2339

имя компонента, введенное командой SCMD/PNUM (а не командой NAME/COMP), передается последующим пакетам системы P-CAD.

6.Сохранение созданной принципиальной схемы.

-В команде FILE/SAVE ввести имя файла (по умолчанию суффикс

"SCH").

На диске образуется файл с расширением ".SCH". Для получения твердой копии принципиальной схемы на печатающем устройстве или плоттере:

-команда SYS/PLOT:

-указывается контура рисунка,

-вводится с клавиатуры имя плот-файла (суффикс "PLT" проставляется автоматически).

ВЫДЕЛЕНИЕ СПИСКА ЦЕПЕЙ ИЗ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ РЭА (PCNODES)

Список цепей выделяется из принципиальной схемы (файла "XXX.SCH") программой PC-NODES. В результате образуется символьный файл электрических соединений "XXX.NLT".

СОЗДАНИЕ БИБЛИОТЕКИ ОПИСАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ (PREPACK)

С помощью экранного текстового редактора строится или корректируется символьный файл (".FIL"), содержащий перечень используемых в блоке РЭА компонентов и соответствующих им файлов символьных и конструкторско-технологических образов.

Программа PREPACK преобразует символьный файл ".FIL" в библиотеку описаний компонентов РЭА (файл с расширением ".LIB"). В случае обнаружения ошибок в процессе трансляции выдается файл сообщений об ошибках "XXX.ERR".

ПОДГОТОВКА КОНСТРУКТИВА (PC-CARDS)

В системе P-CAD используется декартовая система коордиат. Единицей дискретизации выбран DBU (database unit) =0,001 дюйма, т.е. 25,4 мкм.

Придельные размеры поля проектирования от -30000 DBU до +30000 DBU, т.е. P-CAD позволяет проектировать печатные платы с линейными размерами до 1524 мм, что охватывает все используемые конструктивы.

Для построения изображения конструктива необходимы следующие действия:

-вызвать подсистему PC-CARDS;

-режим DETL;

-командой VLYR установить параметры слоев:

SLKSCR ABL A BRDOUT ABL

остальные параметры - в режиме OFF. Если конструктив создается с нуля, то необходимо сделать активными другие необходимые слои (например

SOLDER и COMP);

-меню DRAW - построение изображения конструктива (слой SLKSCR);

-меню DRAW - построение поля трассировки (слой BRDOUT);

-команда FILE/SAVE - сохранить конструктив (файл ".PCB").

Для РЭА часто используемых конструктивов рекомендуется изображение конструктива в слоях COMP и SOLDER не вводить, т.к. конструктив несет в себе много технологической информации, сильно зависящей от конкретной технологической оснастки и, следовательно, подверженной изменениям. Неизменным остается только размер поля трассировки (BRDOUT) и смещение этого поля относительно физического нуля работы. Для часто используемых конструктивов эти величины известны. Таким образом, отделизготовитель, получив информацию о страссированной ПП, добавляет конструктив со всеми технологическими полями и получает полностью законченную топологию ПП. Хотя не исключен вариант тиражирования и сопровождения конструктивов (технологических полей) отделом - изготовителем для отделов - разработчиков РЭА.

УПАКОВКА ДАННЫХ (PC-PACK)

Программа PC-PACK, используя в качестве входных данных список электрических связей (файл "XXX.NLT"), библиотеку описаний (файл "XXX.LIB", файлы описаний РЭК ".SYM", ".PRT"), производит упаковку вентилей по корпусам, подсоединяет заготовку печатной платы. Результатом работы программы является:

- база данных проекта (файл "XXX.PCB") - заготовка конструктива с не

-файл ошибок ("PCPACK.ERR");

-набор файлов для программы выпуска справочно-статистической документации (PC-FORM).

Существует также возможность подготовить проект базы данных ("XXX.PKG") не рисуя средствами PC-CAPS принципиальной схемы, в этом

случае используют, так называемый, табличный ввод. Средствами текстового редактора подготавливают файл "XXX.ALT", а затем программой PCNLT получают проект базы данных ("XXX.PKG"). Подобный подход оправдан в тех случаях, когда исходная принципиальная схема РЭА очень большая (200 компонентов и более), а/или получать жесткую копию нет необходимости. Также этот подход возможен при построении двухуровневого инструментального комплекса, где на верхнем уровне (в многопользовательском режиме) готовят файлы "XXX.ALT", а на нижнем уровне (PC) непосредственно размещение РЭК и трассировка блока РЭА.

РАЗМЕЩЕНИЕ РЭК ПО ПОЛЮ КОНСТРУКТИВА (PC-PLACE)

Задача размещения сводится к расстановке корпусов РЭК по полю конструктива, причем расстановку производить с учетом минимизации длины электрических связей.

Система PCAD предоставляет пользователю выбор способа размещения элементов.

Автоматическое размещение

Задача автоматического размещения элементов решается следующим образом.

Запуск программы размещения PC-PLACE. Рабочий справочник должен содержать файл "XXX.PKG" и конструкторско-технологические описания всех РЭК (".PRT") проекта.

Настроить программу PC-PLACE на конкретный проект. Для авторазмещения каждое конструкторско-технологическое описание РЭК должно иметь специальный атрибут (так называемый footprint). Под foot-print или следом РЭК понимается конструкторское исполнение данного РЭК. Например: МС К155ЛА3 выпускается в корпусе "DIP14", следовательно для МС К155ЛА3 footprint="DIP14". Аналогичные рассуждения проводим для всех размещаемых РЭК проекта. Ввод и/или коррекция footprints осуществляется в опцией: "Edit Part Footprints"

Загрузка проекта. В основном меню указывается опция "Run PC-PLACE". Загружается файл проекта "XXX.PKG" командой FILE/LOAD.

Расстановка закрепленных РЭК. Закрепленными считаются РЭК "жестко" зафиксированные конструктором и не участвующие в дальнейших перестановках. РЭК размещаются командой MOVE/COMP и фиксируются командой FIX. Существует обратная команда - UNFX (расфиксировать).

Указание сетки размещения. Командой LATP последовательно указывают шаг сетки посадочных мест по оси X, Y (в DBU) и окно в котором будет строиться сетка. По узлам этой сетки произойдет расстановка незафиксированных РЭК.

Указание РЭК (точнее footprints) подлежащих расстановке. Командой LATC (над ключем QUIT) указывается набор footprints подлежащих расстановке. Для завершения работы укажите QUIT.

Создание барьеров для размещения. Этот шаг необязательный. Командой BARR указываются области в которых запрещена расстановка РЭК.

Описание характеристик расположения регулярных компонентов и РЭК обвязки. Командой LSSC указываются для каждого footprint расстояние по 4 направлениям до РЭК обвязки. При расстоянии в 0 DBU РЭК будут соприкасаться. Использование этой команды обусловлено, например такой ситуацией:

-размещаем МС;

-МС имеют фильтровые конденсаторы и возможно другие дискретные элементы сильно связанные с данными МС;

-МС будут выступать в роли основных РЭК и размещаться в узлах сетки будут именно они, а обвязка МС явно не задается;

-в результате размещения, получим расставленные МС и рядом с каждой МС свои

дискретные элементы.

ВНИМАНИЕ. При расстановке РЭК обвязки, дискретные элементы могут накладываться друг на друга.

Указать свободную зону вокруг размещаемых РЭК командой CLR. Осуществить начальную расстановку РЭК по узлам сетки размещения

командой PLACE. В рабочем справочнике создается файл "XXX.PLR" с координатами расставленных РЭК.

При необходимости можно осуществить улучшение размещения, используя итерационный алгоритм попарных перестановок как самих корпусов РЭК, так и взаимозаменяемых вентилей в одноименных РЭК. Командами перестановок будут соответственно IMPR/COMP и IMPR/GATE

Протокол всех осуществленных перестановок попадает в файл "XXX.RPT", который можно преобразовать программой PC-BACK в файл "XXX.CMD" для автоматической правки исходной принципиальной схемы редактором PC-CAPS. Иногда бывает полезно повторить 2 предыдущих шага.

Результаты авторазмещения в ряде случаев требуют ручной коррекции. Сохранить результаты размещения командой FILE/SAVE под именем

"XXX.PLC", суффикс необходимо указывать явно.

Ручное размещение РЭК

Используются команды:

/MOVE/COMP

/ROT

поочередно расставляются все компоненты в пределах допустимого поля трассировки. Успешное разведение связей на ПП зависит от размещения компонентов на плате. В процессе работы могут использоваться команды перестановки и подсветки выбранных связей и компонентов для оптимизации раз мещения:

/ENTR/RATN, /SWAP/GATE, /SWAP/COMP.

Для количественного анализа размещения используется команда

/HIST/STAT.

Она строит гистограмму размещения РЭК и вычисляет индекс размещения (улучшения). Необходимо стремиться к увеличению индекса. Также индекс имеет зеленый цвет, если вариант лучше. В противном случае - цвет индекса красный.

Линии гистограмм отображаются зеленым, желтым или красным цветом, в зависимости от густоты связей по конкретному сечению поля размещения. Переразмещая элементы, необходимо стремится к тому, чтобы цвет гистограмм был зеленым. Красный цвет свидетельствует - густота связей выше возможностей их разводки автоматической трассировкой. Для отображения гистограммы установите курсором зеленый цвет H на строке состояния, для выключения - красный.

При размещении РЭК полезно также пользоваться силовыми векторами компонентов, под силовым вектором РЭК в P-CAD подразумевается отрезок прямой, соединяющий РЭК с наилучшим положением, с теоретической точки зрения, этого элемента. Для включения векторов установите курсором зеленый цвет V на строке состояния, для выключения - красный.

Физически силовые вектора попадают в специальный слой $FORC базы данных проекта РЭА.

Успешным результатом работы PC-PLACE является, файл "XXX.PLC".

Прокладка шин питания и формирование зон запрета (PC-CARDS)

Система P-CAD не предоставляет пользователю специальных автоматизированных средств для построения шин питания. Несмотря на это, существуют некоторые способы прокладки шин питания.

Шины питания технологически можно разделить на следующие классы:

-печатные шины;

-навесные шины;

-композиция из первых двух классов.

Взависимости от класса рекомендуется использовать следующие методики.

Печатные шины

Последовательность действий:

1.Подсистема PC-CARDS.

2.Команда FILE/LOAD - загружается файл заготовки платы с размещенными РЭК (файл XXX.PLC).

3.Намечается рисунок печатных шин. Причем, шины именуются в соответствии с принципиальной схемой. Шины прокладываются командой

ENTR/WIRE.

Ширина шины выбирается с учетом требований разработчика и возможностей технологического оборудования. Выводы питания для МС указываются в файле "XXX.FIL". Если возникла необходимость подключить к шинам питания дополнительные pin можно воспользоваться командой

ENTR/RATN

с обязательным именованием вновь созданной связи, тогда эта связь будет проводиться в PC-ROUTE автоматически. Выводимые шины должны начинаться и заканчиваться PIN.

При необходимости используют специальный (фиктивный) компонент

"PIN.PRT".

4.Результат работы сохраняется в файле "XXX.PLC".

Начиная с версии 2.0, появилась возможность использовать именованный полигон (ENTR/POLY) в качестве шин питания. Данный подход более предпочтителен, т.к. автоподвод к шине-полигону производится более технологичнее. Шины-полигоны следует выполнять в виде прямоугольников. Именованный полигон можно также использовать для формирования области (произвольные многоугольники) экранов у высокочастотных компонентов блока. Однако увлекаться применением полигонов-экрановне следует, т.к. при переносе полигона на технологическое оборудование поле полигона заполняется отрезками линий, что в значительной степени увеличивает объем переносимого файла.

При использовании полигона система воспринимает его как электрическую связь, причем механизма корректировки внешнего вида полигона не существует, его можно только уничтожить (DEL), но в этом случае

Трассировка (PC-ROUTE)

Автоматизированное получение топологии (трассировки) ПП - один из ответственных этапов проектирования РЭА. Особенностью программы - трассировщика PC-ROUTE системы P-CAD является быстрая адаптация (настройка) на конкретный блок РЭА. Непосредственно перед запуском программы трассировки PC-ROUTE производится настройка пакета на определенные параметры, совокупность которых образует стратегию трассировки.

Все вводимые параметры запоминаются в специальном файле стратегии трассировки XXX.CTL

Настраиваемые параметры условно разделяются на следующие группы:

1.Настройка технологических параметров.

-задание числа пар слоев;

-выбор слоев трассировки и вида прокладываемых трасс;

-выбор шага сетки и т.д.

2.Настройка параметров алгоритма.

-ввод весовых коэффициентов алгоритма. Существует три вида весовых коэффициентов:

1 - стоимость трассы в правильном направлении;

2 - стоимость трассы в неправильном направлении;

3 - стоимость переходного отверстия.

Среди альтернативных выбирается трасса с меньшей стоимостью. Варьируя этими коэффициентами можно активно воздействовать на характер трассировки, например, можно дополнительно минимизировать число переходных отверстий, правда в ущерб проценту разводки.

-выбор типа алгоритма трассировки;

-задание числа итераций (число проходов программы) и т.д.

3.Приведение в соответствие типов используемых контактов и графических образов контактных площадок.

4.Выбор ширины трассируемых проводников. Любые именованные связи могут быть объединены в классы, для которых задается очередность трассировки и ширина соединяющего проводника. Рекомендуется в первую очередь трассировать наиболее ответственные связи.

На практике основные параметры стратегии к моменту трассировки уже ранее (при разработке других блоков РЭА) определены, и пользователю необходимо скорректировать параметры третьей и четвертой группы.

После завершения формирования стратегии запускается программа трассировки. В соответствии с заданной стратегией просматриваются и

выбираются связи, ведется поиск пути их соединения, проводятся связи. Неразведенные связи оставляются до следующего прохода программы, в котором идет просмотр оставшихся неразведенными связей и делается попытка их соединить и т.д. заданное число раз (максимальное число проходов - 3). Пользователь может на экране наблюдать работу программы. На экран также может выводиться (если это запрошено в стратегии) оперативная информация:

-название платы;

-количество пар слоев;

-общее количество связей;

-текущее время;

-количество разведенных связей;

-процент разведенных связей;

-текущая пара слоев;

-горизонтальная/вертикальная текущая связь или номер текущего

прохода;

-номер текущей связи.

Весь протокол работы попадает в файле сообщений "XXX.REP". Там же находятся сведения о неразведенных связях. Если результат работы не устраивает пользователя, можно запустить программу PC-ROUTE повторно, предварительно изменив стратегию трассировки.

Возможна также ручная доводка неразведенных связей в подсистеме PCCARDS. При этом полезно пользоваться статистическо-корректирующей программой PC-DRC, чтобы исключить возможные технологические и логические ошибки:

-наложение/слипание проводников в одном слое;

-неподсоединение проводника к выводам РЭК;

-образование недопустимо малых (с точки зрения технологии) зазоров;

-образование "петель" и т.д.

Технологические требования вводятся в стратегию PC-DRC. Результат работы хранится в файле "XXX.DRC". При этом следует иметь в виду, что программа PC-DRC читает и корректирует слои ($DRC, $CONT) базы данных, поэтому, следует позаботиться о хранении промежуточных вариантов базы данных проекта ("XXX.PCB"), чтобы не потерять информацию о плате из-за сбоев.

Есть возможность прокладки трасс под углом 45 градусов. Однако трассы проведенные в этом режиме подсекают контактные площадки, но на ряде предприятий используют этот режим ослабляя технологические требования.

Передача информации о спроектированной ПП изготовителю

Чтобы отдел-изготовитель мог выпустить разработанный блок РЭА, разработчик должен передать следующую информацию:

1.принципиальную схему РЭА. Файл "XXX.SCH";.

2.перечень элементов на РЭА и текстовый файл(".FIL");

3.техническое задание (ТЗ) на проектирование (изготовление) блока РЭА по форме, принятой отделом-изготовителем. В ТЗ должны быть указаны:

-конструктив, в котором идет разработка;

-форма лицевой панели (установочные элементы, разъемы, надписи);

-форма задней панели;

-индивидуальные особенности реализации проекта РЭА

(наличие и расположение жгутов, установочных элементов на ПП

и.т.д.);

4. топологию ПП. Файл "XXX.PCB".

Далее в отделе-изготовителе происходит перекодировка форматов, принятых в P-CAD, в форматы технологического оборудования. Если это необходимо, на топологию ПП накладывается технологический конструктив.

Особенности реализации программы перекодировки

Программа перекодировки использует следующие ограничения:

-Во всех графических образах линии шириной 0 DBU заменены на линии с первой маской.

-Шаг квантования (1 DBU) считается равной 25 мкм. Т.о. осуществлен переход (хотя не очень корректный) от дюймовой сетки, принятой в P-CAD к метрической, используемой на существующем технологическом оборудовании.

-Считается, что все линии сплошные.

-Программа настроена на технологический слайд 1841.

-Дуги и окружности интерпретируются как ломаные линии с углом охватывающего сектора в 10 градусов.

-Не рекомендуется при вводе DRAW/FREC, DRAW/POLY и ENTR/POLY использовать шаг координатной сетки менее 10 DBU.

-Блоки (DRAW/FREC, DRAW/POLY, ENTR/POLY с вырезами)

заполняются линиями первой маски, или автоматически выбирается наилучшая маска (ключ -m), с минимизацией по длине передвижения рисующего инструмента. Следует помнить, что DRAW/FREC в общем слое (Common слое) интерпретируется как контактная площадка, но если возникла необходимость создать заштрихованную область именно в Common слое - используйте

DRAW/POLY.