ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПРОМЫШЛЕННЫЕ САПР.

1. Применение сапр Mentor Graphics при проектировании ца-ац устройств

Mentor Graphics предлагает три базовых маршрута проектирования ПП:

- классический Board Station, изначально ориентированный на ОС Unix, а сейчас адаптированный под Windows и Linux;

- Expedition, реализованный в среде Windows (в первой половине 2004 появилась версия для Linux);

- PADS (собственность Mentor Graphics после приобретения компании Innoveda в 2002 году), работающий исключительно под Windows.

Первые два маршрута ориентированы на корпоративных пользователей и самые сложные современные ПП. PADS продвигают как решение для небольших рабочих групп специалистов. Однако разделение это носит условный характер и определяется в основном стоимостью, набором функций и возможностями расширения. Так, ограниченная конфигурация пакета Expedition может быть эффективна для небольшой рабочей группы при выполнении проектов средней сложности. А максимальная конфигурация PADS с опциями функционального моделирования и анализа целостности сигналов позволяет проектировать достаточно сложные платы.

Наибольшее внимание уделяется развитию Expedition, поддерживающему все основные форматы технологических файлов для производства ПП, а именно: Gerber, ATE, AIS Drill и другие. Дополнительные возможности в плане адаптации к требованиям конкретного оборудования, а также общей автоматизации выпуска технологических файлов предоставляет модуль CAM Output Manager.

Создание проекта печатной платы в среде САПР Mentor Graphics реализуется с помощью следующих программных средств (рис.2.6):

- ввод проекта:

• DxDesigner – редактор принципиальных схем и универсальная среда создания проекта, управления процессом проектирования, библиотеками компонентов и базами данных проекта. Является основным средством создания проекта для маршрутов Expedition и PADS в конфигурациях, предназначенных для большой рабочей группы или корпоративного решения;

• Design Capture, DesignView – редактор принципиальных схем и система управления процессом проектирования для маршрута Expedition в конфигурации, предназначенной для небольшой рабочей группы;

• I/O Designer – модуль, интегрирующий маршруты проектирования FPGA и PCB.

- функциональная верификация проекта:

• Analog Designer – система аналогового моделирования (Spice-подобная), ориентированная на схемотехнический редактор Design Capture;

• DxAnalog – система аналогового моделирования, ориентированная на схемотехнический редактор DxDesigner;

• SystemVision – пакет смешанного (аналого-цифрового) моделирования на системном уровне;

• ModelSim – система моделирования проектов на основе VHDL, Verilog и “смешанных” описаний с встроенными функциями анализа производительности и индикатора “активности” кода;

• BetaSoft Board – средство теплового анализа печатных плат, учитывает тепловые характеристики платы, компонентов и окружающей среды.

- проектирование топологии печатной платы:

• Expedition PCB Ascent/Pinnacle – семейство масштабируемых модулей проектирования топологии, моделирования и подготовки технологических файлов для изготовления печатных плат. Среда AutoActive сочетает интерактивные и автоматические методы трассировки. Пакеты Ascent и Pinnacle, входящие в состав Expedition PCB, включают весь функциональный спектр, начиная от простейших базовых функций, с последующим переходом к более высоким уровням автоматизации, по мере увеличения сложности проекта;

• FPGA BoardLink – модуль, обеспечивающий интеграцию сквозного маршрута проектирования FPGA/ASIC – FPGA Advantage (HDL Designer-ModelSim-Leonardo Spectrum/Precision Synthesis) и сквозного маршрута проектирования печатных плат – Expedition PCB. Поддерживает связность межсоединений без ручного маппирования контактов, интегрируя оба процесса (FPGA и PCB) на уровне системы.

- анализ целостности сигналов:

• Signal Vision – модуль анализа целостности сигналов на основе расчета параметров передающих линий с учетом перекрестных наводок (взаимовлияния проводников в одном или множестве слоев печатной платы);

• HyperLynx – LineSim – анализ целостности сигналов, перекрестных наводок и электромагнитной совместимости на предварительном этапе (до размещения и трассировки печатной платы). Дает возможность пользователю быстро построить модель сложной передающей линии на основе таких примитивов, как пины ИС, распределенные передающие линии, разъемы, пассивные компоненты и т.п. Основными функциональными характеристиками являются возможность моделирования различных сочетаний параметров источник-нагрузка, быстрый подбор геометрических и электрических ограничений для трассировки, моделирование различных конфигураций сигнальных слоев и слоев питания с автоматическим контролем импеданса передающих линий, оптимизация параметров согласующих сопротивлений, предварительный контроль перекрестных наводок до этапа размещения и трассировки, оценка электромагнитного излучения на основе расчета токов в межсоединениях. Волновые формы сигналов выводятся в “окно”, имитирующее дисплей цифрового осциллографа. Имеется встроенный редактор (HyperLynx's IBIS Wizard), позволяющий создавать IBIS-модели на основе имеющихся паспортных данных компонентов;

• HyperLynx – BoardSim – анализ целостности сигналов, перекрестных наводок и электромагнитной совместимости на этапе после размещения и трассировки печатной платы. Обеспечивает возможность точного моделирования вышеуказанных процессов до этапа создания физического прототипа и экспериментального исследования. Основными функциональными возможностями являются оценочное моделирование всей платы в пакетном режиме до этапа детального моделирования, контроль участков межсоединений с нарушением параметров по взаимовлиянию с быстрым устранением этих нарушений, возможность анализа многоплатных систем, встроенный анализатор спектра для расчета ЭМИ, модуль оптимизации согласующих сопротивлений (Terminator Wizard), возможность генерации SPICE-моделей передающих линий, прямое импортирование физических характеристик трасс и топологических слоев из PowerPCB и других топологических редакторов, включает библиотеку из более 7000 моделей (ИС, ферриты, конструктивы разъемов и др. компоненты);

• HyperLynx GHz – версия HyperLynx для работы с частотами до 10 ГГц.

- подготовка производства:

• CAM Output Manager – автоматическая генерация технологических файлов для изготовления печатной платы;

• GerbTool – средство генерации и контроля технологических файлов, содержащих всю необходимую информацию для изготовления платы (WISE Software Solutions, Inc.);

• FabLink XE/Pro – средство подготовки файлов для изготовления печатной платы и оптимизации технологичности проекта.