2. Проектирование печатных плат в САПР PCAD
2.1 Общая характеристика САПР PCAD
Система PCAD - комплекс программных средств сквозного проектирования печатных плат с возможностью проектирования специализированных интегральных схем и гибридных микросборок на ЭВМ.
При установке системы PCAD на жесткий диск необходимо структурное подразделение файлов, входящих в систему, по следующим директориям:
1. C:PCADEXE - должна содержать все загрузочные модули, входящие в систему;
2. C:PCADDRV - включает файлы драйверов периферийных устройств;
3. C:PCADLIB - содержит файлы с информацией о библиотечных элементах (посадочных местах);
4. C:PCADSYM - содержит файлы с информацией о схемных библиотечных элементах.
При такой организации PCAD на жестком диске в корневом каталоге диска ‘C’ должен содержаться файл pcaddrv.sys, в котором указываются пути и имена соответствующих драйверов для типа монитора, типа процессора и т.д.
В систему PCAD входят следующие основные программы:
n pccaps.exe - графический редактор для построения и редактирования принципиальных электрических схем. Структура его меню:
configure pccaps - конфигурировать,
run pccaps - запустить,
exit pccaps - выйти;
n pccards.exe - графический редактор, служащий для создания и редактирования образов печатных плат;
n pcplace.exe - программа автоинтерактивного размещения элемента печатной платы;
n pcroute.ese - программа автоматической трассировки;
n DLL, SL-2000 - программа цифро-аналогового моделирования;
n pcform.exe - программа для формирования документации из принципиальной электрической схемы (спецификация, перечень элементов схемы);
n pcpack.exe - служит для подготовки информации из принципиальной электрической схемы для создания начального образа печатной платы и дальнейшей работы программ автоматического размещения и автоматической трассировки;
n pceco.exe - программа верификации проекта на соблюдения конструктивно-технологических ограничений и соответствия реальной платы, принципиальной электрической схеме;
n pcprint.exe - программа, служащая для распечатки на принтере документации о печатной плате;
n pcplot.exe - программа вывода документации на графопостроитель;
n pcphoto.exe - программа вывода документации на фотоустановки;
n pcdrill.exe - программа вывода документации для сверлильных станков;
n pcinsert.exe - программа вывода документации на установочные автоматы;
Кроме того, возможна выдача полученной информации в формате EDIF, PDIF и VHDL.
Широкие возможности САПР PCAD определяются универсальностью, достаточной простотой освоения, распространенностью и относительной дешевизной IBM- современных ПК. Указанные факторы стимулировали ведущее положение САПР PCAD при проектировании печатных плат в нашей стране. Также в настоящее время разработаны программы выдачи управляющей технологической документации и информации практически на любое отечественное оборудование. Созданы обширные базы данных (БД) схемных обозначений и конструктивов на выпускаемые в России дискретные приборы.
2.1.1 Построение принципиальной электрической схемы с помощью программы PCAPS
Построение принципиальной электрической схемы может начинаться с установки соответствующих слоев редактора с помощью команды VLYR.
Размещая данные на различных слоях, PCCAPS предоставляет возможность их селективно редактировать, выводить на печать и т.д. В качестве примера можно привести несколько слоев редактора PCCAPS:
WIRES - слой, обозначающий проводники;
BUS - в нем создаются и редактируются шины;
NETNAM - в нем указывается имя соединения;
SDOT - в нем указываются точки соединения пересекающихся проводников.
Просмотреть и изменить структуру слоев, с помощью PCAD возможно путем вывода на экран трех полей для каждого слоя: WIRES 1 2 3 , где 1- каким цветом отображается информация на данном слое; 2- статус слоя, дающий возможность включать или выключать видимость слоев, их доступность командам редактирования; 3 - показывает активность текущего слоя для ввода новых данных.
2.1.2 Создание символов элементов
1. Необходимо создать шаг сетки с помощью строки статуса и единицы измерения (или команды SCMD/UNIT).
2. Далее необходимо построить рисунок символа с помощью команд группы DRAW на слое GATE.
3. Необходимо ввести информацию о выводах. Для этого используют команду ENTR/PIN. После указания места для вывода программа запрашивает его имя.
4. Командой DRAW/TEXT на слое DEVICE выводится справочная информация о типе элемента.
5. Командой ENTR/ORG необходимо ввести опорную точку, к которой будет привязан курсор при вызове элемента из библиотеки.
6. Каждому создаваемому символу должен быть присвоен идентификатор для использования в других программах PCAD. Присваивание осуществляется с помощью команды SCMD/SCAT. Если это - идентификатор дискретного элемента, то необходимо ввести `255`.
2.1.3 Рисование принципиальных электрических схем
Рисование принципиальной электрической схемы осуществляется в режиме DETL. Ввод и размещение символов - с помощью команды ENTR/COMP.
После того, как библиотечный символ размещен на поле чертежа, он может быть скопирован командой COPY, перемещен - MOVE, повернут - ROT. Ввод цепей - ENTR/WIRE. Элементам и цепям могут быть поставлены в соответствие имена соответствующими командами: NAME/COMP, NAME/NET. Если имена цепей и элементов в явном виде не задаются, то они делаются автоматически для использования в дальнейшем при генерации места связи, перечня элементов и т.д. Шины создаются с помощью команды ENTR/BUSB. Редактируются с помощью тех же команд, что и обычные проводники.
Файл для вывода схемы на принтер или плоттер создается с помощью команды SYS/PLOT. Перед ее использованием необходимо включить требуемые слои и выключить ненужные. Вывод файла на печать осуществляется с помощью команд PCPRINT, PCPLOT. Вывод листа связей для дальнейшего использования осуществляется с помощью PCNIDES.
2.1.4 Описание конструктивов элементов
Прежде чем начать организацию связи между принципиальной электрической схемой и печатной платой, необходимо создать библиотеку конструктивов, которые бы соответствовали схемным обозначениям. Описание конструктивов элементов осуществляется в редакторе PCCARDS в режиме SYM. Создание библиотечного элемента начинается с описания вывода, они выводятся на поле чертежа с помощью ENTR/PIN. Для каждого вывода необходимо указать слой, на котором выводится его обозначение, координаты, логическое имя, логическая эквивалентность. Порядок ввода выводов должен совпадать с порядком их нумерации. Ошибки при вводе выводов могут быть исправлены с помощью команды ENTR/RSEQ. Информация о типе контактной площадки (КП) используется в дальнейшем при создании полного чертежа печатной платы. При этом используется таблица соответствия типов КП тем файлам, которые содержат информацию с чертежами. Таблицы включаются в файл: <имя файла>SSF может выглядеть следующим образом:
Указав тип, можно задавать для различных выводов произвольные чертежи КП с помощью команды SCMD/GSSF. Тип вывода может быть задан цифрой: 1-50 и 101-255. Типы 0 и 51-100 зарезервированы для переходных отверстий между слоями (как сквозных, так и внутренних). Следующим шагом при создании конструктива является ввод опорной точки, который осуществляется ENTR/ORG. Обычно в качестве опорной точки рекомендуется использовать вывод №1. Чертеж обычно ограничивается контуром элемента, нарисовав в слое SILKSCR, для рисования используют команды группы DRAW/... На последнем этапе производится ввод названий элементов, который осуществляется командой DRAW (TEXT на слое DEVICE).
Таблица 2.1
