.
Řešené příklady:
- Popište strukturu návrhového systému OrCAD
Řešení:
Kontrolní otázky a neřešené příklady:
- K čemu slouží program GerbTool a jaké formáty souborů umožňuje generovat?
16
3.2 Návrh schématu
Cíle kapitoly:
-základní termíny při návrhu a výrobě DPS,
- postupy při návrhu schématu DPS,
-panel nástrojů Toolbar, Schematic Page Editor
Po spuštění programu OrCAD Capture se objeví základní okno, ve kterém je možné
provádět obecné nastavování programu, stejně jako veškeré úkony související s vytvářením a
editací elektrického schématu a knihoven schematických značek. Příklad základního prostředí
je zobrazen na Obr. 7.
H
Obr. 7:
3.2.1
Základní prostředí OrCAD Capture
Prostředí editoru
Schematický návrh jako celek se ovládá z okna Project
Manager (Obr. 8), které se automaticky vytvoří při otevření
stávajícího projektu nebo při definování projektu nového. V
tomto okně se zobrazuje struktura vlastního návrhu, který se
skládá ze schématu, seznamu a definic použitých
schematických značek, ze seznamu souborů s nastavením pro
další zpracování schématu (například nastavení simulačních
profilů pro PSPICE) a ze seznamu výstupních souborů, jako
jsou například netlisty, rozpisy materiálů nebo výsledky
simulací PSPICE. Oken Project Manager může být otevřeno
více najednou a schematické značky, celé části schémat příp.
i simulační profily apod. je možné mezi těmito okny
vzájemně přetahovat a kopírovat.
Obr. 8:
Project Manager
17
Nejpoužívanější příkazy obsahuje nástrojová lišta zvaná Toolbar viz Obr. 9. Příkazová
tlačítka jsou k dispozici v závislosti na režimu činnosti a okamžitém stavu programu. Popisy
jednotlivých tlačítek jsou uvedeny v Tab. 1.
H
H
Obr. 9:
Toolbar a popis jednotlivých tlačítek
Tab. 1:
Popisy jednotlivých tlačítek
Tlačítko
Název
Popis
Příkaz menu
New
Vytvoření nového
dokumentu.
File→New
Open
Save
Print
Cut
Copy
Paste
Undo
Redo
Zoom In
Otevření existujícího návrhu
nebo knihovny
Uložení schematické stránky
nebo značky.
Tisk aktivní schematické
Stránky nebo značky.
Vyříznutí vybraného objetu
z dokumentu a jeho umístění
do clipboardu
Zkopírování vybraného
objetu z dokumentu do
clipboardu
Umístění obsahu clipboardu
do dokumentu v místě
kurzoru
Zrušení provedení
předchozího příkazu
Zrušení provedení příkazu
undo
Zvětšení měřítka zobrazení
File→Open
File→Save
File→Print
Edit→Cut
Edit→Copy
Edit→Paste
Edit→Undo
Edit→Redo
View→Zoom In
View→Zoom
Zoom Out Zmenšení měřítka zobrazení
Out
View→Zoom
Zoom Area Zobrazení vybraného okna
Area
View→Zoom
Zoom All
Zobrazení celého dokumentu
All
Očíslování součástek vybra- Tools→Annotat
Annotate
ných schematických stránek e
Back
Zpětná anotace vybraných
Tools→Back
Annotate
schematických stránek
Annotate
Design
Kontrola návrhových praviTools→Design
Rules
del vybraných
Rules Check
Check
Create
Vytvoření netlistu vybraných Tools→Create
Netlist
Netlist
18
Cross
Reference
Bill of
Materials
Snap to
Grid
Project
Manager
Help
Vytvoření souboru křížových
odkazů součástek vybraných
Vytvoření seznamu součástek použitých ve vybraných
schematických stránkách
Zapnutí-vypnutí práce
v rastru
Zobrazení okna Project
manager aktivního
schematického návrhu
Nápověda
Tools→Cross
Reference
Tools→Bill
Materials
of
Option→Snap to
Grid
Option→Project
Manager
Help
Další základní částí je Schematic Page Editor tool palette viz Obr. 10, který slouží
k vytváření a editaci schematických stránek. Je zde možné vkládat schematické značky,
propojovat je pomocí vodičů, sběrnic a návěští, definovat vlastnosti jednotlivých součástek i
vodičů a vkládat další grafické objekty a texty.
H
Obr. 10:
Schematic page editor tool palette a popis jednotlivých tlačítek
Tab. 2:
Popisy pro Schematic page editor
Tlačítko
Název
Popis
Select
Výběr jednoho objektu
kliknutím. Při současném
držení CTRL výběr více
objektů.
Part
Wire
Net alias
Bus
Vyvolání schematické
značky z knihovny za
účelem jejího umístění ve
schématu
Propojování vodičem pod
úhlem 90%. Při současném
držení SHIFT pod
libovolným úhlem.
Umístění jména nebo
sběrnice=propojování
vývodů pomocí návěští.
Kreslení sběrnicí pod úhlem
90%. Při současném držení
SHIFT pod libovolným
úhlem.
Příkaz menu
Place→Part
Place→Wire
Place→Net alias
Place→Bus
Vodivé propojení křížících
Junction
se vodičů a jejich odboček
(puntíkem).
Umístění vstupu vodiče do
Bus entry
sběrnice.
Power
značky napájecího napětí.
Ground
značky společného vodiče.
Vytvoření schematické
Hierarchical
značky která bude
Block
reprezentovat subschéma.
Umístění značky
Hierarchical
propojovacího uzlu (svorky)
Port
v subschématu.
Umístění značky
Hierarchical propojovacího uzlu jako
Pin
vývodu na schematické
značce subschématu.
Umístění Off Page svorky,
Off-Page
kterou se propojují uzly mezi
Connector jednotlivými schematickými
stránkami návrhu.
No Connect Umístění značky
nezapojeného vývodu.
Line
Kreslení úsečky
Kreslení lomených čar pod
úhlem 90%. Při současném
Polyline
držení SHIFT pod
libovolným úhlem.
Kreslení obdélníku. Při
Rectangle
současném držení SHIFT
pod libovolným úhlem.
Kreslení elipsy. Při
Ellipse
kreslení kružnice.
Kreslení oblouku. Při
Arc
bude zachován poloměr
shodný s předchozím
obloukem.
Umístění textu (bez
Text
elektrického významu)
3.2.2
19
Place→Junction
Place→Bus entry
Place→Power
Place→Ground
Place→Hierarchica
l Block
Place→Hierarchica
l Port
Place→Hierarchica
l Pin
Place→Off-Page
Connector
Place→No Connect
Place→Line
Place→Polyline
Place→Rectangle
Place→Ellipse
Place→Arc
Place→Text
Založení projektu
Založení nového projektu provedeme tak, že po spuštění programu Capture zvolíme
File New Project. ( Obr. 11)
H
20
Obr. 11:
Založení nového projektu
V následném okně ( Obr. 12) můžeme zvolit jméno nového projektu (Name) a zvolíme
cestu kde se budou ukládat všechny soubory, které s projektem souvisí (Location). Po stisku
tlačítka Browse je možné prohledávat existující adresářovou strukturu i vytvářet nové
adresáře.
H
Důležitou volbou je zde typ nového projektu. Výběr je nutné provádět s ohledem na
instalované součásti i na předpokládané zpracování schématu. Pokud například chceme
provádět pouze simulace navrženého schématu, zvolíme položku „ Analog or Mixed A/D“.
Pokud naopak nemáme Pspice nainstalovaný, můžeme zvolit „PC BoardWizard“. V obou
případech se pak spustí speciální funkce, zjednodušující práci s ohledem na zvolený typ.
Nicméně i přesto je možné provádět i ostatní činnosti, i když poněkud nesnadnějším
způsobem.
Obr. 12:
Definice jména, typu projektu a adresáře
21
Po stisku tlačítka OK se v okně Projekt Manageru vytvoří nový projekt s příslušným
názvem a jednou schématickou stránkou. Implicitně se nachází ve složce SCHEMATIC1 a
jmenuje se PAGE1. Toto označení je možné změnit použitím pravého tlačítky myši nad
příslušnou složkou či stránkou a zvolením příkazu Rename ( Obr. 13).
H
Obr. 13:
3.2.3
Okno Project Manager s novým projektem
Vkládání součástek
Vložení součástky do výkresu provedeme tlačítkem Part nebo příkazem z menu
Place→Part, po kterém se obrazí dialogové okno Place Part viz Obr. 14. V tomto okně je
zobrazen seznam součástek z aktuálně označené knihovny. Seznam připojených knihoven je
zobrazen v části Libraries. Připojení požadované knihovny je možné použitím tlačítka Add
Library, naopak odpojení knihovny provedeme tlačítkem Remove Library. Tlačítkem Part
Search lze také vyhledávat zadanou součástku nejen v knihovnách zobrazených v části
Libraries, ale ve všech dostupných knihovnách OrCADu. Po vybrání součástky se zobrazí její
schematická značka, v části Packaging počet značek v jednom pouzdře (Parts per Pkg) a
možnost zobrazení konkrétního hradla (Part). V části Graphic můžeme zvolit mezi normálním
(Normal) a alternativním (Convert) zobrazením značky (např. použití české a americké normy
pro kreslení schematických značek, v případě, že je alternativní symbol v knihovně
nadefinován).
H
Obr. 14:
Place Part
22
Po potvrzení výběru se součástka přichytí ke kurzoru a levým tlačítkem ji lze umístit do
výkresu. Pod pravým tlačítkem myši se skrývá kontextové menu - Obr. 15, kde je možné
součástku rotovat, zrcadlit, editovat její vlastnosti nebo grafické znázornění (bez vlivu na
knihovnu), případně ji smazat.
H
Obr. 15:
3.2.4
kontextové menu
Propojování součástek
Propojování pommocí vodičů
Propojování součástek lze provádět několika způsoby. Nejběžnější způsob je použití
vodičů (Wire). Příkaz vybereme buď tlačítkem Wire v nástrojové liště nebo z menu
Place→Wire. Najedeme kurzorem na místo odkud chceme táhnout vodič a kliknutím levého
tlačítka umístíme počátek vodiče. Pohybem kurzoru kreslíme vodič. Jedním kliknutím levého
tlačítka pokládáme jednotlivé segmenty vodiče, dvojitým kliknutím provedeme ukončení. Pro
vodivé spojení křížících se vodičů se používá příkaz Junction. Lze ho vybrat použitím
stejnojmenného tlačítka nebo z menu Place→Junction. Na kurzor se pak přichytí „puntík“,
který je nutné umístit do místa křížení.
Propojování pomocí návěští
Další možností propojování součástek je použití návěští. To se využívá především jako
náhrada za dlouhé a nepřehledné vodiče nebo při propojování pomocí sběrnic. Z nástrojové
lišty vybereme Net Alias nebo z menu Place→Net Alias. Otevře se dialogové okno( Obr. 16),
ve kterém je možné zapsat název návěští, případně definovat další parametry. Po stisknutí
tlačítka OK je návěští přichyceno na kurzor a levým tlačítkem myši ho lze umístit k vodiči.
Vodivě spojeny jsou pak vodiče se stejným návěštím. V případě, že návěští končí číslicí, je
při vybírání dalších vodičů automaticky inkrementováno.
H
Obr. 16:
Propojování pomocí návěští
23
Propojování pomocí sběric
Používání sběrnic je pro jejich přehlednost využíváno především v digitální technice.
Sběrnice (tlačítko Bus) je grafické znázornění svazku vodičů, které do ní vstupují
prostřednictvím vstupů do sběrnice (tlačítko Bus Entry). Stejně jako vodič i sběrnici je
možné pojmenovat. Bývá zvykem označování ve formátu JMENO[X..Y]. Vodičům
sdruženým sběrnicí pak formou návěští přiřazujeme jména JMENOX až JMENOY (viz. Obr.
17)
H
Opět zde platí , že jsou propojeny vodiče, které jsou opatřeny stejným návěštím.
Obr. 17:
Propojování pomocí sběrnic
Sběrnice mají velky význam při strukturovaném návrhu, protože umožňují propojení
většího množství vodičů mezi jednotlivými stránkami návrhu.
Nápájenící a zemnicí symboly
Další možností propojování vodičů je použití symbolů napájení a zemnění. Ty se
vkládají do schematu tlačítky Power a Ground, případně z menu příkazy Place→Power resp.
Place→Ground (viz. Obr. 18). Stejně jako v případě návěští platí, že vodivě spojeny jsou
vodiče označené stejným jménem.
H
Obr. 18:
Vkládání napájecích a zemnicích symbolů
Napájecí či zemnicí značku je možné, na rozdíl od jiných schematických značek,
připojit přímo k jinému vývodu součástky bez segmentu vodiče.
Vzhledem k tomu, že tyto symboly mají pouze charakter návěští, je třeba si uvědomit,
že neexistuje jejich fyzický ekvivalent (pájecí ploška či konektor na DPS)!
24
3.2.5 Editace vlastností - Property Editor
Jednou z nejdůležitějších činností při návrhu DPS je definování vlastností součástek,
spojů, pinů, případně dalších objektů. Především definování vlastnosti součástek a spojů, jako
jsou jméno, hodnota, typ pouzdra, je klíčové pro tvorbu netlistu a převedení hotového
schématu do prostředí pro návrh desky. K tomu slouží Property Editor, viz Obr. 19, který je
přístupný v kontextovém menu pod pravým tlačítkem myši nebo příkazem Edit→Properties.
Nejprve je však nutné označit objekty, jejichž vlastnosti chceme upravovat.
H
Tabulka v kartě Parts obsahuje velké množství položek, které jsou uspořádané podle
toho, jaký je zvolený filtr. Pro návrh plošných spojů se používají filtry Capture a Layout.
Mezi základní položky zobrazené v tabulce patří Value (hodnota nebo typ součástky),
Reference (pořadové označení součástky) a PCB Footprint (označení pouzdra). Správné
vyplnění těchto položek je nezbytné pro přechod na návrh desky plošných spojů. V případě,
že jedno pouzdro obsahuje více součástek (např. 7400 = 4 hradla NAND), lze příslušné hradlo
vybrat v položce Designator. Další položky, ve kterých mohou být zaznamenány další
informace o součástkách (např. cena, výrobce, objednací číslo) je možné vytvořit a editovat
po stisknutí tlačítka New.
Obr. 19:
property editor – záložka Parts
Obr. 20:
property editor – záložka Schematics Nets
V kartě Schematics Nets Obr. 20 je možné kromě jména spoje (Name) již nyní
definovat například typickou (Connwidth), maximální (Maxwidth) a minimální (Minwidth)
šířku konkrétního spoje nebo skupiny spojů a nebo také přiřadit vrstvu vylívanou mědí (vrstva
typu Plane) konkrétnímu uzlu (položka Plainlayers).
H
25
3.2.6 Strukturovaný návrh
Přestože pro kreslení elektrických schémat OrCAD nabízí pracovní plochu až
o velikosti formátu A0, bývá často vhodné rozdělit návrh do menších částí. Může to být
z důvodů přehlednosti návrhu, tiskového zpracování, návrhu a simulací jednotlivých
funkčních bloků apod.
OrCAD proto nabízí možnost tvořit tzv. jednoúrovňový návrh, kdy je schéma rozděleno
na několik schématických stránek a tzv. hierarchický návrh. V tomto případě je možné
vytvářet jakési funkční bloky a navrhovat jejich vnitřní strukturu. Tohoto způsobu návrhu lze
s úspěchem využít při vícenásobném používání jednoho funkčního bloku. Pak jej navrhneme
pouze jednou a pomocí funkce Reuse duplikujeme jak rozmístění součástek, tak i zapojení
spojů.
Jednoúrovňový návrh (Flat Design)
Jednoúrovňový návrh spočívá v rozdělení schématu na několik stránek. První stránka je
vytvořena automaticky. Nachází se ve složce SCHEMATIC1 a implicitně se jmenuje PAGE1.
Novou stránku vytvoříme kliknutím pravým tlačítkem myši na složku se schématickými
stránkami a výběrem položky New Page. V následném okně zadáme jméno nové stránky a
tlačítkem OK potvrdíme ( Obr. 21)
H
Obr. 21:
Jednoúrovňový návrh - vytvoření nové stránky
K propojení spojů mezi jednotlivými stránkami se používá Off Page Connector. Je to
v podstatě návěští, které však na rozdíl od Net Allias dovoluje propojení mezi schématickými
stránkami. Opět platí, že pokud mají dva takové symboly stejné jméno, jsou vodiče vzájemně
propojeny. V případě propojování sběrnic je vhodné použít pro pojmenování Off Page
Connectoru stejné jméno, jako je použito pro sběrnici.
Hierarchický návrh (Hierarchical Design)
Hierarchický návrh umožňuje v rámci schématu vytvářet funkční bloky (Hierarchical
Block) a navrhovat jejich vnitřní strukturu. V rámci vnořeného schématu je možné vytvářet
opět další takovéto bloky. Propojení mezi vnitřním a nadřazeným schématem se pak provádí
pomocí speciálních vývodů. V rámci nadřazeného bloku se označují jako Hierarchical Pin a
musí mít stejné pojmenování jako symboly Hierarchical Port umístěné ve vnořeném
schématu.
26
Vytvoření hierarchických bloků se provádí stiskem tlačítka Hierarchical Block, po
kterém se objěví dialogové okno Place Hierarchical Block ( Obr. 22). Zde je nutné zadat
jméno bloku (Reference) a zvolit typ bloku (Implementation Type). Kreslení vnitřního
schématu odpovídá položka Schematic View. Následně je potřeba zadat Implementation
Name (odpovídá hodnotě Value). V případě, že chceme použít již vytvořené schéma, můžeme
k němu nastavit cestu v položce Path and Filename. V části Primitiv volíme jakým způsobem
bude vytvářen netlist s hierarchickým blokem. Pokud zvolíme No, bude se netlist vytvářet i
z vnořeného schématu, v případě Yes bude hierarchický blok v netlistu zaznamenán jako
„černá skříňka“. Položka Default znamená nastavení dle Options→Design Template. Po
zvolení OK je možné pomocí myši definovat velikost bloku a vytvořit vývody (Hierarchical
Pin)( Obr. 22)
H
H
Obr. 22:
Tvorba hierarchických bloků a vkládání vývodů
Vnoření do subschématu je možné vybráním zvoleného hierarchického bloku a
příkazem Descent Hierarchy z kontextového menu ( Obr. 23). Následně je potřeba zadat
jméno schématické stranky na které se bude vnitřní schéma tvořit. Po potvrzení tlačítkem OK
se otevře nová schématická stránka s již vytvořenými a pojmenovanými porty. Pokud během
další práce vytvoříme další hierarchické porty nebo piny, je možné je mezi sebou propojit
pomocí příkazů Synchronize Down resp. Up.
H
Obr. 23:
Vnoření do bloku a tvorba subschématu
27
Hierarchické bloky lze velmi dobře využívat při tvorbě schémat, ve kterých se opakují
shodné motivy. Pak stačí vytvořit jeden hierarchický blok a jeho vnitřní zapojení. Opakující
se motivy vytvožíme nakopírováním požadovaného počtu hierarchických bloků ( Obr. 24) a
správným využitím funkce Anotace a Reuse.
H
Obr. 24:
3.2.7
Násobnení motivů
Další zpracování schématu, generování výstupních souborů
Mezi další možnosti zpracování schématu patří anotace, zpětná anotace, kontrola
návrhových pravidel, tvorba netlistu a výpis součástek použitých ve schématu. Tyto operace
lze provádět buď na celém schématu nebo na jednotlivých schématických stránkách. Příkazy
jsou použitelné pouze v případě, že je aktivní okno Project Manager a v něm vybraný soubor
schématického návrhu, schématická složka či stránka. Vygenerované soubory se pak
zobrazují v okně Project Manager ve složce Outputs.
Anotace
Anotace je pojmenování součástek v popisovém poli Reference. Pomocí příkazu
Tools→Annotate je možné spustit hromadné pojmenování či přejmenování součástek.
Karta Packaging je určena pro běžný návrh schématu , simulace a návrh DPS. V části
Scope určíme, zda se přečíslování bude týkat celého schématu nebo jen vybrané stránky.
V části Action pak nastavujeme zda pojmenujeme pouze součástky, které mají v poli Refence
otazník (Incremental reference update) nebo dojde k bezpodmínečnému přejmenování všech
součástek (Unconditional reference update). V části Physical Packaging je pak možné nastavit
pravidla pro vkládání dílčích schématických značek do jednoho pouzdra.
V kartě Reuse je možné nastavit přečíslování pro opakované motivy tvořené pomocí
hierarchických bloků. V části Select schematics to mark for reuse je seznam schématických
stránek, které je možné použít pro opakovaný návrh. Zde vybereme ta schémata, která chceme
opravdu použít pro opakovaný návrh ( Obr. 25).
H
28
Obr. 25:
Anotace - Reuse
Zpětná anotace
Pomocí zpětné anotace je možné převádět změny provedené v návrhu DPS zpět do
schématu. Kdykoliv při návrhu DPS v prostředí Layout je možné příkazem Auto→Back
Annotate vytvořit textový soubor s příponou .swp, který obsahuje seznam vlastností všech
součástek a uzlů. Mezi tyto vlastnosti patří souřadnice umístění součástek, rotace, použité
pouzdro, šířky spojů, prohozené vývody (SWAP). Ve zvláštní sekci je případné přečíslování
součástek na DPS. Takto vytvořený soubor je možné načíst v editoru schémat, čímž se
všechny tyto změny promítnou do schématu. To provedeme příkazem Tools→Back Annotate
a zvolením záložky Layout ( Obr. 26).
H
Obr. 26:
Zpětná anotace
29
Kontrola návrhových pravidel
Kontrolou návrhových pravidel se rozumí kontrola povolených kombinací propojení
vývodů. Pro definování takových kombinací slouží tzv. matice návrhových pravidel
označovaná jako ERC Matrix (viz Obr. 27.).
H
Obr. 27:
Matice návrhových pravidel ERC Matrix
Kontrola návrhových pravidel se provádí příkazem Tools→Design Rules Check.
K editaci definiční matice slouží karta ERC Matrix. Při klikání na určitém tlačítku dochází
k přepínání mezi volbami Error (chyba), Warning (varování) a bez chyby. Z obrázku je
patrné, že například spojení dvou vývodů typu Output bude generovat chybové hlášení
(Error), nezapojený vývod pak pouze varování (Warning).
V kartě Design Rules Check ( Obr. 28) pak můžeme definovat, zda se bude kontrolovat
celý návrh nebo jen vybraná část (Scope), které typy objektů se budou kontrolovat (Report), a
jestli bude docházet k odstraňování již existujících chybových hlášení ve schématu (Action).
Po stisku tlačítka OK je vygenerován soubor s příponou .drc se seznamem chybových hlášení
a chyby jsou zároveň zobrazeny ve schématu.
H
30
Obr. 28:
Kontrola návrhových pravidel – karta Design Rules Check
Generování netlistu
Generování netlistu se spouští příkazem Tools→Create Netlist nebo tlačítkem Create
Netlist, viz Obr. 29. V dialogovém okně Create Netlist je pak na výběr několik typů netlistů,
kde je možné zvolit konkrétní netlist pro převod do požadovaného systému.
H
Obr. 29:
Create Netlist
Pro převod do programu OrCAD Layout zvolíme záložku Layout. Zde je nutné zvolit
jednotky ve kterých budeme pracovat (zpravidla se používají palce - Inches) a nastavit cestu a
název souboru s netlistem. V položce Run ECO to Layout je také možné zapnout komunikaci
schématu s plošným spojem. Po stisku tlačítka OK je vygenerován soubor s příponou .mnl,
který je pak možné načíst v programu Layout. Pokud při vytváření netlistu dojde k nějakým
chybám, jsou tyto chyby vypsány v okně Session Log.
31
Pro správnou funkci netlistu je potřeba přistoupit k jeho generování až v okamžiku, kdy
jsou v poli Reference správně označené všechny součástky a kdy všechny součástky mají
správně přiřazeno pouzdro v poli PCB Footprint.
Rozpiska materiálu
Rozposku použitých součástek lze vytvořit příkazem Tools→Bill of Materials.
V dialogovém okně ( Obr. 30) pak definujeme formát a obsah výpisu. Hlavičku definujeme
v poli Header, vlastní výpis dat pak v poli Combined property string. Texty ve složených
závorkách představují název popisového pole, texty bez závorek jsou textové řetězce, \t je
značka pro tabelátor pro oddělení jednotlivých dat. V části Scope je možné definovat zda se
výpis bude týkyn celého schématu (Process entire design) nebo jen vybrané schématické
stránky (Process selection). Po potvrzení nastavení tlačítkem OK je vytvořen textový soubor
s příponou .bom a uložen do adresáře nastaveného v části Report. Příklad rozpisky materiálu
je také na Obr. 30.
H
H
Obr. 30:
3.2.8
Rozpiska matriálu
Knihovny schematických značek
Program pro práci s knihovnami schematických značek se spouští příkazem
File→Open/New→Library. Název knihovny a seznam jejich značek se zobrazí v Okně
Project Manager. Při dvojitém kliknutí na vybranou schematickou značku se otevře okno Part
Editor a zobrazí v něm její grafickou reprezentaci. V Project Manageru je možné současně
otevřít knihoven několik a mezi nimi součástky přemísťovat nebo kopírovat. Výběrem pinu
nebo skupiny pinů a následnou volbou Edit Properties je možné editovat vlastnosti pinů,
Vlastnosti schematické značky je možné upravovat Příkazem Options→Part Properties.
Vlastnosti celé součástky se nacházejí v tabulce Edit Part Properties, která je dostupná
příkazem Options→Package Properties.
Nová schematická značka se vytváří příkazem Design→New Part. Příkaz je dostupný
pouze v případě, že je aktivní okno Project Manager a v něm pomocí myši zvýrazněný název
knihovny, do které se má nová značka definovat. Program zobrazí dialogové okno New Part
Properties viz Obr. 31, které je shodné s oknem Edit Part Properties.
H
32
Obr. 31:
New Part Properties
V něm je nutné nastavit následující položky:
Name – název značky v knihovně a zároveň údaj v poli Value ve schématu
Part Reference Prefix – Vzor pořadového označení součástky (např. R u odporů, IO u
integrovaných obvodů atd.)
PCB Footprint – název pouzdra součástky. Tento údaj je možné vložit až ve schématu. Je
však velmi důležitý pro převod do programu Layout.
Create Convert View – volba možnosti vytvářet alternativní schematickou značku.
Parts per Package – počet značek v jednom pouzdře
Package Type – nastavení, zda jsou všechny značky v pouzdře stejné (homogeneous) nebo ne
(heterogeneous)
Part Numbering – nastavení způsobu značení jednotlivých značek z jednoho pouzdra (např.
IO1A – Alphabetic, IO1-1 - Numeric)
Part Number Visible – nastavení viditelnosti čísel pinů
Part Aliases – možnost vložení dalších názvů
Attach Implementation – připojení podobvodu ke schematické značce
Po stisku tlačítka OK se zobrazí okno Part Editor s čárkovaně označeným tělem značky.
Vně tohoto obrysu budou piny, uvnitř je možné definovat grafickou podobu značky. Velikost
obrysu je možné měnit tažením myší. (viz. Obr. 32)
H
Obr. 32:
Editace schématické značky
33
Piny je možné vkládat pomocí tlačítek Place Pin nebo Place Pin Array. V dialogovém
okně Obr. 33 je nutné definovat:
Name – jméno pinu
Number – číslo, odpovídající umístění v pouzdru součástky
Shape – tvar pinu
Type – typ pinu. Podle tohoto typu se provádí kontrola návrhových pravidel.
H
Obr. 33:
Place Pin a Place Pin Array
Grafická podoba značky uvnitř čárkovaně označeného těla součástky, které nebude ve
schématu vidět, se realizuje pomocí pomocí tlačítek Place line, Place polyline, Place
Rectangle, Place elipse, Place Arc a Place text.
Pokud součástka obsahuje několik symbolů v jednom pouzře, je možné je zobrazit
všechny najednou pomocí příkazu View→Package. Příkazem View→Parts je možné
přepnout se zpět na zobrazení jednoho symbolu. Chceme-li zobrazit další značku v rámci
jednoho pouzdra, použijeme příkaz View→Next Part/Previous Part. Pokud má součástka
definovanou alternativní podobu je možné ji zobrazit a editovat příkaze
View→Convert.( Obr. 34)
H
Obr. 34:
Přepínání mezi zobrazením součástky
34
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s jednotlivými funkčními bloky programu
CAPTURE.
-editujte základní vlastnosti součástek ve schématu
Řešení:
Vybereme součástky, jejichž vlastnosti chceme editovat. To provedeme buď levým
tlačítkem myši nebo příkazem Edit→Select All označíme všechy objekty ve schématu.
Z kontextového menu vybereme příkaz Property Editor. Po zobrazení tabulky vlastností
zvolíme záložku Parts, ve které již můžeme vyplňovat vlastnosti součástek. Protože
tabulka obsahuje velké množství položek, můžeme použít filtr podle toho jaké položky
cheme upravovat. Mezi nejdůležitější vlastnosti patří Value (hodnota nebo typ
součástky), Reference (pořadové označení součástky) a PCB Footprint (název pouzdra)
při zvoleném filtru LAYOUT a položka Reference (označení hradla v případě, že se
v pozdře nachází více obvodů) při zvoleném filtru CAPTURE.
- vyvolejte součástku z knihovny!
- Co je to Netlist a k čemu slouží?
35
3.3 Návrh desky - LAYOUT
Cíle kapitoly:
-Seznámení s postupy při návrhu desky DPS.
-panel nástrojů Layout,načtení netlistu, pokládání spojů, vylívání oblastí mědí,
výstupy pro výrobu
Spuštěním programu LAYOUT a následným otevřením souboru s deskou plošných
spojů se otevře základní okno programu. V jeho horní části se nachází nástrojová lišta s
tlačítky nejpoužívanějších příkazů a pracovních módů. Ve spodní části lišty se pak zobrazuje
aktuální pozice kursoru a aktuální vrstva – viz Obr. 35. Jednotlivá tlačítka jsou popsána
v Tab. 3
H
H
Obr. 35:
Nástrojová lišta programu LAYOUT
Tab. 3:
Popis tlačítek nástrojové lišty LAYOUT
Tlačítko
Název
Popis
Příkaz menu
Open
Otevření existujícího návrhu
nebo knihovny
Uložení plošného spoje nebo
knihovny pouzder
Otevření okna editoru
pouzder součástek.
Smazání vybraného objektu.
Umístění kurzoru na vybraný
objekt.
File→Open
Save
Library
manager
Delete
Find
Edit
View
Spreadsheet
Zoom In
Zoom Out
Zoom All
Query
Component
Tool
Pin Tool
Obstacle
Tool
Zobrazení okna Edit Layer
Přístup k tabulkám
Zvětšení měřítka zobrazení
Zmenšení měřítka zobrazení
Zobrazení celého návrhu
Zobrazení informačního
okna
Volba režimu práce se
součástkami
Volba režimu práce
s pájecími ploškami
Volba režimu práce s objekty
typu Obstacle
File→Save
File→Library manager
Edit→Delete
Edit→Find
Tool→Layer→Properti
es
View→Database
Spreadsheet
View→ Zoom In
View→Zoom Out
View→Zoom All
View→Query Windows
Tool→Component→Se
lect Tool
Tool→Pin→Select
Tool
Tool→Obstacle→Selec
t Tool
36
Text Tool
Volba režimu práce s texty
Connection
Tool
Uživatelské propojování
mimo schéma
Režim práce s chybovými
Error Tool
hlášeními
Nastavení barev zobrazení
Color Setting
vrstev a objektů
Tool→Text→Select
Tool
Tool→Connection
→Select Tool
Tool→Error→Select
Tool
Options→Colors
Options→User
Preferences→Activate
Online DRC
Options→User
Preferences→Inst.
Reconn. Mode
Online DRC
Zapnutí nepřetržité kontroly
návrhových pravidel
Reconnect
Mode
Volba režimu zobrazení
propojovacích vektorů
Autopath
Route Mode
Shove Track
Mode
Edit Segment
Mode
Add/Edit
RouteMode
Refresh All
Design Rule
Check
Režim vedení spojůOptions→Route Setting
automatické pokládání spojů
Režim vedení spojů
Options→Route Setting
s posouváním
Režim oprav existujících
Options→Route Setting
spojů
Režim prostého vedení spojů Options→Route Setting
Nové překreslení obrazovky
Provedení kontroly
návrhových pravidel
Auto→Refresh→All
Auto→Design
Rule
Check
Načtení netlistu
Převedení schématu do programu Layout se provede načtením Netlistu vygenerovaného
editorem schémat, viz Obr. 36. Nejprve je nutné připojit knihovny, ve kterých se nacházejí
pouzdra součástek použitých ve schématu. To provedeme v okně Lsession příkazem
Tools→Library Manager.V části Libraries pomocí tlačítek Add resp. Remove můžeme
přidávat resp. vyjímat požadované knihovny. Pro vlastní načtení netlistu zvolíme File→New.
Objeví se dialogové okno Load Template File, kde program očekává zadání jména
technologického souboru s uloženým nastavením programu. Poté se zobrazí okno Load
Netlist Source, ve kterém zadáme jméno souboru s netlistem. V okně Save As zvolíme název
budoucího souboru plošného spoje. V případě bezchybného načtení netlistu program na
pracovní plochu zobrazí všechny součástky včetně jejich propojení.
H
Obr. 36:
37
Postup načtení netlistu
Nastavení rastru, Obr. 37, ve kterém bude program pracovat se provede příkazem
Options→Systém Settings. Zde je možné definovat v jakých jednotkách bude program
zobrazovat rozměry (Disply Units), je možné nastavit rastry pro zobrazení (Visible Grid), pro
objekty typu Obstacle a Text (Detail Grid), pro rozmísťování součástek (Place Grid), pro
vedení spojů (Routing Grid) a pro prokovy (Via Grid). Tyto nastavení souvisí s třídou
přesnosti plošného spoje. V části Rotation je pak možné nastavit podmínky pro rotaci objektů.
H
Obr. 37:
nastavení rastrů (System settings)
Obrysy desky se definují tlačítkem Obstacle Tool, viz. Obr. 38 z nástrojové lišty. Poté
s kontextového menu vybereme příkaz New a v dalším Kontextovém menu příkaz Properties.
Zobrazí se okno Edit Obstacle.
H
38
Obr. 38:
Edit Obstacle
Po vytvoření obrysu plošného spoje je možné přistoupit k rozmísťování součástek.
Manuální rozmísťování provedeme tak, že v nástrojové liště zvolíme tlačítko Component. Pak
levým tlačítkem myši vybereme nějakou součástku. Ta se přichytí na kurzor a je možné s ní
pohybovat po obrazovce. V kontextovém menu, přístupném pod pravým tlačítkem myši, je
možné využít dalších příkazů. Mezi nejpoužívanější patří Properties (nastavování parametrů
součástky v okně Edit Component), Copy (zkopírování součástky, kopie však není nikam
zapojená), Delete (smazání součástky), Rotate (rotace součástky ve směru hodinových ručiček
podle nastavení v Systém Settings), Opposite (umístění součástky na druhou stranu – použití
zvláště při technologii SMT), Lock (uzamčení součástky – při dalším výběru se program
zeptá zda maá součástku odemknout), Fix (uzamčení součástky – odemknutí je možné pouze
odstraněním příznaku Fixed v okně Edit Component přístupného tlačítkem View
Spreadsheet→Components, výběrem příslušné součástky a výběrem příkazu Properties z
kontextového menu) a Minimize Connection(minimalizuje délku propojovacích vektorů).
Pro pokládání spojů je nutné patřičně nastavit vrstvy, viz. Obr. 39. To je možné provést
v okně Layers, přístupném tlačítkem nástrojové lišty View Speadsheet a následným zvolením
Layers. V okně je zobrazen seznam všech vrstev a je možné určit, které vrstvy budou
využívány například pro pokládání spojů (Routing), pro rozlévanou měď (Plane) – používá se
především pro napájecí a zemnicí vrstvy a které vrstvy se používat nebudou (Unused).
Nastavení se provádí tak, že se označí vrstva, z kontextového menu vybereme příkaz
Properties a v okně Edit Layers zvolíme typ vrstvy. Vrstvy Plane a Routing zároveň určují o
kolikavrstvou desku se bude jednat.
H
Obr. 39:
39
postup nastavení vrstev při pokládání spojů
Pro návrh nových spojů je nejvhodnější režim prostého vedení spojů (Add/Edit Route
Mode) a pro opravy existujících spojů je vhodné přepínat mezi prostým vedením spojů a
editací segmentu (Edit Segment Mode).
Spoje se pokládají ve vrstvě zvolené v nástrojové liště. Pomocí kliknutí levým tlačítkem
myši vybereme spoj. Z nejbližšího uzlu pak dojde k tažení spoje. Při změně směru dochází k
automatickému zalamování spojů podle konkrétního nastavení programu. Po stisknutí levého
tlačítka myši dochází k fixování segmentu spoje. V případě, že klikneme levým tlačítkem
myši na další pájecí plošce, dojde k ukončení vedení spoje. To je také možné provést
příkazem Finish z kontextového menu. Zde najdeme také příkazy:
End Command – ukončení vedení spoje
Finisch – automatické ukončení návrhu spoje
Unroute segment – rozpojení jednoho segmentu spoje
Unroute – rozpojení celého spoje
Unroute Net – rozpojení všech spojů uzlu
Copy – duplikace spojového vektoru právě pokládaného spoje
Segment – přepnutí do režimu práce se segmentem
Exchange Ends – záměna koncového a počátečního bodu při
vedení spoje
Change Width – okamžitá změna šířky vedeného segmentu
Add Via – vložení prokovu
Lock/Unlock – uzamknutí a odemknutí spoje
Tack – přepojení spojového vektoru do jiného místa téhož uzlu
Change Via Type – změna použitého typu prokovu
Snap to Grid – zapínání a vypínání práce v rastru při pokládání
spojů
40
135/90/Curve/Any Angle Corners – metody vedení spojů
Obr. 40: Kontextové menu
Vylívání oblastí mědí (a nastavení termálních plošek.)
V programu je možné definovat oblasti, které budou celé vyplněny mědí, viz Obr. 41.
To je možné použitím tlačítka Obstacle z nástrojové lišty a zvolením příkazu New z
kontextového menu. Po zvolení příkazu Properties (opět z kontextového menu) se otevře
okno Edit Obstacle. V něm je třeba nastavit Obstacle Type na Cooper Pour. Poté je možné
definovat další parametry:
Width – šířka čáry vymezující obrys zóny
Obstacle Layer – vrstva, ve které bude zóna umístěná
Clearence – izolační vzdálenost mezi zónou a dalšími elektrickými objekty
Z order – priorita zóny. V případě, že bude více zón v jednom místě, bude celá zóna s vyšším
číslem. Zóna s nižším číslem bude pouze tam, kde zbude místo.
Isolate all track – způsobí dodržení izolačních vzdáleností i ke spojům elektricky spojeným se
zónou
Net Attachment – specifikace uzlu, ke kterému má být zóna elektricky připojená
Hatch Pattern – způsob vykreslování zóny
Comp Attachment – Přiřazení zóna k součástce. Při posunu součástky dojde zároveň k
posunutí zóny.
H
Obr. 41:
Vylívání mědí
Po stisku tlačítka OK je možné definovat obrys zóny. Po ukončení příkazem End
Command je oblast vylita mědí. Pájecí plošky, které patří ke stejnému uzlu jako zóna jsou
připojeny pomocí termálních plošek. Jejich vlastnosti se definují příkazem Options→Thermal
Relief Settings. Zde je možné nastavit šířku paprsků (Spoke Width), šířku prstence okolo
vrtacího otvoru (Annular over Drill) a izolační vzdálenost od rozlité mědi (Isolation Width).
Výstupy pro výrobu
Po dokončení celého návrhu je vhodné provést kontrolu návrhových pravidel. Ta je
dostupná příkazem Auto→Design Rule Check. Po ověření správnosti návrhu už zbývá pouze
generovat technologická data pro výrobu. V okně Post Process přístupném příkazem
41
Options→Post Process Setings je možné vybrat vrstvu a nastavit parametry pro výstupy, viz
Obr. 42. Přístup do okna s nastavením parametrů je možný přes kontextové menu a příkaz
Properties, viz Obr. 43.
H
H
Obr. 42:
Post Process, kontextové menu
Obr. 43:
Nastavení parametrů pro výstupy
Tímto způsobem nadefinujeme nastavení pro všechny vrstvy, ze kterých se budou
generovat výstupní data. Příkazem Prewiev je možné prohlédnout si jak bude zvolená vrstva
vygenerována do souboru. Vlastní generování technologických dat se pak spustí příkazem
Run Batch.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s postupy při návrhu desky DPS.
-Vygenerujte soubory pro souřadnicovou vrtačku!
42
Řešení:
Pro vrstvy mezi kterými exitují průchozí otvory v okně Post Process přístupném
příkazem Options→Post Process Setings zatrhneme položku Create Drill Files. Program
pak vygeneruje soubor s názvem THRUHOLE.TAP pro otvory procházející celou
deskou a soubory s názvem X_Y.TAP (kde X a Y jsou čísla vrstev) pro každou dvojici
vrstev. Zároveň je vytvořen soubor s příponou .DTS, který obsahuje seznam použitých
vrtáků. Vygenerovaná data jsou ve formátu Excellon.
- Vyjmenujte základní režimy ručního pokládání spojů a vysvětlete rozdíly mezi
nimi?
43
4 PADS – úvod
Cílem tohoto materiálu, který popisuje základní strukturu bloků programu a příkazů
používaných v jednotlivých etapách návrhu desek plošných spojů, je seznámit studenty s
komplexním návrhovým softwarem firmy PADS (PowerLogic a PowerPCB včetně
BlazeRouteru)
4.1 Základní charakteristika.
Cíle kapitoly:
-základní seznámení a orientace v pracovním prostředí PADS
Program PowerLogic pro kreslení schémat a program PowerPCB pro návrh desek
plošných spojů společně vytváří jednotné a ucelené návrhové prostředí. Oba programy mají
téměř totožné základní pracovní prostředí, sdílí společnou knihovnu součástek a používají
stejný manažér knihoven (Library Manager). Oba programy umožňují definovat nastavení
návrhových pravidel pro desky plošných spojů (Design Rules). Nastavení, definované při
kreslení schémat se potom přenese spolu s ostatními daty netlistem do navrhované desky.
Netlist, jako souhrnná databáze pro přechod do návrhového prostředí desek plošných spojů,
tak již může obsahovat podrobné informace o šířce spojů, izolačních mezerách, preferovaných
směrech a vrstvách vedení spojů, tak jak jsou známy z prostředí PowerPCB, autorouterů
Specctra nebo BlazeRouter. Nastavení těchto parametrů při tvorbě schémat může přinést
usnadnění práce, neboť je snazší se orientovat ve spojích a jejich skupinách již v editoru
schémat. Programy umožňují křížové vyhledávání součástek a spojů (cross probing) mezi
schématem a deskou plošných spojů v PowerPCB či autorouterem BlazeRouter. Přenos a
sdílení dat mezi schématem a deskou plošných spojů probíhá jednak klasickým způsobem
prostřednictvím netlistu a ECO souborů a jednak přímo pod Windows s využitím
systémových služeb OLE. V obou programech je implementován editor
makroprogramovacího jazyka Visual Basic od Microsoftu, který umožňuje editovat již
zabudované příklady makroprogramů pro automatizaci práce i psát nové makroprogramy
podle potřeby uživatele.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s názvy jednotlivých bloků komplexního návrhového
software fy. PADS.
-Zjistěte, jaké je základní nastavení izolačních mezer!
Řešení: Setup – Design Rules – Default – Clarence
44
-Jak se jmenuje program pro kreslení schémat a program pro návrh desek v
prostředí PADS?
-Co to je Netlist?
-Jaký je postup při zjišťování šířky spojů?
4.2 Základní pracovní prostředí (SHELL)
Cíle kapitoly:
-základní seznámení a orientace v programech PowerLogic a PowerPCB
-standardní nástrojová lišta, stavový řádek,
-plovoucí informační okno, nástrojový panel
Obr. 44:
Základní obrazovka, uspořádání, přehled částí
45
Jak je patrno z Obr. 44 základní obrazovka je tvořena:
Titulkový řádek obsahuje název programu a název aktuálního pracovního souboru
Řádek menu (Menu Bar) je tvořen zástupci skupin funkcí používaných při kreslení, návrhu
nebo ovládání pracovní plochy, po kliknutí levým tlačítkem myši se rozvine roletka s
příslušnými funkcemi dané skupiny
Standardní nástrojová lišta s ikonami (Tool Bar - Standard), viz Obr. 45
H
•
•
•
Obr. 45:
H
Standardní nástrojová lišta
Jednotlivé ikony reprezentují skupiny úkonů, které jsou nejčastěji v návrhovém procesu
využívány. Po kliknutí levým tlačítkem na ikonu se objeví dialogové okno, nebo plovoucí
nástrojový panel poskytující možnost další zpřesňující volby. Ikony (tlačítka) se shodnou
funkcí v obou programech mají i shodný ekvivalent v klávesové kombinaci (Open-Ctrl+O,
Save-Ctrl+S.....) PowerLogic má navíc výběrovou nástrojovou lištu (Tool Bar – Object
Selector), obsahující v levé části ikony a roletkové menu pro bližší definování výběru objektu,
v pravé části ikony pro výběr předchozích (následných) objektů či pohledů, pro OLE napojení
na PowerPCB a BlazeRouter a pro definování typu přenášených informací mezi schématem a
deskou.
Obr. 46:
Stavový řádek (Status Bar)
Stavový řádek - Obr. 46 je téměř shodný pro oba programy. V levé části zobrazuje
systémová hlášení, vpravo je informace o aktuálních přednastavených hodnotách pro tloušťky
čar, nastavení návrhového rastru a absolutních souřadnicích kurzoru vztažených k počátku
(Origin). Při přesunu objektů nebo jejich tvorbě jsou zobrazeny i relativní souřadnice vztažené
k výchozímu bodu pohybu, případně poslednímu uzlovému bodu. Nastavení velikosti rastru
usnadňuje při kreslení schémat dialogové okno Preferences/Design, vyvolané kliknutím
pravým tlačítkem myši do stavového řádku. Nastavení lze provést i pomocí zkratkových
příkazů G(n) a W(n). Při zadání se objeví dialogové okno, kde je naznačena syntaxe příkazu.
Při návrhu plošného spoje vyvolá kliknutí pravým tlačítkem myši do stavového řádku
dialogové okno Grid / Width, které umožňuje i nastavení polárního rastru (pro Radial Move).
Obdobně jako při kreslení schémat lze nastavení provést pomocí zkratkových příkazů, zde
jsou to G(x-y), GV(x-y) a W(n). Při zadání se objeví dialogové okno, kde je naznačena
syntaxe příkazu.
H
Plovoucí informační okno (Status) - Obr. 47 obsahuje systémová hlášení vztahující se k
právě prováděné činnosti, slouží k nastavení rastrového (Snap to Grid), nebo bezrastrového
návrhu. Dolní část poskytuje grafickou informaci o velikosti a poloze aktuálně zobrazeného
výřezu pracovní plochy (barevná plocha) vzhledem k obrysu výkresu (obdélníkový rámeček
na černém pozadí). Kurzorem, přesunutým do této oblasti, lze pomocí levého tlačítka myši
měnit polohu výřezu beze změny velikosti (Pan), nebo měnit i jeho velikost tak, že se
posunem myši při stisknutém pravém tlačítku vymezí oblast zobrazení (Zoom).
Zapnout/vypnout plovoucí informační okno lze z roletového menu Windows/Status, nebo
kombinací Ctrl+Alt+S.
H
46
Obr. 47:
Plovoucí informační okno (Status)
Plovoucí nástrojový panel - Obr. 48 je okno, které se otevře v PowerLogic aktivací
funkcí Drafting, Design, Busses, v PowerPCB aktivací funkcí Drafting, Design, Autodim a
ECO. Obsahuje vlastní výkonné funkce pro danou oblast. Podle zvyklostí Windows je možné
ho vlečením přemisťovat, nebo měnit jeho tvar.
H
Obr. 48:
Plovoucí nástrojový panel
Pracovní plocha zobrazuje volitelný výřez pracovní plochy, jejíž maximální rozměr činí u
editoru schémat 1400x1400mm, v PowerPCB 1400x850mm. Obsahuje značku relativního
počátku souřadného systému (Origin), ke kterému je vztažena aktuální pozice kurzoru,
případně pomocný návrhový rastr (Display Grid), který se zapíná a nastavuje v
dialogovém okně Setup/Preferences/Global, respektive Setup/Preferences/Grid v
PowerPCB. Opět lze použít i zkratkových příkazů GD(n), respektive GD(x y) PowerPCB umožňuje, narozdíl od PowerLogic, zvolit různé měrné soustavy a nastavení
rozdílných rastrů v osách X a Y.
Nastavení systémových parametrů a uživatelského prostředí. Systémové parametry jsou
skupinou údajů jejichž nastavení ovlivňuje celý návrhový systém, nebo skupinu funkcí.
Patří sem velikost a vzhled pracovní plochy, nastavení návrhového a pomocného rastru,
tvar kurzoru, velikost použitých textových řetězců apod.
Nastavení barev pro zobrazení jednotlivých objektů (barevného schéma pro návrhové
prostředí ve schématu) umožňuje Setup/Display Colors - Obr. 49.
H
47
Pomocí dialogového okna je možno vytvořit i
několik barevných schémat a uložit je pod různými
názvy. Aktuálně nastavené barevné schéma je uloženo v
databázi návrhu. Modifikovaný obsah má dialogové
okno pro nastavení barevného schématu objektů a
viditelnosti jednotlivých atributů v editoru součástek.
Obr. 49:
Nastavení barev
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s pracovním prostředím programů PowerLogic a
PowerPCB.
-Nastavte bezrastrové kreslení pomocí myši (vypněte Snap to Grid)
Řešení: Kurzor na okénko u nápisu Snap to Grid kliknout levým tlačítkem.
Prostorové kreslení je vypnuto, když je okénko prázdné
-Jaká je klávesová kombinace pro uložení souboru?
-Kdy se zobrazují ve stavovém řádku i relativní souřadnice?
-Jaký je maximální rozměr pracovní plochy v PowerPCB?
-Nastavte v pomocí klávesové kombinace kreslící mřížku (v PowerLogic) 50 mils!
-Klávesovou kombinací zapněte (vypněte) plovoucí informační okno!
4.3 Ovládání základních funkcí.
Cíle kapitoly:
-orientace v možnostech ovládání programů PowerLogic a PowerPCB
- Načtení a uložení souboru, import a export dat, Kreslení, tvorba textu
Programy PowerLogic i PowerPCB umožňují ovládat většinu funkcí alternativně,
několika různými způsoby – např. z roletového menu programu, pomocí ikon, nebo pomocí
kontextového menu. Kontextové menu se přivolá kliknutím pravého tlačítka myši v
pracovním prostoru. V základní podobě, pokud není nic vybráno, obsahuje toto menu sadu
základních povelů k výběru objektů.
Načtení a uložení souboru je možno provést funkcemi New, Open, Save a Save As z
roletového menu File, nebo kliknutím na příslušnou ikonu z nástrojové lišty. Při užití funkce
New pro tvorbu nového schéma je načtena původní konfigurace a nastavení parametrů
uložené v souboru Default.txt. Použití funkce New v PowerPCB vyvolá dialogové okno, ve
kterém lze volit buď původní konfiguraci a nastavení parametrů (System Default Start-up
File), nebo uživatelem nadefinované nastavení. Při načtení schématu (soubor s příponou .sch),
nebo desky (soubor s příponou .pcb) funkcí Open, případně jeho novém uložení funkcí Save
48
As, se zobrazí okno, pomocí kterého je možné nalistovat zdrojový, nebo cílový adresář.
Funkce Save automaticky přepíše již existující soubor na jeho původním místě. Programy
PowerLogic i PowerPCB provádí automatické ukládání rozpracovaného návrhu do záložních
souborů. Jejich počet a interval ukládaní se nastaví pomocí Setup/ Preferences / Global z
roletového menu.
Funkce pro import a export dat (Import, Export) umožňují načtení a uložení dat ve
formátu ASCII (ASCII Files). Vzhledem k tomu, že programy umožňují selektivní výběr dat
z návrhu, lze této funkce využít při přenosu dat do vyšší nebo nižší verze, viz Obr. 50
H
Numerická klávesnice. Při vypnutém NumLock na klávesnici
je možné využívat i klávesy v pravé (numerické) části
klávesnice takto:
Klávesa PgUp =
přiblížení obrazu 2x
Klávesa PgDn =
oddálení obrazu 2x
Klávesa Home =
celý výkres
Klávesa End
=
výběr zobrazené plochy tažením myši
Obr. 50:
Nastavení typu dat pro export
Obr. 51:
Drafting Toolbox
Kreslení, tvorba textu (Drafting Toolbox), viz Obr. 51 je panel s nástroji pro tvorbu
doplňujících textových řetězců (Add Text), pomocných čar, oblouků, mnohoúhelníků, kružnic
(Create 2D Lines), jejich úpravu (Modify 2D Lines), vytváření ucelených objektů z čar a
textových řetězců, načtení těchto objektů z knihovny a jejich uložení do knihovny. Tento
plovoucí nástrojový panel, lze otevřít i volbou Window/Drafting Toolbox v roletovém menu.
Objekty vytvořené pomocí těchto nástrojů nemají přímý vztah k elektrickému zapojení. V
PowerPCB je nástrojový panel obdobný, navíc umožňuje vytvořit obrys desky (Board
Outline).
H
Editor součástek (Part Editor) tvoří samostatný modul. Umožňuje v PowerLogic
vytvářet a modifikovat schematické značky součástek (CAE Decal), přiřazovat jim příslušné
atributy, modifikovat napájecí, zemnící a odkazové symboly, přiřazovat fyzická pouzdra
součástkám (PCB Decal), v PowerPCB vytvářet a modifikovat pouzdra součástek (PCB
Decal). Knihovna součástek zahrnuje tři vzájemně propojené části:
• Part Types - souhrn elektrických informací o součástce (zařazení do logické skupiny,
její název a určení, popis zapojení napájecích a zemnících vývodů, popis a přiřazení
parametrů vývodům, přiřazení schématické značky (CAE Decal) a fyzického pouzdra
(PCB Decal)
• CAE Decal - obecná schématická značka, reprezentující součástku ve schématu,
vytvářeném pomocí editoru schémat PowerLogic, tuto obecnou značku mohou
používat příbuzné součástky, teprve přiřazení vývodů schématické značky k vývodům
fyzického pouzdra vznikne určitá součástka.
• PCB Decal - grafická reprezentace fyzického pouzdra součástky (footprint), používaná
v návrhovém systému desek plošných spojů PowerPCB. V editoru součástek
programu PowerLogic lze pouze měnit přiřazení součástky k již existujícímu pouzdru,
49
nové pouzdro je vytvářeno v editoru návrhového systému desek plošných spojů
PowerPCB.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s ovládáním základních funkcí programů
PowerLogic a PowerPCB.
-Zjistěte interval ukládání záloh
Řešení: Setup – Preference – záložka Global, číslo „interval“ je čas v minutách
-Co je to kontextové menu?
-Které vzájemně propojené části obsahuje knihovna součástek?
-Zvětšete oblast kolem vybraného objektu 4x!
-Spusťte editor pro tvorbu textu!
4.4 Knihovny (Libraries)
Cíle kapitoly:
-základní seznámení a orientace v problematice knihoven
-manažer knihoven, editace obsahu knihoven, uživatelská knihovna
PowerLogic a PowerPCB sdílí společné knihovny a jejich manažer (Library Manager).
Po volbě File/Library se v obou programech otevře shodné dialogové okno manažeru - Obr.
52.
H
Pomocí něj lze listovat v knihovnách a pracovat s objekty v jednotlivých částech
knihoven. Editovat, případně vytvářet nové objekty, je možné pouze v aktuálně otevřené
knihovně. Součástky mohou být uspořádány do knihoven libovolným způsobem. Standardně
dodávané knihovny jsou rozděleny podle výrobců elektronických součástek (AMD, Motorola,
Intel apod.) a na univerzální (Common). Uživatel si pochopitelně muže nadefinovat vlastní
uživatelskou knihovnu pod svým jménem. Součástí knihoven je již jedna knihovna nazvaná
User, která je prázdná a má sloužit jako uživatelská knihovna. Tato knihovna se při instalaci
nové verze programu nepřepíše.
Obr. 52:
manažer knihoven
50
Každá knihovna může obsahovat údaje ve čtyřech oblastech:
Decals - grafický popis fyzických pouzder součástek (footprint), tuto oblast knihovny lze v
editoru schémat pouze prohlížet.
Parts - popis vnitřního elektrického uspořádání, přiřazení vývodů, schematických značek,
pouzder a doplňujících informací ke každé součástce
Lines - 2D objekty, obrysy standardních desek, značky, rámečky apod.
CAE - schématické symboly součástek používané pro kreslení schémat.
V panelu Library je možné listovat názvy přístupných knihoven. Pro hledání objektu lze
využít volbu ALL Libraries, která zpřístupní současně obsah všech knihoven. Při této volbě
lze obsah knihoven pouze prohlížet, ne editovat, nebo vytvářet nové objekty. Seznam
dostupných knihoven je možné upravovat. Pomocí panelů New Lib a Lib List je možné
upravovat seznam použitelných knihoven. Funkce New Lib umožňuje nadefinovat novou
knihovnu, nebo provést inicializaci stávající knihovny (vyprázdní její obsah). Po kliknutí na
tlačítko Lib. List se otevře dialogové okno Library List pro nastavení cest k vytvořeným
knihovnám, nastavení jejich pořadí, které určuje jak jsou otevírány při hledání objektů a dále
umožňuje nastavení jejich dalších parametrů.
Obr. 53:
Knihovny
Line Items Availible - knihovna obsahující objekty typu
2D Line
Read Only - pouze ke čtení (nastavuje se správcem
souborů operačního systému)
Shared - sdílení knihoven (v počítačové síti)
Allow Search - zpřístupní knihovnu pro hledání
součástek, nebo jejich načtení do návrhu DPS
Editace obsahu knihoven
Manažér knihoven obsahuje nástroje, pomocí kterých lze spustit proces tvorby (New),
nebo úpravy (Edit) objektu v knihovně. Objekt je možné vymazat (Delete) a kopírovat
(Copy). Manažér umožňuje i import a export vybraného obsahu knihovny, případně vytvořit
soubor se jmenným seznamem objektů v knihovně (List to File), viz Obr. 54. Použitelnost
těchto nástrojů závisí na typu vybraného objektu.
H
Obr. 54:
Editace obsahu knihoven
51
Přehled funkcí:
New - spustí proces tvorby objektu. Tato funkce je přístupná pro tvorbu fyzického pouzdra
součástky -PCB Decals pouze v editoru návrhového systému desek plošných spojů
(PowerPCB) a naopak pro tvorbu schematického symbolu -CAE Decals pouze v editoru
schémat. V obou editorech jsou přístupné funkce pro tvorbu pomocných objektů (Lines) a
součástek (Parts). Objekty Typu Lines lze vytvářet pomocí nástrojů z panelu Drafting v
editoru součástek. V případě tvorby objektu typu Parts se otevře dialogové okno pro tvorbu a
editaci elektrických atributů. Při tvorbě schematického symbolu CAE Decals nebo pouzdra
součástky PCB Decals je aktivován editor součástek
Edit - obsah a použití je totožné s funkcí New, rozdíl spočívá v tom, že nevytváříme nový
objekt, ale upravujeme stávající, který byl vybrán v knihovně.
Delete - odstraní vybraný objekt, nebo vybranou skupinu objektů z kterékoliv oblasti
knihovny.
Copy - umožňuje zkopírovat vybraný objekt pod novým názvem.
Import - pomocí této funkce lze importovat objekty z jiné knihovny, předpokladem je
existence příslušného ASCII souboru vytvořeného funkcí Export.
Export - umožňuje exportovat vybraný obsah knihovny do ASCII souboru.
List to File - vytvoří soubor se jmenným seznamem objektů ve vybrané knihovně
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s knihovnami programů PowerLogic a PowerPCB.
-Vyvolejte manager knihovny
Řešení: roletové menu File - Library
-Lze v PowerPCB editovat schematické symboly součástek (CAE Decal)?
-Jaké nástroje obsahuje manager knihoven?
-Jak jsou rozděleny standardně dodávané knihovny?
-Povolte sdílení knihoven v počítačové síti!
-Odstraňte z knihovny součástku ADC80 Analog Device
4.5 Definování návrhových pravidel (Design Rules, Layer Definition)
Cíle kapitoly:
-definování globálních návrhových parametrů,
-definování návrhových pravidel pro skuliny spojů, pro jednotlivé spoje,
-nastavení vrstev pro tvorbu DPS, export a import návrhových pravidel
Modul pro definování návrhových pravidel pro desky plošných spojů (Design Rules),
viz Obr. 55 je identický v obou editorech. Program PowerLogic umožňuje detailní
definování návrhových pravidel již v procesu tvorby elektrického schématu. Program
PowerLogic umožňuje provádět i některá další nastavení týkající se návrhu desky plošných
spojů již při tvorbě schématu a tato nastavení zahrnout do netlistu pro přenos do návrhového
prostředí desek plošných spojů programu PowerPCB . Např. pomocí funkce Setup/Layer
H
52
Definition je možné nadefinovat elektrické a dokumentační vrstvy pro tvorbu desek plošných
spojů.
Návrhová pravidla lze nastavit selektivně pro jednotlivé hierarchické úrovně návrhu.
Globálně pro všechny spoje (Default), nebo pro charakteristické skupiny spojů (Class),
případně je podrobně definovat až na úroveň jednotlivého spoje (Net). Nejvyšší váhu mají
pravidla přiřazená jednotlivému spoji, nižší pravidla pro skupinu spojů a nejnižší váhu mají
pravidla globální.
Obr. 55:
•
Design Rules
Nastavení globálních návrhových parametrů (Default)
Obr. 56:
Default Rules
Návrhová pravidla lze globálně stanovit pro celou desku boxem Default z dialogového
okna Rules, viz Obr. 56.
H
Při volbě Default, jsou parametry vztaženy na všechny spoje, kterým nebyly přiřazeny
individuální parametry (Class, Nets). Není tedy prováděn jejich výběr a zobrazí se dialogové
okno volby typu návrhového parametru (Clearance, Routing, Hi Speed) a ikona pro tvorbu
hlášení o nastavených parametrech (Report). Po výběru typu parametrů pro editaci se zobrazí
okno pro nastavení jejich hodnoty.
Clearance - izolační vzdálenosti a šířka spojů.
Panel Clearence, Obr. 57 umožňuje definovat
minimální
izolační
vzdálenosti
mezi
jednotlivými objekty v návrhu desky (spojspoj, spoj-vývod, apod.) a minimální,
doporučenou a maximální šířku spoje při jeho
tvorbě.
Obr. 57:
Clearance
Routing Rules - pravidla pro optimalizaci vedení spojů na desce plošných spojů.
Umožňují nastavit metodu minimalizace délky spojů, typ průchodu mezi vrstvami,
povolit, případně zakázat automatickou tvorbu a editaci spoje (Routing), určit priority při
tvorbě spojů a vrstvu na které má být veden.
53
Length Minimization - metoda minimalizace délky spojů
Routing Options - nastavení parametrů pro tvorbu spojů
Copper Sharing - povolí tvorbu T spojů
Auto Route - povolí tvorbu spojů autorouterem
Allow Ripup, Alow Shove - povolí zvednutí, posunutí
spoje autorouterem
Priority - nastavení pořadí při tvorbě spojů (0 -100, 100
má nejvyšší prioritu)
Layer Biasing - výběr vrstev povolených pro tvorbu spojů
Vias - povolený typ průchodů mezi vrstvami
Obr. 58:
Routing Rules
HiSpeed Rules - Doplňkové speciální parametry pro tvorbu signálových spojů s vysokým
taktovacím kmitočtem (HiSpeed Rules), umožňují nastavit parametry z hlediska
souběžného vedení spojů, jejich vzájemné kapacity, impedance a zpoždění signálů, Obr.
59. Jsou v návrhovém systému desek plošných spojů PowerPCB používány modulem
EDC (Electro Dynamic Checking), kontrolujícím dynamické parametry navržených
spojů.
H
Obr. 59:
•
HiSpeed Rules
Nastavení návrhových pravidel pro skupiny spojů (Class) a spoje (Nets)
Detailní nastavení návrhových pravidel, specifikované do úrovně skupin spojů,
případně jednotlivých spojů, se provádí u složitých zapojení desek, kde je nutné postihnout i
elektrodynamické parametry průchodu signálů (různá struktura signálových toků, délky
logických větví pro rozvod taktovacích signálů s vysokým kmitočtem apod.). Nastavení
probíhá stejným způsobem jako při globálním nastavení. V okně Rules však místo Default
zvolíme druh objektu (Class, Nets), tím otevřeme příslušná okna pro nadefinování skupiny
spojů, nebo označení spoje.
•
Definování návrhových pravidel pro skupiny spojů (Class)
V okně Class Rules, Obr. 60 je možné nastavit název vytvářené skupiny (Class Name)
a přidat ho do seznamu (Class). Obsah skupiny je definován v panelu Nets, kde jsou příslušné
spoje vybrány do skupiny. Tyto skupiny spojů mohou např. obsahovat spoje se stejným
charakterem přenášených signálů (datové spoje, adresové spoje). Písmena (C), (R), (H)
zobrazená za Class, nebo Nets značí, že těmto objektům již jsou přiřazeny vlastní návrhová
pravidla a již se na ně nevztahuje globální (Default) nastavení. Po nadefinování je možné
skupinám přiřadit jednotlivé typy parametrů (Clearance, Routing, HiSpeed) jako při
nastavování globálních parametrů.
H
54
Obr. 60:
•
Class Rules
Definování návrhových pravidel pro jednotlivé spoje (Nets)
V dialogovém okně Net Rules, Obr. 61 je seznam všech spojů v návrhu (Nets), po
výběru požadovaného spoje a kliknutí na ikonu reprezentující typ definovaného parametru, je
možné tento parametr individuálně nastavit pro vybraný spoj.
H
Obr. 61:
•
Net Rules
Nastavení vrstev pro tvorbu desky plošných spojů (Layers)
Funkce umožňující nadefinovat elektrické a dokumentační vrstvy pro tvorbu desek
plošných spojů, je shodná v obou editorech. Po volbě Setup/ Layer Definition se objeví
dialogové okno Layers Setup, Obr. 62. s položkami:
Name - název vrstvy desky
Electrical Layer Type - volba typu vrstvy:
-strana pro montáž součástek (Component),
-strana spojů (Routing),
-vrstva napájecí (CAM Plane),
-preferovaný směr tažení plošných spojů (Routing Direction) pro danou vrstvu.
V případě CAM Plane naskočí ikona Assign Net, umožňuje vnitřním napájecím a
zemnicím vrstvám (Plane) přiřadit názvy sítí spojů.
H
Obr. 62:
55
Layers Setup
Electrical Layers umožní nastavit a měnit počet vrstev desky:
-Modify - umožňuje zvětšit či zmenšit počet elektrických vrstev v návrhu (min. 2)
-Reassign - přiřazení vrstev po modifikaci jejich počtu
-Thickness – umožní nastavit tloušťku mědi a dielektrickou konstantu pro danou vrstvu
desky
• Export a import návrhových pravidel
Návrhová pravidla pro tvorbu desek plošných spojů (Design Rules) mohou být
přenesena do návrhu desky jako součást Netlistu, nebo exportována samostatně. Tato volba je
provedena při tvorbě Netlistu. Samostatně je možné pravidla exportovat ve formě ASCII
souboru pomocí volby Tools/Export Rules to PCB. V prostředí návrhového systému desek
plošných spojů Power-PCB je tento soubor načten funkcí pro import souborů. Obdobně je
možné provést import návrhových pravidel do editoru schémat volbou Tools/Import Rules
from PCB a načtením příslušného ASCII souboru. Významné zjednodušení tohoto procesu
přináší využití zabudované OLE automatizace. Pomocí funkce Tools/OLE PowerPCB
Connection je možné vytvořit přímé propojení mezi příslušnými návrhovými databázemi v
editoru schémat a návrhovém systému desek plošných spojů a pomocí záložky Design a
panelů Rules to PCB a Rules from PCB provádět export a import návrhových pravidel,
případně provádět synchronizaci databázi.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s návrhovými pravidly při tvorbě DPS.
-Nastavte v editoru schémat doporučenou šířku spojů 20 mils pro všechny spoje.
Řešení: Setup – Design Rules - … - Default – Clarence. V okně Recommended
(Trace Width) přepsat údaj na 20 (Pozn.: Minimal <= 20, Maximal >=20),
viz Obr. 57: Clearance
H
-Je možné nadefinovat elektrické vrstvy v obou editorech a jak?
-Co umožňuje modul Rules?
-Nastavte základní izolační mezeru 13 mils již při kreslení schematu!
-Povolte routování pouze na spodní straně spojů (Bottom)!
4.6 Sdílení a přenos dat mezi programy, tvorba výstupních souborů a
hlášení.
Cíle kapitoly:
-funkce ECO,
-přenos změn ze schématu do návrhu desek (a zpětný přenos),
-OLE sdílení a přenos dat mezi Win aplikacemi,
-základní seznámení s tvorbou výstupních souborů a hlášení pomocí Visual Basic
56
•
Přenos anotačních souborů mezi schématem a návrhem plošných spojů (ECO)
Funkce ECO (Engineering Change Order), tedy provádění změn v zapojení,
zabezpečuje záznam a přenos všech změn v elektrickém zapojení, provedených při návrhu
desky plošných spojů (např. změna referenčních názvů součástek, záměna ekvivalentních
hradel a vývodů), zpět do schématu (zpětná anotace), nebo umožňuje přenést změny v
zapojení ve schématu (např. přidání a odstranění součástky, přejmenování součástky, záměna
součástky včetně editací pouzdra, přidání a odstranění spoje, propojení a přejmenování sítě
spojů) do prostředí návrhu desek plošných spojů (přímá anotace). Návrhový systém desek
plošných spojů PowerPCB automaticky zaznamenává prováděné změny do anotačního
souboru (.eco). Přenos dat z anotačního souboru do editoru schémat je závislý na druhu
používaného programového vybavení a probíhá automaticky, nebo je anotační soubor po
spuštění editoru schémat příslušnou funkcí importován do schématu.
Obdobně jako při přenosu návrhových pravidel, lze pro automatizovaný přenos
anotačních dat u programů PowerLogic a PowerPCB využívat služby OLE, spuštěné z
PowerLogic pomocí funkce Tools / OLE PowerPCB Connection a v naskočeném okénku
funkce Design - Synchronize PCB pro dopřednou anotaci, nebo Synchronize SCH pro
zpětnou anotaci .
•
Přenos změn ze schématu do návrhu
Funkce Tools/Forward ECO to PCB umožňuje vytvořit anotační soubor pro přenesení
změn ze schématu do databáze návrhu desky plošných spojů. Tento soubor obsahuje
informace o všech změnách ve schematu (např. přidání / odstranění součástek, změně jejich
referenčních názvů nebo typů, přidání /odstranění spojů, případně jejich přejmenování, změna
pouzdra součástky na desku, atd.). Po spuštění funkce je nutno zadat název vytvářeného
anotačního souboru (.eco), potom jsme vyzváni k zadání názvu původního schéma. Potom
systém automaticky vyhodnotí rozdíly mezi aktuálně otevřeným upraveným schématem a
původním. Změny jsou uloženy do souboru, který je potom importován v návrhovém systému
desek plošných spojů PowerPCB. Porovnání schémat pro tvorbu anotačního souboru je
možné provést i přímo, zadáním příslušných názvů bez jejich otevření.
•
Přenos změn z návrhu desky do schématu
Změny z návrhu desky plošných spojů do schématu jsou přenášeny pomocí funkce
Tools/Backward Annotate from PCB, rozsah přenášených změn je omezen na změnu
referenčních názvů součástek a záměnu ekvivalentních hradel a vývodů součástek. Po načtení
výchozího schématu a aktivaci funkce, jsme vyzváni k zadání názvu anotačního souboru
(.eco), vytvořeného návrhovým systémem desek plošných spojů. Po jeho zadání jsou změny
načteny a zobrazeny ve schématu.
•
OLE sdílení a přenos dat mezi schématem a dalšími programy
PADS programy PowerLogic i PowerPCB plně využívají možností Windows
operačního systému, ke kterým patří i OLE (Object Linking and Embedding) automatizace,
umožňující přímou komunikaci a přenos dat mezi současně spuštěnými Windows programy,
které OLE podporují. Tím je zajištěn nejenom přímý přenos dat mezi kreslením schematu a
návrhem plošných spojů v obou směrech, ale i přenos dat z/do jiných Windows programů,
podporujících OLE automatizaci. Uživatel PADS programů má k dispozici nástroje, pomocí
kterých si může vytvořit napojení i na jiné či vlastní programy. Stručný návod a příklady
vlastních aplikací jsou uvedeny na CD programů PADS pod OLE. PowerLogic je tzv. OLE
dokument server. Praktické využití OLE automatizace u PADS programů umožňuje např.
přímé křížové vyhledávání a zobrazení objektů (tzv. cross-probing) mezi kreslením schematu,
návrhem desky či autorouterem desky, anotace změn mezi schématem a deskou v obou
57
směrech, porovnání schematu a desky za účelem zjištění rozdílů mezi nimi, vyhledávání
součástek a spojů ze schematu na desce a naopak (cross-probing), přenosu návrhových
pravidel mezi schématem a deskou, atd.
OLE automatizace umožňuje rovněž přímé vkládání souborů vytvořených v jiných
Windows aplikacích do PowerLogic, či jejich vytvoření a editaci přímo v PowerLogic (jako
by byly vytvářeny v jiných aplikacích) povelem Edit - Insert Object. Takto lze např. vložit do
schematu logo vytvořené v PaintBrush, nebo rozpisku vytvořenou v Excelu, textové
poznámky zhotovené ve Wordu, či dokonce desku vytvořenou v PowerPCB (Edit –Insert
PowerPCB Object).
•
Propojení a přenos dat mezi schématem a deskou pomocí OLE
Po aktivaci funkce Tools/OLE PowerPCB Connection v programu PowerLogic (nebo
ikony OLE PowerPCB Connection a Properties vpravo dole) se otevře dialogové okno, jehož
obsah závisí na tom, je-li současně spuštěn program Power-PCB, nebo nikoliv. V případě, že
jsou oba programy spuštěny, dojde automaticky k propojení návrhů. Jinak se objeví dotaz, zda
chceme provést propojení s nově otevřeným návrhem desky plošných spojů, nebo s již
existujícím. Po zadání volby je automaticky spuštěn program Power-PCB a v něm
požadovaný návrh. Zároveň dojde k propojení návrhů a otevření dialogového okna se
záložkami pro nastavení a aktivaci jednotlivých procesů (Selection, Design, Document,
Preferences).
Přenos výběru objektů z návrhu desky do schématu (Selection)
Receive Selection – pro zpětný přenos vybraných objektů na desce do schematu musí
být políčko Receive Selection odškrtnuto.
Přenos dat mezi návrhovými databázemi (Design)
Záložka Design sdružuje celou řadu nástrojů pro efektivní přenos dat mezi schématem a
deskou plošných spojů. Tyto funkce umožňují přenášet anotačních soubory mezi schématem a
deskou v obou směrech (Synchronize), návrhových pravidel (Rules), netlistu (Netlist) a
porovnávat desku se schématem (Compare).
--Compare PCB - provede porovnání ASCII souborů (Check ASCII) reprezentujících netlisty
aktuálně otevřených návrhů v editoru schémat a návrhovém systému desek plošných spojů. V
případě rozdílů vytvoří hlášení ve formě souboru, který se otevře v nadefinovaném textovém
editoru.
--Synchronize PCB - slouží k automatické anotaci vpřed (Forward ECO to PCB), tedy
přenosu změn ze schématu do návrhu desky. Podobně jako u funkce Compare je provedeno
porovnání netlistů, potom však dojde k automatické úpravě databáze v návrhu desky, tak aby
na desce byly akceptovány všechny změny provedené ve schematu.
--Synchronize SCH - slouží k automatické zpětné anotaci (Backward ECO to SCH), tedy
přenosu změn z desky do schématu. Podobně jako u funkce Compare je provedeno porovnání
netlistů, potom však dojde k automatické úpravě databáze ve schematu, tak aby byly
akceptovány všechny změny provedené na desce.
Poznámka: V případě přidání součástky na desce se tato změna ve schematu provede
tak, že program přidá další stránku schematu, na kterou individuelně umístí nové součástky z
desky, jejichž napojení ve schematu se realizuje pomocí Off page labels. Toto je elektricky
správné zapojení, které se však musí dodatečně upravit, aby mělo charakter vizuálně dobrého
schematu.
58
--Rules To PCB, Rules From PCB - funkce umožňují automatický obousměrný přenos
návrhových pravidel mezi aktuálně otevřenými návrhy v programech PowerLogic a
PowerPCB.
--Send Netlist - slouží k automatickému přenosu netlistu ze schématu do návrhového prostředí
desek plošných spojů
-Výběr dokumentu pro propojení (Document)
Záložka Document slouží k výběru dokumentu (.pcb) v návrhovém systému desek
plošných spojů PowerPCB, se kterým bude realizováno propojení v rámci OLE. Propojení je
možné provést s již existujícím návrhem, nebo pomocí panelu New vytvořit a otevřít návrh
nový.
-Nastavení doplňkových parametrů (Preferences)
Pomocí záložky Preferences je možné nastavit, zda při přenosu dat mezi schématem a
deskou budou přenášeny také atributy součástek a spojů.
•
Tvorba a editace vložených objektů
Přímo v prostředí editorů lze vytvářet kombinované dokumenty vložením objektů z
jiných programů využívajících také OLE služby. Těmito objekty mohou být např. textový
soubor programu Microsoft Word obsahující rozpisku či poznámky k návrhu, tabulka
programu Microsoft Excel s rozpiskou součástek, firemní logo vytvořené v PaintBrush, atd.
Tyto vložené objekty mohou být na pracovní ploše zobrazeny v okně s nastavitelným
rozměrem a konkrétním obsahem, nebo pouze ikonou jako svým zástupcem. Každý objekt je
možno propojit se zdrojovou aplikaci a tímto způsobem zajistit automatické provádění
případných změn. Vkládat je možné již existující objekt, nebo objekt nový, který bude
vytvořen přímo v návrhovém prostředí editoru schémat využitím nástrojů poskytnutých
zdrojovou aplikací. Vložený objekt lze snadno editovat. V případě, že dojde ke zrušení
propojení se zdrojovou aplikací stává se vložený objekt objektem statickým a není možné již
upravovat jeho obsah.
•
tvorba výstupních souborů a hlášení pomocí Visual Basic
Výstupní soubory a hlášení umožňují v závěrečné etapě návrhu vytvořit data pro
přechod do dalších návrhových etap, případně vytvořit hlášení obsahující požadované
informace o návrhu. Tato hlášení je možné generovat jednak již napevno zabudovanými
funkcemi, nebo pomocí dodávaných či uživatelských skriptů psaných ve Visual Basic. Visual
Basic skripty umožňují generovat hlášení přesně podle požadavků uživatele. Celý návrhový
systém má zabudovaný Microsoft program VisualBasic, umožňující vytvářet uživatelské
aplikace. Program již obsahuje celou řadu napsaných praktických aplikací i příkladů pro psaní
nových. Zabudovaný editor Visual Basic umožňuje editovat dodané skripty i psát nové.
Pomocí Visual Basic má uživatel přístup k většině informací v databázích návrhového
systému, které lze dále zpracovat podle potřeby. Visual Basic skripty mají koncovku .BAS.
Přístup k Visual Basic skriptům i editoru je přes funkci v roletkovém menu Tools - Basic
Scripting. V naskočeném roletkovém podmenu jsou záložky Basic Scripts a Basic Editor.
Editor pro VB skripty používá Sax Basic Engine, který usnadňuje práci při vytváření a
editování Visual Basic skriptů, protože používá již připravené makropovely.
Zvláštní skupinu výstupních souborů tvoří dokumentace (Print/Plot, resp.CAM). Funkce
File-Print/Plot z roletového menu, slouží ke tvorbě výstupní dokumentace v editoru schémat
PowerLogic. CAM procesor (funkce File-CAM a File-CAM Plus z roletkového menu) slouží
59
k tvorbě dokumentace a výrobních podkladů v návrhovém systému desek plošných spojů
PowerPCB.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s možnostmi přenosu dat a jejich sdílení, seznámili
jste se dále s tvorbou výstupních souborů a hlášení pomocí Visual Basic.
-1. Proveďte změnu ve schematu (přejmenujte součástku) a pomocí anotačního
souboru *.eco ji přeneste do návrhu desky plošných spojů
Řešení: Ve schematu provedete požadované změny a schema uložíte pod novým názvem
(Save As). Potom aktivujete funkci Tools – Forward ECO to PCB, zadáte název
vytvářeného anotačního souboru (.eco) a název původního schematu. Tím jsou
změny uloženy do souboru, který se importuje do PowerPCB.
-2. Změňte atribut value na 2k2 u součástky R2 ve schematu DEMO.SCH pomocí
skriptu
Řešení: načíst DEMO.SCH, označit R2, roleta Tools – Basic Scripting – Modify
Atributes – Run. V okně nalistovat atribut „Value“, hodnotu na 2k2, <OK>
-Co umožňuje funkce ECO?
-K čemu se využívá OLE služeb systému Windows?
-Jak mohou být na ploše zobrazeny vložené objekty?
-K čemu slouží funkce Print – Plot, resp. CAM a CAM Plus?
60
5 Editor elektrických schemat PowerLogic.
5.1 Základní obrazovka, uspořádání, přehled částí, uživatelské prostředí
Cíle kapitoly:
-základní seznámení a orientace v pracovním prostředí PowerLogic,
-titulkový řádek, řádek menu,
-standardní nástrojová lišta, výběrová nástrojová lišta,
-plovoucí informační okno, plovoucí nástrojový panel,
-nastavení systémových parametrů, nastavení uživatelského prostředí
-využívání kontextového menu,
-otevření, uložení, import, export souboru,
-práce s objekty ve schématu
-pohledy, změna velikosti výřezu
Obr. 63:
•
•
•
•
•
•
Základní obrazovka
Základní obrazovka je rozdělena na tyto částí:
Titulkový řádek - obsahuje název programu a název aktuálního pracovního souboru.
Řádek menu (Menu Bar) je tvořen zástupci skupin funkcí používaných při návrhu, nebo
ovládání pracovní plochy, po kliknutí levým tlačítkem myši se rozvine roletka s
příslušnými funkcemi dané skupiny
Standardní nástrojová lišta s ikonami (Tool Bar - Standard), Obr. 64.
Výběrová nástrojová lišta s ikonami (Tool Bar – Selector), Obr. 65.
Stavový řádek, Obr. 66
Plovoucí informační okno, Obr. 67.
H
H
H
H
•
•
61
Plovoucí nástrojový panel, Obr. 68.
Pracovní plocha
Obr. 64:
H
Standardní nástrojová lišta
Jednotlivé ikony umožňují otevřít dialogové okno, nebo plovoucí nástrojový panel
poskytující možnost další zpřesňující volby:
Open (Ctrl+O) - otevření souboru (s příponou .SCH )
Save (Ctrl+S) - uložení souboru (pod původním názvem s příponou .SCH)
Sheet Select (SCHn, kde n=číslo listu schematu) - volba aktuálně vytvářeného listu schématu
umožní měnit zobrazení jednotlivých listů schématu v případě, že je schéma rozpracováno na
více listech
Select - ukončení aktivace jiné zapnuté funkce (Copy, Move, Delete), výběr objektu(ů) ve
schematu kurzorem.
Copy, Move, Delete - funkce pro kopírování objektů, přesun objektů a pro odstranění objektů.
Query/Modify - funkce pro editaci objektů. Aktivuje dialogové okno pro editaci objektu. Jeho
obsah je závislý na typu objektu. Poskytuje široké možnosti úprav jednotlivých prvků
schématu.
Drafting - souhrn funkcí pro ne-elektrické kreslení obsahuje nástrojový panel s funkcemi pro
kreslení 2D objektů a tvorbu textových řetězců bez vazby na elektrické zapojení (Netlist).
Obsahuje funkce pro načtení, případně uložení těchto objektů do knihoven.
Design - souhrn hlavních funkcí pro tvorbu elektrických schémat obsahuje nástrojový panel s
funkcemi pro vkládání součástek, tvorbu spojů, editaci součástek, tvorbu hiearchických
schémat, záměnu referenčních názvů a vývodů součástek
Busses - souhrn funkcí pro tvorbu a úpravu sběrnic sdružuje nástroje pro tvorbu a úpravu
sběrnicových spojů
Zoom (Ctrl+W) - ovládání výřezu pracovní plochy umožňuje pomocí myši zvětšovat,
zmenšovat, případně posouvat aktuálně zobrazený výřez pracovní plochy
Sheet Border (Ctrl+B) - úplný náhled na schéma provede automatickou úpravu zvětšení tak,
aby byl zobrazen úplný formát schématu
Redraw (Ctrl+D) - překreslí obsah obrazovky a upraví viditelnost objektů při jejich
přesouvání, nebo vymazání,
Obr. 65:
Výběrová nástrojová lišta
Výběrová nástrojová lišta s ikonami (Tool Bar – Object Selector), viz Obr. 65 obsahuje
v levé části ikony a roletkové menu pro bližší definování výběru objektu, v pravé části
obsahuje ikony pro výběr předchozích pohledů a OLE napojení na PowerPCB a BlazeRouter:
Group Selector - výběr skupiny objektů, zahrnující jakýkoliv objekt ve schematu
Parts Filter - výběr součástky
Gates Filter - vyběr jednotlivého bloku (Gate) součástky
Nets Filter - výběr spoje (Net)
Pins Filter - výběr vývodu součástky
H
62
Selection List – roleta seznamu vybraných objektů vybraných jinými nástroji než „ Group
Selector “. Umožňuje z dané skupiny vybírat individuelně jednotlivé objekty, ale daná
skupina objektů se tím nezruší.
Previous Object - výběr předcházejícího objektu.
Next Object - výběr následujícího objektu.
Previous View - návrat k předchozímu pohledu na pracovní plochu.
Next View - návrat k následujícímu (po vybraném předcházejícím) pohledu.
Connect to PowerPCB - OLE napojení na PowerPCB umožní návrh desky v PowerPCB tím,
že otevře nový návrh desky (New) nebo již rozpracovaný návrh (Open) v PowerPCB. Pokud
PowerPCB není již spuštěn, spustí ho.
Connect to BlazeRouter - OLE napojení na BlazeRouter umožní napojení na autorouter
BlazeRouter za účelem křížového vyhledávání součástek a spojů mezi schematem a deskou v
autorouteru.
Properties - možnosti daného OLE napojení umožní definovat typ přenášených informací
mezi schématem a deskou.
Obr. 66:
Stavový řádek
Stavový řádek (Status Bar) zobrazuje v levé části systémová hlášení, vpravo je
informace o aktuálních přednastavených hodnotách pro tloušťky čar, nastavení návrhového
rastru a absolutních souřadnicích kurzoru vztažených k počátku (Origin). Při přesunu objektů
nebo jejich tvorbě jsou zobrazeny i relativní souřadnice vztažené k výchozímu bodu pohybu,
případně poslednímu uzlovému bodu (např. roh spoje).
Plovoucí informační okno (Status), Obr. 67 obsahuje systémová
hlášení vztahující se k právě prováděné činnosti, slouží k nastavení
rastrového (Snap to Grid), nebo bezrastrového návrhu. Dolní část
poskytuje grafickou informaci o velikosti a poloze aktuálně
zobrazeného výřezu pracovní plochy (černá plocha) vzhledem k
obrysu výkresu (červený obdélník). Přesuneme-li kurzor do této
oblasti, můžeme pomocí levého tlačítka myši měnit jeho polohu
beze změny velikosti (Pan), nebo měnit i jeho velikost tak že
stiskneme pravé tlačítko myši a jejím posunem vymezíme oblast,
kterou chceme zobrazit (Zoom). Zapnutí/vypnutí provedeme
pomocí Windows/Status, nebo kombinací Ctrl+Alt+S.
Obr. 67:
Plovoucí informační okno
Obr. 68:
Plovoucí nástrojový panel
Plovoucí nástrojový panel, Obr. 68, je okno, které se otevře aktivací funkcí Drafting,
Design, Busses. Obsahuje vlastní výkonné funkce pro danou oblast. Podle zvyklostí Windows
je možné ho vlečením přemisťovat, nebo měnit jeho tvar.
H
63
Pracovní plocha zobrazuje volitelný výřez pracovní plochy editoru schémat, její
maximální rozměr činí 1400x1400mm. Obsahuje značku relativního počátku souřadného
systému (Origin), ke kterému je vztažena aktuální pozice kurzoru, případně pomocný
návrhový rastr (Display Grid).
•
Nastavení systémových parametrů a uživatelského prostředí
Systémovými parametry rozumíme skupinu údajů, jejichž nastavení ovlivňuje celý
návrhový systém, nebo skupinu funkcí. Patří sem velikost a vzhled pracovní plochy, nastavení
návrhového a pomocného rastru, tvar kurzoru, velikost použitých textových řetězců apod.
Nastavení provedeme volbou Setup/Preferences z roletového menu a v dialogovém okně
Preferences vybereme příslušnou záložku (Global, Design, Heights/Widths ) reprezentující
skupinu nastavovaných parametrů.
• Záložka Global umožňuje nastavení základních parametrů. Její části jsou:
Bitmap - nastavení velikosti bitmapového prostoru zobrazeného v plovoucím okně
Use Bitmap - aktivace zobrazovacího režimu, pomocí myši je možné v plovoucím
informačním okně měnit velikost a polohu zobrazeného výřezu pracovní plochy
Cursor - nastavení tvaru a orientace kurzoru
Keep View on Resize - zachová proporce pohledu při jeho zvětšení, nebo zmenšení
Real Time Redraw - režim aktuálního překreslení obrazovky
Display Dot Grid - nastavení pomocného návrhového rastru
Real Width - Minimální tloušťka čáry zobrazené ve skutečné velikosti, čáry slabší jsou
nahrazeny čarou tvořenou jejich středovými body.
Automatic Backups - nastavení intervalu, počtu a názvu záložních kopií
• Záložka Design umožňuje nastavení parametrů kreslení:
Design Grid - návrhový rastr, min. hodnota je 2 mils
Snap to Grid - rastrový nebo bezrastrový návrh
Sheet Size - nastavení formátu pro výkres
Sheet Numbers - nastavení zobrazení atributů u odkazových symbolů (Off Page)
Tie Dot Parameters - velikost bodů označujících vodivé křížení spojů
Bus Angle Offset - nastavení velikosti šikmého segmentu spoje, při jeho připojení ke sběrnici
Non ECO Registered Parts – prvky ve schematu, které nejsou určeny pro dopřednou a
zpětnou anotaci, např. šroubky, matice, chladič, atd..
Non Electrical Parts – prvky ve schematu, které nemají vývody (mohou být totožné s Non
ECO Registered Parts). Kliknutím v příslušném políčku se zahrnou prvky (Non ECO
Registered Parts a Non Electrical Parts) ve schematu do netlistu, do hlášení pro anotaci do
PCB (ECO) a do rozpisky (BOM).
•
Záložka Heights/Widths má dvě části:
Text základní nastavení výšky písma a tloušťky čar pro jednotlivé skupiny textových
řetězců (názvy sítí spojů, čísla a názvy vývodů, doplňující texty) a Lines pro základní
nastavení tloušťky čar pro tvorbu objektů (sběrnice, spoje, symboly, 2D objekty).
Při spuštění programu nebo při přechodu na kreslení nového schematu povelem
File/New je načten konfigurační soubor Default.txt, ve kterém jsou uloženy informace o
64
výchozím nastavení pracovní plochy, formátu výkresu a dalších návrhových parametrech.
Jeho obsah je možné uživatelsky nastavit tak, že vyvoláme funkci Setup/Preferences,
nastavíme požadované hodnoty a funkcí File/Export volbou Schematic Params. přepíšeme
původní ASCII soubor Default.txt. Nastavení barev pro zobrazení jednotlivých objektů ve
schématu provedeme pomocí Setup/Display Colors. Při dalším spuštění již bude respektováno
vaše uživatelské nastavení parametrů.
Nastavení barevného schéma pro návrhové prostředí se provádí pomocí dialogového
okna Setup/Display Colors ( Obr. 69). Lze vytvořit i několik barevných schémat a uložit je
pod různými názvy. Aktuálně nastavené barevné schéma je uloženo v databázi návrhu.
H
Obr. 69: Dialogové okno Display Colors v editoru schémat a modifikované okno editoru
součástek
Popis panelů:
Selected Color - základní paleta barev, paletu lze modifikovat pomocí panelu Palette
Misc - přiřazení barev pro jednotlivé typy objektů ve schématu
Titles - přiřazení barev textovým řetězcům (Frg). Je možno nastavit i barvu obrysu pole
textového řetězce (Box). Tento obrys odpovídá ploše, kterou textový řetězec zabere při tisku a
usnadňuje orientaci v návrhu při malém zvětšení výřezu pracovní plochy.
Configuration - vyvolání, nebo uložení barevného schéma pod definovaným názvem
(nastavení je uloženo do souboru .ccf) . Uložené barevné schéma je možné kdykoliv znovu
použít.
•
Ovládání základních funkcí
Program PowerLogic, podobně jako PowerPCB umožňuje ovládat většinu funkcí
alternativně, několika různými způsoby – např. z roletkového menu programu, pomocí ikon,
nebo pomocí myši a jejího inteligentního, tzv. kontextového menu.
Kontextové menu se přivolá kliknutím pravého tlačítka myši v pracovním prostoru. V
základní podobě, pokud není nic vybráno, obsahuje toto menu sadu základních povelů k
výběru objektů .
Select Anything - Vybrat cokoliv
Select Parts – Vybrat součástky
Select Gates – Vybrat hradla (bloky) součástek
Select Nets – Vybrat spoj (síť)
Select Connections – Vybrat spoje (vývod-vývod)
65
Select Drafting Items - Vybrat kreslený (neelektrický) objekt
Select Documentation – Vybrat dokument
Filter - Filtr
Select Signal Pin Nets – Vybrat napájecí spoje (nets)
Select All on Sheet – Vybrat vše na dané stránce výkresu
Select All – Vybrat vše
Set Verb Mode – Nastavit mód modifikací
Add Item – Přidat objekt
Modify Part – Modifikovat součástku
Modify Bus – Modifikovat sběrnici
Modify Line Item – Modifikovat neelektrický objekt
Po vybrání objektu ve schematu se obsah tohoto menu automaticky změní tak, že nabízí
sadu povelů použitelných na daný typ vybraného objektu(ů), čímž se podstatně zrychlí a
současně zjednoduší práce s programem. V kontextovém menu jsou vždy všechny povely,
které jsou aplikovatelné k vybranému objektu ( např. součástka, její název, vývod, spoj, čára,
textový řetězec atd.).
V editoru schémat jsou dva způsoby aplikace funkce na objekt:
a) nejprve volba funkce (roletové nebo ikonové menu) a potom výběr objektu, na který bude
aplikována
b) nejprve výběr objektu(ů) a potom volba požadované funkce z kontextového menu pravým
tlačítkem myši.
Načtení a uložení souboru je možno provést funkcemi New, Open, Save a Save As z
roletového menu File, nebo kliknutím na příslušnou ikonu z nástrojové lišty. Při užití funkce
New pro tvorbu nového schéma je načtena původní konfigurace a nastavení parametrů
uložené v souboru Default.txt. Při načtení schématu (soubor s příponou .sch) funkcí Open,
případně jeho novém uložení funkcí Save As, se zobrazí okno, pomocí kterého je možné
nalistovat zdrojový, nebo cílový adresář. Funkce Save automaticky přepíše již existující
soubor na jeho původním místě.
Funkce pro import a export dat. V návrhového prostředí editoru schémat je možné
provádět import dat ve formátu ASCII (ASCII Files), vytvořených programy PADS
PowerLogic nižších verzí. Dále je možné importovat soubory OLE (OLE Files), které jsou
automaticky vytvořeny při uložení schématu, do kterého je vložen OLE objekt. Import dat se
provádí pomocí funkce File/Import z roletového menu. Funkce pro export dat File/Export,
umožňuje selektivní export vybraných dat z návrhu ve formátu aktuální verze, nebo verze
nižší. Volba typu exportovaných dat se provede v dialogovém okně ASCII Output, které se
otevře před uložením dat do souboru. Každý typ objektu má ve vytvářeném ASCII souboru
vlastní sekci uvozenou příslušnou hlavičkou.
Funkci pro změnu velikosti, nebo polohy aktuálně zobrazeného výřezu pracovní
plochy (Zoom) lze ovládat prostředním tlačítkem třítlačítkové myši, funkcí Zoom z
roletkového menu View ikonou (kurzor se změní na zvětšovací lupu), ve statusovém okénku
nebo pomocí numerické části klávesnice. Při vypnutém NumLock na klávesnici je možné
využívat klávesy v pravé (numerické) části klávesnice takto:
Klávesa PgUp = přiblížení obrazu 2x
Klávesa PgDn = oddálení obrazu 2x
Klávesa Home = celý výkres
Klávesa Del = výběr zobrazené plochy tažením úhlopříčky obdélníku myší
Klávesa End = překreslení obrazu
66
Klávesa Ins = Centrování
Uložení a vyvolání nastavených pohledů. Při tvorbě rozsáhlých schémat lze výhodně
využít funkci Capture View. Nejprve si pomocí funkcí pro zobrazení nastavíme požadovaný
pohled na určitou oblast schématu (např. pole blokovacích kondenzátorů) a pomocí funkce
View/Capture ho pod zvoleným jménem uložíme. V procesu tvorby pak máme možnost jej
rychle vyvolat bez nutnosti úprav pohledu. Tímto způsobem můžeme uložit až 9 pohledů.
Program při změně pohledu automaticky zaznamená předchozí (Previous View) a máme
možnost se k němu vrátit.
Přesouvání objektů ve schématu (Move) lze provést dvojím způsobem – vybráním
objektu a prostým tažením myší, nebo pomocí funkce Move. V obou případech program ví,
jak s vybraným objektem zacházet při jeho přesouvání. Např. při přesouvání čísla vývodu
součástky (Pin Number) nedovolí jeho přesunutí do libovolné vzdálenosti, zatímco
přesouváním posledního segmentu spoje se tento automaticky rozpojí, atd.
Kopírování objektu - funkce Copy. Funkci lze spustit buď ikonou Copy a
následovným vybráním příslušného objektu, nebo vybráním příslušného objektu a použitím
povelu Copy v kontextovém menu kliknutím pravým tlačítkem myši, či povelem Edit/Copy.
Tak je možné kopírovat i celé skupiny objektů. Při vkládání součástek pomocí funkce Copy
lze výhodně používat funkci Step and Repeat z kontextového menu, pomocí níž je možné
vytvořit pole součástek s definovatelným obsahem. Při kopírování součástek dochází k
automatickému přečíslování referenčních názvů.
Vymazání objektu ze schématu - funkce Delete. Při výběru skupiny objektů odstraní
všechny objekty obsažené ve skupině. Funkci spustíme buď ikonou Delete či povelem
Edit/Delete a následovným vybráním příslušného objektu, nebo vybráním příslušného objektu
a použitím povelu Delete v kontextovém menu, vyvolaném kliknutím pravým tlačítkem myši.
Na rozdíl od návrhového systému pro desky plošných spojů PowerPCB, kde je součástku
možno vymazat pouze v režimu ECO (Engineering Change Order), není v PowerLogic
prováděn záznam o této operaci pro další použití. Vyplývá to z faktu, že jsou teprve vytvářeny
podklady pro zapojení desky plošných spojů.
Informace o objektu, jeho dodatečná editace funkce Query/Modify. Funkci lze
spustit buď kliknutím na ikonu Query/Modify a následovným vybráním příslušného objektu,
nebo vybráním příslušného objektu a použitím povelu Query/Modify v kontextovém menu.
Tímto způsobem je možné upravovat volné textové řetězce, pomocné obrazce vytvořené
pomocí 2D Line, součástky a jejich atributy, názvy sítí spojů, názvy sběrnic a hiearchické
symboly ve schématu.
Při úpravě textu se objeví dialogové okno Query/Modify/Text. V něm je možno měnit
obsah textu, jeho polohu, velikost a orientaci. Panelem Parent, v případě že je text součástí
kombinovaného objektu, se aktivují nástroje pro editaci objektu typu 2D Line.
Aplikováním funkce Query/Modify na objekt typu 2DLine se otevře dialogové okno
Query/Modify Drafting, kde je možné měnit parametry jako je tloušťka čáry, typ čáry (plná,
tečkovaná), orientaci a zrcadlení. U uzavřených objektů, které neobsahují oblouky, je možno
použít funkci Filled pro vyplnění.
Při úpravě součástek se otevře základní dialogové okno Query/Modify Part ( Obr. 70),
obsahující informace o součástce a umožňující otevřít další okna pro nastavení parametrů a
popisu součástky. Je možné měnit referenční názvy hradel, součástek, provádět záměnu
součástek, měnit alternativní schématické symboly a pouzdra součástek, nastavit viditelnost
atributů a definovat speciální vývody součástek.
H
67
Při výměně součástky volbou boxu Change Type, se otevře okno Change Part Type,
pomocí kterého je možné listovat v knihovnách a vybrat součástku pro výměnu, případně
zadat upřesňující pokyny pro její provedení. Tato funkce načítá součástky přímo z knihovny
součástek a umožní aktualizovat součástku, jejíž schematická značka či jiné informace byly
mezitím modifikovány v knihovně součástek tím, že ji znovu načte (Součástka jednou načtená
z knihovny do schematu se automaticky neaktualizuje).
Obr. 70:
Úprava parametrů souč.
Rename Gate - změna ref. názvu hradla (U1AU1B)
Rename Part - změna referenčního názvu
součástky (U1-U2)
Change Type - záměna součástky za jinou (ale i
za stejnou, mezitím modifikovanou = jediná
možnost jak aktualizovat součástku do schematu).
GateDecal – volba alternativního symbolu
součástky
Visibility - nastavení viditelnosti jednotlivých
atributů součástky ve schématu
Attributes - popis (Atributy) součástky, např.
určení, výrobce, cena apod.
PCB Decal - přiřazení fyzického pouzdra
součástce
SigPins - přiřazení napájecích a zemnících
vývodů
Panel Attributes dialogového okna
pro výběr zaměňované součástky umožňuje nastavit, jakým způsobem budou upraveny
atributy součástky, u které je prováděna záměna. Replace Common plně respektuje novou
součástku, Keep Local zachová původní nastavení u těch atributů, které nejsou u nové
součástky nadefinovány. Apply update to - nastavuje rozsah prováděné záměny na vybraný
logický celek (This Gate), vybranou součástku (This Part), případně na všechny logické celky
nebo součástky stejného typu (All Parts This Type).
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s pracovním prostředím programu PowerLogic a
jeho modifikací. Seznámili jste se dále s ovládáním základních funkcí.
-1. Upravte konfigurační soubor (Defaul.txt) tak, aby při otevření nového
schematu byla kreslící plocha ve formátu A4!
Řešení:
1) File – New
2) Setup – Preferences, záložka Design – Sheet Size, vybrat A4, <OK>
3) File – Export – Schematic Params, přepsat Default.txt, uložit
-2. Ve schematu DEMO.SCH zrušte viditelnost atributu PartType u hradla U2
Řešení: Ikona Select, kliknout na U2, <Ctrl+Q>
68
→
Chyba! Objekty nemohou být vytvořeny
úpravami kódů polí.
-Vyjmenujte hlavní části základní obrazovky!
-Které další části můžou být podle potřeby zobrazeny?
-Jak lze nastavit uživatelské prostředí a systémové parametry?
-Nastavte kurzor jako záměrný kříž přes celou obrazovku!
5.2 Kreslení, tvorba textu (Drafting Toolbox)
Cíle kapitoly:
-tvorba textových řetězců, tvorba a úprava čar
-načtení a uložení objektu do (z) knihovny
Ikona Drafting obsahuje panel s nástroji pro tvorbu doplňujících textových řetězců (Add
Text), pomocných čar, oblouků, mnohoúhelníků, kružnic (Create 2D Lines), jejich úpravu
(Modify 2D Lines), vytváření ucelených objektů z čar a textových řetězců (Combine Drafting
Objects), načtení těchto objektů z knihovny (Get Parts from a Library) a jejich uložení do
knihovny (Save Parts to a Library). Tento plovoucí nástrojový panel, lze otevřít i volbou
Window/Drafting Toolbox v roletovém menu. Objekty vytvořené pomocí těchto nástrojů
nemají přímý vztah k elektrickému zapojení.
Tvorba textových řetězců (Add Text) slouží k vytváření volných textových řetězců,
které mohou obsahovat libovolné alfanumerické znaky, jejich délka je omezena na 72 znaků
včetně mezer. Jestliže chceme v textovém řetězci použít znak negace (pruh nad znakem)
vložíme před znak, nebo řetězec, symbol \. V případě, že má být negována pouze část řetězce,
musí začínat a končit tímto symbolem. Po kliknutí na ikonu z plovoucího nástrojového panelu
se otevře dialogové okno Add Free Text, které je shodné s již popsaným oknem pro úpravu
textu Query/Modify/Text.
Tvorba pomocných čar (Create 2D Line) umožňuje tvorbu čar, mnohoúhelníků,
kružnic a oblouků. Po výběru funkce Create 2D Line lze kliknutím pravým tlačítkem myši
vyvolat kontextové menu, které umožňuje výběr typu t objektu (Polygon, Circle, Rectangle,
Path). Kontextové menu dále obsahuje funkce pro tvarování kresleného objektu (Add Corner,
69
Del Corner, Add Arc), nastavení směru vedení čar (Diagonal, Any Angle), změnu nastavení
jejich tlouštky (Width) a dokončení operace (Complete).
Úprava pomocných čar a obrazců (Modify 2D Line) po inicializaci funkce Modify
2D Line a výběru objektu je možno tažením měnit rozměry, případně umístění těchto objektů.
Kontextové menu obsahuje funkce pro tvorbu oblouků (Pull Arc), segmentování čar (Split) a
úpravu vzhled čar (Width, Solid Style, Dotted Style). Pomocí funkce Filled je možné vyplnit
vytvořený polygon.
Vytváření kombinovaných obrazců (Combine) funkce umožňuje sdružit do jednoho
celku čárové a textové objekty tak, že se při manipulaci chovají jako jeden objekt (např.
rámeček výkresu s nadepsaným rohovým razítkem). Takto vytvořený objekt je možné uložit
do knihovny pro další využití. Při vytváření sdruženého objektu se po spuštění funkce v
kontextovém menu zvolí Combine a vyberou se objekty, které chceme sdružit. V případě, že
je potřeba změnit část sdruženého objektu, je nutné sdružený objekt rozložit buď úplně na
jednotlivé samostatné objekty povelem z kontextového menu Explode (vybere se sdružený
objekt a ukončí povelem Complete), nebo uvolnit jenom některý objekt z daného bloku
povelem z kontextového menu Uncombine (vybere se združený objekt, potom se vybere daný
objekt a ukončí povelem Complete. Potom lze příslušnou část upravit a objekt znovu sdružit
do jednoho celku.
Načtení objektů z knihovny (Add from Library) Objekty vytvořené pomocí
předchozích funkcí a uložené do knihovny, případně objekty obsažené ve standartně
dodaných knihovnách je možné vložit do návrhu pomocí funkce Add from Library. Po
spuštění funkce se zobrazí dialogové okno Get Drafting Item from Library, pomocí kterého
lze nalistovat příslušnou knihovnu a objekt pro vložení.
Uložení objektu do knihovny (Save to Library) umožňuje uložit vytvořené objekty do
knihovny a opakovaně je využívat při návrhu. Po inicializaci funkce a výběru objektu, který
chceme uložit, nastavíme v dialogovém okně Save Item to Library příslušnou knihovnu kam
ho chceme uložit a zadáme jeho název.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s tvorbou textu, kreslením objektů a jejich uložením
(načtením) do (z) knihovny
-1. Vyplňte datum v rohovém razítku!
Řešení: Add Text, v dialog. Okně napsat „datum”, podle potřeby upravit výšku písma a
tloušťku čáry, <OK>, kurzorem umístit text do příslušné kolonky rohového
razítka
-2. Nakreslete kružnici o průměru 200 mils!
Řešení: Create 2D line, kontext. Menu Circle, kurzor do středu budoucí kružnice,
kliknout a táhnout myší v ose x. Až relativní souřadnice souhlasí s poloměrem
kružnice ukončit tvorbu kružnice kliknutím myši.
-3. Uložte nakreslenou kružnici do knihovny USER pod názvem kruh!
Řešení: Select Drafting Items (výběr objektu) – Save to Library. V okně Save Item to
Library vybrat knihovnu USER a upravit název na Kruh <OK>
-Co umožňuje funkce drafting?
-K čemu slouží funkce Combine?
-Jaký je postup při úpravě části sdruženého objektu?
70
5.3 Nástroje pro tvorbu el. schémat (Design)
Cíle kapitoly:
-vložení a editace součástky, tvorba a editace spojů
-tvorba a editace hierarchických symbolů
-tvorba a editace sběrnic
Panel s nástroji pro tvorbu schémat se inicializuje kliknutím na ikonu Design v
nástrojové liště, nebo volbou Window/Design Toolbox z roletového menu. Sdružuje funkce
pro vložení součástek z knihoven do schématu, vytváření spojů mezi nimi, editování
součástek a hiearchických modulů, tvorbu hiearchických modulů, záměnu referenčních názvů
součástek a záměnu ekvivalentních vývodů součástek
Vložení součástky do schématu (Add Part). Proces vkládání součástky do schématu
lze spustit kliknutím na ikonu v plovoucím nástrojovém panelu, případně použitím základního
kontextového menu (Add Item/Add Part). Po spuštění funkce se otevře dialogové okno Add
Part. V něm je možné požadovanou součástku, jestliže již byla v návrhu použita, vybrat ze
seznamu (roletka), případně volbou Browse otevřít okno Get Part type from Library a
vyhledat součástku v knihovnách. Po vyhledání a potvrzení, se součástka přesune do
nabídkového okna Add Part, kde potvrdíme její výběr. Součástka se potom objeví ve
schématu na pozici kurzoru. Kliknutím pravým tlačítkem myši vyvoláme kontextové menu,
které umožňuje vkládanou součástku rotovat, zrcadlit, případně zvolit alternativní
schématický symbol pro součástku (např. volba symbolu dle standartu IEEE, nebo ANSII).
Knihovny v Power-Logic umožňují nadefinovat jeden základní, a až 3 alternativní
symboly. Při vkládání součástky je preferován již použitý symbol, ve schématu nelze použít
součástku stejného typu s rozdílným schematickým symbolem. Po vložení součástky
kliknutím levým tlačítkem, je na pozici kurzoru automaticky nabízena další součástka
stejného typu.
Tvorba spojů (Add Connection). Spoj lze vytvořit pouze mezi dvěma body, které mají
definované vlastnosti z hlediska elektrického propojení. Tyto body mohou tvořit vývody
součástek, hiearchických symbolů, jiný spoj, sběrnicový spoj, napájecí (Power) a zemníci
(Ground) symbol, případně odkazový symbol (Off Page), pomocí kterého lze spoj realizovat
bez fyzického nakreslení (používá se jako rozhraní mezi jednotlivými listy schématu, nebo
jako náhrada spojů jdoucích napříč schématem, aby bylo přehlednější). Funkci pro tvorbu
spojů aktivujeme kliknutím na ikonu v plovoucím nástrojovém panelu, nebo volbou Add
Item/Add Connection ze základního kontextového menu, případně klávesou F2. Kliknutím
vybereme počáteční bod spoje, pomocí kontextového menu je možné spoj ukončit symboly
Power, Ground, nebo Off Page. Po zvolení symbolu je dále v kontextovém menu možné
symbol upravovat (Rotate, Mirror, Alternate). Při použití symbolu Off Page pro zakončení
spoje jsme oknem dotázání na název sítě spojů, do které spoj přiřadíme.
Úprava vedení spoje. Směr vedení spoje upravíme pomocí funkce Move z nástrojové
lišty, kliknutí vybereme segment spoje a tažením jej přemístíme. Funkce Move umožňuje i
změnu zapojení. Vybereme-li segment spoje přímo navazující na jeho koncový bod, dojde k
jeho odpojení a je možno jej připojit jinam bez jeho vymazání a nové tvorby.
Spoj lze přesunout i vybráním jeho segmentu (Select Anything z kontextového menu) a
prostým tažením myší při stisknutém levém tlačítku myši, kterým se rovněž potvrdí nová
poloha. Během přesouvání segmentu spoje nabízí kontextové menu další možnosti (split
connection). ESC klávesa ruší přesun spoje před jeho ukončením.
71
Přejmenování spoje. Názvy spojů jsou generovány automaticky ve formátu $$$nnnn
(nnnn je náhodné číslo). Dodatečné přejmenování spoje umožňuje funkce Query/Modify z
nástrojového panelu. Po výběru spoje zadáme v dialogovém okně nový název. Název je
omezen na 47 znaků.
Připojení spoje ke sběrnici. Spoj připojovaný ke sběrnici musí být veden kolmo. Po
kliknutí na sběrnici je vložen krátký šikmý segment spoje pro připojení a je nabídnut název
spoje odpovídající příslušné sběrnici. Polohu názvu a směr zalomení připojovacího segmentu
je možné měnit v kontextovém menu funkcemi Move a Swap Segment.
Editace součástek a hiearchických symbolů (Edit Part/Hiearchical). Tato funkce
umožňuje komplexní úpravu součástek a hiearchických symbolů použitých ve schématu. Lze
ji spustit buď ikonou nebo z kontextového menu pravým tlačítkem myši povelem Modify
Part-Edit Part. Po aktivování funkce a následovném výběru součástky myší se spustí editor
součástek Part Editor, který představuje samostatný modul programu s upraveným vzhledem
pracovní plochy a jinou nástrojovou lištou. Editace, případně tvorba nové součástky zahrnuje
dvě oblasti. První je úprava schematického symbolu (Edit Gate Decal), druhou oblastí je
úprava parametrů (Edit Electrical), která obsahuje popis součástky, definování napájecích a
zemnících vývodů, pouzder součástky (PCB Decals) a pod. Editor součástek bude podrobněji
popsán v samostatné kapitole.
Tvorba hiearchických symbolů. Power-Logic podporuje tvorbu hiearchických
symbolů jak metodou shora dolů (Top-Down), tak i metodou zdola nahoru (Bottom-Up). Při
metodě Top-Down je vytvořen symbol bez podrobného vnitřního zapojení (např. zesilovač je
reprezentován pouze symbolem se vstupními, výstupními a napájecími vývody), teprve v
další konstrukční fázi je navrženo podrobné zapojení. Metoda Bottom-Up naopak umožňuje
pomocí hiearchického symbolu zobecnit podrobné schéma, nebo jeho část do jednoho
funkčního celku. V Power-Logic je možné vytvořit až 128 hiearchických úrovní, přecházet
mezi nimi lze funkcemi View/Push Hiearchy a View/Pop Hiearchy z roletového menu.
Tvorba hiearchického symbolu shora-dolů (Top-Down). Definujeme hiearchický
symbol bez znalosti jeho vnitřní struktury. Pomocí názvů vývodů (Pin Names) je zabezpečena
vzájemná signálová vazba mezi jednotlivými hiearchickými úrovněmi schématu. Po kliknutí
na ikonu New Hiearchical Symbol z plovoucího nástrojového panelu se otevře dialogové
okno Hiearchical Symbol Wizard, kde lze nastavit počet (Pin Count) a typ (Pin Decal)
vstupních (Input Pins) a výstupních (Output Pins) vývodů, pořadové číslo (Sheet Number) a
název listu schématu (Sheet Name), kde je hiearchický symbol vytvořen. Kromě toho je
možné definovat parametry vývodů – jejich délku (Pin Length) a rozteč (Pin Spacing) a
parametry obdélníku symbolu – šířku (Box Width) a výšku (Box Height). Po nastavení a
potvrzení dojde k automatickému spuštění editoru součástek a hiearchických symbolů, kde je
možné symbol upravit a nadefinovat názvy vývodů symbolu. Protože je vytvářena nejvyšší
úroveň hiearchického členění, není vývodům přiřazeno pořadové číslo. Po ukončení editace se
provede návrat na určený list schématu a hiearchický symbol se objeví na pozici kurzoru.
Tvorba hiearchického symbolu zdola-nahoru (Bottom-Up). Vytváříme hiearchický
symbol pro již nakreslený list schématu (např. list 2), reprezentující jeho vnitřní zapojení.
Funkcí View/Sheet přejdeme na list schématu, kde bude nový symbol umístěn (např. list 1).
Inicializujeme funkci pro tvorbu hierarchického symbolu, opět se otevře okno Hiearchical
Symbol Wizard, kde vybereme stránku výkresu (Sheet Number), pro kterou má být symbol
vytvořen. Power-Logic automatický vyhodnotí a zobrazí počet vstupních a výstupních
vývodů na dané stránce schematu podle tam použitých odkazových symbolů (Off Page). Typ
značky pro vývody (Pin Decal), stejně jako délku vývodů (Pin Length) a jejich rozteč (Pin
Spacing) lze měnit, ale počet vstupních a výstupních vývodů (Input / Output Pins) však
72
modifikovat nelze. Po ukončení nastavení symbol opět projde editorem a po potvrzení je
zobrazen na příslušném listu schématu.
Kopírování hiearchických symbolů, při kopírování hiearchického symbolu je do
schématu automaticky přidán další list obsahující jeho vnitřní strukturu. Power-Logic upraví
referenční názvy součástek obsažených v kopírovaném symbolu. V případě, že symbol
obsahuje další vnořené hiearchické symboly je kopírována celá jejich stromová struktura.
Vymazání hiearchických symbolů. Při odstraňování hiearchického symbolu jsme
dotázáni, jestli má být odstraněn i odpovídající list schématu s jeho strukturou. V případě
kladné odpovědi je odstraněn symbol a k němu příslušné listy v celé hiearchické struktuře.
Záměna referenčních názvů součástek (Swap Ref. Des.) umožňuje provést záměnu
referenčních názvů mezi dvěma součástkami ve schématu. Po spuštění funkce záměnu
provedeme postupným výběrem obou součástek.
Záměna ekvivalentních vývodů součástky (Swap Pins). Tuto funkci je možné využít
pro přehlednější vedení spojů ve schématu. Předpokladem je, aby daná součástka měla v
knihovně nadefinovány ekvivalentní vývody, u kterých je záměna možná (např. syntax:Gate
A Swap ld:1, Pin2(Load) Swap ld:1, Pin3(Load) Swap ld:1, Pin1(Source) -umožňuje
vzájemnou záměnu vývodů č.2 a č.3). V případě, že tomu tak není, jsme po výběru obou
vývodů upozorněni na nelegálnost operace. Po záměně můžeme volit, jestli budou stávající
spoje připojeny na původní, nebo zaměněné vývody.
Tvorba sběrnic (Busses Toolbox). Sběrnice jsou seskupení příbuzných spojů, ve
schématu reprezentovaných jedním grafickým symbolem (tlustá čára). Bez jejich použití by
byla tvorba rozsáhlých schémat, zejména číslicových obvodů, téměř nemožná. Každá sběrnice
má svůj název, který odpovídá seskupení spojů, které reprezentuje (např. sběrnice označená
Data[0:9] zahrnuje spoje s označením Data0 až Data9 ). Sběrnice mohou být jak datové, např.
Data[0:9], tak smíšené (obsahující jakékoliv spoje).
Vložení sběrnice (Add Bus). Nástroje pro tvorbu sběrnic aktivuje kliknutí na ikonu
Add Bus v nástrojovém panelu nebo z kontextového menu (Add Item–Add Bus). Po zadání
počátečního bodu lze sběrnici tvarovat pomocí funkcí kontextového menu. Po stanovení
koncového bodu (Complete) se otevře dialogové okno pro zadání názvu sběrnice.
Z dialogového okna je vidět, že sběrnice může
být v datovém formátu (Bit Format), kdy název
sběrnice je např. WMF[0:7], nebo ve tvaru
smíšených spojů (Mixed Net) znázorněný na
obrázku. „Bit Format“ umožňuje jedním
názvem definovat sběrnici o daném počtu spojů
se stejným názvem, ale rozdílným bitovým
číslem.
Obr. 71:
Zadání názvu sběrnice
73
Úprava tvaru sběrnic. Tvar sběrnic lze dodatečně upravovat funkcemi Split Bus,
Extend Bus, Move Bus Segment a Delete Bus Segment z nástrojového panelu nebo z
kontextového menu pravým tlačítkem myši (Modify Bus).
-Zalomení sběrnice (Split Bus) - funkce umožňuje zalomit přímý úsek sběrnice tak, že do něj
vloží úsek pod úhlem 90 stupňů, jehož velikost lze tažením měnit. Pomocí kontextového
menu lze měnit orientaci zalomení (Swap Corner).
-Rozšíření sběrnice (Extend Bus) - slouží k protažení koncového segmentu sběrnice podle
požadavků při tvorbě schéma
-Posunutí úseku sběrnice (Move Bus Segment) - jednotlivé segmenty sběrnice je možné
posouvat a tímto způsobem optimalizovat tvar sběrnice a vedení spojů
-Odstranění úseku sběrnice (Delete Bus Segment). V případě potřeby lze segmenty sběrnice
odstranit. Jedná-li se o vnitřní segment sběrnice, jehož odstranění vede k rozdělení sběrnice,
je oběma částem automaticky přiřazen stejný název. Tak je neustále zabezpečeno správné
propojení, které sběrnice reprezentuje.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s nástroji pro tvorbu el. schemat.
-1. Zaměňte ref. Názvy rezistorů R1 a R2!
Řešení: Design – Swap Ref Des – kliknout na R1 a pak na R2
-2. Nakreslete sběrnici (přímku [100 100] ; [100 100]) pro 8 datových spojů (název
DATA)!
Řešení: Design – Add Bus - <S 100 100 ENTER> - kliknout myší - <S 100 100 ENTER>
- complete – v dialog. Okně zatrhnout Bit Format, vyplnit název DATA[0:7]
- Jak lze vložit do schematu součástku, která již byla ve shematu použita?
- Kolik alternativních symbolů součástky lze v knihovně PowerLogic nadefinovat?
- Jakou má funkci symbol OFF Page?
- Jaký je význam hierarchických symbolů?
- Jak je zabezpečeno, aby při odstranění vnitřního segmentu sběrnice nedošlo
k jejich přerušení?
- Propojte vývody dvou rezistorů pomocí OFF Page
- Vytvořte hierarchický symbol pro zesilovač (Vstup – výstup)
5.4 Knihovny (Libraries), tvorba součástek a spec. symbolů
Cíle kapitoly:
-hledání v knihovnách, vytváření a editace objektů v jednotlivých částech knihoven
-editor součástek, tvorba schematického symbolu,
-tvorba součástky, tvorba elektrických atributů,
-tvorba a editace speciálních symbolů
Po volbě File/Library se v obou programech otevře shodné dialogové okno manažéru.
Pomocí něj lze listovat v knihovnách a pracovat s objekty v jednotlivých částích knihoven.
Editovat, případně vytvářet nové objekty, je možné pouze v aktuálně otevřené knihovně.
74
Součástky mohou být uspořádány do knihoven libovolným způsobem. Standardně dodávané
knihovny jsou rozděleny podle výrobců elektronických součástek (AMD, Motorola, Intel
apod.) a na univerzální (Common). Uživatel si pochopitelně může nadefinovat vlastní
uživatelskou knihovnu pod svým jménem. Součástí knihoven je již jedna knihovna nazvaná
User, která je prázdná a má sloužit jako uživatelská knihovna. Tato knihovna se při instalaci
nové verze programu nepřepíše. Do nového formátu je lze zkonvertovat pomocí funkce
Confery Libraries Utility, která je součástí menu instalačního CD.
Každá knihovna může obsahovat údaje ve čtyřech oblastech:
• Parts - popis vnitřního elektrického uspořádání, přiřazení vývodů, schematických
značek, pouzder a doplňujících informací ke každé součástce
• CAE - schématické symboly součástek používané pro kreslení schémat.
• Decals - grafický popis fyzických pouzder součástek (footprint), tuto oblast
knihovny lze v editoru schémat pouze prohlížet.
• Lines - 2D objekty, obrysy standartních desek, značky, rámečky apod.
V panelu Library je možné listovat názvy přístupných knihoven. Pro hledání objektu lze
využít volbu ALL Libraries, která zpřístupní současně obsah všech knihoven. Při této volbě
lze obsah knihoven pouze prohlížet, ne editovat, nebo vytvářet nové objekty. Seznam
dostupných knihoven je možné upravovat. Pomocí panelů New Lib a Lib List je možné
upravovat seznam použitelných knihoven. Funkce New Lib umožňuje nadefinovat novou
knihovnu, nebo provést inicializaci stávající knihovny (vyprázdní její obsah). Po kliknutí na
panel Lib. List se otevře dialogové okno Library List pro nastavení cest k vytvořeným
knihovnám, nastavení pořadí v jakém jsou otevírány při hledání objektů a nastavení parametrů
knihoven.
Popis parametrů:
Line Items Availible - označení knihovny obsahující objekty typu 2D Line
Read Only - pouze ke čtení, informace pro správu souborů operačním systémem, zamezí
jakékoliv úpravě knihovny
Shared - umožní současný přístup ke knihovně i dalším uživatelům v počítačové síti
Allow Search - zpřístupní knihovnu pro hledání součástek, nebo jejich načtení do návrhu
desky plošných spojů
Editace obsahu knihoven. Manažér knihoven obsahuje nástroje, pomocí kterých lze
spustit proces tvorby (New), nebo úpravy (Edit) objektu v knihovně. Objekt je možné
vymazat (Delete) a kopírovat (Copy), manažér umožňuje i import a export vybraného obsahu
knihovny, případně vytvořit soubor se jmenným seznamem objektů v knihovně (List to File).
Použitelnost těchto nástrojů závisí na typu vybraného objektu.
Přehled funkcí:
New a Edit spustí editor součástek (Part Editor):
New – pro tvorbu nového objektu
Edit – pro úpravu objektu již existujícího
Delete - odstraní vybraný objekt, nebo vybranou skupinu objektů z kterékoliv oblasti
knihovny
Copy - umožňuje zkopírovat vybraný objekt pod novým názvem, tuto funkci nelze použít pro
schématické značky (CAE Decals)
75
Import - pomocí této funkce lze importovat objekty z jiné knihovny, předpokladem je
existence příslušného ASCII souboru vytvořeného funkcí Export
Export - umožňuje exportovat vybraný obsah knihovny do ASCII souboru
List to File - vytvoří soubor se jmenným seznamem objektů ve vybrané knihovně
•
Tvorba součástek a speciálních symbolů.
Editor součástek (Part Editor) tvoří samostatný modul v programu PowerLogic.
Umožňuje vytvářet a modifikovat schematické značky součástek (CAE Decal), přiřazovat jim
příslušné atributy, modifikovat napájecí, zemnící a odkazové symboly a přiřazovat fyzická
pouzdra součástkám (PCB Decal). Knihovna součástek v programu Power-Logic, tedy
zahrnuje tři vzájemně propojené části:
Part Types - souhrn elektrických informací o součástce (zařazení do logické skupiny, její
název a určení, popis zapojení napájecích a zemnících vývodů, popis a přiřazení parametrů
vývodům, přiřazení schématické značky (CAE Decal) a fyzického pouzdra (PCB Decal)
CAE Decal - obecná schématická značka, reprezentující součástku ve schématu, vytvářeném
pomocí editoru schémat Power-Logic, tuto obecnou značku mohou používat příbuzné
součástky, teprve přiřazení vývodů schématické značky k vývodům fyzického pouzdra
vznikne určitá součástka.
PCB Decal - grafická reprezentace fyzického pouzdra součástky (footprint), používaná v
návrhovém systému desek plošných spojů Power-PCB. V editoru součástek lze pouze měnit
přiřazení součástky k již existujícímu pouzdru, nové pouzdro je vytvářeno v editoru
návrhového systému desek plošných spojů Power-PCB.
Obr. 72:
Pracovní plocha editoru součástek
Editor součástek, Obr. 72 je možné spustit z manažeru knihoven ikonou Parts nebo
volbou Tools/Part Editor z roletového menu pro editaci nové či stávající součástky v
knihovně, kliknutím na ikonu Edit Part/Hiearchical z plovoucího nástrojového panelu Design
Tools a výběrem součástky ze schématu, případně vybráním součástky ve schematu a
povelem Edit Part z kontextového menu (pro editaci dané součástky ve schematu, ne v
knihovně). Editovanou součástku lze potom i uložit do knihovny povelem File/Save As.
H
Jestliže je součástka vložena z knihovny do schématu, veškeré informace o ní se stanou
součástí databáze schématu. V případě, že součástku později v knihovně pomocí editoru
součástek upravíme, tato změna se ve schématu přímo neprojeví. Je nutné provést záměnu
76
součástky za stejnou, s již upravenými parametry z knihovny pomocí funkce Query/Modify,
dialogového okna Change Part Type. Teprve potom dojde ke změně i u součástky ve
schématu a je přepsán obsah databáze ve schématu. Po spuštění editoru součástek se objeví
pracovní plocha s upravenou nástrojovou lištou a pozměněným obsahem roletového menu
Tvorba schématického symbolu (CAE Decal). Po spuštění editoru součástek zvolíme
File/New a z nabídky dialogového okna vybereme CAE Decal. Symbol lze potom vytvářet
ručně nebo automaticky v plovoucím nástrojovém panelu Drafting.
Při ruční tvorbě je obrys nakreslen pomocí funkce Create 2D Line. Vývody jsou potom
doplněny a označeny pomocí nástrojů z panelu funkce Terminal :
Přidat vývod (Add Terminal), Změnit typ vývodu (Change Pin Decal), Nastavit číslo vývodu
(Set Pin Number), Změnit číslo vývodu (Change Pin Number), Zadat název vývodu (Set Pin
Name), Změnit název vývodu (Change Pin Name), Vybrat typ vývodu, např. zátež - Load (Set
Pin Type), Změnit zaměnitelnost vývodu (Change Pin Swap), Změnit sekvenční číslo vývodu
(Change Sequence Number)
V menu Setup pod Preferences – Heights/Widths lze v dialogovém okně nastavit výšku
a tloušťku textu pro čísla a názvy vývodů (Pin Numbers / Names), označení součástky
(Ref.Des) i typu součástky (Part Type).
Automatizovaná tvorba schématické značky. Decal Wizard umožňuje vytvořit
schematický symbol automaticky v podobě obdélniku s vývody kolem dokola či podle
potřeby. Po její inicializaci je otevřeno dialogové okno, kde je možné zadat délku
horizontálních a vertikálních vývodů (Pin Length), vzdálenost mezi vývody (Pin Spacing),
typ vývodu (Pin Decal) a jejich počet (Pin Number) pro vývody nalevo (Left Pins), napravo
(Right Pins), nahoře (Upper Pins) a dole (Lower Pins) a minimální rozměry obdélníku
symbolu (Box Parameters) – šířka (Width) a výška (Height). Obrys součástky se zadaným
počtem vývodů je pak vytvořen automaticky. Označení vývodů potom doplníme pomocí
funkce Terminal.
Po vytvoření je symbol uložen funkcí File/Save As pod zvoleným názvem do příslušné
knihovny.
Tvorba součástky (Part Type). Tvorba součástky v editoru programu Power-Logic
probíhá ve dvou fázích. První je tvorba schématického symbolu, druhou definování sady
parametrů a informací o součástce. Tomu odpovídají ikony Edit Gate Decal a Edit Electrical z
nástrojové lišty editoru součástek, viz Obr. 73.
H
Obr. 73:
Nástrojová lišta editoru součástek
Tvorba schématického symbolu při tvorbě součástky probíhá stejným způsobem, jako
při jeho samostatné tvorbě. Kliknutím na ikonu Edit gate Decal dojde ke spuštění editoru s
ikonami Drafting a Terminal.
Editace a tvorba elektrických parametrů součástek (Edit Electrical). Elektrické
parametry součástky představují širokou škálu údajů, které návrhový systém potřebuje pro
správné začlenění součástky do schématu a návrhu desky plošných spojů, případně pro
optimalizaci zapojení vývodů z hlediska vedení spojů (Gate and Pin Swap). Zahrnují i
doplňující údaje o součástce, použitelné při tvorbě rozpisek. Nadefinování údajů zahájíme
77
kliknutím na ikonu Edit Electrical z nástrojové lišty, která spustí dialogové okno Part
Information, se záložkami General, PCB Decals, Gates, SignalPins, Attributes, Alphanumeric
Pins, Connector pro editaci jednotlivých typů údajů.
Záložka General obsahuje základní souhrn údajů o součástce (Part Statistics), jejím
přiřazení do charakteristické skupiny součástek (Logic Family) a doplňující volby pro
definování součástky (Options). Pomocí panelu Families je možno uživatelsky nadefinovat
skupiny součástek a přiřadit jim příslušné referenční názvy (odpory - R, tranzistory - Q,
apod.). Panel Options umožňuje, zatržením příslušné volby, přístup k záložkám Alphanumeric
Pins pro popis vývodů, které jsou označeny písmeny místo čísel (např. vývody tranzistorů) a
Connector pro tvorbu konektorů. Zatržením volby ECO Registered Part je součástka
akceptována při anotacích změn.
Záložka PCB Decals pro výběr pouzdra s panely:
Library - nastavení knihovny s fyzickými pouzdry součástek (PCB Decal)
Pin Count - celkový počet vývodů součástky
Unassigned Decals - nabídka pouzder, s daným počtem vývodů
Assigned Decals - pouzdro, nebo alternativní pouzdra přiřazená součástce
Assign, Unassign- tlačítka, s nimiž přiřadíme / odebereme pouzdro u součástky
Aktuálně přiřazené pouzdro u součástky lze kdykoliv změnit přímo ve schématu pomocí
dialogového okna Query/Modify PCB Decal Assignment v panelu PCB Decals funkce
Query/Modify Part
Obr. 74:
Záložka Gates
Záložka Gates:
Panel Gates:
Gate - přehled nadefinovaných vnitřních logických celků (Gates), tyto údaje jsou nutné pro
optimalizaci rozmístění součástek a minimalizaci délky spojů záměnou ekvivalentních celků
(Gate Swap).
78
Swap ID - povolí(1-100), nebo zakáže (0) záměnu ekvivalentních logických celků, záměna
probíhá u celků se stejným Swap ID
CAE Decal 1-4 - přiřazení alternativních schematických symbolů pro danou součástku
Panel Pins for Gate:
Sequence - pořadové číslo vývodu při tvorbě schematické značky (CAE Decal)
Pin - přiřazení vývodu na schematické značce k vývodu na fyzickém pouzdru součástky (PCB
Decal)
Type - přiřazení vývodu do typové skupiny (Source, Load, Input, Output, apod.)
Name - název vývodu charakterizující jeho určení
Swap - nadefinování vzájemné zaměnitelnosti ekvivalentních vývodů v rámci jednoho
logického celku, obdobně jako SwapID u Gate
Záložka Signal Pins - popis panelů pro speciální vývody (Signal Pins jsou vývody
součástky, které ve schematu nejsou vidět, ale na desce musí být připojeny na určitou síť.
Typicky to jsou napájecí vývody, ale mohou to být jakékoliv vývody, i signální.):
Unused Pins – vývody, které nejsou nadefinovány jako součást logického celku a nemají
zatím přiřazen název
Pin - číslo vývodu pouzdra
Signal Name - název sítě spojů, do které bude vývod automaticky začleněn. Používá se pro
definování napájecích, zemnících, případně nezapojených (NC) vývodů.
Width - definování šířky spojů pro daný signál, údaj je přenesen do návrhového prostředí
desek plošných spojů (Power-PCB)
Záložka Attributes - informační parametry součástky.
Pomocné a informační údaje, které nejsou nezbytné pro vlastní tvorbu schémat a desek
plošných spojů, mají své opodstatnění z hlediska tvorby rozpisek součástek, jejich nákupu,
skladování apod. Standardní PADS knihovny jsou koncipovány tak, že mají předdefinovány
údaje o určení součástky (Description), ceně ($ nebo Cost), typu (Part Number) a výrobci
(MFG#1, MFG#2 ). Další atributy lze definovat podle vlastní potřeby, či je možné je vybrat
ze zabudované knihovny atributů (Browse Lib. Attr.) Z hlediska automatické tvorby rozpisek
součástek (BOM), použitých v návrhu, je nutné dodržovat stejná pravidla a názvosloví při
tvorbě těchto údajů. Pouze tak je program správně setřídí a zapíše.
Popis panelů záložky Attributes:
Attribute - seznam vytvořených kategorii údajů
Value - pomocí těchto panelů lze editovat vlastní obsah údajů
Edit, Add, Delete – umožní editovat vybraný atribut, přidat nový či vymazat použitý
Browse Lib. Attr – vybrat a přidat atribut z knihovny atributů
Viditelnost jakýchkoliv atributů u schematické značky ve schematu lze nastavit přímo
ve schematu podle potřeby (povel Visibility v kontextovém menu pravým tlačítkem myši u
vybrané součástky).
Záložka Connector - dialogové okno aktivované zatržením volby Connector v záložce
Global, umožňuje přiřadit alternativní schematické značky (Pin Type) pro vývody konektoru
(značky jsou v knihovně součástí souboru Special Symbols) a tím odlišit ve schématu např.
vstupní a výstupní vývody.
Po ukončení editace všech údajů o součástce v dialogovém okně Part Information, je
součástka pomocí funkce File/Save As z roletového menu uložena do zvolené knihovny po
určeným názvem. Před uložením probíhá automatická kontrola všech parametrů důležitých
79
pro elektrické zapojení. V případě chybných, nebo neúplných údajů se objeví chybové hlášení
partedit.err např.:
Duplicate pin number on Gate A - Logical pin 1 - Pin number 7
Duplicate pin number on Gate A - Logical pin 21 - Pin number 7
Součástka není uložena a je nutno ji opravit.
Tvorba a editace speciálních symbolů (Power, Ground, Off Page)
Speciální symboly v editoru schémat Power-Logic zahrnují symboly pro napájení
(Power), uzemnění (Ground) a odkazy (Off Page). Tyto symboly mají specifické postavení a
nelze je tedy vytvářet běžným způsobem jako ostatní součástky. Symboly jsou sdruženy podle
typu do tří skupin a každá skupina je v knihovně uložena pod příslušným názvem
($PWR_SYMS, $GND_SYMS, $OSR_SYMS). Obvykle jsou umístěny v knihovně
\padspwr\lib\common. Nový symbol lze vytvořit pouze úpravou, nebo doplněním některé ze
skupin. V případě, že po úpravě chceme zachovat původní standartní nastavení, je třeba
nejdříve soubor pomocí Library/Export a Import přesunout do jiné knihovny (např.User). Při
tvorbě symbolu postupujeme následovně. Spustíme editor součástek, volbou File/Open
vybereme v dialogovém okně skupinu symbolů, kterou budeme upravovat (např.Power). Tím
dojde k otevření editoru součástek s již popsaným nástrojovým panelem.
Po výběru klikneme na ikonu Edit Electrical. V dialogovém okně zvolíme Add a
zadáme název nového symbolu (např.+15V) a tím vybereme grafickou značku (podle
konvence je kladné napětí v základní poloze reprezentováno šipkou nahoru, záporné šipkou
dolu, menší šipka označuje nižší napětí, větší vyšší napětí). Je nutné novou grafickou značku
vytvořit dopředu (jako CAE Decal, tedy po aktivací ikony Edit Gate Decal) a nyní se na její
název odvolat a přiřadit ji nově vytvářenému symbolu. Dále nadefinujeme typ vývodu (Pin
Type) a název sítě spojů (Signal Name), kterou bude symbol reprezentovat (+15V) a
standartní šířku spoje na desce (Width). Obdobným způsobem lze postupovat při tvorbě
symbolů ze skupin Ground a Off Page.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s knihovnami objektů, dále jste poznali problematiku
související s tvorbou součástek a spec. symbolů.
- Zaměňte ve schematu součástku za součástku v knihovně stejného typu s
dodatečně modifikovanými parametry!
Řešení: Select Part – Query – Modify – Change Part Type – vybrat součástku
z knihovny!
- Které části knihovny jsou vzájemně propojeny?
- Co je CAE Decal
- Co jsou atributy součástky?
- Upravte knihovnu rezistoru Res 1/8W tak, aby po vyvolání součástky (AddPart)
nabídl program jako první symbol této součástky platný podle evropské normy!
80
5.5 Definování návrhových pravidel (Design Rules)
Cíle kapitoly:
-nastavení globálních návrhových pravidel,
-nastavení návrhových pravidel pro skupinu spojů a pro jednotlivý spoj
-nastavení vrstev pro tvorbu DPS
-import a export návrhových pravidel
Program PowerLogic umožňuje detailní definování návrhových pravidel pro desky
plošných spojů (Design Rules), již v procesu tvorby elektrického schéma. Tato návrhová
pravidla jsou přenesena do prostředí návrhového systému pro desky plošných spojů
PowerPCB jako součást netlistu. Pravidla lze nastavit selektivně pro jednotlivé hiearchické
úrovně návrhu. Globálně pro všechny spoje (Default), nebo pro charakteristické skupiny spojů
(Class), případně je podrobně definovat až na úroveň jednotlivého spoje (Net). Nejvyšší váhu
mají pravidla přiřazená jednotlivému spoji, nižší pravidla pro skupinu spojů a nejnižší váhu
mají pravidla globální.
•
Při volbě Default, jsou nadefinované parametry vztaženy na všechny spoje, kterým
nebyly přiřazeny individuální parametry (Class, Nets). Není tedy prováděn jejich výběr a
zobrazí se dialogové okno s ikonami pro volbu typu návrhového parametru (Clearance,
Routing, Hi Speed) a ikonou pro tvorbu hlášení o nastavených parametrech (Report).
Dialogové okno Clearance slouží k nastavení minimální izolační vzdálenosti mezi
jednotlivými objekty v návrhu desky (spoj-spoj, spoj-vývod, apod.) a šířky spojů
definováním doporučené, minimální a maximální šířky spoje při jeho tvorbě.
Dialogové okno Routing Rules - pravidla pro optimalizaci vedení spojů. Umožňují
nastavit metodu minimalizace délky spojů, typ průchodu mezi vrstvami, povolit, případně
zakázat automatickou tvorbu a editaci spoje (Routing), určit priority při tvorbě spojů a vrstvu
na které budou spoje vedeny. Jednotlivé panely okna jsou:
Length Minimization - metoda minimalizace délky spojů při rozmisťování součástek na desce
Routing Options - nastavení parametrů pro tvorbu spojů
Copper Sharing - povolí tvorbu T spojů
Auto Route - povolí automatickou tvorbu spojů autorouterem
Allow Ripup, Alow Shove - povolí zvednutí, posunutí spoje autorouterem
Priority - nastavení pořadí při tvorbě spojů (0 -100, 100 má nejvyšší prioritu)
Layer Biasing - výběr vrstev povolených pro tvorbu spojů
Vias - povolený typ průchodů mezi vrstvami
Dialogové okno HiSpeed Rules. Speciální parametry pro tvorbu signálových spojů s
vysokým taktovacím kmitočtem umožňují nastavit parametry z hlediska souběžného vedení
spojů, jejich vzájemné kapacity, impedance a zpoždění signálů. Jsou používány modulem
EDC (Electro Dynamic Checking) v návrhovém systému desek plošných spojů Power-PCB,
kontrolujícím dynamické parametry navržených spojů
•
Detailní nastavení návrhových pravidel, specifikované do úrovně skupin spojů, případně
jednotlivých spojů, se provádí u složitých zapojení desek, kde je nutné postihnout i
logických větví pro rozvod taktovacích signálů s vysokým kmitočtem apod). Nastavení
81
probíhá stejným způsobem jako při globálním nastavení. Volbou Rules/Class případně
Rules/Nets se otevřou příslušná okna pro nadefinování skupiny spojů, nebo označení spoje.
V okně Class Rules je možné nastavit název vytvářené skupiny (Class Name) a přidat
ho do seznamu (Class). Obsah skupiny je definován v panelu Nets, kde jsou příslušné spoje
vybrány do skupiny. Tyto skupiny spojů mohou např. obsahovat spoje se stejným
charakterem přenášených signálů (datové spoje, adresové spoje). Písmena (C), (R), (H)
zobrazená za Class, nebo Nets značí, že těmto objektům již jsou přiřazeny vlastní návrhová
pravidla a již se na ně nevztahuje globální (Default) nastavení. Po nadefinování je možné
skupinám přiřadit jednotlivé typy parametrů (Clearance, Routing, HiSpeed), jako při
V dialogovém okně Net Rules je seznam všech spojů v návrhu (Nets). Po výběru
požadovaného spoje a kliknutí na ikonu reprezentující typ definovaného parametru, je možné
tento parametr individuálně nastavit pro vybraný spoj.
•
Nastavení vrstev pro tvorbu desky plošných spojů (Layers)
Program Power-Logic umožňuje pomocí funkce Setup/Layer Definition nadefinovat
elektrické a dokumentační vrstvy pro tvorbu desek plošných spojů již při tvorbě schéma a tyto
údaje přenést jako součást netlistu. Dialogové okno Layer Setup obsahuje roletové okno se
seznamem všech vrstev.
Řádek Name umožňuje změnit název vrstvy desky, panel Electrical Layer Type
umožňuje volbu typu vrstvy - strana pro montáž součástek (Component), - strana spojů
(Routing), - vrstva napájecí (CAM Plane), preferovaný směr tažení plošných spojů (Routing
Direction) pro danou vrstvu. V případě CAM Plane naskočí ikona Assign Net, umožňující
vnitřním napájecím a zemnicím vrstvám (Plane) přiřadit názvy sítí spojů.
Electrical Layers umožní nastavit a měnit počet vrstev desky:
Modify - umožňuje zvětšit či zmenšit počet elektrických vrstev v návrhu (min. 2)
Reassign - přiřazení vrstev po modifikaci jejich počtu
Thickness – umožní nastavit tlouštku mědi a dielektrickou konstantu pro danou vrstvu desky
•
Export a import návrhových pravidel
Návrhová pravidla pro tvorbu desek plošných spojů (Design Rules) mohou být
přenesena do návrhu desky jako součást Netlistu, nebo exportována samostatně. Tato volba je
provedena při tvorbě Netlistu. Samostatně je možné pravidla exportovat ve formě ASCII
souboru pomocí volby Tools/Export Rules to PCB. V prostředí návrhového systému desek
plošných spojů Power-PCB je tento soubor načten funkcí pro import souborů. Obdobně je
možné provést import návrhových pravidel do editoru schémat volbou Tools/Import Rules
from PCB a načtením příslušného ASCII souboru. Významné zjednodušení tohoto procesu
přináší využití zabudované OLE automatizace. Pomocí funkce Tools/OLE PowerPCB
Connection je možné vytvořit přímé propojení mezi příslušnými návrhovými databázemi v
editoru schémat a návrhovém systému desek plošných spojů a pomocí záložky Design a
panelů Rules to PCB a Rules from PCB provádět export a import návrhových pravidel,
případně provádět synchronizaci databázi.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s definováním návrhových pravidel
82
-Co umožňují definovat Design Rules?
-Jak lze exportovat návrhová pravidla do PowerPCB?
-Jaké jsou hierarchické úrovně návrhových pavidel?
-Jaký je minimální počet elektrických vrstev v návrhu?
5.6 ECO, OLE sdílení a přenos dat mezi schématem a dalšími programy.
Cíle kapitoly:
-přenos anotačních souborů mezi schématem a návrhem – ECO
-propojení a přenos dat mezi schématem a deskou pomocí OLE
-tvorba a editace vložených objektů
Funkce ECO (Engineering Change Order), tedy přenos anotačních souborů mezi
schématem a návrhem, zabezpečuje záznam všech změn v elektrickém zapojení, provedených
při návrhu desky plošných spojů (např. změna referenčních názvů součástek, záměna
ekvivalentních hradel a vývodů) a jejich přenos pomocí funkce Tools/Backward Annotate
from PCB zpět do schématu (zpětná anotace), nebo umožňuje pomocí funkce Tools/Forward
ECO to PCB přenést změny v zapojení ve schématu (např. přidání a odstranění součástky,
přejmenování součástky, záměna součástky, přidání a odstranění spoje, propojení a
přejmenování sítě spojů) do prostředí návrhu desek plošných spojů (dopředná anotace).
Dopředná i zpětná anotace zahrnuje od v.4.0 i přenos nastavení pouzdra součástky pro desku
(PCB Decal).
Návrhový systém desek plošných spojů PowerPCB automaticky zaznamenává
prováděné změny do anotačního souboru (.eco). Přenos dat z anotačního souboru do editoru
schémat je závislý na druhu používaného programového vybavení a probíhá automaticky,
nebo je anotační soubor po spuštění editoru schémat příslušnou funkcí importován do
schématu.
Obdobně jako při přenosu návrhových pravidel, lze pro automatizovaný přenos
anotačních dat u programů PowerLogic a PowerPCB využít funkce Tools / OLE PowerPCB
Connection. (Synchronize PCB - dopředná anotace, Synchronize SCH - zpětná anotace).
OLE sdílení a přenos dat mezi schematem a dalšími programy. PADS programy
PowerLogic i PowerPCB plně využívají možností operačního systému Windows, ke kterým
patří i služby OLE (Object Linking and Embedding), umožňující přímou komunikaci a přenos
dat mezi současně spuštěnými programy, které OLE podporují. Tím je zajištěn nejenom
přímý přenos dat mezi kreslením schematu a návrhem plošných spojů v obou směrech, ale i
přenos dat z/do jiných programů OLE podporujících. PADS programy mají zabudovány
nástroje, pomocí kterých lze vytvořit napojení i na jiné programy. PowerLogic je tzv. OLE
dokument server. Praktické využití služeb OLE umožňuje např. přímé křížové vyhledávání a
zobrazení objektů (tzv. cross-probing) mezi kreslením schematu, návrhem desky či
autorouterem, anotace změn mezi schematem a deskou v obou směrech, zjištění rozdílů mezi
schematem a deskou, přenos návrhových pravidel mezi schematem a deskou, atd.
Služby OLE umožňují rovněž přímé vkládání souborů vytvořených v jiných Windows
aplikacích do PowerLogic, či jejich vytvoření a editaci přímo v PowerLogic (jako by byly
vytvářeny v jiných aplikacích) povelem Edit - Insert Object.
•
83
Propojení a přenos dat mezi schematem a deskou pomocí OLE
Po aktivaci funkce Tools/OLE PowerPCB Connection v programu Power-Logic (nebo
ikony OLE PowerPCB Connection a Properties vpravo dole) se otevře dialogové okno, jehož
obsah závisí na tom, je-li současně spuštěn program Power-PCB, nebo nikoliv. V případě, že
jsou oba programy spuštěny, dojde automaticky k propojení návrhů. Jinak se objeví dotaz, zda
chceme provést propojení s nově otevřeným návrhem desky plošných spojů, nebo s již
existujícím. Po zadání volby je automaticky spuštěn program Power-PCB a v něm
požadovaný návrh. Zároveň dojde k propojení návrhů a otevření dialogového okna OLE
PowerPCB Connection se záložkami, pro nastavení a aktivaci jednotlivých procesů
(Selection, Design, Document, Preferences).
Obr. 75:
Vzhled pracovní plochy po úpravě oken
Záložka Selection - výběr objektů pro přenos ze schématu do návrhu desky, viz Obr.
76, kde Receive Selection – pro zpětný přenos vybraných objektů na desce do schématu musí
být políčko Receive Selection zaškrtnuto.
H
Obr. 76:
Okno záložky Selection
Záložka Design sdružuje celou řadu nástrojů pro efektivní přenos dat mezi schematem a
deskou plošných spojů. Tyto funkce umožňují porovnávat desku se schematem (Compare),
přenos návrhových pravidel (Rules) v obou směrech, přenos anotačních souborů mezi
schematem a deskou v obou směrech (Synchronize) a přenos netlistu (Send Netlist)
84
Obr. 77:
Okno záložky Design
Compare PCB - provede porovnání ASCII souborů (Check ASCII) reprezentujících netlisty
aktuálně otevřených návrhů v editoru schémat a návrhovém systému desek plošných spojů. V
případě rozdílů vytvoří hlášení ve formě souboru, který se otevře v nadefinovaném textovém
editoru.
Synchronize PCB - slouží k automatické anotaci vpřed (Forward ECO to PCB), tedy přenosu
změn ze schématu do návrhu desky. Podobně jako u funkce Compare je provedeno porovnání
netlistů, potom však dojde k automatické úpravě databáze v návrhu desky, tak aby na desce
byly akceptovány všechny změny provedené ve schematu.
Synchronize SCH - slouží k automatické zpětné anotaci (Backward ECO to SCH), tedy
přenosu změn z desky do schématu a k automatické úpravě databáze ve schematu.
Rules To PCB, Rules From PCB - funkce umožňují automatický obousměrný přenos
návrhových pravidel mezi aktuálně otevřenými návrhy v programech Power-Logic a PowerPCB.
Send Netlist - slouží k automatickému přenosu netlistu ze schématu do návrhového prostředí
desek plošných spojů
Záložka Document slouží k výběru dokumentu (.pcb) v návrhovém systému desek
plošných spojů Power-PCB, se kterým bude realizováno propojení v rámci OLE. Propojení je
možné provést s již existujícím návrhem, nebo pomocí panelu New vytvořit a otevřít návrh
nový.
Obr. 78:
Okno záložky Document
Záložka Preferences. Pomocí záložky Preferences je možné nastavit, zda při přenosu dat
mezi schematem a deskou budou přenášeny také atributy součástek a spojů.
Obr. 79:
•
Okno záložky Preferences
Tvorba a editace vložených objektů
Využití služeb OLE umožňuje v Power-Logic, vytvářet kombinované dokumenty
vložením objektů z jiných programů. Těmito objekty mohou být např. textový soubor
programu Microsoft Word obsahující rozpisku či poznámky k návrhu, tabulka programu
Microsoft Excel s rozpiskou součástek, firemní logo vytvořené v PaintBrush, atd. Tyto
vložené objekty mohou být na pracovní ploše zobrazeny v okně s nastavitelným rozměrem a
85
konkrétním obsahem, nebo pouze ikonou jako svým zástupcem. Zobrazení vložených objektů
se nastavuje pomocí Setup/Preferences a záložky Global. Vložený objekt je možno propojit se
zdrojovou aplikaci a tímto způsobem zajistit automatické provádění případných změn.
Tvorba, nebo vložení objektu se provádí pomocí funkce Edit/Insert New Object z roletového
menu, která otevře dialogové okno pro volbu a nastavení vkládaného objektu. Vkládat je
možné již existující objekt, nebo objekt nový, který bude vytvořen přímo v návrhovém
prostředí editoru schémat využitím nástrojů poskytnutých zdrojovou aplikací. Vložený objekt
lze snadno editovat, stačí dvakrát kliknout myší na příslušné okno, nebo ikonu, čímž
automaticky dojde ke spuštění zdrojové aplikace a načtení příslušného objektu (OLE Visual
Editing). Při vkládání již vytvořeného objektu (volba Vytvořit ze souboru) se otevře
dialogové okno pro zadání jeho názvu. Volbou propojit dojde k provázání s původním
souborem pro automatickou aktualizaci obsahu. Opět je možné zvolit zobrazení objektu
pomocí ikony.
Propojení se zdrojovou aplikací a způsob aktualizace vloženého objektu se nastavuje
pomocí funkce Edit/Links z roletového menu. Zrušením propojení stává se vložený objekt
objektem statickým a není možné již upravovat jeho obsah.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s různými možnostmi přenosů dat mezi programy
-K čemu slouží funkce ECO?
-Co jsou služby OLE operačního systému?
-Jak využívá PowerLogic OLE služby?
-Co je podmínkou pro editaci vloženého objektu?
5.7 Generování výstupních souborů a hlášení, tvorba dokumentace
Cíle kapitoly:
-netlist, vytvoření nastavení parametrů, generování hlášení
-rozpiska materiálu
-Basic Scripting
-Basic Script Editor
-tisk výstupní dokumentace na výtupním zařízení,
-nastavení jednotlivých voleb tisku
Výstupní soubory a hlášení umožňují v závěrečné etapě návrhu vytvořit data pro
přechod do dalších návrhových etap, případně vytvořit hlášení obsahující požadované
informace o návrhu. Tato hlášení je možné generovat jednak již napevno zabudovanými
funkcemi, nebo pomocí dodávaných či uživatelských skriptů psaných ve Visual Basic. Visual
Basic skripty umožňují generovat hlášení přesně podle požadavků uživatele.
Nejpotřebnějšími hlášeními jsou netlist a rozpiska materiálu. Pomocí funkce File/Report
z roletového menu lze vytvořit celkem šest typů výstupních hlášení z aktuálně otevřeného
86
schématu. Požadované informace jsou umístěny do textového soboru (report.rep). Po jeho
vytvoření je automaticky zobrazen v textovém editoru, který je nastaven jako výchozí.
•
Vytvoření Netlistu
Netlist tvoří základní článek pro přechod do jiného CAD/CAE systému. Generuje se
pomocí povelu Tools/Netlist to PCB. Netlist je generován ve formátu PADS. Na začátku
souboru je informace o použitých součástkách a jejich pouzdrech, následovaná informacemi o
vlastním propojení vývodů. Do netlistu je možné zahrnout i návrhová pravidla (Design
Rules), stejně jako atributy součástek či spojů. Přenos do návrhového prostředí desek
plošných spojů je možný dvěma způsoby:
Přes vlastní netlist. Netlist se vygeneruje pomocí funkce Tools/Netlist to PCB. V
návrhovém systému desek plošných spojů PowerPCB se tento netlist načte povelem pro
import ASCII souborů (File-Import).
Automaticky přes OLE propojení. Je-li kreslení schematu (Power-Logic) propojeno
přes OLE s návrhem plošných spojů (Power-PCB), potom povel Send Netlist v záložce
Design automaticky netlist vygeneruje a přenese do navrhované desky.
•
Nastavení parametrů netlistu
Dialogové okno pro tvorbu netlistu obsahuje panely:
Outpur File Name pro zadání názvu souboru obsahujícího netlist (.asc)
Select Sheets pro výběr ze kterých listů bude Netlist (je-li schéma rozloženo na více
listů).vygenerován.
Include Subsheets – zatržením zahrne i hiearchicky včleněné listy
Output Formats pro volbu formátu Netlistu. Verze se volí v roletovém okně, obsah základní
nebo rozšířený (Include Design Rules, Include Part Attributes, Include Net Attributes)
zaškrtnutím příslušného okénka.
• Tvorba hlášení.
Různá užitečná hlášení a rozpisky umožňuje editor schémat generovat dvojím
způsobem:
1) Volbou File/Report z roletového menu pevně zabudovanými hlášeními typu:
Unused - obsahuje informace o nezapojených součástkách, hradlech, a vývodech
Part Statistics - komplexní informace o součástkách ve schématu. Obsahuje
referenční názvy a typy součástek, popis vývodů a názvy k nim připojených spojů
Net Statistics - informace o sítích spojů. Zobrazí seznam všech sítí spojů,
referenční názvy součástek a označení vývodu připojených k dané síti spojů.
Limits - pomocí tohoto hlášení je možné sledovat, jak je využita maximálně
dostupná kapacita editoru schémat. Jsou zde údaje o maximálním počtu listů
schématu, součástek, sítí spojů apod. V druhé části jsou informace o počtu těchto
objektů v daném schématu.
Off Page - zobrazí výpis použitých Power, Ground a Off Page symbolů s jejich
souřadnicemi ve schématu
Bill of Materials (BOM)- vygeneruje rozpisku součástek použitých ve schématu,
podle volitelných kritérií s možností definovat její strukturu a vzhled
2) Pomocí makroprogramů (skriptů) psaných ve Visual Basic.
•
Nastavení obsahu a vzhledu rozpisky součástek.
Volbou Setup u Bill of Materials se objeví dialogové okno Bill of Materials Setup, ve
kterém je možné pomocí záložek Attributes, Format a Clipboard View modifikovat obsah a
87
metodiku tvorby rozpisky, případně provést kontrolní náhled na obsah rozpisky s možností
kopírovat její obsah včetně hlaviček do schránky.
Záložka Attributes - umožňuje zvolit, které atributy součástek budou zobrazovány (poř.
č., počet, označení, název, typ, výrobce a pod.), obsah hlavičky a velikost jednotlivých polí v
tabulce.
Záložka Format - umožňuje upřesnit uspořádání a metodiku tvorby rozpisky pomocí
panelů:
Delimiter - nastavení znaku pro oddělení atributů
Format Options - obsahuje nastavení pro metodiku tvorby rozpisky tj. :
- Separate Ref. Designator - každá součástka bude mít svůj řádek
- Sort By - seřazení součástek podle volitelného atributu
File Format - nastavení formátu rozpisky (Text File, MS-Word Merge Data Format)
Settings - je možné nadefinovat několik typů rozpisek, jejich nastavení uložit pod
vlastním názvem (Save As) a později ho znovu použít při tvorbě rozpisek součástek
Záložka Clipboard View umožňuje zobrazit kontrolní náhled na rozpisku součástek a
zároveň umožňuje tento náhled graficky upravovat, případně ho zkopírovat do schránky.
Kliknutím na název atributu (Item, Qty, apod.) dojde automaticky ke změně kritéria pro
řazení součástek. Přesuneme-li kurzor na hranici mezi atributy, změní svou podobu a tažením
je možné měnit velikost příslušných sloupců pro znázornění jednotlivých atributů. V tomto
kontrolním náhledu je dále možné vybrat část, nebo celý obsah a zkopírovat jej do schránky
pro použití v jiných dokumentech zpracovávaných pod Windows. Program Power-Logic
umožňuje kopírovat obsah náhledu včetně hlavičky (Include table header).
•
VISUAL BASIC MAKROPROGRAMOVÁNÍ.
PowerLogic program má zabudovaný Microsoft program VisualBasic, který umožňuje
vytvářet uživatelské aplikace. Program již obsahuje celou řadu napsaných praktických
aplikací i příkladů pro psaní nových. Basic Script Editor umožňuje editovat dodané skripty i
psát nové. Pro tvorbu nových skriptů je vydatným pomocníkem PowerLogic Script Wizard.
Pomocí Visual Basic má uživatel přístup k většině informací v databázi schematu, které lze
dále zpracovat podle potřeby. Přístup k Visual Basic skriptům je přes funkci v menu Tools Basic Scripting. V roletkovém podmenu jsou záložky Basic Scripting a Basic Script Editor.
Basic Scripting.
Výběr záložky Basic Scripting otevře dialogové okno Visual Basic Scripts, viz Obr. 80.
H
In Menu – přidá vybraný skript do
roletkového menu Tools- Basic
Scripting
Load File – přidá skript do tohoto
zásobníku skriptů
Unload File – odebere vybraný skript
ze zásobníku
Run – spustí vybraný skript
Edit – umožní editovat vybraný skript
v zabudovaném editoru.
Obr. 80:
dialogové okno Basic Scripts
Roletkové menu umožňuje vybrat skript.
88
Basic Script Editor.
Editor pro VB skripty používá Sax Basic Engine, který používá již připravené
makropovely, usnadňující vyrváření skriptů.
•
TVORBA DOKUMENTACE (PRINT/PLOT)
Funkce File-Print/Plot z roletového menu, slouží ke tvorbě výstupní dokumentace.
Schémata, vytvořená v editoru schémat Power-Logic, je možné vytisknout na tiskárně, nebo
vykreslit na plotru (perový plotr, nebo fotoplotr).
Vytištění schéma na tiskárně
Program Power-Logic umožňuje v plné míře využívat tiskové služby Windows. Je tedy
možné tisknout na všech druzích tiskáren, které jsou nainstalovány. Stejným způsobem lze
pracovat s velkoformátovými inkoustovými plotry. Tiskárny mohou být připojeny lokálně,
nebo síťové. Nastavením parametrů tiskárny lze provést i tisk do souboru. V případě, že
ovladač tiskárny podporuje jazyk Postscript, umožní tisk do souboru zhotovovat podklady pro
profesionální tisk. Po spuštění funkce File-Print/Plot <Ctrl-P>se otevře dialogové okno Plot
pro nastavení obsahu a formy výtisku, a pro nastavení typu výstupního zařízení – viz Obr. 81
H
Sheets - nastavení tisku jednotlivých
objektů ve schématu, Options nastavení tiskové stránky
Print - výstup na tiskárnu, Pen - výstup
na perový plotr a Photo - výstup na
fotoplotr
Preview Selections - kontrolní náhled
Device Setup - spustí standartní tiskové
okno Win programů, kde je možné
vybrat a nastavit tiskárnu
Run - zahájení tisku
Obr. 81:
dialogové okno Plot
Nastavení tisku objektů (Sheets)
Po kliknutí na panel Sheets se otevře dialogové okno Select Items. V tomto okně je
možné volit, které listy schématu budou vytištěny (Selected), zatrhnout jednotlivé objekty
(Items) a přiřadit jim barvy (Selected Color). Obsah panelu Selected Colors závisí na druhu
aktuálně vybrané tiskárny (černobílý/barevný tisk, Postscript).
Nastavení tiskové stránky (Options)
Kliknutí na panel Options spustí dialogové okno Plot Options, pomocí kterého lze
schéma rotovat (Orientation), umisťovat na tiskový formát (Justification), volit měřítko
(Scaling), povolit tisk názvu schématu (Plot Jobname), případně zvolit pouze tisk
zobrazeného výřezu pracovní plochy, tak jak jej vidíme na monitoru (Plot Window).
Kontrolní náhled na výtisk (Preview Selections)
Kliknutím na panel Preview Selections se otevře okno Selections Preview s náhledem
na tiskovou stránku pro kontrolu nastavení před zahájením tisku.
89
Po ukončení nastavení v oknech Select Items, Options a kontrole pomocí Preview
Selections se návratem do okna Print/Plot a povelem Run zahájí tisk.
Vykreslení schéma na perovém plotru
Schémata navržená v editoru schémat Power-Logic je možné vykreslit i na perovém
plotru podporujícím formát HPGL, nebo HGML. Výstup na perový plotr aktivuje kliknutí na
ikonu Pen v panelu Output Device v dialogovém okně Print/Plot. Následuje nastavení v Pen
Plotter Setup, které spustí kliknutí na panel Device Setup.
Dialogové okno Pen Plotter Setup pro nastavení plotru obsahuje panely:
Number of Pens - počet per, podle typu plotru 1 až 16
Pen Line Width - nastavení základní tloušťky čáry pro pero ( mils)
Rotate Axis - záměna os X-Y
Pen Colors - přiřazení barev pro jednotlivá pera
Plotting Size - volba formátu
Device - volba konkrétního podporovaného typu plotru
Advanced - spustí dialogové okno pro instalaci a hardwarové nastavení nového typu
plotru (musí podporovat formát HPGL, nebo HGML)
Nastavení v panelech Sheets, Options a Preview Selection je obdobné jako při tisku na
tiskárnu, proces tisku spustí povel Run.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s tvorbou výstupních souborů a hlášení
-Vyjmenujte typy výstupních souborů programu PowerLogic, které generuje pevně
zabudovanými funkcemi!
-Jak lze získat další informace z databáze editoru schémat?
-Jaká mohou být použita výstupní zařízení pro tisk dokumentace?
90
6 Komplexní návrhový systém pro desky plošných spojů –
PowerPCB I
6.1 Základní charakteristika programu:
Cíle kapitoly:
-základní seznámení a orientace v návrhovém systému PowerPCB
-základní obrazovka, jednotlivé panely nástrojů
Program PowerPCB má modulární skladbu, umožňující konfigurovat sestavu podle
individuálních požadavků uživatelů a doplňovat ji podle potřeby o jednotlivé moduly,
případně specializované nadstavbové programy (Specctra, CAM350, BoardSim,
Pro/ENGINEER), na které má již vestavěné interface. Jedná se o bezrastrový návrhový
systém, umožňující velmi podrobné definování návrhových pravidel na volitelných
hiearchických úrovních a kontrolu jejich dodržení za chodu (on-line). Součástky a spoje tak
mohou být, při dodržení nastavených izolačních mezer, umisťovány libovolným způsobem s
využitím veškeré volné plochy desky. Program umožňuje interaktivní i automatické
rozmisťování součástek, jejich natáčení pod jakýmkoliv úhlem, automatické odsouvání
překážejících součástek při jejich rozmisťování, tvorbu spojů v manuálním, autointeraktivním
i automatickém režimu, generování dat pro tvorbu široké palety výrobních podkladů a
dokumentace. PowerPCB plně podporuje OLE automatizaci a navíc má zabudován i editor
makroprogramovacího jazyka Visual Basic, který umožňuje editovat již zabudované příklady
makroprogramů pro automatizaci práce i psát nové makroprogramy podle potřeby uživatele.
•
Základní pracovní prostředí (SHELL):
Základní obrazovka, uspořádání, přehled částí
Pozn.: Viditelnost některých
částí programu, jako např.
Řádek roletkového menu
(Menu Bar) lze zapnou či
vypnout v menu „Window“.
Obr. 82:
Základní obrazovka
91
Titulkový řádek obsahuje název programu a název aktuálního otevřeného pracovního
souboru
Řádek roletového menu je tvořen zástupci charakteristických skupin funkcí, po
kliknutí levým tlačítkem myši se rozvine roletka s dalšími funkcemi dané skupiny
Nástrojová lišta s ikonami jednotlivé ikony viz Obr. 83 reprezentují skupiny úkonů,
které jsou nejčastěji v návrhovém procesu využívány. Po kliknutí levým tlačítkem na ikonu se
objeví dialogové okno, nebo plovoucí nástrojový panel poskytující možnost další zpřesňující
volby
H
Obr. 83:
Nástrojová lišta
Open (Ctrl+O) - otevření souboru umožňuje nalistovat a otevřít již existujícího souboru s
příponou .PCB (soubor z programu Power-PCB), nebo .JOB (soubor z programu PADSPerform v.6 a PADS-Work v.7)
Save (Ctrl+S) - uložení souboru. Příkaz uloží znovu aktualizovaný souboru na disk pod
původním názvem s příponou .PCB
Layer - aktuálně nastavená návrhová vrstva. Pomocí tohoto okna je možno přecházet na
jednotlivé návrhové vrstvy
Query/Modify - funkce pro editaci objektů po výběru příslušného objektu kliknutím levým
tlačítkem myši a kliknutí na ikonu Query, se aktivuje dialogové okno pro editaci objektu. Jeho
obsah je závislí na typu objektu. Poskytuje široké možnosti úprav jednotlivých objektů v
návrhu
Cycle - cyklická záměna objektů. Umožňuje provést cyklickou záměnu objektů, při jejich
výběru. Usnadní výběr objektu v hustě zaplněných oblastech návrhu
Select - výběrový mód slouží k ukončení aktivace právě používané funkce
Drafting - souhrn funkcí pro kreslení. Po jeho aktivaci se objeví plovoucí nástrojový panel,
viz Obr. 84 s funkcemi pro kreslení objektů, které nemají vazbu na elektrické zapojení (2D
Line, Text), tak i objektů, které tuto vazbu mohou mít (Copper, Copper Pour, Board Outline,
Keep Out, Plane Area, Plane Area Cut Out, Auto Plane Separate apod.). Obsahuje funkce pro
načtení těchto objektů do knihoven a nastavení základních parametrů pro kreslení.
H
Obr. 84:
Panel Drafting
Design - souhrn funkcí pro rozmisťování součástek a tvorbu spojů obsahuje nástrojový panel
s funkcemi pro manipulaci se součástkami a jejich referenčními názvy, tvorbu spojů v ručním,
automatickém a interaktivním režimu, vkládání propojek, testovacích bodů, znovupoužití
bloků jiné či stejné desky (PDR) a nastavení návrhových parametrů
Obr. 85:
Panel Design
92
Autodim - souhr funkcí pro kótování objektů sdružuje nástroje pro kótování v ručním i
asociativním režimu
Obr. 86:
Panel Autodim
ECO - souhrn funkcí pro provádění změn v návrhu obsahuje nástroje pro dodatečné úpravy v
návrhu desek plošných spojů (přidání součástky, spoje, záměnu součástky, jejich vývodů,
přejmenování součástek apod.).O těchto zásazích je vytvářeno hlášení ve formě souboru
(.eco) pro jejich zpětné zanesení do elektrického schématu
Undo, Redo - krokování provedených operací vzad a vpřed
Zoom (Ctrl+W) - ovládání výřezu pracovní plochy umožňuje pomocí myši zvětšovat,
zmenšovat, případně posouvat aktuálně zobrazený výřez pracovní plochy
Board - úplný náhled na desku plošných spojů provede automatickou úpravu zvětšení tak, aby
byl zobrazen úplný náhled na obrys desky plošných spojů
Redraw (Ctrl+D) - překreslení obsahu obrazovky překreslí obsah obrazovky a upraví
viditelnost objektu při jejich přesouvání, nebo vymazání
Obr. 87:
Panel ECO
Pracovní plocha zobrazuje volitelný výřez pracovní plochy návrhového systému, její
maximální rozměr činí 1400x1400mm. Obsahuje značku relativního počátku souřadného
systému (Origin), ke kterému je vztažena aktuální pozice kurzuru, případně pomocný
návrhový rastr (Display Grid), který se nastavuje v dialogovém okně Setup/ Preferences
pomocí záložky Grids.
Plovoucí informační okno. Toto okénko, je normálně zapnuté. Po jeho zavření je
možné ho znovu otevřít klávesami Ctrl+Alt+S nebo povelem Status v menu Window.
Plovoucí informační okno (Obr. 70), obsahuje systémová hlášení
vztahující se k právě prováděné činnosti, slouží k nastavení rastrového
(Snap to Grid), nebo bezrastrového návrhu, k nastavení povolených směrů
pro kreslení, nebo tvorbu spojů (Orthogonal, Diagonal, Any Angle),
nastavení režimu kontroly dodržení návrhových pravidel za chodu DRC
(DRC Prevent, DRC Warn, DRC Ign Clrn, vlastní aktivaci funkce musíme
provést v Setup/Preferences - záložce Design), nastavení režimu
automatického odsouvání okolních součástek při jejich rozmisťování
(Nudge Auto, Nudge Warn, Nudge Off) a nastavení dvojice návrhových
vrstev. Dolní část poskytuje grafickou informaci o velikosti a poloze
aktuálně zobrazeného výřezu pracovní plochy vzhledem k obrysu desky
plošných spojů. Přesuneme-li kurzor do této oblasti, můžeme klinutím
levého tlačítka myši změnit polohu zobrazení (místo kurzoru na desce v
okénku bude ve středu obrazovky) bez změny velikosti (Pan), nebo měnit i
jeho velikost tak že stiskneme pravé tlačítko myši a jejím posunem
vymezíme oblast, kterou chceme zobrazit (Zoom).
Obr. 88:
Plovoucí informační okno
93
Plovoucí nástrojový panel je okno, které se otevře po inicializací funkcí Drafting,
Design, Autodim a ECO. Obsahuje vlastní výkonné funkce pro danou oblast. Podle zvyklostí
Windows je možné ho vlečením přemisťovat, nebo měnit jeho tvar. Jestliže pracujeme na
monitoru s dostatečně vysokým rozlišením je výhodné umístit plovoucí nástrojový panel
přetažením přímo do nástrojové lišty vedle stávajících ikon. Toto umístění bude respektováno
při všech jeho dalších vyvoláních a nebude tak rušivě zasahovat do vlastní pracovní plochy.
Obr. 89:
plovoucí nástrojový panel
Stavový řádek v levé části zobrazuje systémová hlášení, vpravo je informace o
aktuálních přednastavených hodnotách pro tloušťky čar, spojů, nastavení návrhového rastru a
souřadnicích kurzoru.
Polar Grid Origin - nastavení souřadnic
počátku polárního souřadného systému
vzhledem k počátku návrhového rastru
Angular Parameters - výchozí úhlové
nastavení, krok a orientace souřadného
systému
Inner Radius - základní poloměr
Delta Radius - krok poloměru
Move Options- aktivace příslušných
funkcí při pohybu součástky
Polar Orientation - orientace vybraných
objektů vzhledem k počátku polárního
systému
Initial - zachová původní orientaci
Let me specify - orientuje všechny
vybrané objekty podle nastavené
hodnoty
Circular
Arrays
seznam
předdefinovaných polí v návrhu
Obr. 90: Nastavení polárního návrhového
rastru
V PowerPCB je i panel Radial Move Setup ( Obr. 90). V něm lze nastavit parametry
návrhového rastru s polárním souřadným systémem, který je používán při rozmisťování
součástek na kruhově orientovaných deskách s pomocí funkce Radial Move. Jeho zobrazeni
na pracovní ploše aktivujeme zkratkovým příkazem GP. Dialogové okno pro nastavení
radiálního rastru je pod povelem Setup – Preferences – Radial Move Setup.
H
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s základní filozofií návrhového systému PowerPCB,
poznali jste pracovní prostředí tohoto návrhového systému.
-1) Nastavte návrhovou vrstvu BOTTOM jako aktuální!
Řešení: Rozvinout roletu LAYER nástrojové lišty a vybrat BOTTOM
-2) Aktivujte funkci ECO!
94
Řešení: Kliknout na ikonu ECO
, v editačním okně potvrdit, nebo změnit název
souboru *.eco
-K čemu slouží plovoucí infomační okno?
-Jaký údaj se objeví v horní části plovoucího informačního okna při editaci spoje?
-Jaký je maximální rozměr pracovní plochy?
-Jakým povelem zavřete plovoucí informační okno?
6.2 Nastavení uživatelského prostředí
Cíle kapitoly:
-nastavení uživatelského prostředí
-Display Colors, View Nets
-uživatelské nastavení zobrazení View
Program Power-PCB umožňuje nadefinovat základní uživatelské prostředí, které se
automaticky nastaví při spuštění programu, nebo tvorbě nové desky plošných spojů. Toto
nastavení je uloženo v souboru Default.asc v adresáři \padspwr. Uživatelské prostředí
nadefinujeme pomocí parametrů z menu Setup/Preferences (záložky Global, Design,
Drafting) a Display Colors v roletového menu.
Display Color, viz Obr. 91 Kliknutím na barvu v paletě se tato stává aktivní kliknutím do políčka se tam přenese. Barva pozadí obrazovky (Background) v políčku objektu
ho dělá neviditelný.
H
Obr. 91:
Dialogové okno Display Colors Setup
Potom pomocí funkce File/Export z roletového menu, volbou ASCII Files a zatržením
panelu PCB Parameters, uložíme nastavení tak, že přepíšeme původní soubor
95
/padspwr/Default.asc. Při novém spuštění programu, nebo volbě File/New, je již automaticky
nastaveno nadefinované uživatelské prostředí.
•
View Nets
Pomocí funkce View/Nets z roletového menu ( Obr. 92) je možné nastavit barevné
odlišení jednotlivých sítí spojů v návrhu.Toto nastavení se stane součástí databáze návrhu.
Selektivní zobrazení a barevné odlišení sítí spojů, vývodů součástek, via otvorů a případně i
plošných spojů příslušejících do sítě, lze výhodně použít při tvorbě specifických spojů, nebo
při kontrole propojení na vnitřní vrstvy pomocí můstkových reliéfů a to i v případě rozčlenění
vnitřních vrstev (Split Plane).
H
Obr. 92:
Nastavení zobrazení pro jednotlivé sítě spojů - View Nets
Popis panelů:
Select By - nastavení kritérií pro tvorbu seznamu spojů, lze nastavit Nets pro zobrazení všech
sítí spojů, nebo Nets with Rules, pro zobrazení sítí spojů, které mají specifické nastavení
návrhových parametrů.
Net List - seznam sítí spojů pro volbu zobrazení
View List - vybrané sítě spojů, u kterých můžeme individuálně nastavit způsob zobrazení
View Details - nastavení zobrazovacího módu pro vybranou síť spojů. Zatržením okna Traces
Plus the Following Unroutes se aktivuje okno View Unroutes Details pro upřesnění způsobu
zobrazení objektů v dané síti spojů
All - zobrazí všechny spoje v síti včetně těch, u kterých ještě není zhotovena spojová cesta
All Except Connected Plane Nets - nezobrazí příslušné vývody a spoje realizované
propojením na vnitřní napájecí a zemnící vrstvy
Unrouted Pin Pairs - zobrazí pouze spoje od vývodu k vývodu, na kterých není zrealizována
spojová cesta
None - vypne zobrazení spojů, na kterých není zrealizována spojová cesta
Color by Net - přiřazení barev sítím spojů a napojených vývodů a via otvorů
Color Traces by Net - vybarvení plošného spoje barvou sítě (net)
•
Funkce pro zobrazení (View)
Změna velikosti obrazu (ZOOM) a polohy obrazu (Panning). Funkce pro změnu velikosti,
nebo polohy aktuálně zobrazeného výřezu pracovní plochy lze ovládat pomocí numerické
části klávesnice, funkcí Zoom z roletkového menu View, z klávesy příkazem Ctrl+W nebo
ikonou Zoom, ve statusovém okénku nebo nejlépe prostředním tlačítkem třítlačítkové myši.
96
Ikona / funkce ZOOM nebo Ctrl+W. Po aktivaci funkce Zoom, ať už pomocí ikony
nebo v roletkovém menu View či z klávesy příkazem Ctrl+W se kurzor změní na zvětšovací
lupu, tu přesuneme do středu oblasti, kterou chceme zobrazit. Kliknutí levým tlačítkem
provede zvětšení 2x, pravým zmenšení 2x. Jestliže chceme přesně vymezit oblast pro
zvětšení, nebo zmenšení stiskneme levé tlačítko a pohybujeme myší vodorovně a nahoru
(Zvětšení), nebo dolů (Zmenšení) přičemž se nám vedle lupy zobrazuje aktuální měřítko. Po
puštění tlačítka se objeví nastavené zobrazení. Po ukončení je potřeba opět odkliknout ikonu
ZOOM, aby přestala býti aktivní (nebo odkliknout funkci ZOOM v roletkovém menu View) !
Statusové okénko. Jestliže je statusové okénko viditelné (volba Status v roletkovém
menu Window), je možné posouvat i zmenšovat/zvětšovat zobrazení přímo v něm – dvojím
kliknutím levým tlačítkem v pracovní ploše statusového okénka se obraz posune tak, že místo
kliknutí bude jeho středem. Kliknutí pravým tlačítkem, držením dole a tažením myši se
definuje nová velikost i poloha zobrazené plochy výkresu – uvolněním pravého tlačítka se
obraz překreslí do nové velikosti i polohy.
Numerická klávesnice. Při vypnutém NumLock na klávesnici je možné využívat i
klávesy v pravé (numerické) části klávesnice takto:
Klávesa PgUp = přiblížení obrazu 2x
Klávesa PgDn = oddálení obrazu 2x
Klávesa Home = celý výkres
Klávesa End
= výběr zobrazené plochy tažením úhlopříčky obdélníku myší
Uložení a vyvolání nastavených pohledů. Při tvorbě velkých a složitých desek lze
výhodně využít funkci Capture View v menu View. Nejprve si pomocí funkcí pro zobrazení
nastavíme požadovaný pohled na určitou oblast desky (např. konektor, paměťové pole) a
pomocí funkce Capture View ho pod zvoleným jménem uložíme. V procesu tvorby pak máme
možnost jej rychle vyvolat bez nutnosti úprav pohledu. Tímto způsobem můžeme uložit až 9
pohledů. Systém automaticky ukládá nastavení před změnou pohledu (Previous View), ke
kterému je možné se rychle vrátit.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s uživatelským nastavením barevných profilů a
náhledů pracovního prostředí
-1) Pomocí klávesnice přibližte obraz 2x!
Řešení: Při vypnutém NumLock kurzor na součásku, klávesnice <9>
-2) Jak lze nastavené uživatelské prostředí uložit jakovýchozí?
Řešení: Po vlastním nastavení (viz předchozí odstavce) použít fci File - Export – ASCII
Files – PCB Parameters se přepíše původní soubor DEFAULT.ASC
-3) Jaký má význam možnost nastavení individuálního barevného schematu?
Řešení: Zlepšuje přehlednost při kontrole propojení na vnitřní vrstvy
-2) Vyjmenujte možnosti změny velikosti obrazu (ZOOM)
Řešení: Ikona ZOOM, kl. kombinace Ctrl+V, roletkové menu View, myší ve Status
okénku, klávesy numerické klávesnice při vypnutém NumLock
-Vyberte rezistor R1 příkazem FIND
97
6.3 Funkce pro manipulaci s objekty (Select, Find, Move, Copy, Delete)
Cíle kapitoly:
-výběr editovaného objektu (Find, Select)
- editační příkazy Move, Copy, Delete
Program PowerPCB, podobně jako PowerLogic umožňuje ovládat většinu funkcí
alternativně, několika různými způsoby – např. z roletkového menu programu, pomocí ikon,
nebo pomocí myši a jejího inteligentního, tzv. kontextového menu.
Kontextové menu ( Obr. 93) se přivolá kliknutím pravého tlačítka myši v pracovním
prostoru. V základní podobě, pokud není nic vybráno, obsahuje toto menu sadu základních
povelů k výběru objektů (např. Select Anything). Po vybrání objektu na desce se obsah tohoto
menu automaticky změní tak, že nabízí sadu povelů použitelných na daný typ, čímž se
podstatně zrychlí a současně zjednoduší práce s programem. V kontextovém menu jsou vždy
všechny povely, které jsou aplikovatelné k vybranému objektu.
H
Select Anything = vybrat cokoliv
Select Components = vybrat součástky
Select Unions-Components =vybrat union (autoplacement objekt)
Select Clusters = vybrat cluster (autoplacement objekt)
Select Nets = vybrat net
Select Pin Pair = vybrat dvojici vývodů
Select Traces/Pins/Unroutes = vybrat plošný spoj/vývod/vzdušný spoj
Select Traces/Pins = vybrat plošný spoj/navazující vývod
Select Unroutes/Pins = vybrat vzdušný spoj/navazující vývod
Select Pins/Vias/Tacks = vybrat vývod/via otvor/tack
Select Shapes = vybrat měděné plochy
Select Documentation = vybrat objekty dokumentace (text, …)
Select Board Outline = vybrat obrys desky
Filter = filtr pro další výběr
Find = povel Find pro vyhledání potřebného objektu na desce
Select All = vybrat všechno
Select Dangling Routes = vybrat nedokončené plošné spoje
Obr. 93:
a)
b)
Kontextové menu
Jsou tedy dva způsoby aplikace funkce na objekt:
nejprve vybereme funkci (roletové nebo ikonové menu) a potom vybereme objekt na
který ji aplikujeme
nejprve vybereme objekt (viz. funkce Select, Find) potom klikneme pravým tlačítkem
myši a v okně kontextového menu volíme požadovanou funkci
98
Výběr objektu v dialogovém režimu (Find)
Obr. 94:
Výběr objektu funkcí EDIT/FIND
Pomocí funkce Edit/Find – viz Obr. 94 z roletového menu je možné vybírat jednotlivé
objekty, nebo skupinu objektů pomocí volitelné charakteristiky (Find By). Touto
charakteristikou může být referenční. název součástky U* ( případně spoj, skupina spojů, typ
pouzdra, typ průchodu mezi vrstvami, velikost otvoru, šířka čáry apod.) po jeho volbě se v
dalším okně již objeví konkrétní seznam (U1, U2, ... U60), pomocí něhož lze výběr
modifikovat. Orientačně je poloha vybraných objektů znázorněna i v pravé části dialogového
okna. Výběr je možně rozšiřovat (Add Select) i omezovat (Edit/Unhiglight).
H
Pomocí boxu Action je možné zvolit požadovanou funkci, kterou budeme s vybraným
objektem, nebo objekty provádět. Z hlediska rozmisťování vybraných součástek je výhodné
použít funkci Move Sequently, která postupně uchopuje vybrané součástky podle referenčních
názvů (U1 až U5) a nemusíme se obtížně orientovat ve shluku součástek při jejich počátečním
rozmisťování. Program PowerPCB umožňuje provádět výběr součástek zadáním referenčního
názvu přímo z klávesnice.
Poznámka: Povel „Move Sequently“ je i v kontextovém menu po výběru skupiny součástek
Funkce pro přesun objektů (Move)
umožňuje přesouvání libovolných objektů v návrhu. Při přesunu je možné využití
modifikačních funkcí kontextového menu podle daného typu objektu. Objekty je možné
pomocí myši přesouvat tak, že kurzor přesuneme na objekt, stiskneme levé tlačítko a tažením
změníme jeho polohu. Program PowerPCB umožňuje pomocí okna Setup/Preferences a
záložky Global z roletového menu nastavit jeden ze tří režimů pro tuto operaci:
Drag and Attach - po stisknutí levého tlačítka a pohybu myší, dojde k aktivaci funkce Move.
Tlačítko je možné pustit a teprve po přemístění objektu do požadované polohy opětovným
stisknutím levého tlačítka operaci potvrdíme.
Drag and Drop - levé tlačítko myši musí být po celou dobu přesunu stisknuto, operaci
potvrdíme jeho uvolněním
No Drag Moves - zakáže aktivaci funkce Move pomocí myši. Při tomto nastavení je možné
objekty přesouvat pouze pomocí funkce Edit/Move z roletového menu, nebo funkcí Move z
kontextového menu vybraného objektu.
99
Výběr objektu v grafickém režimu (Select)
Při výběru objektu pomocí myši používáme zavedené
postupy Windows. Tzn. kurzor umístíme nad požadovaný objekt
a klikneme levým tlačítkem, výběr je signalizován podbarvením
objektu. Výběr zrušíme výběrem jiného objektu, případně
kliknutím do prázdné části pracovní plochy. Více objektu
současně vybereme pomocí klávesy Ctrl, nebo stlačíme levé
tlačítko a pohybem myši ohraničíme požadovanou oblast. Při
výběru objektu v hustě zaplněných oblastech postupujeme tak, že
na něj klikneme a v případě, že jsme vybrali jiný, pomocí klávesy
Tab, nebo pomocí ikony pro cyklickou záměnu (Cycle) z
nástrojové lišty, nebo funkcí Edit / Cycle přepínáme mezi objekty
se stejným umístěním, než je zvolen ten požadovaný.
Při výběru objektů můžeme výhodně používat také filtr z
roletkového menu Edit/Filter (Obr. 95). V něm je možné povolit,
nebo zakázat výběr všech objektů, nebo určitého typu objektu,
případně i definovat vrstvu pro výběr. Velmi efektivní je i využití
kontextového menu – vyvoláme ho kliknutím pravým tlačítkem
myši do volného místa na pracovní ploše, pomocí něho můžeme
rychle zvolit typ objektu pro výběr. Po výběru objektu,
opětovným kliknutím pravým tlačítkem vyvoláme kontextové
menu, obsahující doplňkové funkce aplikovatelné na daný typ
objektu.
Obr. 95:
EDIT/FILTER
Funkce pro kopírování objektů (Copy)
funkce Edit/Copy z roletového menu slouží ke zkopírování již existujícího objektu v
návrhu. Vybraný objekt je zkopírován do schránky Windows a funkcí Edit/Paste je potom
vložen do návrhu. Proces kopírování probíhá v několika odlišných režimech, v závislosti na
typu kopírovaného objektu, nebo na jeho umístění. V okně Setup/Preferences, záložce Design,
panelu Group Editing, je možné nastavit, aby zkopírovaným součástkám a spojům byly
zachovány referenční názvy (Keep Signal/Part Names) a aby byly zkopírovány všechny
vytvořené spoje uvnitř vybrané oblasti návrhu, tedy i ty které nejsou připojeny k vybraným
součástkám (Include Traces not Attached). Jestliže vybereme a kopírujeme již vytvořený spoj,
aktivuje se speciální režim tvorby spojů (Routing), ve kterém je tvar spoje přenesen na pozici
kurzoru, po výběru příslušného vývodu součástky kde má být motiv vytvořen, dojde k jeho
automatickému vytvoření. Tuto funkci lze výhodně použít pro tvorbu opakujících se motivů
spojů. Ve všech případech, kdy jsou kopírovány objekty s přímou vazbou na Netlist
(součástky, spoje, apod.), je kopírování možné pouze při aktivované funkci ECO.
Funkce pro odstranění objektů (Delete)
funkce Edit/Delete (případně klávesa Delete) slouží k odstranění vybraného objektu z
návrhu. Program Power-PCB obsahuje funkce Undo a Redo pro krokování provedených akcí,
je tedy možné zrušit operaci, která vedla k nežádoucímu vymazání. Při odstraňování objektů,
stejně jako při kopírování, záleží na typu objektu.V případě, že má vazbu na Netlist musí být
použita funkce ECO. Při použití funkce Delete na vytvořený spoj, jsme dotázáni, zda má být
odstraněn, nebo má být pouze provedena operace Unroute.
100
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s příkazy pro manipulaci s objekty
-1) V čem je hlavní výhoda výběru objektu v dialogovém režimu (FIND)?
Řešení: Umožňuje výběr pomocí volitelné charakteristiky s postupným upřesněním a
znázorněním orientační polohy vybraného objektu (objektů)
-2) Nastavte režim kopírování tak, aby zkopírovaným součástkám byly zachovány
referenční názvy
Řešení: Setup – Preferences – Design – Group Editing – Keep Part Names
-K čemu slouží funkce CYCLE?
-Vyjmenujte a popište rozdíly režimů posouvání objektů!
-Na co je vázené kopírování a mazání objektů s přímou vazbou na Netlist?
-Zrušte operaci, která vedla k nežádoucímu smazání objektu!
6.4 Nastavení systémových a návrhových parametrů (Setup)
Cíle kapitoly:
-Nastavení systémových a návrhových parametrů
-Global, Design, Routing, Grids
-vkládání objektů pomocí OLE
Většina hlavních funkcí v PowerPCB používá pro nastavení příslušných parametrů
dialogová okna přístupná po vyvolání dané funkce. Zvláštní postavení mají systémové
(globální) parametry. Jejich nastavení ovlivňuje celý systém, nebo skupinu funkcí. Jejich
nastavení provádíme pomocí funkce Setup/Preferences z roletového menu a příslušných
záložek Global, Design, Routing, Grids, Drafting.
•
Záložka Global umožňuje nastavit systémové parametry pro grafický popis pracovní
plochy, zobrazení, zálohování, jednotky apod.:
Cursor - umožňuje nastavit podobu kurzoru, oblast jeho citlivosti (souvisí s výběrem
objektu v grafickém režimu), lze povolit nebo zakázat dvojité kliknutí tlačítkem myši,
pomocí kterého lze při kliknutí na určitý typ objektu přímo aktivovat příslušnou funkci
(př. vodič-tvorba spoje).
Drag and Atach, Drag and Drop, No Drag Moves - nastavuje uchopovací režim při
pohybu objektu
Bitmap Size - umožňuje uživatelské nastavení velikosti bitmapy, kterou systém mapuje
(modrá oblast v plovoucím informačním okně), vzhledem ke tvaru desky. To má
opodstatnění u desek s výraznou orientací na ležato (na stojato), neboť tak lze zmenšit
velikost paměti, kterou systém vyčlení pro mapování dané oblasti pracovní plochy.
Use Bitmap - nastavuje metodu zobrazení výřezu pracovní plochy a jeho ovládání
Real Time Redraw - nastavuje režim překreslování obrazovky
Keep Same View - zachová měřítko při změně zobrazeného výřezu
Active Layers Comes to Front - prvky v aktuálně zvolené vrstvě jsou zobrazeny vždy v
popředí
101
Minimum Display Width - minimální tloušťka čáry, která je ještě zobrazena ve skutečné
velikosti
Automatic Backups - perioda se kterou je prováděno zálohování pracovního souboru,
počet jejich úrovní a název
Design Units - nastaveni požadovaného typu metrických nebo palcových jednotek
•
Záložka Design umožňuje nastavení všeobecných parametrů pro rozmisťování součástek,
aktivaci funkce pro jejich automatické odsouvání, minimalizaci délky spojů, povolené
směry vedení čar a spojů, tvorbu rohů u spojů a nastavení režimu průběžné kontroly
dodržení návrhových parametrů.
Move Preference - definuje vztažný bod za který je součástka vlečena při jejím
rozmisťování, v PowerPCB, se nově objevuje volba Move By Midpoint, kterou lze
výhodně použít při umisťování konektorů
Nudge - nastavuje režim odsouvání součástek do strany při jejich rozmisťování
On Line DRC - nastavuje režim kontroly dodržení návrhových pravidel za chodu.
Prevent Errors- nepovolí provést operaci, která by vedla k porušení stanovených
návrhových pravidel (např. malá izolační mezera spoj-vývod součástky).
Warn Errors- na přestupek upozorní chybovým hlášením,
Ignore Clearance - neprovádí kontrolu izolačních mezer a volba
Off - vypne průběžnou kontrolu úplně.
Group Editing - vztahuje se k funkcím Edit/Copy a Edit/Paste a určuje jak budou
přejmenovány duplicitní názvy spojů a součástek a zda mají být přeneseny i vytvořené
spoje mezi vybranými součástkami
Line/Trace Angle - nastavuje povolené směry pro vedení spojů a čar
Length Minimize - nastavuje režim automatické minimalizace délky spojů při pohybu
součástky
Miters - nastavuje tvar rohů při tvorbě spojů
Drill Oversize - nastavuje přesah vrtáku vůči výslednému otvoru po prokovení
•
Záložka Routing v dialogovém okně Preferences, umožňuje provést nastavení parametrů
souvisejících s tvorbou a zobrazením spojů v návrhu
Genarate Teardrops - umožňuje tvorbu kapkovitých tvarů přechodů mezi vývodem
součástky a spojem (souvisí to s technologií výroby a pájení desek plošných spojů)
Show Guard Band - zobrazuje značku oblasti kolem konce právě vytvářeného spoje, ve
které je prováděna kontrola izolačních vzdáleností (zobrazí se jako malý osmiúhelník)
Highlight Current Net - podbarví všechny prvky dané sítě spojů při jeho tvorbě
Show Drill Holes - graficky zobrazí velikost vrtacího otvoru v pájecí plošce
Show Tacks - volba zobrazení značek pro speciální uzlové body na spojích
Show Test Points - zobrazí grafickou značkou testovací body v návrhu
Lock Test Points - provede fixaci polohy testovacích bodů
Show Trace Length - během tažení plošného spoje se ukazuje jeho délka
Layer Pair - nastavuje dvojici vzájemně korespondujících návrhových vrstev
Unrouted Path Double Click - definuje, že dvojitým kliknutím na vodiči spustíme
interaktivní autorouter (Dynamic Route Editor, DRC musí být nastaveno na Prevent),
nebo tvorbu spoje pomocí Add Route
Smoothing Control - kontroluje vyhlazení spoje a běrnice (Bus)
102
Pad Entry Quality – umožňuje nastavit způsob, jakým je plošný spoj napojen na pájecí
plošku: ze strany plošky (Allow Side Exit), v rohu (Allow Corner Exit), pod jakýmkoliv
úhlem (Allow Any Angle Exit), z boku s rohem (Soft First Corner Rules).
•
Záložka Grids v dialogovém okně Preferences umožňuje provést nastavení návrhového
rastru v pravoúhlých (Design Grid) i polárních souřadnicích (Radial Move Setup),
nastavení rastru pro pokládání via otvorů (Via Grid), nastavení pro tzv. Fanouts, nastavení
pomocného návrhového rastru (Display Grid), nastavení rastru pro vyplňování ploch
(Hatch Grid) a volit přimykání k návrhovému rastru (Snap to Grid), evenetuelně i
přimykání k testovacím ploškám (Snap to Test Point Grid).
•
Funkce OLE (Objekt Linking and Embedding)
Program PowerPCB disponuje možností vkládat do jeho vnitřní databáze objekty
(soubory i aplikace), jenž jsou produkty jiných programů (např. Microsoft Word, Microsoft
Excel, PaintBrush) a provést jejich provázání se zdrojovou aplikací, čímž je zabezpečena
jejich automatická aktualizace v případě provádění změn.Tyto možnosti jsou zabezpečovány
systémovými službami OLE.
Vkládání objektu pomocí OLE v prostředí PowerPCB: Funkce Edit/Insert New Object z
roletového menu otevře dialogové okno pro vložení objektu. Zde je možné zvolit zda bude
vytvořen nový objekt pro vložení (Create New), nebo bude použit již vytvořený (Create from
File). V panelu Object Type se volí domovská aplikace, ve které bude objekt vytvořen.Volba
Display As Icon umožňuje vložený objekt zobrazit pouze jeho ikonou.
Volba Link zabezpečí provázanost objektu vloženého do PowerPCB s objektem v
domovské aplikaci a všechny změny, které v něm budou případně prováděny se automaticky
promítnou i do kombinovaného souboru v PowerPCB po jeho otevření.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s možnostmi nastavení systémových a návrhových
parametrů
-Jak lze zohlednit tloušťku pokovení při vrtání otvorů?
Řešení: V záložce Design nastavit přesah vrtáku vůči výslednému otvoru (Drill Oversize)
-Jaké měrné soustavy lze nastavit?
-Jaké jsou možnosti napojení spoje na pájecí plošku?
-Co umožňuje funkce OLE při vkládání objektů (aplikací) z jiných programů?
103
6.5 Vložení součástky z knihovny do návrhu
Cíle kapitoly:
-základní seznámení s vložením součástky z knihovny do návrhu
Doplnění návrhu o součástku, která není obsažena ve vstupním souboru (netlistu), je
nutné provádět pomocí funkce ECO/Add Part z nástrojové lišty. Po zvolení funkce se otevře
dialogové okno ( Obr. 96), v němž vybereme požadovanou součástku z příslušné knihovny. V
případě, je daný typ součástky již v návrhu použit, po vyvolání funkce pouze klikneme na
vzorovou součástku. Podrobnější nastavení parametrů funkce ECO je popsáno v následujících
kapitolách.
H
Obr. 96:
Vložení součástky z knihovny do návrhu
Poznámka: I když přidání součástky na desce není obvyklé je možné tuto změnu
anotovat zpět do schematu buď přes ECO nebo OLE (viz schema). V tom případě se nová
součástka objeví na nové stránce schematu a je napojena na ostatní součátky předs Off Page
Labels.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s přidáním součástky z knihovny do návrhu
-Přidejte do návrhu DPS tranzistor BC546
Řešení: ECO – Add Part, v roletě library vybrat All Librares, v okně Items napsat
BC546, <Accept>, označit souč. v Part Types - <Add>
-Proč je možno přidat součástku pouze v ECO modu?
-Jak se aktivuje dialogové okno pro listování v knihovně a výběr součástky?
104
6.6 Funkce pro kreslení objektů (Drafting Command)
Cíle kapitoly:
-seznámení s funkcemi nástrojového panelu Drafting Command
-nastavení základních parametrů kreslení
-tvorba pomocných čar a textů
-tvorba měděných ploch
-tvorba členěných a kombinovaných vnitřních vrstev
-tvorba obrysu desky plošných spojů
-tvorba zakázaných oblastí
-přidání atributů k součástce na desku
Obr. 97:
Nástrojový panel Drafting Command
Funkce pro kreslení objektů v programu PowerPCB zahrnují širokou škálu nástrojů pro
tvorbu objektů bez vazby na elektrické zapojení značky, šipky, tabulky), tak i objektů
souvisejících s elektrickým zapojením (měděné plochy, výřezy v měděných plochách,
rozlévání měděných ploch s dodržením izolačních mezer, obrysy desek plošných
spojů).Základní postup při kreslení je stejný bez ohledu na druh vytvářeného objektu.
Klikneme na ikonu Drafting z nástrojové lišty a v plovoucím nástrojovém panelu vybereme
funkci podle typu objektu, který chceme tvořit. V kontextovém menu můžeme modifikovat
požadovanou operaci. Nastavení základních parametrů pro kreslení provedeme v Setup/
Preferences - Drafting ( Obr. 98).
H
Default Width - nastavení výchozí tloušťky
čar
Text - výchozí nastavení parametrů pro
tvorbu textu
Reference Designators - parametry pro
popis referenčních názvů
Hatch View - nastavení režimu zobrazení
pro měděné plochy
Hatch Direction - způsob vyplňování
měděných ploch
Flood Min. Hatch Area - minimální oblast,
která ještě bude vyplněna mědí
Smoothing Radius - poloměr zaoblení při
tvorbě obrysu rozlévané plochy
Display Mode - mód pro zobrazení
rozlévané měděné plochy
Obr. 98:
Nastavení parametrů pro kreslení Setup/Preferences – Drafting
•
105
Tvorba pomocných čar a textů (2D Lines, Text)
umožňuje tvorbu čar, mnohoúhelníků, kružnic a oblouků. Tyto objekty nemají žádnou
vazbu na elektrické zapojení. Po výběru funkce 2D Line, lze kliknutím pravým tlačítkem myši
vyvolat kontextové menu, ve které zvolíme typ objektu, který budeme vytvářet (Polygon,
Circle, Rectangle, Path). Kontextové menu dále obsahuje funkce pro tvarování kresleného
objektu (Add Corner, Del Corner, Add Arc), nastavení směru vedení čar (Diagonal, Any
Angle), změnu nastavení jejich tlouštky (Width) a dokončení operace (Complete). Tvorbu
textových řetězců zahájíme kliknutím na ikonu Text a v dialogovém okně zadáme jeho obsah,
velikost, orientaci a umístění do příslušné návrhové vrstvy. V návrhu je možné provést
svázání objektů typu 2D Line s textem. Po vytvoření objektů, které budeme sdružovat,
vybereme pomocí Ctrl + kliknutí levým tlačítkem objekty typu 2D Line, potom příslušné
texty. Sdružení provedeme funkcí Combine z kontextového menu. PowerPCB umožňuje
rozložit rozsáhlé sdružené objekty jednorázově - pomocí funkce Explode, nebo postupně
funkcí Uncombine. Text ze sdruženého objektu je možné po jeho výběru editovat bez nutnosti
objekt rozložit (Uncombine).
•
Tvorba pevných měděných ploch (Copper, Cut Out)
Pevné měděné plochy se při tvorbě desek plošných spojů používají k různým účelům.
Jako technologické okolí desek, chladiče, montážní a stínící plochy. Mohou být plné, nebo
vyplněné sítí s volitelnou hustotou, výsledný vzhled měděné plochy závisí na nastavení šířky
obrysové čáry (Copper Line Width) a hustoty šrafovacího rastru (Copper Hatch Grid). Pro
vyplnění plochy se volí rastr stejný jako je šířka čáry. Měděné ploše je možné přiřadit název
sítě spojů (Net Name), aby do ní mohla být včleněna a mohla probíhat automatická kontrola
dodržení návrhových pravidel. Jméno sítě spojů zadáme tak, že kliknutím vybereme obrys
měděné plochy, kliknutím pravým tlačítkem vyvoláme kontextové menu a pomocí funkce
Query/Modify/Net zadáme název sítě. Proces tvorby měděné plochy aktivujeme kliknutím na
ikonu Copper z nástrojového panelu Drafting. Obrys plochy se vytváří obdobnou technikou
jako objekty typu 2D Line. Uvnitř vytvářené plochy nesmí být žádný nežádoucí objekt
(vývod, spoj), protože není při této operaci v okamžiku vyplnění plochy automaticky
izolován. Výřezy v pevných plochách lze vytvářet funkcí Cut Out. Pomocí níž vytvoříme
obrys výřezu, ten funkcí Combine z kontextového menu svážeme s obrysem plochy a tím
vznikne plocha s požadovaným výřezem.
•
Tvorba rozlévaných měděných ploch
Rozlévané měděné plochy se nejčastěji používají pro tvorbu napájecích a zemnících
vrstev u vícevrstvých desek plošných spojů, nebo pro vytvoření stínících ploch. Po ohraničení
obrysu rozlévané měděné plochy funkcí Copper Pour a jejím přiřazení do dané sítě spojů
pomocí Query/Modify, provedeme vlastní rozlití kliknutím na ikonu Flood. Vytvoří se
měděná plocha, kde jsou pomocí nastavitelného můstkového reliéfu propojeny vývody
součástek zapojených v dané síti a ostatní vývody a spoje jsou odděleny izolační mezerou
definovanou v návrhových parametrech (Rules/Net Rules/Clearance). Pomocí funkce Copper
Pour Keepout je možné uvnitř obrysu plochy vytvořit oblasti, které budou z procesu rozlévání
vyjmuty. Při tvorbě napájecích a zemnících vrstev u vícevrstvých desek, je možné použít dva
postupy pro jejich tvorbu. První spočívá právě ve využití funkce Copper Pour, tak, že vnitřní
vrstvu nadefinujeme jako typ Routing a na ní tuto funkci aplikujeme. Výhoda tohoto postupu
spočívá v tom, že můžeme provést okamžitě optickou kontrolu provedení. Druhý spočívá ve
využití nastavení v modulu CAM, při tvorbě výrobní dokumentace. Pak není nutné definovat
obrys plochy, neboť je totožný s obrysem desky, ale nastavíme příslušnou vnitřní vrstvu jako
typ Plane v Setup/Layer Definition a v panelu Plane Layers Net přiřadíme vrstvě síť spojů
106
(VCC, GND apod.). V modulu CAM potom nastavíme příslušný typ dokumentu (Plane), v
něm je pak provedeno propojení vývodů na vnitřní vrstvu.
Rozlévání měděných ploch a detailní nastavení parametrů pro připojení vývodů se
provádí pomocí dialogového okna Pour Manager ( Obr. 99) a panelu Setup, nebo přímo
pomocí Setup/Preferences - Thermals z roletového menu. Nastavení pro tvorbu a zobrazení
obrysu rozlévané měděné plochy je popsáno v Setup/Preferences – Drafting.
H
Obr. 99:
Rozlévání měděných ploch
Flood All - povel pro rozlití měděné plochy, rozlití je provedeno současně ve všech
nadefinovaných oblastech
Fast Flood - doplňková funkce, která vyplní pouze novou plochu, která nebyla vyplněna
předchozím příkazem
Hatch All - slouží k novému vyplnění plochy beze změny jejího tvar, např. při změně
nastavení Hatch Grid, nebo načtení návrhu, kde je rozlévaná měděná plocha použita, neboť se
zobrazí pouze její obrys. V tomto případě není vhodné použít pro vyplnění plochy funkci
Flood, která nerespektuje případné úpravy, které byly na ploše vytvořeny.
Fast Hatch - omezuje funkci Hatch na nově upravenou oblast
Width - nastavuje šířku propojovacího
můstku
Min. Spoke - nastavuje minimální počet
můstků v propojovacím reliéfu
Pad
Shape
nastavuje
tvar
propojovacího reliéfu, orientaci můstků,
případně propojení bez můstků (rozlití
přes vývod - Flood Over)
Routed Pad Thermals - vytvoří
propojovací termální reliéf i u vývodů z
nichž jsou již vedeny spoje
Show General Plane Indicators - zobrazí
značky ve tvaru x, které označují vývody
součástek propojené ve vnitřní vrstvě
typu Plane, nebo Split/Mixed Plane.
Obr. 100: Nastavení parametrů pro propojení a zobrazení vývodů při tvorbě rozlévané
měděné plochy ve vnitřní vrstvě
•
107
Tvorba členěných a kombinovaných vnitřních vrstev (Split/Mixed Plane)
Jak již bylo uvedeno, měděné plochy ve vnitřních vrstvách (Plane) se používají jako
napájecí a zemnící. Složitější zapojení, která používají různá napájecí napětí, vyvolaly
potřebu členit i tyto vnitřní vrstvy na oblasti přiřazené různým sítím spojů (Split Plane). U
složitých návrhů může vzniknout potřeba vést i některé signálové spoje v těchto napájecích a
zemnících vrstvách a vytvářet tak vrstvy kombinované (Mixed Plane). Při tvorbě spojů v
těchto vrstvách, je spoj automaticky obklopen izolační mezerou, oddělující ho od měděné
plochy. Program PowerPCB obsahuje nástroje pro definování těchto vrstev (Setup Layer Split/Mixed Plane Layer) a jejich vytváření (Drafting - Plane Area, Plane Area Cut Out, Auto
Plane Separate). Při tvorbě členěných a kombinovaných vnitřních vrstev se postupuje
následovně: Pomocí funkce Setup/Layer Definition ( Obr. 101) z roletového menu nastavíme
požadovanou vrstvu jako Split/Mixed Plane a z panelu Assign Net otevřeme dialogové okno
Plane Layers Nets ( Obr. 102), kde vybereme sítě spojů pro vnitřní vrstvu. Rozčleněné oblasti
měděné plochy ve vnitřní vrstvě, které jsou přiřazené k různým sítím spojů, je možné vytvořit
dvěma způsoby: První spočívá ve vytvoření těchto oblastí funkcemi Plane Area, Plane Area
Cut Out z plovoucího nástrojového panelu Drafting. Druhá spočívá v rozčlenění jedné oblasti
pomocí funkce Auto Plane Separate. Po vytvoření obrysů oblastí je nutné pomocí funkce
Querry/Modify těmto oblastem přiřadit odpovídající síť spojů. Tato síť musí odpovídat
základnímu nastavení v okně Plane Layer Nets. Vlastní rozlití měděné plochy se opět provede
pomocí funkce Tools/Pour Manager, pouze aktivujeme záložku Plane Connect ( Obr. 103).
H
H
H
Obr. 101: Nastavení typu vnitřní vrstvy
Způsob tvorby členěných a kombinovaných vnitřních vrstev, a způsob jejich zobrazení
lze ovlivnit nastavením v okně Preferences - Split/Mixed Plane ( Obr. 104), které aktivujeme
panelem Setup v Pour Manageru, nebo pomocí Setup/Preferences - Split/Mixed Plane v
roletovém menu
H
108
Obr. 102: Nastavení sítí spojů pro vnitřní členěnou vrstvu
Obr. 103: Rozlití měděné plochy ve vnitřní vrstvě
Plane Polygon Outlines - při ukládání
návrhové databáze je uložena pouze
informace o obrysu plochy
All Plane Data - uloží veškeré údaje a
nastavení
Mixed Plane Display nastavuje způsob
zobrazení objektů souvisejících s vnitřní
kombinovanou vrstvou (obrys plochy,
propojení vývodů apod.)
Smoothing Radius - poloměr zaoblení
při tvorbě obrysu rozlévané plochy
Auto Separate Gap - velikost izolační
mezery při členění oblastí ve vnitřní
vrstvě
Automatic
Actions
umožňuje
automaticky
odstranit
izolované
ostrůvky v ploše, nastavit viditelnost sítí
spojů ve vnitřní vrstvě a označit vývody
propojené ve vnitřní vrstvě
Obr. 104: Nastavení pro tvorbu členěných a kombinovaných vnitřních vrstev
•
109
Tvorba obrysu desky plošných spojů (Board Outline)
obrys desky plošných spojů se vytváří pomocí funkce Add Board z plovoucího
nástrojového panelu Drafting. Vlastní proces je obdobou tvorby 2D Line objektů. Obrys
desky plošných spojů má však v návrhu specifické postavení a je automaticky vytvářen ve
vrstvě All (Layer 0), tak, aby byl znázorněn ve všech návrhových vrstvách. V návrhu může
existovat pouze jeden obrys, při pokusu o tvorbu dalšího se zobrazí chybové hlášení. Obrys
desky tak není možné ani kopírovat. Při práci s obrysem desky (např. editace, kótování s
využitím vztažných bodů), je nutno nejdříve pomocí funkce Edit/Filter, panelu Brd. Outline,
povolit jeho výběr. Tato volba totiž ve výchozím nastavení není povolena. V PowerPCB je
obrys desky zahrnut do procesu kontroly nastavených návrhových parametrů za chodu (DRC)
a jsme tak upozorněni na případné kolize při rozmisťování součástek a vedení spojů.
•
Tvorba zakázaných oblastí (Keep Out)
Zakázané oblasti jsou plochy na jakékoliv straně desky, do které nemůže být umístěn
jeden nebo několik typů z následujících objektů:
součástka (Placement)
plošný spoj a měď (Trace and Copper)
rozlévaná měď (Copper Pour)
via otvory a drátěné propojky (Via and Jumpers)
testovací plošky (Test Point).
Po nakreslení obrysu zakázané oblasti naskočí dialog Add Keepout ( Obr. 105), ve
kterém lze vybrat druh zakázané oblasti, eventuelně jejich kombinaci a na které vrstvě desky
má zakázaná oblast být. V případě odškrtnutí Placement (součástky), naskočí možnost zadat i
maximální výšku součástek v dané oblasti. Tato výška musí být definována jako atributa
Height u součástek v knihovně.
H
Obr. 105: Add Keepout dialog
•
Přidání atributů k součástce na desku (Add New Label)
PowerPCB umožňuje přidat každé vybrané součástce na zvolenou vrstvu desky další
atributy, jako jsou Ref. Des., Cena, Výrobce, atd. Tyto atributy budou viditelné, vztažené
k poloze dané součástky, s nastavenou velikostí písma, atd.
Dialogové okno Add New Part Label ( Obr. 106) naskočí použitím povelu Add New Label
v kontextovém menu po vybrání součástky, nebo po kliknutí na nástroj Add New Label v liště
Drafting s následovným vybráním součástky.
H
110
Obr. 106: Dialog Add New Label pro přidání dalších atributů k součástce na desku
Obr. 107: Dva Ref.Des. na různých kreslicích vrstvách u jedné součástky (pro potisk a pro
montážní výkres)
Praktické použití je např. druhý REF.DES, který bude použit pro montážní (osazovací)
výkres (Assembly Drawing Top), zatímco první bude použit pro potisk. Tento druhý Ref.
Des. není vázán polohou ani velikostí na originální Ref.Des, který je přítomen automaticky
( Obr. 107).
H
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s funkcemi pro kreslení a editace objektů
-Funkce pro tvorbu čar nemá přímý příkaz pro vytvoření oblouku (nezaměnit
s kružnicí). Jak lze oblouk vytvořit?
Řešení: Úpravou úsečky, použitím editačního příkazu AddArc.
-Jaký je hlavní rozdíl mezi pevnou měděnnou plochou (Copper) a rozlévanou
(Copper Pour)?
-V čem má zvláštní postavení obrys desky?
-Vysvětlete pojem zakázaná oblast!
-Co je typickým použitím funkce Add New Label (přidání atributu)?
111
6.7 Funkce pro odměřování mezer a kótování
Cíle kapitoly:
-odměřování minimálních mezer
-kótování v automatickém režimu, kótování v ručním režimu
-modifikace voleb
Program PowerPCB umožňuje jednak odměřovat mezery na desce mezi různými
objekty (funkce View Clearance), jednak kótovat vzdálenosti pomocí modulu
AutoDimensioning.
•
Odměřování minimálních mezer (View Clearance)
Funkce View Clearance z roletkového menu View umožňuje odměřovat nejmenší
mezeru na desce mezi dvěma objekty (Item to Item), spojem a objektem (Net to Item) a mezi
dvěma spoji (Net to Net), viz Obr. 108. Kromě toho, že zobrazí nejmenší mezeru číselně (v
okénku Min. Clearance), může i zaostřit do místa s nejmenší mezerou (odškrtnutím v políčku
Pan to Minimum Clearance Marker). V panelu se pomocí ikony aktivuje daný typ měření a
vyberou se odpovídající objekty podle typu měření (pads, spoje, atd.). Minimální mezeru lze
automaticky okótovat (modul Dimensioning), přičemž parametry kóty se nastaví pod ikonou
Properties.
H
Obr. 108: Panel View Clearance: spoj-spoj (nahoře) a objekt-objekt (dole)
112
•
Kótování
Obr. 109: Plovoucí nástrojový panel AutoDimensioning
Program PowerPCB umožňuje kótování objektů s automatickým odměřováním
příslušných vzdáleností. Funkce pro kótování spustíme ikonou AutoDimensioning z
nástrojové lišty, která rozvine plovoucí nástrojový panel ( Obr. 109). Funkce jsou rozděleny
podle tvaru kóty a režimu kótování (ruční/automatický). Nastavení parametrů pro kótování se
provádí v dialogovém okně Setup / Preferences -Auto Dimensioning ( Obr. 110), kde je
možné nastavit tvar a velikost šipek, velikost písma pro kóty, jednotky, přesnost, polohu kóty,
způsob kótování otvorů, vrstvu pro kóty apod. Aktuální nastavení je zobrazeno v panelu
Preview Type, kde je možné volit typ kóty pro zobrazení. Při kótování objektů, je možné volit
typ vztažných bodů pro kótování - Snap Mode (Snap to Corner, Midpoint, Any Point, Center
apod., ten nastavíme v kontextovém menu, které otevřeme kliknutím pravým tlačítkem myši.
H
H
Pomocí panelů General Setting,
Alignment and Arrow a Text se
volí typ nastavovaných parametrů
a tím i obsah dialogového okna.
Layers - nastavení vrstvy do které
budou kóty implicitně umístěny
bez
ohledu
na
aktuálně
používanou vrstvu v návrhu
Extension Lines - nastavení tvaru
a zobrazení vynášecích čar
Circle Dimension - nastavení
způsobu kótování kruhových
objektů
Preview Type - kontrolní náhled
na aktuální nastavení daného typu
kóty
Obr. 110: Nastavení parametrů pro tvorbu kót
113
Alignment Tools - nastavení značky, pomocí které
jsou vyznačeny aktivní vztažné body při kótování,
jedná se o pomocnou kótovací značku, která není
součástí kóty a nezobrazí se ve výsledném výkresu
Arrows - nastavení tvaru a velikosti kótovacích
šipek
Obr. 111: Nastavení značek pro kótování
Height, Line Width, Suffix - nastavení velikosti
textových řetězců a implicitní přípony pro daný
typ měrných jednotek
Precision - nastavení jednotek odpovídajících
požadovanému stupni přesnosti pro odečítání
lineárních a úhlových rozměrů
Default Orientation - výchozí orientace textového
řetězce
Default Position - výchozí poloha textového
řetězce vzhledem ke kótovací čáře
Displacement - upřesnění polohy textového
řetězce vůči kótě
Obr. 112: Nastavení pro textové řetězce v kótě
•
Kótování v ručním režimu
Pro kótování je nutné zvolit umístění kóty vzhledem ke kótovanému
objektu volbou příslušné ikony z nástrojového panelu (Horizontal,
Vertical, Aligned, Rotated, Angular, Arc), a dále lze zvolit metodiku
kótování v kontextovém menu (Baseline - kótování k jedné základně,
Continue – tzv. řeťezcové kótování). Při požadavku na přesné
odečtení vzdálenosti nastavíme v kontextovém menu příslušný režim
(Use Centerline - vztažný bod je ve středu čáry, Use Inner Edge vnitřní obrys, Use Outer Edge - vnější obrys). Pomocí funkce
aktivované ikonou Leadr můžeme vytvářet odkazové čáry doplněné
textovým řetězcem. U již vytvořených kót je možné provádět úpravy
pomocí funkce Query/Modify. Lze modifikovat obsah kóty, její
vzhled i umístění ve vrstvách.
Obr. 113: Kótování v ručním režimu
•
Kótování v automatickém režimu
Při kótování v automatickém režimu je automaticky zvolen odpovídající typ kóty vzhled
k vybranému objektu. Jedná se o obdobu funkce Aligned, rozdíl spočívá v tom, že při volbě
114
Auto nelze provádět kótování mezi libovolnými body. S výhodou lze tuto funkci použít např.
pro kótování různých přímých a obloukových segmentů.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s funkcemi pro odměřování mezer a kótování
-Na desce PREVIEV.PCB odměřte nejmenší mezeru mezi pájecími ploškami.
Řešení: View – View Clarence – volba Item to Item, vybrat PADS
-Co umožňuje funkce View Clarence?
-Jaké lze zvolit vztažné body pro kótování a jejich umístění?
-Jaká je nevýhoda a výhoda automatického kótování?
115
7 Komplexní návrhový systém pro desky plošných spojů –
PowerPCB II
7.1 Rozmisťování součástek (Placing Parts)
•
Základní funkce a nastavení
Cíle kapitoly:
-základní seznámení s možnosti rozmísťování součástek
-manipulace se součástkami, fixace polohy, součástková pole
-minimalizace délky spojů, metody odsouvání součástek
-automatické vyrovnávání součástek, nastavení parametrů
-zpětná anotace do schématu, optimalizační funkce
-automatický a interaktivní režim umisťování součástek
-tvorba skupin součástek, rozmisťování jednotlivých součástek i skupin
Rozmisťování součástek zahrnuje širokou škálu funkcí a operací. Optimální rozmístění
součástek závisí na mnoha faktorech, a je kompromisem mezi minimální délkou spojů a
minimálními realizovatelnými rozestupy mezi součástkami z hlediska šířky spojů, izolačních
mezer a technologie osazování desek. Vhodné uspořádání součástek na desce plošných spojů
rozhodujícím způsobem ovlivňuje pozdější tvorbu spojů. PowerPCB obsahuje rozšířenou
paletu nástrojů, které umožňují v manuálním i automatickém režimu nastavovat a
optimalizovat rozmístění součástek a vedení sítí spojů:
program PowerPCB je bezrastrový návrhový systém, je tedy možné součástky
pokládat s využitím veškerého dostupného místa na desce
při práci v rastru je možné nezávisle nastavit krok v ose X a Y
je možno používat ortogonální i polární návrhový rastr
při použití polárního návrhového rastru a funkce Radial Move lze snadno
rozmisťovat součástky na kruhově orientovaných deskách
funkci Disperse Components pro počáteční seřazení součástek podél vnějšího
obrysu desky plošných spojů
funkci Find, která usnadňuje hledání a výběr součástek v návrhu, při jejich
rozmisťování
funkci Nudge pro automatické odsouvání součástek volitelným směrem při
jejich překrytí, předpokladem je aktivní funkce DRC, od verze 1.5, programu PowerPCB, je do kontroly dodržení návrhových pravidel zahrnut i obrys desky a je tak
prováděna kontrola vzhledem k obrysu desky
funkci Allignment pro automatické vyrovnání vybraných součástek podle
volitelných kritérií, případně pro vyrovnání referenčních názvů součástek
funkci Component Aray pro tvorbu součástkových polí
funkci Connection Length Minimization, pro automatickou optimalizaci sítí
spojů podle nastavitelných kritérií, tak aby bylo dosaženo jejich minimální délky a
optimálního vedení spojů
funkci Pins and Gates Swap pro záměnu ekvivalentních bloků a vývodů
součástek
funkci AutoRenumber pro automatické přejmenování rozmístěných součástek
116
funkci ECO pro zpětnou anotaci změn z návrhu plošných spojů do schématu
modul Automati Cluster Placement pro autointeraktivní rozmisťování součástek
•
Manipulace se součástkami
Pro posun součástek se používají standartní
metody posunu objektu ve Windows. Změnu uchopovacího režimu lze provést nastavením v
Setup /Preferences - Global (Drag and Attach, Drag and Drop, No Drag Moves).Součástku lze
po uchopení pomocí funkcí z kontextového menu, které vyvoláme kliknutí pravým tlačítkem
myši, přesunout na opačnou stranu (Flip), rotovat po 90° (Rotate), nebo natáčet o požadovaný
úhel (Spin), pohybovat s ní v polárním rastru (Radial Move) . Funkce pro posun, rotaci a
natočení je možné aktivovat i příslušnými ikonami z nástrojového panelu Design. Jestliže se
součástkou pohybujeme, stává se objektem kontroly dodržení návrhových pravidel (DRC
musí být zapnuto) a v případě, že nedodržíme nastavené izolační mezery ve vztahu k dalším
objektům, jsme na to upozorněni a přesun je neplatný. Manipulovat lze i se skupinami
součástek. Při přesunu je možné zvolit polohu vztažného bodu (Setup/Preferences - Design :
Move by Origin, Move By Cursor Location, Move By Midpoint)
Součástky je možné v nastavené pozici zafixovat pomocí
funkce Glue, viz Obr. 114, která se nachází v dialogovém
okně funkce Query/Modify Component v kontextovém
menu vybrané součástky. Tímto způsobem zabráníme
nechtěnému posunu součástek s přesně definovanou
polohou (konektory, montážní otvory apod.), případně
provedení optimalizačních procedur (minimalizace délky
spojů, záměna hradel a vývodů). Při používání
optimalizačních funkcí pro rozmisťování (Alignment,
Nudge) musíme zabezpečit, aby příslušné součástky
fixovány nebyly (Unglue).
Obr. 114: Fixace polohy (Glue)
PowerPCB umožňuje pomocí funkce Create Array
snadno vytvářet součástková pole a tím zefektivnit proces
jejich rozmisťování. Po výběru součástek je funkce
aktivována z kontextového menu a otevře se okno po
nadefinování pole (Obr. 115). Je možné vytvářet
pravoúhlá i kruhová pole volbou příslušné záložky.
Význam parametrů:
Obr. 115: Tvorba součástkových polí
•
117
Minimalizace délky spojů
Proces minimalizace délky sítí spojů při rozmisťování součástek, lze nastavit ve dvou
úrovních: - nastavením v Setup/Preferences - Design, kde zadáme průběh minimalizace
vzhledem k pohybu součástky, nebo ji vypneme (During Move. After Move, Off) a v
Setup/Design Rules/ Routing Rules ( Obr. 116), je možné zadat minimalizační metody pro
jednotlivé sítě a skupiny spojů zvlášť.
H
Obr. 116: Nastavení metody minimalizace délky spojů pro danou sít
Popis metod minimalizace délky spojů:
None - minimalizace vypnuta
Total Lenght - minimalizuje z hlediska celkové délky spojů
Horizontal - minimalizuje délku horizontálně vedených spojů
Vertical - minimalizuje délku vertikálně vedených spojů
Serial Source - při minimalizaci preferuje sériové řazení spojů (pro ECL)
Parallel Source - při minimalizaci preferuje paralelní vedení spojů (pro ECL)
Mid Driven - minimalizuje délku vzhledem k definovanému zdroji signálu
•
Nástroje pro optimalizaci rozmístění a přejmenování součástek
Power-PCB obsahuje dva nástroje, které umožňují v autointeraktivním režimu
optimalizovat rozmístění součástek. Funkce Nudge automaticky odsune stranou součástky v
případě, že jejich poloha koliduje s právě posouvanou součástkou, tak aby byly dodrženy
izolační mezery mezi vývody a nepřekrývaly se obrysy součástek (Body). Vzhledem k tomu,
že Power-PCB je bezrastrový návrhový systém lze tímto způsobem využít veškerou
dostupnou plochu na desce plošných spojů. Funkce Align. vyrovná vybrané součástky podle
volitelných kritérii.
118
Odsouvání součástek (Nudge Components)
Obr. 117: odsouvání součástek
Obr. 118: Nastavení metody odsouvání součástek a seskupení při jejich kolizi
V případě, že při rozmisťování součástek umístíme součástky příliš blízko, nebo
dokonce s přesahem a je zapnuta kontrola dodržení návrhových pravidel (DRC On) systém
novou polohu nepovolí. Součástka zůstane v módu pro posun. Tyto kolizní stavy automaticky
odstraní funkce Nudge, jejíž mód nastavíme v plovoucím informačním okně (Nudge Warn,
Nudge Auto, Nudge Off), nebo ji spustíme z kontextového menu vybrané součástky ( Obr.
117). Po spuštění funkce jsou ostatní součástky odsouvány do stran tak, aby se vytvořil
prostor pro umístění přesouvané součástky a byla dodržena návrhová pravidla (izolační
mezery a vzájemná poloha součástek). Jestliže je nastaven mód Nudge Warn jsme po
umístění součástky nepovoleným způsobem dotázáni dialogovým oknem Nudge Parts and
Unions, jakým způsobem má být provedeno odsunutí okolních součástek. Po zvolení metody,
povelem Run operaci provedeme. V módu Nudge Auto je odsunutí provedeno automaticky
tak, aby se minimalizovala délka spojů. Prostor pro posouvání součástek je vymezen obrysem
desky plošných spojů a nadefinovanými oblastmi (funkce Component Keepout z nástrojového
panelu Drafting), kde je rozmisťování součástek zakázáno.
H
Při použití funkce Nudge, je třeba si uvědomit, že v případě nadefinovaných skupin
součástek -Unions (seskupeni několika součástek s definovanou vzájemnou polohou), dochází
při kolizi k posunu celé skupiny !
119
Automatické vyrovnání součástek a jejich referenčních názvů
Funkce Align (Obr. 119). z kontextového menu, po
výběru několika součástek, umožňuje provést jejich
automatické vyrovnání podle volitelných kritérií. Funkci je
možno aplikovat i na vybrané referenční názvy součástek.
Obr. 119: Nastavení kritérií pro vyrovnání
Optimalizační funkce se zpětnou anotací do schématu (ECO)
Jsou to funkce pro finální optimalizaci rozmístění součástek a vzhledem k jejich obsahu
je nutné výsledky zpětně zanést do schématu funkcí ECO (Engineering Change Order). Proto
jsou tyto optimalizační funkce umístěny v plovoucím nástrojovém panelu ECO. Záměna
ekvivalentních hradel a vývodů (Gate and Pin Swapping), představuje konečnou úpravu
rozmístěných součástek s cílem optimalizovat vedení spojů pro dosažení jejich minimální
délky a vedení v požadovaném směru. Zaměnitelnost hradel a vývodů musí být nadefinována
v popisu součástky v knihovně součástek, a součástka nesmí být fixována. Záměnu hradel
(logických bloků) lze provádět pouze v rámci jedné součástky, stejně tak záměnu vývodů lze
provést pouze u téhož hradla. O výsledku optimalizace jsme informováni hlášením. Všechny
případné změny jsou zaneseny do souboru s příponou .eco pro zpětnou úpravu schématu. O
efektivnosti změn z hlediska minimalizace délky spojů jsme informování hlášením ve
stavovém řádku (původní délka -Old, nová délka -New), viz Obr. 120.
H
Obr. 120: stavový řádek s vyjádřením efektivnosti minimalizace délky spojů
Pomocí funkce ECO se provádí i záměna ekvivalentních součástek (Change Part, Ikona
7400-7410 na panelu ECO). Po jejím spuštění můžeme v dialogovém okně zvolit knihovnu a
vybrat příslušnou součástku pro záměnu. Jestliže součástka nesplňuje parametry pro záměnu,
upozorní nás chybové hlášení a záměna není provedena. Tímto způsobem lze do návrhu
zanést změny, které byly provedeny na součástce v knihovně součástek tak, že provedeme
záměnu všech součástek daného typu za upravenou součástku z knihovny.
Po rozmístění součástek, je vhodné pro snadnou orientaci při osazování desek a
celkovou orientaci na desce automaticky přečíslovat referenční názvy součástek
(AutoRenumber) podle zadaného klíče ( Obr. 121) a změny názvů pomocí souboru .eco
přenést do schématu.
H
120
Prefix List - seznam skupin ref.
názvů použitých v návrhu,
úpravu lze provést globálně,
nebo u vybrané skupiny
Cell size - nastavení velikosti
oblasti,
ve
které
jsou
vyhodnocovány preferované
směry číslování součástek
Precedence
volba
preferovaných směrů číslování
pro stranu součástek a spojů
Start at - od jakého RefDes
začít
Increment – přírůstek
Obr. 121: Automatické přečíslování referenčních názvů součástek
•
Automatické rozmisťování součástek
Modul pro automatické rozmisťování součástek (Automatic Cluster Placement) je
jedním z modulů, kterými je možné rozšířit základní konfiguraci programu PowerPCB.
Pomocí tohoto modulu lze provádět rozmisťování součástek v interaktivním i plně
automatickém režimu. Rozmisťování probíhá bez nutnosti zvlášť definovat rastr, na který jsou
součástky kladeny. Jejich rozmístění je limitováno pouze nastaveným návrhovým rastrem
(Design Grid), obrysem desky, nastavenými izolačními mezerami (Board to Pad, Body to
Body) a nadefinovanými oblastmi, kde je rozmisťování součástek zakázáno (Component
Keepout). Přitom je neustále vyhodnocováno jak jejich fyzické propojení z hlediska
minimalizace délky spojů, tak i logické zapojení v rámci nadefinovaných skupin. Optimální
rozmístění součástek je velmi důležitou etapou ve tvorbě desky plošných spojů. Výsledek je
kompromisem mezi celou řadou požadavků ( minimální délka spojů, vazba mezi součástkami
vyplývající ze schématu elektrického zapojení, konstrukční uspořádání desky, počet stran pro
osazení, technologie montáže a pod.). Modul pro automatické rozmisťování součástek je
významným pomocníkem, neboť je schopen provádět rozmisťování pomocí skupin součástek
(Cluster - skupina součástek daná jejich společnou funkcí a vzájemným propojením, poloha
součástek v rámci skupiny není předem definována a je postupně optimalizována), seskupení
součástek (Union - dvě a více součástek u nichž je předem pevně definována vzájemná
poloha), tak i jednotlivých součástek .Vytváření skupin součástek může probíhat v ručním,
nebo automatizovaném režimu podle volitelných kritérií, seskupení součástek je nutné
nadefinovat před zahájením procesu. Použití modulu Automatic Cluster Placement směřuje do
oblasti návrhu rozsáhlých hustě osazených desek, lze ho však využít i v režimu rozmisťování
součástek bez vytváření jejich skupin a seskupení, pro rychlou kontrolu realizovatelnosti
návrhu vzhledem k rozměrům desky. Modul spustíme z roletového menu volbou
Tools/Automatic Cluster Placement, která otevře základní ovládací okno ( Obr. 122). Funkce,
H
121
odpovídající jednotlivým etapám při rozmisťování je možné použít samostatně, nebo
postupně v dávce panelem Run.
Obr. 122: Okno modulu Automatic Cluster Placement
Popis panelů:
Build Clusters
Place Clusters
Place Parts
funkce pro automatizované vytváření skupin součástek
rozmisťování skupin součástek
rozmisťování součástek nejsou-li nadefinovány skupiny, nebo jako operace
následující po rozmístění skupin
Disperse
počáteční rozptýlení součástek, které nemají fixovánu polohu podél vnějšího
obrysu desky
Length Min
provede minimalizaci délky spojů podle kritérií nastavených v Design
Rules/Routing Rules
Nudge
aktivuje automatické odsunutí součástek, které nesplňují požadavky
vyplývající z nadefinovaných izolačních vzdáleností
Strategy
panel umožňuje uložit, nebo načíst strategie pro rozmisťování, které
vzniknou uživatelskou modifikací parametrů pomocí panelů Setup u jednotlivých funkcí.
Ignore Invisible Nets do vyhodnocování nejsou zahrnuty sítě spojů, které jsou nastaveny
jako neviditelné
Ignore Plane Nets
do vyhodnocování nejsou zahrnuty sítě spojů realizované ve vnitřních
vrstvách typu Plane
Vytváření a editace skupin součástek (Build Clusters)
Vytvoření skupin součástek (Clusters), je počáteční fáze při rozmisťování součástek na
rozsáhlých, hustě osazených deskách. Může probíhat v automatizovaném režimu, ručním
režimu nebo kombinací obou metod tak, že editujeme obsah již vytvořených skupin. Skupina
součástek může obsahovat jednotlivé součástky, seskupení součástek, tak i další vnořené
skupiny součástek. Aktivujeme funkci Build Cluster a panelem Setup otevřeme dialogové
okno nastavení parametrů pro tvorbu skupin ( Obr. 123)
H
122
Max Parts Per Cluster - maximální počet součástek v
rámci jedné skupiny (vnořené skupiny)
Min Top Level Count - začleňování skupin součástek do
skupin na vyšší hiearchické úrovni (vnořené skupiny)
Create New Cluster - tvorba nových skupin v návrhu,
nebo modifikovace již existující skupiny
Unglued Parts Number - počet součástek, které nemají
fixovánu polohu a jsou tedy objekty procesu
rozmisťování
Build Mode - definuje způsob úprav skupin součástek, v
závislosti na jejich nastavení (modifikovat je možné
pouze skupinu nastavenou jako Open)
Obr. 123: Nastaveni pro tvorbu skupin
Obr. 124: Interaktivní tvorba skupin
Skupiny součástek lze vytvářet a modifikovat i ručně v interaktivním režimu. Součástky
a seskupení, z nichž chceme vytvořit skupinu, vybereme v grafickém režimu a pomocí funkce
Create Cluster z kontextového menu vytvoříme příslušnou skupinu, které na výzvu zadáme
název ( Obr. 124).
H
Při modifikaci obsahu skupin se postupuje následovně: Pomocí funkce View/Clusters
zapneme zobrazení skupin. Graficky je skupina zobrazena jako kružnice, její velikost
odpovídá rozsahu skupiny. Do jejího středu směřují všechny spoje vedoucí na součástky,
které obsahuje ( Obr. 125).
H
123
Obr. 125: Zobrazení skupin součástek v návrhu - Cluster View Mode
Edit Manual - ruční editace obsahu, zobrazí a podbarví součástky
obsažené ve skupině. Jejím výběrem dojde k vyjmutí ze skupiny,
výběrem součástky mimo skupinu dojde naopak k jejímu
začlenění do skupiny.
Grow Incremental - při této interaktivní metodě modifikace
skupin jsou nám postupně nabízeny skupiny, nebo součástky
vhodné pro doplnění skupiny a v dialogovém okně operaci
potvrdíme (Accept), nebo zamítneme (Skip).
Grow Automatic - automatická modifikace obsahu skupiny. Při
této metodě se zobrazí dialogové okno pro nastavení maximálního
počtu součástek a vnořených skupin.
Break - odstraní vybranou skupinu
Obr. 126: Kontextové menu pro skupinu (Cluster)
V grafickém režimu vybereme skupinu a pomocí funkcí s kontextového menu ( Obr.
126), můžeme zvolit způsob editovatace.
Pro manuální editaci obsahu skupin v dialogovém režimu lze využít i funkci Tools/Cluster
Manager z roletového menu. Okno je koncipováno podobně jako manažér souborů ve
Windows, pomocí něho je možné prohlížet jednotlivé i vnořené položky a provádět jejich
přesuny.
H
124
•
Rozmisťování skupin součástek (Place Clusters)
Rozmisťování skupin, je další etapou procesu rozmisťování součástek v návrhu s
využitím modulu Automatic Cluster Placement. Aktivujeme funkci Place Clusters a panelem
Setup otevřeme okno pro nastavení parametrů při rozmisťování skupin na desce ( Obr. 127).
Při rozmisťování skupin program neustále vyhodnocuje propojení mezi skupinami a hledá
optimální řešení jejich rozmístění z hlediska minimální délky vedených spojů.
H
Obr. 127: Nastavení pro rozmisťování skupin
Popis panelů:
Panel Place Parts Rules je společný i pro nastavení parametrů pro rozmisťování součástek
v okně Place Parts/Setup ( Obr. 128).
Board Outline Clearance - minimální vzdálenost součástek od obrysu desky
% Part Expansion - vyjadřuje poměrným způsobem velikost prostoru okolo součástek
vzhledem k celkové ploše desky ( 0% - těsně u sebe, 100% - maximální rozložení po ploše)
Efforts - nastavení počtu a průběhu optimalizačních kol při rozmisťování
Place clusters - povolí nové rozmisťování skupin, v opačném případě pouze provede dílčí
korekci již umístěných skupin (Refine Pass)
Current Possition - v případě, že jsou skupiny již rozmístěny uvnitř obrysu desky, vychází se
při optimalizaci rozmístění z jejich počáteční polohy
Random Position - pro nové rozmístění skupin, povolí libovolnou polohu skupiny uvnitř
desky, což je nejefektivnější metoda počátečního rozmístění
Display On Screen - zobrazí obrysy součástek a jejich pohyb v rámci jednotlivých
optimalizačních kol při rozmisťování
H
Rozmisťování součástek (Place Parts)
Rozmístění vlastních součástek představuje závěrečnou etapu procesu. U jednodušších
desek, může automatizované rozmisťování součástek probíhat s využitím pouze této funkce
modulu Automatic Cluster Placement, bez nutnosti tvorby skupin a manipulace s nimi.
Aktivujeme funkci Place Parts a panelem Setup otevřeme okno pro nastavení parametrů
procesu ( Obr. 128).
H
125
Obr. 128: Nastavení pro rozmisťování součástek
Popis panelů:
Place Parts Rules - sdílené nastavení s oknem Place Clusters Setup
Place Parts - povolí nové rozmístění součástek, v opačném případě je pouze korigována
jejich aktuální poloha, jestliže dochází k jejich překrytí
Efforts - nastavení počtu a průběhu optimalizačních kol při rozmisťování
Current Possition - funguje opět podobně jako při manipulaci se skupinami, v případě, že jsou
sočástky již rozmístěny uvnitř obrysu desky, vychází se při optimalizaci rozmístění z jejich
počáteční polohy
Random Position - pro nové rozmístění součástek, povolí libovolnou polohu, což je
nejefektivnější metoda počátečního rozmístění
Eliminate Overlaps - optimalizační procedura, která upraví rozestupy mezi součástkami tak,
aby se odstranilo jejich případné překrytí
Min %Expansion Allwed - parametr pro optimalizaci rozestupů
Allign Parts - optimalizační procedura, která vyrovná sousední součástky
Only If No Overlaps - povolí vyrovnání součástek pouze v případě, že nedochází k žádnému
překrytí součástek
Display On Screen - zobrazí obrysy součástek při procesu rozmisťování
Shrnutí procesu automatického rozmisťování součástek
Proces automatického rozmisťování součástek probíhá v několika etapách podle
složitosti návrhu. Počáteční fází, je po vytvoření obrysu desky, nastavení návrhového rastru a
načtení netlistu, seřazení součástek podél vnějšího obrysu desky pomocí funkce Dispersion.
Následuje etapa rozmístění součástek s pevně definovanou konstrukční polohou (konektory,
montážní otvory a pod.), fixování jejich polohy (Glue) a vytvoření oblastí, kde je
rozmisťování zakázáno (Component Keepout). Další etapou je tvorba seskupení součástek
(Unions). Ty vytvoříme tak, že nadefinujeme vzájemnou polohu součástek uvnitř seskupení,
součástky vybereme a pomocí funkce Create Unions, případně Create Like Unions z
kontextového menu vytvoříme seskupení. Následuje etapa tvorby skupin součástek (Build
Clusters), případně editace jejich složení a rozmístění skupin (Place Clusters) na desce.
Závěrečnou etapou je rozmístění součástek (Place Parts) a seskupení v rámci již umístěných
skupin, optimalizace polohy součástek (Improve Pass, Refine Pass) odstraněním případného
126
překrytí a vyrovnání sousedních součástek pro vytvoření volných kanálů pro vedení spojů.
Etapy tvorby skupin, jejich rozmístění a etapu rozmístění součástek s optimalizací polohy je
možné spouštět po nastavení parametrů samostatně, nebo v dávce (viz. Obr. 129).
H
127
Obr. 129: Spuštění procesu a průběh jednotlivých etap rozmisťování součástek
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s možnostmi automatického a interaktivního
rozmisťování součástek. Seznámili jste se s metodami minimalizace délky spojů,
s nástroji pro optimalizaci rozmístění a přejmenování součástek.
-Fixujte polohu součástky na desce (Glue)!
Řešení: Vybrat součástku – Query – Modify - zatrhnout okénko glued
-Jak se nastaví minimalizační metody délky spojů při rozmisťování součástek?
-Vyjmenujte hlavní etapy rozmisťování součástek od načtení Netlistu?
-Nastavte rozmisťování součástek tak, aby byla využita celá plocha desky až do
vzálenosti 100mils od obrysu!
128
7.2 Editace vývodů součástek, průchodů mezi vrstvami a propojek
Cíle kapitoly:
-editace vývodů součástek
-editace průchodů mezi vrstvami
-tvorba propojek
•
Editace vývodů součástek (Padstacks)
Program PowerPCB umožňuje editovat samostatně každý vývod součástky, (tzv.
Padstack). Lze upravovat tvar a velikost pájecích plošek v jednotlivých návrhových vrstvách a
u jednotlivých vývodů, stejně jako jejich vrtání. Úpravy je možné provádět buď přímo v
knihovně pomocí editoru pouzdra (roletové menu Tools/Decal Editor), nebo přímo na desce.
Pokud se editace provede v knihovně, tyto změny se projeví u všech součástek používajících
daný typ pouzdra při jejich vložení do návrhu. Pokud se editace provede přímo na desce,
potom provedené modifikace mají dopad pouze na dané desce (ale modifikované pouzdro lze
uložit zpět do knihovny). Vývody součástek na desce lze editovat několika způsoby:
Obr. 130: Dialogové okno pro editaci vývodů pouzdra součástky
v editoru pouzdra součástky povelem Edit Decal v kontextovém menu po vybrání
součástky. Tento editor je stejný jako editor v knihovně (Decal Editor), ale provádí změny
pouze na desce.
129
použitím funkce Setup/Padstacks z roletového menu ( Obr. 130), kde vybereme příslušný
typ pouzdra, který chceme editovat. Modifikace se projeví u všech pouzder stejného typu
na dané desce
H
výběrem součástky, u které vývody chceme editovat a použitím funkce Query/Modify a
panelu Pad Stacks z kontextového menu. Po ukončení editace můžeme zvolit, zda budou
úpravy provedeny jen u dané součástky (Selected), nebo u všech součástek používajících
tento editovaný typ pouzdra ( All ).
Pouzdro s upravenými vývody není uloženo do knihovny, jestliže ho chceme uložit
použijeme funkci Save to Library z kontextového menu součástky. Uložení do knihovny není
nutné, ale je praktické z hlediska možného dalšího použití.
•
Nastavení typu, tvaru a velikosti průchodu (Via)
Základní nastavení a editace průchodů mezi vrstvami (Via) se provádí podobným
způsobem jako editace pouzder u součástek, tedy pomocí funkce Setup/Via,když v panelu Pad
Stack Type aktivujeme Via místo Decal ( Obr. 131)
H
Obr. 131: Dialogové okno pro editaci tvaru průchodu mezi vrstvami
V přehledu jsou vypsány typy průchodů, které můžeme editovat, nebo přidáme a
nadefinujeme typ nový. Změny se opět projeví u všech průchodů daného typu. Stejně jako u
vývodů součástek lze editovat průchody v návrhu přímo, tím že je vybereme a funkcí
Query/Modify z kontextového menu otevřeme okno pro jejich editaci.
Typ průchodů, který bude použit při tvorbě spojů je možné nastavit globálně pomocí
okna Vias, které otevřeme pomocí modifikačního příkazu. Případně můžeme nastavit typy
průchodů pro jednotlivé sítě spojů zvlášť v Setup/Design Rules/Routing Rules. Power-PCB
má předdefinovány dva základní typy průchodů: Standart a Microvia (pro desky s vysokou
hustotou spojů vyráběné ve vyšších třídách přesnosti).
130
•
Nastavení tvaru a velikosti propojky (Jumper)
Součástí přídavného modulu Analog ToolKit obsahuje i funkci Jumper, která umožňuje
při tvorbě spojů vkládat do spoje propojky. Pomocí propojky je možné překonat překážky v
podobě již položeného spoje, nebo svazku spojů, aniž by bylo nutné přecházet na jinou
návrhovou vrstvu. Systém i po vložení propojky do spoje provádí kontrolu návrhových
pravidel jako by byl spoj celistvý. Propojka je tvořena dvěma vývody, které je možné
předdefinovat pomocí funkce Setup/Jumpers z roletového menu ( Obr. 132). Pájecí plošky
mohou být jak klasické s otvory, tak i jako SMD. Tvary plošek (i SMD) mohou být kulaté,
čtvercové a specielní (Odd).
H
Propojka se vytvoří na již položeném plošném spoji odkliknutím ikony Jumper,
kliknutím na plošný spoj v místě prvního vývodu propojky a kliknutím na spoji v místě
druhého vývodu propojky. Plošný spoj mezi vývody se automaticky odstraní, ale spoj se
chová navenek jako celistvý (obě části spoje mají pořád stejný název (net name). Potisk a
označení (Ref.Des) se automaticky vytvoří. Propojka se chová jako součástka.
Obr. 132: Nastavení tvaru a velikost propojek a příklad SMD propojky (obr. vpravo)
Popis panelů:
Apply to - při nastavení Default jsou změny přeneseny do výchozího nastavení systému v
souboru Powerpcb.ini, nastavení Design umožňuje individuální nastavení v návrhu
Reference Name - nastavení referenčního názvu propojky, je přístupné při volbě Design v
panelu Apply to
Shape, Size, Layer - výběr vrstvy pro editaci vývodů propojky
Pad Parameters - nastavení tvaru a velikosti vývodů propojky:
Pad Style (typ plošky = Pad, Thermal)
Diameter (rozměr plošky)
Drill Size (vrtání u typu plošky Pad)
Jumper Size - nastavení minimální a maximální délky propojky, a nastavení kroku, ve kterém
je volena optimální
131
Display Silk - zobrazit potisk
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s tvorbou a editací vývodů součástek, průchodů mezi
vrstvami a propojek
-Čím se odlišují Microvia a Standardvia?
Řešení: Microvia mají shodnou velikost plošky s vrtáním desky.
-Upravte velikost vrtání průchodu (Via) na 25 mils!
Řešení: Setup – Pad Stack – Via – Diameter přepsat na 25 - <OK>.
-Projeví se v knihovně součástek změna pájecí plošky součástky umístěné na desce?
-K čemu slouží modul Jumpers?
-Nastavte Jumpers jako SMD propojku!
7.3 Definování návrhových pravidel (Design Rules)
Cíle kapitoly:
-definování globálních návrhových parametrů, -definování izolační vzdálenosti
-definování pravidel pro optimalizaci vedení spojů
-definování doplňkových pravidel pro vedení signálových spojů
-definování návrhových pravidel pro skupinu spojů (Class), jednotlivé spoje (Nets)
•
Základní pojmy a rozdělení
Program Power-PCB umožňuje detailní definování návrhových pravidel (Design Rules)
a zároveň automatickou kontrolu jejich dodržování v průběhu návrhu (Dynamic Rules Check
- DRC). Pravidla lze nastavit selektivně pro jednotlivé hiearchické úrovně návrhu v závislosti
na instalovaných modulech programu (Extended Rules): Globálně pro všechny spoje
(Default), pro charakteristické skupiny spojů (Class), nebo je podrobně definovat až na
úroveň jednotlivých sítí spojů (Net), případně až do úrovně jednotlivých spojů mezi vývody
(Pin Pairs) (viz. Obr. 133). Nejvyšší váhu mají pravidla přiřazená jednotlivému spoji,
nejnižší váhu mají pravidla globální, ta jsou přiřazena spojům, které nemají zadány žádné
individuální návrhové parametry. Detailní nastavení návrhových pravidel na nižších úrovních
předpokládá, že je nainstalován příslušný programový modul (Advanced Design Rules). V
základní konfiguraci je možné provádět celkové nastavení (Default), a nastavení pro
jednotlivé sítě spojů (Net).
H
Obr. 133: Dialogové okno pro volbu a nastavení návrhových parametrů
132
V případě instalace modulu Advanced Design Rules Checking, lze nastavit další
speciální pravidla (Conditional Rules, Differential Pairs). Conditional Rules umožňují
nastavit pravidla vzhledem k vybraným sítím spojů (např. izolační mezeru od ostatních sítí,
maximální délku segmentu spoje vedeného souběžně se spojem dané sítě). Differential Pairs
umožňuje nadefinovat dvojici sítí spojů, nebo spojů od vývodu k vývodu (Pin Pairs) a přiřadit
jim vzájemná návrhová pravidla pro tvorbu spojů pomocí autorouteru.
•
Export a import návrhových pravidel
Návrhová pravidla mohou být přenesena jako součást Netlistu z editoru schémat
(Power-Logic), nebo vytvořena, případně importována dodatečně. Tato volba je provedena při
tvorbě Netlistu. Součástí Netlistu mohou být pouze při přechodu do návrhového systému
plošných spojů Power-PCB od verze 1.5 a vyšší. Dodatečně je možné pravidla exportovat a
importovat ve formě ASCII souboru. V prostředí návrhového systému desek plošných spojů
Power-PCB je tento soubor načten funkcí File/Import.
•
Jak již bylo řečeno, návrhová pravidla lze globálně stanovit pro celou desku. Provede se
to boxem Default z dialogového okna Rules.
Obr. 134: Volba typu návrhového parametru
Při volbě Default ( Obr. 134), jsou námi nadefinované parametry vztaženy na všechny
spoje, kterým nebyly přiřazeny individuální parametry (Class, Nets). Není tedy prováděn
jejich výběr a zobrazí se dialogové okno volby typu návrhového parametru (Clearance,
Routing, Hi Speed) a panel Report pro tvorbu hlášení o nastavených parametrech.
H
Clearance - izolační vzdálenosti a šířka spojů, zde definujeme minimální izolační
vzdálenosti mezi jednotlivými objekty v návrhu desky (spoj-spoj, spoj-vývod, apod.) a
doporučenou, minimální a maximální šířku spoje při jeho tvorbě ( Obr. 135).
H
133
Obr. 135: Nastavení šířek spojů a izolačních vzdáleností
Routing Rules - pravidla pro optimalizaci vedení spojů na desce plošných spojů.
Umožňují nastavit metodu minimalizace délky spojů, typ průchodu mezi vrstvami, povolit,
případně zakázat automatickou tvorbu a editaci spoje (Routing), určit priority při tvorbě spojů
a vrstvu na které má být veden ( Obr. 136)
H
Length Minimization - volba metody
minimalizace délky spojů při
rozmisťování součástek na desce
Routing
Options
nastavení
parametrů pro tvorbu spojů
Copper Sharing - povolí tvorbu T
spojů
Auto Route - povolí automatickou
tvorbu spojů autorouterem
Allow Ripup, Alow Shove - povolí
zvednutí,
posunutí
spoje
autorouterem
Priority - nastavení pořadí při tvorbě
spojů (0 -100, 100 má nejvyšší
prioritu)
Layer Biasing - výběr vrstev
povolených pro tvorbu spojů
Vias - povolený typ průchodů mezi
vrstvami
Obr. 136: Nastavení pravidel pro tvorbu spojů
HiSpeed Rules - doplňkové speciální parametry pro tvorbu signálových spojů s
vysokým taktovacím kmitočtem, umožňují nastavit parametry z hlediska souběžného vedení
spojů, jejich vzájemné kapacity, impedance a zpoždění signálů. Jsou používány modulem
EDC (Electro Dynamic Checking) v návrhovém systému desek plošných spojů Power-PCB,
kontrolujícím dynamické parametry navržených spojů ( Obr. 137).
H
134
Obr. 137: Nastavení speciálních parametrů
•
Detailní nastavení návrhových pravidel, specifikované do úrovně skupin spojů,
případně jednotlivých spojů, se provádí u složitých zapojení desek, kde je nutné postihnout i
logických větví pro rozvod taktovacích signálů s vysokým kmitočtem apod.). Nastavení
probíhá stejným způsobem jako při globálním nastavení. V okně Rules však místo Default
zvolíme druh objektu (Class, Nets), tím otevřeme příslušná okna pro nadefinování skupiny
spojů, nebo označení spoje.
•
Definování návrhových pravidel pro skupiny spojů
V okně Class Rules ( Obr. 138) je možné nastavit název vytvářené skupiny (Class
Name) a přidat ho do seznamu (Class). Obsah skupiny je definován v panelu Nets, kde jsou
příslušné spoje vybrány do skupiny.Tyto skupiny spojů mohou např. obsahovat spoje se
stejným charakterem přenášených signálů (datové spoje, adresové spoje).Písmena (C), (R),
(H) zobrazená za Class, nebo Nets značí, že těmto objektům již jsou přiřazeny vlastní
návrhová pravidla a již se na ně nevztahuje globální (Default) nastavení. Po nadefinování je
možné skupinám přiřadit jednotlivé typy parametrů (Clearance, Routing, HiSpeed) jako při
H
Obr. 138: Nastavení návrhových pravidel pro skupiny spojů
•
135
Definování návrhových pravidel pro jednotlivé spoje
V dialogovém okně Net Rules ( Obr. 139) je seznam všech spojů v návrhu (Nets), po
výběru požadovaného spoje a kliknutí na ikonu reprezentující typ definovaného parametru, je
možné tento parametr individuálně nastavit pro vybraný spoj.
H
Obr. 139: Nastavení návrhových pravidel pro jednotlivé spoje
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s nastavením globálních návrhových parametrů,
Seznámili jste se s nastavením návrhových pravidel pro skupiny spojů i jednotlivé spoje
-Nastavte izolační vzdálenost mezi spoji na 30 mils!
Řešení: Setup – Design Rules - Default.
-Jaký mají význam HiSpeedRules!
Řešení: Jsou to dolňkové parametry pro tvorbu spojů z hlediska jejich dynamických
parametrů
-Co jsou návrhové pravidla (Design Rules)?
-Co umožní nastavit dialog. Okno Routing Rules?
-Nastavte maximální zpoždění 100ns!
136
7.4 Interaktivní tvorba spojů
Cíle kapitoly:
-základní editor spojů, autorouter pro jeden spoj
-přeroutování části, či celého spoje, sběrnicové spoje
-editace spojů, kopírování a vkládání motivu spoje
-úprava přechodu mezi spojem a vývodem součástky
-volné via propojky
•
Základní popis funkcí
V závislosti na konfiguraci programu Power-PCB, jsou k dispozici jeden, dva, nebo tři
módy pro interaktivní tvorbu spojů. Jejich ikony jsou umístěny v plovoucím nástrojovém
panelu Design. Aktivace funkcí pro tvorbu spojů může probíhat dvěma způsoby: Výběrem
„vzdušného“ vodiče a volbou příslušné funkce v kontextovém menu, nebo kliknutím na ikonu
funkce v plovoucím nástrojovém panelu Design ( Obr. 140), a následným výběrem vodiče pro
tvorbu spoje
H
Obr. 140: Nástroje pro tvorbu a editaci spojů
Add Route - základní editor spojů, umožňuje v manuálním režimu pokládat spoje,
vytvářet průchody mezi vrstvami, ostré, zkosené i zaoblené rohy spojů. Je-li zapnuta kontrola
dodržení návrhových pravidel za chodu (DRC), je i v tomto základním režimu prováděna a
nepovolí položení spoje v případě, že není dodržena nastavená izolační mezera.
Auto Route - umožňuje automaticky vytvořit spoj mezi dvěma vývody (DRC musí být
zapnuto a nastaveno na Prevent). Vede spoj pouze v aktuální vrstvě a zadaném rastru a
dodržuje předepsaný preferovaný směr tažení spoje pro danou vrstvu desky. Jestliže se mu
nepodaří spoj dokonči i po několika pokusech, ponechá ho v původním stavu (Unrouted).
Dynamic Route Editor (DRE) - rozšiřující modul, jedná se o interaktivní autorouter pro
vybraný spoj, který pomocí kurzoru navádíme do požadovaného prostoru (DRC musí být
zapnuto a nastaveno na Prevent), sám vyhodnocuje optimální cestu vedení spoje ve vrstvě,
vkládá rohy a šikmé úseky spoje. Používá metodu odsouvání již položených spojů (Push and
Shove), aby si vytvořil prostor pro vedení spoje.
Sketch Route - rozšiřuje dále možnosti použití interaktivního autorouteru (DRE) o
automatické přeroutování určitého úseku již položeného spoje naznačením nové dráhy spoje
kurzorem
Bus Route - rozšiřuje dále možnosti použití interaktivního autorouteru (DRE) o
automatickou souběžnou tvorbu svazku spojů, což umožňuje velmi efektivně vytvářet
sběrnice
Poznámka: při interaktivním pokládání spoje pomocí povelů Add Route, DRE a Bus Route
může program ukazovat u kurzoru délku routovaného spoje v danou chvíli.
Výběr vodiče, editace jeho vlastností a parametrů
Při výběru vodiče můžeme používat funkce Edit/Find, případně Quick Filter pro
usnadnění jeho výběru, případně funkce Query/Modify pro získání komplexní informace a
137
editaci parametrů . Pro usnadnění orientace ve spojích je možné využít i funkce View/Nets z
roletového menu, která umožňuje selektivně zobrazit a barevně odlišit požadované spoje v
návrhu, případně modifikační příkaz N - název spoje, pomocí kterého lze zvýraznit vybraný
spoj. Grafické znázornění vytvářeného spoje nastavíme pomocí Setup/ Global Preferences/
Real Width a Setup/ Display Color. Nastavení šířky spoje je součástí vstupního souboru
(Netlistu), v Power-PCB ji však můžeme snadno modifikovat. Jestliže ji měníme ještě před
tvorbou spoje použijeme funkci Setup/ Design Rules/Net Rules/Clearance, v procesu tvorby
spoje (po jeho vybrání) je možné použít modifikační příkaz W - šířka spoje, nebo příkaz
Query/Modify z kontextového menu. Tvorba spoje probíhá v aktuálně nastavené vrstvě. Tu
nastavujeme v boxu Layer na nástrojové liště, nebo modifikačním příkazem L - vrstva.
•
Tvorba spojů
Základní editor spojů (Add Route)
Spuštění se provede volbou Route (F2) v kontextového menu ( Obr. 141) po vybrání
příslušného vzdušného spoje (Connection), který chceme vytvářet, nebo volbou ikony Route
v nástrojovém panelu, případně dvojitým kliknutí na spoj (musí být nastaveno Add Route v
Setup / Design Preferences). Směr vedení spojů lze předdefinovat v plovoucím informačním
okně (Orthogonal, Diagonal, Any Angle). Návrhový rastr lze nastavit modifikačním příkazem
G - hodnota, nebo v dialogovém okně pro nastavení návrhového rastru. Modifikační příkaz T,
umožňuje zobrazit pouhý obrys spoje. Program Power-PCB od verze 1.5, může obsahovat
funkci Jumper, která umožňuje vkládat do spoje propojky aniž by byla narušena kontrola
dodržení návrhových pravidel. Jestliže při tvorbě spoje narazíme na překážku v podobě již
položeného spoje, nebo skupina spojů, lze ji překonat pomocí funkce Jumper, která vloží do
spoje propojku požadovaného tvaru a délky.
H
Obr. 141: Kontextové menu po výběru vodiče
Během tažení spoje se ukazuje u kurzoru délka již položeného spoje. Toto zobrazení lze
vypnout v dialogu Setup/Preferences/Routing v políčku Show Trace Length.
Autorouter pro jeden spoj (Auto Route)
Pomocí této rozšiřující funkce lze automaticky vytvářet spoje mezi dvěma vývody,
spustíme jej po vybrání příslušného vzdušného spoje volbou Auto Route (F7) z kontextového
menu, nebo ikonou z nástrojového panelu. Autorouter se pokusí v několika kolech vytvořit
spoj, protože pracuje pouze v jedné vrstvě, je nutné před jeho inicializací nastavit vrstvu, u níž
preferovaný směr vedení spojů (Horizontal, Vertical) odpovídá předpokládanému směru
vedení spoje. Před tvorbou spojů v tomto režimu je nutné nastavit mód DRC Prevent, aby
mohla probíhat kontrola dodržení návrhových pravidel za chodu
138
Dynamic Route Editor (DRE) - interaktivní autorouter na 1 spoj
Dynamic Route Editor (DRE) se dodává jako rozšiřující modul k základní sestavě.
Spustíme jej po vybrání vodiče funkcí Dynamic Route (F3) z kontextového menu, nebo
ikonou z nástrojového panelu Drafting. Představuje velmi efektivní metodu tvorby spoje v
dané návrhové vrstvě. Kurzorem ho pouze orientačně navádíme do oblasti kde chceme spoj
vést, sám optimalizuje směr vedení spoje, vkládá rohy a šikmé úseky spoje, případné
konflikty řeší odsouváním okolních spojů stranou tak, aby byly dodrženy nastavené izolační
vzdálenosti. Pro snadnou tvorbu spojů je vhodné dodržovat preferovaný směr vedení spojů na
dané vrstvě.
Sketch Route - Přeroutování spoje pomocí DRE
Sketch Route jako součást DRE umožňuje jednoduše a rychle přeroutovat celý či část
již položeného spoje pouze naznačením jeho nové dráhy kurzorem. Spustíme jej aktivováním
ikony, potom klikneme na daný spoj v místě, kde chceme začít spoj přeroutovat, táhneme
kurzor ve směru nové dráhy spoje až najedeme opět na daný spoj, kde znovu klikneme. DRE
přeroutuje spoj naznačeným směrem, přičemž sám obchází překážky a odsouvá překážející
spoje do strany.
Bus Route - Tvorba sběrnicových spojů
Tato funkce dále rozvijí možnosti využití interaktivního autorouteru (DRE) o
souběžnou tvorbu sběrnicových spojů, při zachování všech jeho vlastností (tj. optimalizace
vedení spojů v požadovaném směru, obcházení překážek, případně odsouvání překážejících
spojů stranou). Vytváření sběrnic se zahájí výběrem vývodů součástek (ne vodičů), ze kterých
spoje tvořící sběrnici vychází a aktivací funkce Bus Route z plovoucího nástrojového panelu
Design, nebo kontextového menu. Pomocí kurzoru vytváříme motiv základního spoje a
souběžně s ním jsou vedeny ostatní spoje sběrnice, pomocí funkcí z kontextového menu lze
spoj upravovat, případně přecházet na další spoj ve svazku. V případě, že není možné dodržet
motiv u všech spojů aniž by došlo k porušení návrhových pravidel, dojde automaticky k
přechodu do manuální tvorby sběrnice a jednotlivé spoje je nutné individuálně dokončit v
ručním režimu.
•
Editace a konečná úprava spojů
Power-PCB obsahuje širokou škálu nástrojů pro konečnou úpravu spojů, nebo jejich
komplexní přepracování. Jejich inicializace probíhá z kontextového menu po výběru spoje
( Obr. 142). Některé z nich (Add Corner, Split, Sketch Route) jsou reprezentovány ikonami
v plovoucím nástrojovém panelu Design.
H
139
Route - tato funkce umožňuje provést snadnou úpravu vedení spoje
bez nutnosti jeho předchozího odstranění. Klikneme na spoj v místě,
kde změna začíná, po vytvoření požadované konfigurace spoje opět
klikneme na spoj v místě kde změna končí. Původní úsek spoje je
automaticky odstraněn. Pro použití této funkce je nutné
v Setup/Design Rules/Routing Rules nastavit Copper Sharing.
Route Loop - plní obdobnou funkci jako Route, rozdíl spočívá v tom,
že po vytvoření nového úseku není původní odstraněn a na spoji
vzniká smyčka
Sketch Route - jestliže obsahuje Power-PCB modul DRE (Dynamic
Route Editor), můžeme spoje editovat s jeho pomocí. Funkce
umožňuje automatickou úpravu vedení spoje podle námi
naskicované předlohy. Po výběru počátečního bodu pohybem
kurzoru vytvoříme rámcovou skicu vedení spoje a po volbě
koncového bodu je spoj automaticky přepracován
Obr. 142: Kontextové menu po výběru spoje
Smooth - vyhlazení spojů, odstraní s pomocí DRE nadbytečná zalomení spojů a ostré rohy
převede na šikmé spoje (preferovaný směr musí být nastaven na Diagonal)
Split - umožňuje zalomení úseku spoje tak, že do něj vloží krátký segment pod úhlem 90°,
jeho velikost lze tažením upravit
Pad Entry - pomocí této funkce lze dodatečně modifikovat podobu posledního segmentu
spoje, který vychází z vývodu součástky (Orthogonal, Diagonal).
Dangling Routes - pomocí této funkce lze zvýraznit různé nadbytečné výčnělky na spojích,
aby mohly být odstraněny. Funkci spustíme ze základního kontextového menu
Posun segmentu, rohu spoje (Move) - používá se standartní metodika pro posun objektu.
Uchopovací režim pro posun pomocí myši nastavíme v Setup/Design Preferences, jinak
funkci inicializujeme po výběru objektu v kontextovém menu, případně kombinací Ctrl+E.
V případě, že je nastaveno DRC Prevent, jsme upozorněni na případné přestupky při editaci
spojů.
Kopírování a vkládání motivu spoje
používá se při tvorbě opakujících se motivů spojů (paměťová pole, vývody z SMT
součástek apod.). Vybereme vzorový spoj, nebo segment spoje a pomocí funkce Edit/Copy ho
uchopíme a pomocí kurzoru přemístíme na vývod, ze kterého opakující se motiv chceme vést.
Kliknutím akci provedeme. Předpokladem je, že mezi vývody kam motiv chceme umístit
existuje platné elektrické spojení (vzdušný vodič), v případě, že tomu tak není, je doplněn.
Úprava přechodu mezi spojem a vývodem součástky
V některých případech je vhodné z technologických důvodů nastavit tvar přechodu mezi
spojem a vývodem součástky. Nastavení provedeme v panelu Setup/Preferences - Teardrops
( Obr. 143).
H
140
Obr. 143: Okno pro nastavení přechodů (Teardrops)
Přidání volných (nadbytečných) via propojek
Někdy je potřeba použít více via propojek k propojení spoje či měděné plochy z jedné
strany desky na druhou stranu. V tom případě je možné použít t.zv. volné (Free) via. Volné
via jsou k dispozici povelem Add Via v kontextovém menu po vybrání určitého spoje jako
celku (net) povelem Select Nets. U kurzoru se objeví via otvor, který lze odkliknutím uložit
kamkoliv do volného prostoru, na plošný spoj či do měděné plochy stejného jména.
Podmínkou je, že daná net není již celá realizovaná jako plošný spoj, alespoň část netu musí
být ještě ve formě vzdušného spoje. Po položení volné via propojky se k ní automaticky
naváže vzdušný spoj. Pokládání volných via propojek pokračuje, dokud se neukončí (ESC).
Obr. 144: Vložené free vias (nadbytečné via)
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s problematikou interaktivního routování. Seznámili
jste se s problematikou tvorby spojů, editací spojů a jejich konečnou úpravou.
-Na desce Preview přeroutujte spoj D07!
Řešení: Select PinPair, vybrat spoj D07, unroute. V Setup nastavit DRC Prevent, ukázat
kurzorem na jednu pájecí plošku a tím vybrat spoj, kliknout na ikonu AutoRoute.
-Jak lze vložit volné průchodky do již zroutované desky?
Řešení: Po výběru sítě do níž budou náležet je nutno nejprve alespoň u jednoho
segmentu zrušit routování. V kontextovém menu vybrat AddVia. Na kliknutí se Via
141
vloží do místa kurzoru a pomocí vzdušných spojů připojí k síti. Po ukončení vkládání
(ESC) je zapotřebí znovu spoj zroutovat.
-Kdy nelze použít editor DRE?
-Jak lze pomocí autorouteru pro jeden spoj vytvořit spoj mezi součástkami na
různých stranách dvouvrstvé desky?
-Vložte nadbytečné Via do spoje $$$22774 na desce Preview.pcb!
7.5 Nástroje pro kontrolu návrhových pravidel (Verify Design Tools)
Cíle kapitoly:
-kontrola dodržení základních návrhových parametrů
-kontrola elektrodynamických parametrů
-kontrola na problémy s výrobou desky
Funkci Tools/Verify Design z roletového menu používáme pro kontrolu izolačních
vzdáleností u objektů, která není prováděna v On Line režimu pomocí DRC a pro závěrečnou
kontrolu návrhu. Power-PCB může obsahovat i rozšiřující moduly EDC (Electro Dynamic
Checking) pro kontrolu elektrodynamických parametrů navržených spojů (volba High Speed
v okně Verify Design) a modul DFF (Design for Fabrication) pro kontrolu návrhu z hlediska
výroby desky (volba Fabrication v okně Verify Design).
Poznámka: Odměřovat minimální mezery mezi objekty, spoji, spoji a objekty je možné
i pomocí funkce View Clearance v roletkovém menu View
•
Kontrola dodržení základních návrhových parametrů
Funkce Verify Design ( Obr. 145), slouží k dávkové kontrole dodržení izolačních mezer
mezi objekty (Clearance), úplnosti zapojení (Connectivity), dodržení dynamických parametrů
na desce plošných spojů (High Speed), kontrole tvorby vnitřních napájecích a zemnících
vrstev (Plane), kontrole testovacích plošek (Test Points) a kontrole desky s ohledem na
problémy při její výrobě (Fabrication).
H
Obr. 145: Dávková kontrola návrhových parametrů Verify Design
142
Kontrolní dávku spustíme po inicializaci funkce a volbě typu parametru, který bude
kontrolován. Při kontrole izolačních vzdáleností (Clearance) probíhá kontrola pouze v
zobrazené části desky, proto je nutné před celkovou kontrolou upravit pohled tak, aby
obsahoval celou desku. Pomocí panelu Setup a příslušného dialogového okna ( Obr. 146) lze
vybrat typy izolačních vzdáleností, nastavit aby kontrola proběhla i mezi objekty začleněnými
do stejné sítě, a aby byla provedena kontrola povolené šířky spojů.
H
Obr. 146: Nastavení kontroly izolačních vzdáleností
O výsledku kontroly jsme informováni textovým hlášením a chybovými značkami
přímo v návrhu.
•
Kontrola elektrodynamických parametrů (EDC)
Modul EDC (ElectroDynamic Checking) je rozšiřujícím modulem Power-PCB a
umožňuje po zadání doplňkových parametrů (materiál a síla substrátu desky) kontrolovat
elektrodynamické parametry navržených spojů (možnost vzniku křížové vazby mezi signály
na souběžně vedených úsecích spojů, kapacitu a impedanci spojů, délku v jednotlivých
logických větví apod.). Kontrolu zahájíme volbou High Speed v okně Verify Design, pomocí
Setup a okna Electrodynamic Check ( Obr. 147) zvolíme sítě spojů a typ kontrolované
veličiny.
H
Obr. 147: Nastavení kontroly elektrodynamických parametrů
Pomocí panelu Parameters otevřeme okno pro zadání parametrů materiálu desky
plošných spojů, které jsou nezbytné pro provedení výpočtu a zadání dalších upřesňujících
údajů pro kontrolu ( Obr. 148)
H
143
Layer Definition - definování
fyzikálních parametrů pro jednotlivé
materiálové vrstvy desky plošných spojů
Parallelism, Other Checks, Daisy
Chain - panely umožňují nastavit na jaké
hiearchické úrovni spojů bude prováděna
kontrola jednotlivých typů parametrů.
Mezní
hodnoty
kontrolovaných
parametrů nastavíme v Setup/Design
Rules /HiSpeed Rules
Obr. 148: Nastavení doplňujících údajů pro EDC
•
Kontrola na problémy s výrobou desky (DFF Audit)
Tato kontrola je převzata z technologického programu CAM350 (FabFactory) od téže
firmy a zaintegrována do PowerPCB ve formě přídavného modulu DFF Audit. Cílem této
kontroly je najít na desce místa, kde může dojít při výrobě desky k technologickému
problému.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s nástroji pro kontrolu návrhových pravidel
-Pokud obvod realizovaný na desce pracuje se signály s nízkou frekvencí, je nutná
kontrola elektrodynamických parametrů?
Řešení: Ne, s výjimkou kontroly na možný vznik smyček (Loops) v obvodu signálových
zemí.
-Co umožňuje funkce Verify Design?
-Co se kontroluje při spuštění Check Clarance?
-Co provádí DFF Audit?
7.6 Zpětná anotace mezi schématem a návrhem plošných spojů (ECO)
Cíle kapitoly:
-orientace v problematice zpětné anotace mezi schématem a návrhem plošných
spojů
144
Funkce ECO (Engineering Change Order), tedy provádění změn v zapojení,
zabezpečuje přenos změn v elektrickém zapojení, provedených při návrhu desky plošných
spojů, zpět do schématu (zpětná anotace), nebo zanesení změn v zapojení provedených ve
schématu, do návrhu desky plošných spojů (anotace vpřed). PowerPCB automaticky
zaznamenává prováděné změny do anotačního souboru (.eco). Anotační soubor je po spuštění
editoru schémat příslušnou funkcí importován do schématu. V plovoucím nástrojovém panelu
ECO, jsou kromě optimalizačních funkcí, soustředěny všechny funkce, při jejichž užití
dochází ke změnám v elektrickém zapojení oproti původnímu zapojení obsaženému v
Netlistu. Lze přidávat a odstraňovat součástky, vodiče, spoje, provádět záměnu součástek,
přejmenování sítí spojů a součástek.
Poznámka: Změny provedené na desce proti původnímu netlistu je rovněž možné
přenést zpět do schematu použitím OLE napojení PowerLogic na PowerPCB spuštěného z
prostředí schematu (povel Synchronize Schema v dialogu OLE napojení) – viz návod k
programu PowerLogic.
•
Přehled funkcí
Obr. 149: Plovoucí nástrojový panel ECO
Add Pin Pair, Del Pin Pair - přidání, nebo odstranění „vzdušného“ vodiče (Connection) mezi
dvěma vývody. Jestliže nový vodič nepřipojíme ke stávající síti, je jeho název nutné
nadefinovat, nebo povolit systému automatické pojmenování. Při odstranění vodiče, který leží
uprostřed sítě spojů a dojde tak k jejímu rozdělení, jsme dotázáni na název nové sítě spojů
Add Route, Del Route - slouží k dodatečnému propojení vývodů pomocí spojové cesty, nebo k
jejímu odstranění
Add Part, Del Part - přidání, nebo odstranění součástky. Při odstranění součástky jsme
dotázáni, zda mají být odstraněny i příslušné spoje, které se váží k součástce, nebo je
ponecháme jako průchozí v návrhu
Change Part Type - záměna součástky v návrhu, za součástku z knihovny. Probíhá obdobně
jako vložení nové součástky z knihovny, pouze předem vybereme součástku v návrhu a
potom spustíme funkci Change Part a v okně Get Part Type from Library nalistujeme
příslušnou součástku a záměnu potvrdíme. Funkci lze selektivně aplikovat na vybranou
součástku, nebo na všechny součástky daného typu.
Rename Part, Rename Net - umožňují v manuálním režimu měnit referenční názvy součástek
a názvy sítí spojů
Swap Pin, Swap Gate - záměna ekvivalentních vývodů součástek, nebo záměna logických
celků v interaktivním režimu
Auto Swap Pins, Auto Swap Gates - automatická záměna ekvivalentních vývodů a logických
celků z hlediska minimalizace délky spojů
Auto Renumber - automatická úprava referenčních názvů součástek
145
Obr. 150: Nastavení zápisu do anotačního souboru
Funkce pro provádění změn v návrhu jsou soustředěny do plovoucího nástrojového
panelu ECO ( Obr. 149), který otevřeme z nástrojové lišty.
H
Po inicializaci funkce ECO, jsme nejprve dotázáni dialogovým oknem ECO Preferences
( Obr. 150) na způsob zápisu anotačních dat do souboru a jeho název. Jestliže potřebujeme
rychle nahlédnout do anotačního souboru v průběhu návrhu, lze použít modifikační příkaz F název souboru. Funkce lze ovládat v objektovém režimu (tj. výběr objektu a následně volba
funkce), nebo verbálně (výběr funkce a následná volba objektů pro její aplikaci), což je
výhodné při aplikaci na více objektů.
H
•
Přenos anotačních souborů
Anotace vpřed, tedy z editoru schémat do návrhového systému plošných spojů se
provádí pomocí funkce File/Import, pomocí které načteme příslušný soubor s příponou .eco.
Změny provedené ve schématu jsou pak začleněny do binárního souboru .pcb. V případě, že
došlo při importu k nějakým chybám, je vypsáno chybové hlášení. Zpětná anotace, tedy s
plošného spoje do schématu probíhá na dvou úrovních - automaticky a manuálně.
Automatická anotace se týká pouze změn vyplývajících z funkcí Gate and Pin Swap a AutoRenumbering. Změny vzniklé aplikací jiných funkcí (Add Part, Delete Part, Add Pin Pair,
Delete Pin Pair) musí být provedeny v editoru schémat manuálně, neboť ten je není schopen
automaticky provést. Tedy vzhledem k tomu, že je automatická zpětná anotace omezena, je
nutné aby anotační soubor .eco obsahoval pouze proveditelné operace. Toho dosáhneme
vytvořením dvou anotačních souboru. První bude obsahovat pouze změny vzniklé v
automatickém režimu, druhý ty ostatní. Způsob ukládání anotačních dat do souboru
nastavujeme pomocí dialogového okna ECO Preference (viz Obr. 150).
H
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s problematikou zpětné anotace mezi schématem a
návrhem plošných spojů
-Které změny provedené na desce lze převést do schematu přímo?
Řešení: Záměnu hradel a vývodů, přečíslování.
146
-Jak lze podchytit ve schematu změnu na desce, vzniklou přidáním součástky?
-Jaké jsou způsoby zpětné anotace?
7.7 Napojení na autoroutery a další programy
Cíle kapitoly:
- orientace v problematice napojení PowerPCB na BlazeRouter
PowerPCB navazuje na několik dalších programů, které doplňují návrh plošných spojů.
Jedná se o autorouter BlazeRouter a Specctra, editor Gerber dat CAM350, analyzátor přenosu
digitálního signálu plošným spojem BoardSim a kreslení schematu ViewLogic. Za tím účelem
má PowerPCB zabudované interface pro přenos dat z PowerPCB do těchto programů,
eventuelně i zpět.
Nejdůležitější je napojení na autorouter BlazeRouter, protože ten je součástí dodávky
programu PowerPCB, i když se jedná o samostatný program. Ostatní programy (Specctra,
CAM350, BoardSim a ViewLogic jsou programy volitelné, které uživatel PowerPCB může a
nemusí mít.
Všechna napojení na externí programy se spouští z menu Tools.
•
Napojení na autorouter BlazeRouter
Kliknutím na povel BlazeRouter v menu Tools se spustí dialogové okno BlazeRouter
Link, viz Obr. 151, kde je možné nastavit režim napojení na autorouter BlazeRouter
(Action), preference v routování (Preferences), strategii routování (Routing Strategy) a název
souboru oroutované desky (Output File). BlazeRouter normálně ukládá propojenou desku do
jiného souboru pod název desky doplněný o _blz, aby bylo zřejmé, že jde o desku z
autorouteru, takže originální soubor desky není přepsán.
H
Obr. 151: Blazerouter dialog
Run in BackGround je plně automatický režim, který spustí Blazerouter na pozadí (nic
není vidět) s deskou, která je v danou chvíli v PowerPCB a routuje ji podle daného nastavení
v PowerPCB. Po dokončení routování je deska automaticky uložena jako nový soubor. Pokud
147
je v novém dialogovém okénku BlazeRouter Monitor zaškrtnuté okénko Load Resulting File,
potom je po ukončení práce spuštěn další PowerPCB s právě dokončenou deskou.
Run in Foreground je plně automatický režim, který spustí BlazeRouter jako samostaný
program s deskou, která je v danou chvíli v PowerPCB a začne ji automaticky routovat podle
daného nastavení v PowerPCB. Po dokončení routování je deska automaticky uložena jako
nový soubor a je spuštěn další PowerPCB s právě dokončenou deskou.
Launch BlazeRouter only spustí BlazeRouter s deskou, která je v dané chvíli v
PowerPCB, ale nespustí automatické routování – další proces je potřeba ovládat přímo z
autorouteru.
Routing Strategy - Setup spustí dialogové okno, kde je možné nastavit co má být
autorouterem routováno (Fanout= fanouty, Route= spoje, Optimize= optimalizace, atd.),
jakou intensitou a které spoje (net). Přednastaveno je routování spojů a optimalizace pro
všechyn spoje (nets) – viz Obr. 152.
H
Obr. 152: BlazeRouter – Routing Strategy
Preferences – Setup spustí dialogové okno z PowerPCB příslušné pro nastavení
parametrů vybrané položky (Routing, Fanout, Grid, Design, atd.).
Dále umožňuje PowerPCB napojení na autorouter Specctra, na CAM350, na BoardSim
(HyperLynx) a na ViewDraw.
•
Znovupoužití části návrhu desky (PDR)
PowerPCB umožňuje prostřednictvím svého přídavného modulu PDR (Physical Design
Reuse) vybrat z dane desky část navržené desky a použít ji znovu na té samé či jiné desce.
Vybraná a uložená část desky (motiv) si zachová rozmístění součástek s jejich plošnými spoji.
Toto je výhodné v případě opakujícího se motivu na jedné desce či v případě motivu (např.
spínaný napájecí zdroj), který je na dané desce odzkoušen a bude použit na dalších deskách.
148
Podmínkou je, že při vkládání uloženého motivu do té samé nebo jiné desky musí v zapojení
desky existovat ten samý obvod (součástky a jejich propojení). Označení součástek (Ref.Des.)
nemusí být u motivu stejné s obvodem, který má na desce nahradit – program použije u
vkládaného motivu označení (Ref.Des.) součástek obvodu, který nahrazuje.
Vložení uloženého motivu do desky se provede ikonou Make Like Reuse v nástrojové
liště Design. Naskočí dialog pro vybrání uloženého motivu (Reuse). Program si po vybrání
Reuse motivu z knihovny zkontroluje desku zda v ní existuje stejná skupina součástek
vzájemně stejně propojená. Pokud ano, nahradí tyto součástky i jejich vzdušné spoje Reuse
motivem, který přiskočí ke kurzoru a lze ho položit na desku podle potřeby.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s
BlazeRouter a další programy
problematikou napojení PowerPCB na
-Jak je zajištěna možnost napojení PowerPCB na nadstavbové programy?
Řešení: PowerPCB má zabudované interface pro vzájemný přenos dat. Spouští se
z rolety Tools.
-V jakém režimu je možno spustit BlazeRouter z PowerPCB?
149
8 BlazeRouter
8.1 Uživatelské prostředí programu, zobrazení desky/spojů, práce se
soubory
Cíle kapitoly:
-základní seznámení a orientace v pracovním prostředí BlazeRouter
-možnosti zobrazení desky / spojů
-práce se soubory
I když je BlazeRouter samostatný program, je upraven tak, aby v něm mohl být v
budoucnosti prováděn celý návrh desky plošných spojů a je přímo navázán na PowerPCB.
BlazeRouter čte i zapisuje přímo formát souboru PowerPCB (.pcb), takže není potřeba
žádného převodníku mezi PowerPCB a autorouterem. Routování probíhá podle nastavených
pravidel návrhu definovaných v PowerPCB, i když je možné je v BlazeRouteru dodatečně
změnit.
Routovat se může buď celá deska, nebo součástka, net, spoj, pin. To umožňuje uživateli
routovat desku celou automaticky, nebo po částech, nebo kombinovat interaktivní routování v
PowerPCB s autoroutováním některých částí desky.
BlazeRouter se spouští buď přímo z PowerPCB (Tools – BlazeRouter), kdy si
automaticky načte desku aktuelní v té chvíli, nebo samostatně, kdy je možné načíst jakoukoliv
desku rozpracovanou v PowerPCB. Pokud se BlazeRouter spustí přímo z PowerPCB, potom
komunikace mezi PowerPCB a Blazerouterem probíhá pod Windows přes OLE, čímž je
zajištěna i oboustranné cross-probing (možnost vyhledávání součástek a spojů z jednoho
programu ve druhém a naopak).
BlazeRouter může rovněž komunikovat v obou směrech se schematem v PowerLogic,
je-li v PowerLogic aktivováno OLE spojení s BlazeRouterem. Tím je umožněno crossprobing i mezi schematem a deskou v BlazeRouter.
BlazeRouter v plné verzi je autorouter, který umí pokládat spoje pod jakýmkoliv úhlem
(any angle router), Možnost routování diagonálně (45 stupňů) umožňuje routovat i velmi
husté desky, kde autorouter Specctra nemohl dokončit routování vzhledem k pravoúhlému
pokládání spojů. Routování pod jakýmkoliv úhlem je výhodné v případě extrémně hustých
desek, např. při použití BGA pouzder, nebo při návrhu Chip-on-board, BGA, atd.
BlazeRouter používá push-shove algoritmu, stejně jako ripup-reroute techniky v
případech, kde push-shove není úspěšný. Při push-shove routování se překážející spoje odtlačí
stranou, zatímco při ripup-reroute se překážející spoj odstraní. Push-shove routování spolu s
faktem, že spoje mohou být pokládány diagonálně či dokonce pod jakýmkoliv úhlem vede k
velmi dobrým výsledkům routování i na velmi hustých deskách či jednostranných deskách.
•
uživatelské prostředí
Prostředí autorouteru BlazeRouter je odlišné od pracovního prostředí návrhu desek v
PowerPCB, protože se jedná o nejnovější program firmy Pads Software. Je zde několik oken,
která jsou na sobě polohově nezávislá. Hlavní (pracovní okno) nelze upravovat. U ostatních,
lze upravit velikost podle potřeby uživatele a nezávisle na sobě potlačit jejich zobrazení.
150
Menu a lišty nástrojů s ikonami jsou plovoucí, je možné je zakotvit do určité polohy a jsou
uživatelem konfigurovatelné. Uživatelské prostředí autorouteru BlazeRouter používá
standardní Windows menu, tlačítka, ikony k přístupu k povelům programu a pro nastavení
programu. Typické uživatelské prostředí je zobrazeno na Obr. 153
H
Obr. 153: Uživatelské prostředí BlazeRouter
Jednotlivé oblasti zobrazené plochy jsou:
Titulový řádek (Title Bar) Tento řádek je úplně nahoře. Na titulovém řádku je vidět
ikonu BlazeRouter, název desky a název aplikace (BlazeRouter). Kliknutím na ikonu
BlazeRouter v tomto řádku se otevře menu, které má základní povely pro práci s Windows
oknem aplikace (nezaměňovat s menu pro práci s programem jako takovým).
Lišta menu (Menu Bar) Lišta menu, typicky umístěná pod titulovým řádkem, obsahuje
povely autorouteru BlazeRouter. Detaily jednotlivých povelů viz dále.
Hlavní lišta ikon (Standard Toolbar) Hlavní lišta ikon je typicky umístěna pod lištou
menu a obsahuje ikony pro práci s programem. Hlavní lišta ikon (Standard Toolbar) se
rozšiřuje o další lištu s ikonami Routing Toolbar nebo Selection Filter v případě použití ikony
Routing nabo Selection Filter v hlavní liště ikon. Lišty ikon jsou plovoucí, takže je možné je
tažením přesunout do jiných poloh a zde je eventuelně zakotvit.
Stavový řádek (Status Bar) Stavový řádek je umístěn zcela dole a zobrazuje hlášení pro
uživatele zprávy, souřadnice a stav programu prostřednictvím indikátoru. Jeho viditelnost lze
nastavit nezávisle na oknech programu či menu a lištách s ikonami.
•
Okna programu
BlazeRouter prostředí sestává z několika oken, jejichž běžné rozložení je vidět na
obrázku uživatelského prostředí. Jejich podrobný popis bude probírán v následujících
kapitolách.
151
Pomocí povelů v menu View, pomocí tlačítek lišt nástrojů, nebo pomocí klávesových
zkratkových příkazů lze zviditelnit nebo schovat jednotlivé části pracovního prostředí, stejně
jako lze ukotvené okna a panely nástrojů převést na plovoucí a zpět.
Použitím dialogu “Customize” lze vytvářet nové, uživatelské lišty nástrojů a upravovat
stávající lišty nástrojů (systémových). Dialog Customize je přístupný z menu Tools nebo
kliknutím pravého tlačítka myši na danou lištu nástroje a vybráním povelu Customize v
naskočeném menu pro úpravu lišt nástrojů v oknech Help, Project Explorer a Command
window.
Nastavení programu BlazeRouter je při uzavření uloženo v registru Windows (včetně
polohy a velikosti lišt nástrojů, dialogových oken a pomocných oken). Tato uložené nastavení
je použito při příštím otevření programu. Uživatel si také může uložit určité nastavení
pracovní plochy, které lze potom načíst pomocí dialogu Open Workspace. Toto je výhodné
zejména když s programem pracuje několik uživatelů, kteří mají různé pracovní návyky a
preference. Vytvoření, uložení a otevření určitého nastavení je v menu Workspaces (View
menu).
Klávesové zkratky umožňují používat povelů programu bez použití myši. Standardní
klávesové zkratky jsou popsány v Resource Kitu, příp. v HELPu programu BlazeRouter,
přičemž uživatel má možnost přiřazení kláves povelům změnit podle potřeby.
•
Ovládání zobrazení desky
•
Povely v menu View:
Zoom - přiblížení / oddálení obrazu
Board - zobrazí celou desku v pracovní ploše
Extents - upraví obraz tak, že budou vidět všechny objekty
Selection - vyplní vybraným objektem celou pracovní plochu
Previous View – předchozí pohled
Next View – následující pohled
Full Screen – plná obrazovka
Ikony zobrazení:
Zoom, Board, Full Screen
Prostřední tlačítko myši – Zoom / Pan
Pan (posouvání obrazu) - Kliknutím prostředního tlačítka (stiskem obou tlačítek
dvoutlačítkové myši) se obraz posune po pracovní ploše tak, že místo kurzoru v
okamžiku kliknutí bude potom uprostřed pracovní plochy. Velikost zobrazení se
přitom nezmění.
Zoom (přiblížení / oddálení obrazu) - Stisknutím, podržením dole, tažením
doprava nahoru a uvolněním prostředního tlačítka se definuje okno, které vzápětí
vyplní pracovní plochu (obraz se přiblíží). Opačným směrem tažení (vlevo dolů)
se obraz oddálí.
Seznam vrstev desky (Layer list)
Vrstva desky vybraná z roletkového seznamu vrstev desky bude zobrazena navrchu nad
ostatními vrstvami.
•
Zobrazení spojů (Nets):
Dialogové okénko “View - Nets” umožní vybrat a zobrazit spoje (nets). V dialogovém
okénku lze nastavit způsob zobrazení vybraného spoje (net). Každý spoj (net) může mít
viditelný nebo neviditelný vzdušný spoj (connections), plošný spoj (routed paths), atd. Po
152
přenesení spoje (nets) do okénka View list, lze zadat barvu a viditelnost či neviditelnost
jednotlivých částí spoje. Barevná paleta umožní zobrazit vybraný spoj (net) ve specifické
barvě. Když se přiřadí nějakému spoji (net) určitá barva, jsou touto barvou zobrazeny i
připojené pájecí plošky (pads), via otvory (vias) a odpovídající vzdušný spoj (connection). Při
uložení práce na disk se uloží i toto přiřazení barev.
•
Práce se soubory
Otevření souboru: BlazeRouter může načíst soubory desky vytvořené v PowerPCB či
PowerBGA odpovídající verze (soubory s koncovkou .pcb) a zálohové soubory vytvořené v
BlazeRouter (soubory s koncovkou .bre). K načtení se použije povel Open.
Vytvoření nového souboru: Povelem New se vytvoří nový (prázdný) soubor návrhu
desky a odstraní stávající návrh desky z paměti.
Uložení souboru: Povelem Save nebo Save As se uloží jakékoliv změny provedené v
návrhu desky.
Zálohování souboru: BlazeRouter zálohuje soubory automaticky pod jménem
BlazeRouter_NN.bre, kde NN je číslo, které se automaticky zvyšuje. Vytvoření zálohy je
zaznamenáno v “session log”, které se objeví pod položkou “Status”.
Obnovení souboru ze zálohy: Kliknutím na jméno zálohy v “session log” se tato obnoví
jako normální soubor.
Kontrola správnosti dat: Když se načítá soubor desky, provádí program kontrolu
správnosti načítaných údajů - test integrity. Záznam o výsledku testu je zapsán v “session
log”.
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s různými typy pohledů na desky / spoje, s možnostmi
využití záložních souborů.
-Jaké typy souborů může přímo načíst BlazeRouter?
Řešení: Soubor desky z PowerPCB (*.pcb) odpovídající verze a zálohové soubory (*.bre)
vytvářené Blazerouterem.
-Jakých algoritmů využívá BlazeRouter při routování?
-Jaké jsou možnosti ovládání zobrazení?
153
8.2 Dialogová okna
Cíle kapitoly:
-základní seznámení a orientace v pracovním prostředí okénka CommandWindows
- seznámení a orientace v pracovním prostředí navigačního okénka
-seznámení a orientace v pracovním prostředí okénka ProjectExplorer
•
OKÉNKO “COMMAND WINDOW”
je určené pro čtení hlášení generovaných programem, editováním maker a uživatelské
programování a je umístěno v levé dolní části plochy programu, viz Obr. 154. Toto okénko
lze přemisťovat a zakotvit v nových polohách podle potřeby, stejně jako je možné ho zavřít a
znovu otevřít.
H
Obr. 154: Okénko “comand window”
Okénko “command window” má tři záložky:
• Status - Zobrazí informaci týkající se dané práce.
• Macro - Umožní spustit, editovat a odladit makro skript.
• Basic - (tbs)
V záložkách Macro a Basic lze použitím ikon na lištách tohoto okénka a zkratkových
příkazů provést různé editační operace. V záložce Status není většina těchto operací dostupná.
•
Status
Záložka Status slouží k: Zaznamenání, zobrazení a tisknutí úvodní zprávy při načtení
desky, která může obsahovat upozornění a chybová hlášení, tisknutí a zobrazení hlášení
pomocí zadaného spojení, tisknutí a zobrazení Internet Web stránek se zadaným
hypertextovým spojením (links) a otevření souborů BlazeRouter použitím zadaného spojení.
“Status” obsahuje plovoucí lištu nástrojů (ikon), které umožňují pracovat s hlášeními
programu, jako jsou úvodní zprávy (session log). Nástroje lišty jsou:
Back - Zpět = zobrazí předcházející stránku
Forward - Dopředu = zobrazí další stránku
Stop - zastaví update stránky
Refresh - Obnovit = obnoví zobrazení hlášení a dalších stránek.
Home - Domů = zobrazí úvodní záznam (session log).
Clear log - Vyčistit = vyčistí displej od záznamu
Print - Tisk = tiskne současnou stránku pomocí Windows Print dialogu
154
Search - Vyhledat = vyhledá stávající stránku s textem
Log to file - Zaznamenat = nahraje všechny akce do záznamu “Session log”.
Kliknutím pravým tlačítkem myši kdekoliv v prostoru okénka “command window” se
otevře plovoucí menu s povely:
Find - vyhledá stávající stránku s textem, který se specifikuje pomocí Windows Find dialogu.
Print - tiskne současnou stránku pomocí Windows Print dialogu
Copy - kopíruje text vybraný v okénku Status do Clipboard.
Clear - vyčistí displej, ale nevymaže soubory záznamu (log files).
Filter - filtr ovládá viditelnost objektů ve Statusu.
Status Toolbar - ukazuje nebo schová nástrojovou lištu.
Allow docking .- povolí zakotvit okénko “command window”, jinak je okénko plovoucí.
Hide - skryje okénko command window.
•
Macro a Basic
Umožňují spustit, editovat a odladit makra a scripty. Makro je jakákoliv kombinace
povelů, stisknutí klávesy a kliknutí myší, která se zaznamená a může být přehrána zpět jako
jedna akce. Prakticky je možné nahrát jakékoliv kroky v BlazeRouter, které se potom mohou
přehrát, čímž se zjednoduší mnohé činnosti (např. nastavení preferencí, nastavení vrstev a
barev, atd.). Makro editor disponuje základními funkcemi editoru, ale na rozdíl od
PowerPCB/PowerBGA nepoužívá externí textový editor. Zaznamená všechny akce bez
nutnosti vybrání záznamového módu (myš, prompt, nebo souřadnice). Má neomezené
Undo/Redo, zvýraznění syntaxu a zajišťuje kontextovou nápovědu týkající se “Macro”
jazyka. Editační plocha umožňuje editovat stávající text makra. Lišta nástrojů umožňuje
vytvořit, editovat a testovat dané makro. Lištu nástrojů lze zakotvit do určité polohy nebo ji
nechat plovoucí. Lištu lze také skrýt a znovu otevřít. Klinutím pravého tlačítka myši uvnitř
okénka “command window” naskočí menu, ve kterém jsou povely:
New - Nové = vytvoří nové makro
Open - Otevřít = načte existující soubor makra do editoru.
Save - Uložit = uloží stávající makro, jestliže je změněno.
Cut - Vyřízne vybraný text a uloží do Windows Clipboard.
Paste - Vloží obsah Clipboardu do editoru maker.
Copy - Kopíruje vybraný text do Clipboard.
Record - Spustí nahrávání (záznam) makra.
Run - Přehraje nahrané makro.
Pause - Dočasně zastaví pokračování makra. Další pokračování je možné použitím povelů
Run, Step Over, nebo Run to Cursor.
Stop - Ukončí přehrávání makra.
Toggle Breakpoint - Umístí nebo odstraní “breakpoint” v místě kurzoru.
Step Over - Spustí stávající řádku makra.
Step Into - Spustí stávající řádku makra. Pokud existuje na řádce subrutina, potom debugger
jde do subrutiny.
Step Out - Spustí makro, které běží tak dlouho, až opustí stávající subrutinu.
Run to Cursor - Spustí makro až po stávající řádku a dočasně zastaví (pause). Pokračování je
možné pomocí povelů Run, Step Over, nebo Run to Cursor.
Hlášení o „Runtime Errors”. Pokud se objeví „runtime error”, potom debugger ukončí
vykonávání makra a zobrazí detailní zprávu na stavovém řádku. „Instruction pointer” je
155
nastaven na řádce, která způsobila chybu. Po odstranění chyby lze opět spustit makro a
pokračovat.
•
NAVIGAČNÍ OKÉNKO
Hlavním účelem navigačního okénka je poskytnout uživateli programu alternativní
zobrazovací plochu k hlavnímu zobrazovacímu oknu. Toto okénko umožňuje jednak filtrovat
objekty zobrazení nezávisle na zobrazení v hlavním okně a jednak má specielní možnosti
zobrazení podle povahy práce (viz dále). Toto okénko je možné, podobně jako ostatní okna
programu, zvětšit či zmenšit podle potřeby, úplně schovat nebo přesunout do libovolné
polohy v rámci zobrazovací plochy celého programu.
•
Navigační okénko - když není nic vybráno, chová se toto okénko jako zvětšovací lupa,
která zobrazí plochu v místě kurzoru v hlavním zobrazovacím okně. Velikost zvětšení
lupy lze nastavit z menu pravým tlačítkem myši při najetí kurzoru na toto okénko nebo
klávesou F5 či F6 (zvětšit, zmenšit).
Obr. 155: Navigační okénko – když je vybrán vývod (pin)
•
Když je vybrán v hlavním okně vývod, navigační okénko ukáže pohled řezu deskou v
místě vývodu, včetně jednotlivých vrstev desky, viz Obr. 155. Ve spodní části obrázku je
zobrazeno měřítko v používaných jednotkách pro možnost relativního porovnání velikostí
zobrazených objektů, s nulovou hodnotou měřítka v ose vývodu.
H
Obr. 156: Navigační okénko – když je vybrán via otvor
•
Když je vybrán na desce via otvor, navigační okénko zobrazí pohled řezu deskou v místě
via otvoru jak ukazuje Obr. 156. Ve spodní části obrázku je zobrazeno měřítko
v používaných jednotkách pro možnost relativního porovnání velikostí zobrazených
objektů, s nulovou hodnotou měřítka v ose vývodu.
H
156
Obr. 157: Navigační okénko – když je vybrána součástka
•
Když je na desce vybrána součástka, navigační okénko zobrazí součástku a její okolí ve
zvětšeném měřítku, viz Obr. 157. To umožňuje rychlý bližší pohled na součástku a její
okolí, aniž se musí manipulovat s hlavním zobrazovacím oknem.
H
•
Nastavení zobrazení v navigačním okénku
Zobrazení v navigačním okénku lze nastavit podle potřeby. Najeďte kurzorem do
navigačního okénka a klikněte pravým tlačítkem myši. V naskočeném menu vyberte
požadovanou položku. K dispozici jsou tyto možnosti výběru zobrazení: Components
(součástky), Copper (měď), Drafting (neelektrické kreslené objekty), Text, Traces (plošné
spoje), Unroutes (vzdušné spoje), and Layers (vrstvy). Vybrané položky se objeví v menu se
zaškrtnutým políčkem. Opětovným kliknutím na stejnou položku se daná položka zruší.
•
OKÉNKO “PROJECT EXPLORER”
“Project Exporer” je hierarchický Browser, který je defaultně umístěn svisle na pravé
straně pracovního prostředí programu. Zajišťuje přístup k objektům desky a návrhovým
pravidlům. Má celkem 4 oddělení pro 4 různé účely:
•
Object View
Kliknutím na záložku se aktivuje funkce přehledu objektů na dané desce, viz Obr. 158.
Pomocí povelů na liště nástrojů a ve zkratkovém menu přivolaném pravým tlačítkem myši lze
vykonat operace na objektech vybraných v tomto okénku. Lze použít i operací Undo a Redo
z ovládacího menu programu nebo z menu Edit. Pokud není v BlazeRouteru načtena žádná
deska, Object View funkce okénka project Explorer není dostupná
H
157
Lišta nástrojů obsahuje tlačítka s povely, které umožňují
provádět různé operace na objektech vybraných v okénku
Project Explorer.
Delete = vymazat - Vymaže vybranou sekundární
skupinu nebo objekt v sekundární skupině.
Copy = kopírovat - Kopíruje vybraný objekt do
Clipboard.
Paste = vložit - Vloží objekt z Clipboard do sekundární
skupiny.
Properties = Vlastnosti - Otevře dialogové okno
Properties,kde se objeví parametry vybraného objektu.
Obr. 158: Okénko Object View v Project Explorer
Kliknutím pravého tlačítka myši kdekoliv uvnitř okénka spustí menu, kde jsou i
zaškrtávací políčka, označující nastavení některých položek. V menu jsou následující povely:
Allow Selection - Vybere objekt v pracovní ploše programu když je vybrán v Object View.
Pokud je spuštěné navigační okénko, potom se v něm zobrazí vybraný objekt uprostřed lupy
New - Vytvoří novou sekundární skupinu Net Class nebo Pin Pair.
Delete - Vymaže sekundární skupinu nebo objekt v sekundární skupině.
Rename - Přejmenuje vybranou sekundární skupinu.
Copy - Kopíruje vybraný objekt do Clipboard.
Paste - Vloží objekt z Clipboard do sekundární slupiny.
Sort by Rules - Seřadí objekty s návrhovými pravidly jako prvními. Pokud je tento povel
vypnut, potom seřadí objekty abecedně.
Sort by Test Points - Seřadí spoje (nets) v sestupném pořádku, kde první je spoj s největším
počtem testovacích plošek.
Properties - Otevře dialog Properties, kde se zobrazí parametry vybraného objektu.
Horizontal Split - Rozdělí okénko Object View horizontálně, takže vzniknou dvě okénka
Object Views vedle sebe.
Vertical Split - Rozdělí okénko Object View vertikálně, takže vzniknou dvě okénka Object
Views vedle sebe.
Object View Toolbar - Zobrazí nebo schová Object View lištu nástrojů.
Customize - Umožní upravit lištu nástroje uživatelem podle potřeby.
Allow docking - Umožní zakotvit okénko Object View (Project Explorer).
Hide - Schová okénko Project Explorer.
Object View - ovládání objektů:
Objekty v okénku Object View jsou seřazeny ve skupinách objektů, které nelze
odstranit ani přejmenovat. Tyto skupiny objektů jsou dvojího druhu: primární a sekundární
Primární skupiny objektů obsahují elementy daného návrhu, které nelze odstranit.
Primární skupinu nelze odstranit, přejmenovat, přesunout, ani z ní nelze vyjmout objekt.
Objekty z primární skupiny lze však kopírovat k použití do sekundární skupiny.
158
Primární skupiny jsou:
• Vrstvy desky (Layers)
• Součástky (Components)
• Spoje (Nets
• Typy via otvorů (Via Types)
Sekundární skupina objektů obsahuje objekty návrhu desky, které mohou být přidány,
odstraněny a přejmenovány. Skupiny “Net Classe” a “Pin Pair” mohou být pouze vytvořeny,
přejmenovány nebo vymazány. Když se sekundární skupina vymaže, objekty v návrhu desky
nezmizí, protože pořád ještě existují v primární skupině objektů. Objekty, které lze přidat do
sekundární skupiny objektů:
• Net Class Net
• Pin Pair skupina (group) Pin Pair
• Conditional Rule (podmíněná návrhová pravidla)
• Net Class, Net, Pin Pair Group, Pin Pair, Layer.
•
Contents (obsah):
Umožňuje prohlížet obsah nápovědy Help t.j. „brouzdat“ a navigovat se skrze obsah
nápovědy Help v BlazeRouter, viz Obr. 159. Pracuje úplně stejně jako obsah nápovědy
známý např. z PowerPCB. Obsah vybraného námětu se zobrazuje v jiném okénku (Help
Pane).
H
Pokud vyberete námět v tomto okénku a okénko Help není otevřeno, potom se spustí
okénko Help Pane, kde se objeví obsah vybraného námětu. Help okénko se objeví tak jak
bylo použito naposledy, tzn. plovoucí či zakotvené.
Obr. 159: okénko Contents v Project Explorer zobrazený obsah v Help Panel okénku
•
Index:
Umožňuje prohlížet nápovědu podle klíčových slov (keywords). Toto vyhledávání
pracuje stejným způsobem jako indexování v nápovědách jiných programů. Obsah vybraného
námětu se zobrazuje v jiném okénku (Help Pane), viz Obr. 160. “Index” okénko v Project
Explorer lze také aktivovat vybráním povelu Index v Help menu programu.
H
159
Obr. 160: okénko Index v Project Explorer zobrazený obsah v okénku Help Panel
•
Search (Vyhledávání):
Umožňuje vyhledávat v nápovědě pomocí frází a otázek. “Search” okénko v Project
Explorer používá nejnovější vyhledávací nástroj který při zadání slova např. "route"
vyhledává i přidružené výrazy jako "routing," "routed," "to route," atd. Obsah vybraného
námětu se zobrazuje v okénku Help Pane, které se automaticky spouští při výběru námětu, viz
Obr. 161. Help okénko se objeví tak, jak bylo použito naposledy, tzn. plovoucí či zakotvené.
H
Obr. 161: okénko Search v Project Explorer zobrazený obsah v okénku Help Pane
Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s použitím
CommandWindows, okénka ProjectExplorer.
-Jaké je hlavní určení navigačního okénka?
navigačního
okénka,
okénka
160
9 Dodatky
9.1 Výsledky kontrolních otázek a neřešených příkladů
3.1.
Program slouží k předýrobnímu zpracování dat. Umožňuje tvorbu panelizace,
kontrolu a úpravu technologických pravidel (např. izolačních vzdáleností), tvorbu
technologického okolí apod. Výsledky pak exportuje do nejrůznějších formátů (Gerber,
Barco, IPC D350/356, Excellon, DXF, postscript, HPGL atd.).
3.2.
Stiskneme tlačítko Part nebo vybereme příkaz z menu Place→Part, po kterém se
obrazí dialogové okno Place Part. Ze seznamu součástek aktuálně připojené knihovny
zvolíme požadovanou součástku a potrvrdíme tlačítkem OK. V případě, že se součástka
v aktuální knihovně nenachází, můžeme si připojit další knihovny použitím tlačítka Add
Library. Tlačítkem Part Search také můžeme požadovanou součástku vyhledat ve všech
dostupných knihovnách.
Netlist je původně databáze obsahující seznam uzlů a seznam vývodů součástek
k těmto uzlům připojených. Tímto způsobem je vlastně popsáno elektrické zapojení
schématu. V dnešní době již tyto databáze mohou obsahovat šířky jednotlivých spojů,
velikosti izolačních mezer mezi spoji a spoustu dalších údajů definovaných již při
návrhu schématu.
Význam Netlistu pak spočívá a možnosti přenášet tyto informace buď mezi
editorem schémat a editorem desek nebo nejrůznejšími návrhovými systémy.
3.3.
Add/Edit RouteMode - Režim prostého vedení spojů – Pokládá spoje přesně podle
příkazů návrháře
Edit Segment Mode - Režim oprav existujících spojů – Usnadňuje opravy již
položených spojů
Shove Track Mode - Režim vedení spojů s posouváním – Při pokládání spoje jsou
okolní již položené spoje posouvány tak, aby splňovaly podmínky definovaných
izolačních vzdáleností
Autopath Route Mode - Režim vedení spojů-automatické pokládání spojů –
Autorouter jednoho právě zvoleného spoje. Pokládá spoj tak, aby byly dodrženy izolační
vzdálenosti
4.1.
PowerLogic, PowerPCB + BlazeRouter
-
161
ASCII soubor k přenosu dat mezi dvěma editory, obsahující seznam součástek a spojů,
případně i návrhová pravidla
Setup – Design Rules – Default
4.2
<Ctrl+S>
Při přesunu objektů nebo jejich tvorbě
1400 x 850 mm
<G> otevře se editační okno, napsat <50> a <ENTER>
<Ctrl+Alt+S>
4.3
Okno, které obsahuje sadu základních povelů pro manipulaci s objekty
Patr Types – elektrické informace, CAE Decal – schematické značky, PCB Decal –
fyzické pouzdro součástky
Kurzorem na objekt, klávesa <9> (<PgUp>) a ještě jednou totéž
Roleta Windows – Drafting Toolbox, ikona „Add Text“
4.4.
Ne, to je možné pouze v editoru schémat PowerLogic
-
162
Nástroje pro tvorbu (New), úpravy (Edit), vymazání (Delete) a kopírování (Copy) a
funkce pro export a import vybraného objektu
Na knihovnu univerzální (Common) a uživatelskou (User), která se při instalaci
nové verze nepřepisuje. Dále existují knihovny rozdělené podle výrobců.
File – Library – Lib. List – Shared
File – Library – v roletovém okně Library vybrat …\analogdev, v rolet. Okně
PartTypes vybrat AD-ADC80, tlačítko Delete
4.5
Ano, volbou Setup – Layer Definition – Layer Setup: volbou Elektrical Layer –
Modify změnit počet, volbou Reassign přiřadit typ vrstvy a volbou Thickness nastavit
tloušťku mědi a diel. konstantu pro danou vrstvu desky.
Od globálního (Default) až po jednotlivé spoje (Net) definovat návrhová pravidla –
tj. elektrické vlastnosti spojů a způsob routování
Roleta Setup – Design Rules - … - Default – Clarence. V sekci Clarence kliknout na
All. Otevře se editační okno, zapsat <13> a <OK>
Roleta Setup – Design Rules. V okně Selected Layers vybrat Top a kliknout na
<unselected>, <OK>
4.6
Záznam, přímou (ze schematu na desku) a zpětnou (z desky do schematu) anotaci
změn v zapojení
K přímé komunikaci a přenosu dat mezi současně spuštěnými programy
Buď souborem s konkrétním obsahem, nebo svým zástupcem
K tvorbě výstupní dokumentace v PowerLogic, resp. v PowerPCB
5.1.
Pracovní plocha, Řádek menu, Standartní nástrojová lišta a Stavový řádek
Nástrojová lišta výběru objektů, Plovoucí informační okno a Plovoucí informační
panel
Setup – Preferences vyvolá dialogové okno se záložkami pro nastavení zákl..
parametrů (Global), parametrů kreslení (Design), výšky písma a tloušťky čar
(Heights/Widths). Barevné prostředí se nastaví v dialog. okně Setup – Display Colors
Setup – Preferences – Global, Cursor vybrat volbu Full scren, <OK>
163
5.2.
Tvorbu neelektrických 2D objektů typu čára, oblouk, n-úhelník, kružnice a text,
jejich uložení do knihovny, příp. načtení z knihovny.
Ke sdružení jednotlivých objektů typu čára-čára, čára-text do jednoho celku, který
se chová jako jeden objekt.
Napřed funkcí Explode rozložit útvar na jednotlivé objekty, provést úpravu a funkcí
Combine opět sloučit
5.3.
Buď příkazem Copy, nebo kliknutím na ikonu ADD Part otevřít dialog. okno a
z roletového seznamu použitých součástek ji vybrat
Jeden základní a až tři alternativní
Umožňuje realizovat spoj bez fyzického nakreslení
Umožňuje zpřehlednit složitá schemata tím, že nahradí části schémat symboly ze
kterých lze vytvořit blokové schéma
Program automaticky obě části pojmenuje stejně
-
Drafting – New Hierarchical Symbol
⇓
164
5.4.
Part Types, CAE Decals, PCB Decal
Schematická značka pro součástku v editoru schemat
Pomocné a informační údaje o součástce, které nejsou nezbytně nutné pro vlastní
tvorbu schémat
File – Library – Part, vybrat Res 1/8W, v panelu Gates:
5.5.
Clarence=izolační vzdálenosti, šířka spojů na DPS,
Routing=pravidla routování pro autorouter
HiSpeed=dynamické vlastnosti signálových spojů
Jako součást netlistu nebo samostatně formou ASCII souboru volbou Tools –
Export Rules to PCB
Globální pro všechny spoje, Class pro skupiny spojů a Net pro jednotlivé spoje
Minimálně dvě. Strana Top většinou jako stana pro montáž součástek (Component),
strana Botom jako strana spojů (Routing)
5.6.
k zaznamenávání změn v elektrickém zapojení, provedených při návrhu desky a
jejich přenosu do schematu (a naopak)
nástroje umožňující přímý přenos dat mezi programy, jež podporují tyto služby
-
165
pro přenos návrhových pravidel a anotačních dat mezi oběma editory a
autorouterem, pro přímé vkládání objektů vytvořených např. ve Wordu, Excelu apod.
propojení se zdrojovou aplikací – s programem ve kterém byl vytvořen
5.7.
Netlist, Statistická hlášení, rozpiska materiálu, výstupní dokumentace – tisk
schémat
Pomocí skriptů jak již dodaných s programem, tak nově vytvořených v BasicScript
Editoru
Všechny typy tiskáren, které obslouží systém Windows, včetně postskriptových,
inkoustové plotry pracující s formáty HPGL a HGML a fotoplotry. Pokud není tiskárna
ON-LINE lze nastavit „tisk do souboru“.
6.1.
V horní části obsahuje systémová hlášení, v prostřední části umožňuje nastavení
některých parametrů a v dolní části poskytuje grafickou informaci o měřítku zobrazení.
Název spoje, počáteční a koncový bod (vývod součástky), šířka spoje a izolační
mezery
1400 x 1400 mm
<Ctrl+Alt+S>
6.2.
-
6.3.
K cyklické záměně objektů vybíraných myší v oblastech, kde je obtížné určit přesně
vybíraný objekt (překrývající se objekty)
Viz kapitola 6.3. oddíl Funkce pro přesun objektů (Move)
166
Na současnou aktivaci funkce ECO
-
6.4.
Metrická = jednotky mm, Units = jednotky Mils (1/1000 inch), palcová = jednotky
inch (1 inch = 25,4 mm)
Ze strany, v rohu, z boku zalomením spoje, pod libovolným úhlem
Volbu, zda bude objekt vytvořen jako nový (Create New), nebo použit již vytvořený
(Create from File)
6.5.
Jedná se o operaci, která je zásahem do Netlistu – změna vůči scheatu
Ikonou AddPart z nástrojové lišty funkce ECO
6.6.
Při tvorbě pevné měděné plochy program ignoruje případné spoje položené
v oblasti budoucí plochy, při vylévání mědí program automaticky izoluje spoje, nebo je
propojí s mědí, pokud je tato měď součástí stejné sítě.
Je automaticky vytvářen ve všech vrstvách, může existovat pouze jeden, nelze jej
kopírovat.
Různě umístěné popisy v dokumentačních vrstvách pro potisk a pro osazovací
výkres
6.7.
Odměřit a ukázat nejmenší vzdálenost (mezeru) objekt – objekt, spoj – objekt, spoj
- spoj
roh, střed úsečky, střed kružnice, kružnice/oblouk, průsečík, libovolný bod.
Umístění buď osa čáry, nebo vnější, event. vnitřní obrys
Nelze vybrat vztažné body tak jako u ručního kótování, ale při kótování přímých a
obloukových segmentů urychluje práci, protože potřebné parametry si program nastaví
sám.
7.1.
Design Rules – Routing – Lenght Minimalization
167
Disperse, manuální osazení součástek s danou polohou a jejich přilepení, vytvoření
oblastí zákazu rozmisťování, seskupení do skupin (Unions), tvorba skupin (Build
Unions), rozmístění skupin, rozmístění zbývajících součástek, optimalizace
rozmisťování, odstranění chyb.
-
7.2.
Ne, pokud není modifikované pouzdro uloženo zpět do knihovny
Umožňuje vytvořit propojky, kterými se obejde křížení spojů a tím zjednoduší
obrazec plošných spojů
-
7.3.
Je to soubor hierarchicky řazených pravidel pro tvorbu spoje (šířka spoje, izolační
mezera, preferovaný směr vedení spoje, dynamické vlastnosti atd.)
-
168
Metodu minimalizace spojů, nastavení parametrů tvorby spojů a jejich prioritu,
výběr vrstev povolených pro tvorbu spojů a povolený typ průchodů (Vias)
-
7.4.
Pokud je nutné vedení spoje ve více vrstvách
Z vývodu jedné součástky spustit routování, kurzorem navést spoj do místa
průchodu na opačnou stranu. V kontextovém menu vybrat Layer, tím vytvořit průchod
(Via) a pak spoj dokončit.
-
7.5.
Kontroluje dodržení návrhových parametrů, viz kap. 7.5. odstavec 3
Podle nastavení v setup: síť – síť, spoj – ostatní objekty, vzdálenost vrtaných otvorů,
šířka spojů, dodržení vzdálenosti mezi součástkami, vzdálenost objektů od obrysu desky
Kontroluje desku z hlediska vyrobitelnosti – viz kapitola 7.5. polsední odstavec
7.6.
-
169
Při načtení *.eco souboru editorem schémat je automaticky přidán další list
výkresu, na kterém je součástka umístěna. Propojení na původní schéma je přes
OfFPage. Úprava schematu do konečné podoby se musí provést manuálně.
Načtení souboru *.eco fcí File – Import nebo přes OLE napojení schematu na desku,
spuštěného z prostředí PowerLogic (povel Synchronize v dialog. okně OLE napojení)
7.7.
BackGround: automatické routování na pozadí
ForeGround: automatické routování, BlazeRoutr je spuštěn jako samostatný
program
Launch Blazerouter only: spustí Blazerouter, načte desku která má být routována,
ale nespustí se. Spouští se následně přímo s autoroutem. Umožňuje zasáhnout do
strategie routování.
8.1.
Push – shove (odsouvání spojů) a ripup – reroute (odstranění překážejících spojů)
Z menu View, pomocí ikon pro ovládání zobrazení, prostředním tlačítkem myši
8.2.
Tvoří alternativní zobrazovací plochu inteligentně se měnící podle povahy práce.
Pokud není vybrán žádný objekt, chová se jako lupa.

Počítačové návrhové systémy

Transkript

Podobné dokumenty

Počítačové návrhové systémy, VUT Brno, 2010

Zajímavosti Obsah

NEX 24 kV - Schneider Electric

Analyzátory sítí - Elektronický katalog Schneider Electric

verze 6 - SME.sk

T.sonic 850_Uživatelská příručka

zde - SEMACH

PADS Logic / Layout

Diptrace V2.0 tutoriál

Introduction to Mamut eZ Publish - active 24

Dokumentace - České vysoké učení technické v Praze

Studijní text - E-learningové prvky pro podporu výuky

Základní školení Pro/ENGINEER

TAC Vista - JK CONTROL sro