Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Автоматизированное проектирование средств вычислительной техники в среде PCAD-2006. Учебно-методическое пособие
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего образования
«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»
Кафедра «Вычислительные системы, сети
и информационная безопасность»
Р.М. НИГАЙ
К.Е. ПАНЬКИНА
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СРЕДСТВ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
В СРЕДЕ PCAD-2006
Учебно-методическое пособие
для студентов IV курса специальности «Информатика и
вычислительная техника» и направления
«Вычислительные системы и сети»
Москва – 2021
1
УДК 004
Н- 60
Нигай Р.М., Панькина К.Е. Автоматизированное проектирование средств вычислительной техники в среде PCAD2006: Учебно-методическое пособие. – М.: РУТ (МИИТ), 2021.
– 84 с.
В учебно-методическом пособии представлен материал
для изучения PCAD-2006 в автоматизированном проектировании средств вычислительной техники.
Рецензент Шилов Валерий Владимирович
Кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Национальный исследовательский университет «Высшая
школа экономики»,
Факультет компьютерных наук, Департамент программной инженерии,
Профессор, академический руководитель образовательной программы бакалавриата «Программная инженерия»
© РУТ (МИИТ), 2021
2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение .................................................................................... 5
1. Общие понятия ...................................................................... 5
1.1 Функциональные возможности P-CAD 2006. .............. 5
1.2 Общие характеристики P-CAD 2006. ............................ 6
1.3 Новые возможности P-CAD 2006 .................................. 7
1.4 Технические параметры P-CAD 2006. .......................... 7
1.5 Основные модули и структура системы ....................... 8
1.5.1 P-CAD Schematic ...................................................... 8
1.5.2 P-CAD PCB ............................................................... 9
1.5.3 P-CAD Library Executive ........................................ 10
1.6 Структура САПР PCAD 2006 ...................................... 11
2.1 Виды интерфейсов ........................................................ 12
2.2 Настройка конфигурации графического редактора
печатных плат P-CAD Schematic ....................................... 16
2.3 Настройка конфигурации графического редактора
печатных плат P-CAD PCB ................................................ 20
2.4 Слои в системе PCAD ................................................... 24
3. Диспетчер библиотек компонентов .................................. 25
3.1 Интерфейс диспетчера библиотек ............................... 25
3.1.1 Просмотр выводов компонентов .......................... 27
3.1.2 Просмотр образцов корпусов................................ 29
3.1.3 Просмотр символов ............................................... 30
3.2 Редакторы символов и корпусов компонентов .......... 30
3.2.1 Редактор Symbol Editor .......................................... 31
3.2.2 Редактор Pattern Editor ........................................... 32
4. Проектирование ПП .................................................... 37
4.1 Создание библиотечного элемента ............................. 37
4.1.1 Создание символьного образа элемента .............. 37
4.1.2 Создание корпуса РЭК .......................................... 45
4.1.3 Создание взаимосвязи между схемными и
конструктивными библиотечными элементами .......... 50
4.1.4 Редактирование символов (корпусов)
компонентов .................................................................... 52
3
4.2 Создание и редактирование принципиальной схемы 53
4.2.1 Загрузка библиотек ................................................ 54
4.2.2 Размещение символов компонентов на схеме .... 54
4.2.3 Размещение электрических цепей ........................ 57
4.2.4 Размещение шин .................................................... 59
4.2.5 Добавление атрибутов цепей и компонентов ..... 61
4.2.6 Редактирование схемы .......................................... 62
4.2.7 Изменение позиционных обозначений ................ 63
4.2.8 Создание списка соединений ................................ 64
4.2.9 Сохранение схемы ................................................. 65
4.2.10 Особенности размещения схемы на нескольких
листах ............................................................................... 66
4.3 Разработка и редактирование печатной платы .......... 66
4.3.1 Подключение библиотек ....................................... 67
4.3.2 Создание контура печатной платы ....................... 67
4.3.3 Создание файла упакованной базы данных
печатной платы ............................................................... 68
4.3.4. Размещение компонентов и трассировка
электрических соединений на печатной плате. ........... 69
Литература ............................................................................... 84
4
Введение
В данном учебно-методическом пособии рассмотрены
вопросы проектирования средств вычислительной техники
при помощи системы автоматизированного проектирования
(САПР) PCAD-2006. Данная версия имеет ряд преимуществ,
по сравнению с предыдущими благодаря усовершенствованным технологиям проектирования и интерфейсу проек-
тировщика.
Изложенный материал позволит освоить данную систе-
му и использовать ее для автоматизации проектирования
средств вычислительной техники.
1. Общие понятия
1.1 Функциональные возможности P-CAD 2006.
Система P-CAD представляет собой комплекс пакетов
программ, позволяющих осуществить сквозное проектирование электронной аппаратуры, начиная с создания электрических принципиальных схем и заканчивая разработкой
печатных плат.
Процесс проектирования состоит из нескольких этапов:
1. Создание библиотеки образов радиоэлектронных компо-
нентов.
2. Создание и редактирование электрических принципиаль-
ных схем.
3. Проверка разработанной схемы.
4. Схемотехническое моделирование.
5. Создание контура печатной платы.
6. Создание базы данных печатной платы.
7. Размещение компонентов на плате.
8. Трассировка электрических соединений.
5
9. Проверка разработанной печатной платы
10. Получение технологической документации
11. Моделирование переходных процессов ПП.
Также, система PCAD позволяет выполнить полный
цикл проектирования печатных плат (ПП), а именно:
1. Графический ввод электрических схем.
2. Моделирование аналого-цифровых устройств.
3. Упаковку схемы на печатную плату,
4. Интерактивное размещение компонентов,
5. Ручную, интерактивную и/или автоматическую трасси-
ровку проводников
6. Контроль ошибок в схеме и ПП и выпуск документации,
7. Анализ целостности сигналов.
1.2 Общие характеристики P-CAD 2006.
1. Размер платы до 1625х1625 кв.мм.
2. Проект схемы может содержать 999 листов проект платы
- до 999 слоев (11 из них стандартных).
3. Число цепей в проекте - до 64000.
4. Число вентилей в компоненте - до 5000.
5. Число стилей КП в проекте - 64000.
6. Максимальное число выводов комп. - 10000.
7. Максимальные размеры листа схемы или чертежа печат-
ной платы - 60х60 дюймов.
8. Предельное разрешение 0.0001 дюйма (0.1 мила) или 0.01
мм (10 микрон).
9. Минимальный угол поворота компонентов на плате - 0.1
град.
6
1.3 Новые возможности P-CAD 2006
1. Situs – добавлен трассировщик из программы Altium
Designer, имеющий некоторые преимущества по сравнению
со старыми трассировщиками P-CAD.
2. CAMtastic – пакет для технологической подготовки к
производству печатных плат.
3. Полная поддержка Gerber, включая современный
стандарт ODB++ (как экспорт, так и импорт). Теперь при
создании выходных файлов для производства конструктор
может самостоятельно проверить созданные выходные фай-
лы и добавить некоторые замечания по технологии.
4. nVisage – пакет смешанного аналого-цифрового мо-
делирования аналогичный Spice 3f5 и пакет цифрового моделирования Xspice. Имеется возможность самостоятельного написания Spice моделей для проведения анализа. Созданные модели подключаются к библиотекам компонентов, наподобие подключения символов УГО и посадочных
мест компонентов.
1.4 Технические параметры P-CAD 2006.
Минимальная конфигурация.
- Операционная система – Windows 2000 Professional
- Компьютер – Pentium PC, 500МГц
- Оперативная память – 128Мб
- Емкость жесткого диска – 620Мб
- Разрешение экрана – 1024x768 точек
- Качество цветопередачи – 16 бит
- Видеопамять – 8Мб
7
1.5 Основные модули и структура системы
PCAD-2006 состоит из следующих модулей:
- Symbol Editor – графический редактор для создания
символьного изображения радиоэлектронного компонента.
- Pattern Editor – графический редактор для создания
конструкторско-технологического образа РЭК.
- Library Executive – менеджер библиотек – программа
для создания РЭК и ведения библиотек
- Schematic – графический редактор для создания прин-
ципиальных электрических схем.
- PCB – графический редактор для размещения РЭК и
ручной и интерактивной трассировки ПП.
- SPECCTRA – система автоматической трассировки
ПП.
- RELAY – графический редактор c сокращенным набо-
ром команд для размещения РЭК и интерактивной трасси-
ровки ПП. Используется при групповой организации про-
ектных работ.
Основными являются:
- Schematic (см п. 1.5.1)
- PCB (см п. 1.5.2)
- Library Executive (см п. 1.5.3)
1.5.1 P-CAD Schematic
P-CAD Schematic — графический редактор принципи-
альных схем. Он позволяет разрабатывать принципиальные
схемы на основе существующих библиотек образов РЭК, а
также создавать новые схемные образы РЭК (символы).
Общие характеристики P-CAD Schematic:
не более 99 листов схем в проекте, максимальный
8
размер листа 60x60 дюймов;
поддержка стандартных форматов А-Е, АО-А4 и
форматов, задаваемых пользователями;
дискретность угла поворота графической
информации и текста 90° (поворачивать текст на 180° не
допускается);
контроль ошибок в принципиальных схемах:
поддерживается передача данных в программы
моделирования PSpice
перекрестные связи между P-CAD Schematic и P-
CAD 2006 РСВ позволяют для выбранной цепи высветить
на ПП соответствующий ей проводник и наоборот.
1.5.2 P-CAD PCB
P-CAD PCB — топографический редактор или, иными
словами — графический редактор печатных плат (ПП). Он
служит для создания контура печатной платы и размещения
на ней образов конструктивов РЭК (корпусов), имеющихся
в соответствующих библиотеках образов РЭК, а также для
создания новых образов конструктивов РЭК.
Общие характеристики P-CAD PCB:
не более 999 слоев в базе данных печатной платы
(всех слоев, включая сигнальные слои, слои металлизации и
вспомогательные), из них 11 слоев предварительно
определены;
максимальный размер платы 60x60 дюймов;
автоматическая коррекция принципиальных схем по
изменениям в печатной плате и наоборот (коррекция
«назад» и «вперед»):
не более 64 000 типов контактных площадок в
9
проекте;
ширина трассы не более 1 см (394 мил);
неограниченное количество вершин в полигоне;
контактные площадки 11 форм: эллипс, овал,
прямоугольник, скругленный прямоугольник, сквозное
переходное отверстие, перекрестье для сверления (target),
непосредственное соединение, тепловой барьер с 2 или 4
перемычками;
контроль соблюдения зазоров и полноты разводки
печатной платы;
поддержка управляющих файлов фотоплоттеров
Gerber (формат RS-274 D), сверлильных станков с ЧПУ типа
Excellon (формат настраивается пользователем)
передача данных программе анализа переходных
процессов Signal Integrity.
1.5.3 P-CAD Library Executive
P-CAD Library Executive — диспетчер библиотек. Си-
стема P-CAD 2006 имеет интегрированные библиотеки, ко-
торые содержат графическую информацию о символах и
типовых корпусах компонентов и текстовую информацию
(число секций в корпусе компонента, номера и имена выво-
дов, коды логической эквивалентности выводов и т. п.).
Эта программа позволяет создавать библиотеку образов
РЭК, связывая введенную ранее графическую информацию
о РЭК и соответствующую вводимую текстовую информа-
цию в единую базу данных.
Утилита Library Executive включает в себя также допол-
нительные редакторы создания символов компонентов
Symbol Editor и Pattern Editor, имеющие мастера Symbol
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]