Ручне трасування з'єднань друкарських плат
Урок 5
Тема: Створення електричних схем графічним редактором P-CAD Schematic
Мета заняття — вивчення методики роботи з графічним редактором P-CAD Schematic ; набуття навиків створення і оформлення електричних схем.
5.1. Загальні відомості про графічний редактор P-CAD Schematic
Графічний редактор P-CAD Schematic призначений для розробки електричних принципових схем з використанням умовних графічних позначень елементів. При цьому УГП ЕРЕ можуть витягуватися з відповідної бібліотеки або створюватися засобами самої програми.
Якщо не розробляється вузол друкарської плати, то при кресленні схем беруться УГП елементів, не пов'язані з їх конструктивною базою. Така схема може використовуватися як ілюстративний матеріал. При виникненні необхідності розробки ПП її треба доповнити відповідною конструкторско-технологічною інформацією.
При виконанні проекту з розробкою вузла ПП схема повинна формуватися з бібліотечних елементів, які включають повну інформацію про конструктивні особливості ЕРЕ і їх посадочних місцях на ПП.
Запуск програми здійснюється через кнопку «Пуск» з подальшим виконанням у випадаючому меню команд «Програми», «P-CAD 2001» і «P-CAD Schematic ». В тому випадку, якщо на комп'ютері запущена одна з програм P-CAD 2001, необхідно клацнути ЛК по команді Utils (службові команди). Відкриється випадаюче меню, в якому декілька пунктів починаються з абревіатури P-CAD Клацання миші по P - CAD Schematic запустить програму. При цьому програма, що діє, не закриється, а тільки згорнеться і до неї завжди можна буде повернутися. Екран графічного редактора P-CAD Schematic представлений на мал. 5.1.1.
|
|
|
Піктограми меню інструментів наступні:
1. Place Part — розміщення символу компоненту;
2. Place Wire — розміщення ланцюга;
3. Place Bus — розміщення шини;
4. Place Port — розміщення порту;
5. Place Pin — розміщення виводу;
6. Place Line — розміщення лінії;
7. Place Arc — розміщення дуги;
8. Place Polygon — розміщення полігону;
9. Ref Point — розміщення точки прив'язки символу;
10. Text — введення тексту;
11. Attribute — введення атрибуту;
12. Field — розміщення рядка даних;
13. ЕЕЕ Symbol — розміщення символу блоку;
14. Manual — редагування ланцюга;
15. Rename Net — перейменування ланцюга;
16. Measure — вимірювання відстані;
17. Record ECOs — розпочати/закінчити запис файлу змін.
Створення схеми електричної принципової
Сформувати фрагмент схеми електричною принциповою, представленою на рис 1.2.
1. Запустити графічний редактор P-CAD Schematic .
2. Побудувати конфігурацію графічного редактора. Для цього необхідно:
• У меню Options клацнути ЛК по рядку Configure. З'явиться діалогове вікно Options Configure. В області Workspace Size «вибрати» формат A3 або через кнопку User у вікні Width задати розмір 420 мм, а у вікні Height — 297 мм. У полі Units встановити міліметри — mm як основну систему одиниць (рис. 5,2,1), Натиснути кнопку Оk.
|
|
|
У меню Options клацнути по рядку Grid, з'явиться діалогове вікно Options Grid. У нім встановити нову сітку графічного редактора з кроком 1,25 мм. Для цього в області Grid Spacing набрати на клавіатурі 1.25 і натиснути кнопку Add (рис, 5.2.2, а). Натиснути кнопку ОК.
• Установку елементів і проведення електричних ланцюгів на одній лінії зручно виконувати, користуючись курсором у формі великого перехрестя. Для цього треба виконати команди Options/Display (установка екрану). У однойменному вікні, що відкрилося, перейти на закладку Miscellaneous (різноманітні) і в полі Cursor Style вибрати Large Cross (рис. 5.2.2, ).
3. Налагодити вид основного напису. Для цього знову в меню Options клацнути ЛК по рядку Configure. У вікні Options Configure, що з'явилося, натиснути на панель Edit Title Sheets. Відкриється вікно настройок основного напису. В області Title Block натиснути кнопку Select. З'явиться стандартне діалогове вікно Windows для завантаження файлу з основним написом. Відкрити теку Titles. Завантажити файл з ім'ям ASrus.ttl, натиснути кнопку Modify (рис. 5.2.3), а потім Close. Натиснути кнопку ОК.
4. Встановити елементи. (взаємне розташування елементів показане на рис. 5.2.9.) Для цього виконати команди Place/Part (розміщення елементів). З'явиться однойменне вікно Place Part (рис, 5.2.4, а). Натиснути панель Library Setup. Відкриється вікно, в якому представлені завантажені бібліотеки (рис 5.2.4,). Натиснути кнопку Add. У стандартному вікні Windows, що з'явилося, потрібно вибрати файл ЕРЕ.lib і натиснути кнопку «Відкрити». Після цього натиснути кнопку ОК у вікні Library Setup.
|
|
|
а) У діалоговому вікні (рис. 5.2.5) вибрати конденсатор К10-43А і клацнути по кнопці ОК. Натиснути на клавішу R, елемент обернеться на 90°. Після цього курсором вказати на робочому полі місце для його розміщення — крапку з координатами (303,75; I40) або ввести ці координати з клавіатури. Для чого натиснути клавішу букви J, набрати координату X — 303,75, натиснути Таб, потім набрати координату Y — 140 і натиснути Enter. Курсор опиниться в точці з цими координатами. Клацнути ЛК, а потім ПК. Елемент буде встановлений на місце
б) Знов клацнути ЛК. У вікні, що відкрилося, вибрати елемент ОМЛТ 0,125, клацнути по кнопці ОК. Розвернути його на 90° і помістити на робочому полі три таких резистора в точках (58,75; 145) (90; 156,25) (138,75; 168,75). Масштаб зображення при цьому доцільно збільшити, натиснувши кілька разів на клавішу сірий «+».
|
|
|
в) Далі таким чином встановити котушку індуктивності D 1-1.2-1 в точку (315; 153,75), діод Кд403-ца ВАР вертикально в точку (90; 125), конденсатор К7315 в — (110; 145) і транзистор KT3102G в (137,5; 145).
г) Тепер потрібно встановити вентилі мікросхеми К511ПУ2. Спочатку встановимо 1-й вентиль. Для цього необхідно знову клацнути ЛК і вибрати елемент К511пу2. Після цього треба перевірити, щоб в області Part Nurn стояла 1 (рис. 5.2.6, а). Натиснути на кнопку ОК, а потім натисненням ЛК встановити 1-й вентиль в точку з координатами (166,25; 186,25), клацнути ПК. Потім всю цю процедуру повторити при установці 2-го вентиля в точку (211,25; 186,25). Клацнути ПК.
Встановити 3-й і 4-й вентилі. Знову клацнути ЛК і у вікні, що відкрилося, знову вибрати елемент К511ПУ2, але в області Part Num тепер задати 3 (рис. 5.2.6, би). Для цього клацнути ЛК у вікні Pari Num і ввести 3. Натиснути на кнопку ОК і встановити на робочому полі клацанням ЛК 3-й вентиль в точку (167,5; 138,75). Клацнути ПК.
Цю процедуру повністю повторити при установці 4-го вентиля в точці з координатами (213,75; 138,75).
д) Встановити вентилі мікросхеми 133ЛА6. Для цього клацнути ЛК і у вікні, що відкрилося, вибрати елемент 133ЛА6. Натиснути на кнопку ОК. Аналогічним чином встановити два вентилі цієї мікросхеми в точки з координатами (260; 188,75) і (260; 141,25). Клацнути ПК.
е) Тепер розмістити електричний з'єднувач. Клацнути ЛК і у вікні, що відкрилося, вибрати елемент ON-KS-10 Натиснути кнопку ОК, оскільки з'єднувач складається з семи однакових елементів, все їх розмістити вертикально в ряд. Простіше цю процедуру виконати, якщо спочатку укрупнити масштаб (тричі натиснути на «+»). Потім встановити курсор в 1-у крапку з координатами (345, 178,75) і клацнути Л, Після цього, послідовно клацаючи шість разів, встановити їх один під одним в точки з координатами (345; 173,75), (345; 168,75), (345; 163,75), (345; 158,75), (345; 153,75), (345; 148,75) так, як показано на рис. 5.2.7. Клацнути ПК.
Після цього виконати команди Edit/Select і виділити всі сім елементів з'єднувача. Для чого досить клацнути зліва вгорі над з'єднувачем ЛК і, не відпускаючи її, перемістити курсор управо вниз під з'єднувач. Відпустити ЛК. Клацнути по ним ПК і в меню, що відкрилося, вибрати Properties. У діалоговому вікні, що з'явилося, в області Visibility подвійним клацанням ЛК прибрати прапорець біля RefDes і натиснути кнопку ОК.
Виконати команди Place/Text. Для цього клацнути ЛК над зображенням верхнього елементу роз'єму в точці (360; 182,5) і ввести з клавіатури XS1. Вибрати стиль тексту 3.5, встановити вирівнювання але горизонталі — центр, а по вертикалі — низ і клацнути по панелі Place (мал. 5.2.8).
Встановити елемент заземлення. Знову виконати команду Place Part, вибрати елемент GND (земля) і клацаннями ЛК біля заземлених виводів елементів в точках з координатами (305,75; 125), (138,75; 125), (90; 121,25) і (57,75; 121,25) встановити чотири елементи заземлення (мал. 5.2.9).
5. Провести шину. Для цього виконати команди Place/Bus (провести шину). Шину проведемо між всіма елементами схеми. Тому клацнути ЛК в 1-ій крапці з координатами (45; 145) і, не відпускаючи ЛК, провести вертикальну лінію до вигину в точку (45; 208,75), відпустити ЛК. Знову натиснути ЛК і, утримуючи її, провести горизонтальну лінію від точки (45; 208,75) до точки вигину (157,5; 208,75), відпустити ЛК. Так само провести шину до кінця через решту семи точок з координатами (157,5; 108,75), (207,5; 108,75), (207,5; 208,75), (250; 208,75), (250, 108,75), (295; 108.75) і (295; 180). Клацнути ПК. В результаті з'явиться зображення шини (зазвичай) синього кольору (мал. 5.2.30).
6. Провести електричні ланцюги між виводами елементів, що знаходяться поряд. Для цього виконати команди Place/Wire (розмістити провідник). Щоб з'єднати виводи елементів, треба клацнути ЛК на одному виводі і, не відпускаючи ЛК, перемістити курсор до другого виводу. Після цього відпустити ЛК і натиснути ПК.
Перед проведенням з'єднань виставимо ЕРЕ на одній лінії. Для цього командами Edit/Select клацанням ЛК виділимо резистор RI і перемістимо його в точку з координатами (57,75; 145). Клацнути ПК. Аналогічно зрушимо УГП GND з крапки (58,75; 121,25) в крапку (57,75; 121,25).
Після цього з'єднати виводи R1 з С2 (точки з координатами (57,75; 145) (105; 145)), з VD1 і з R2 (точки (90; 146,25) (90; 145) (90; 13875)); С2 з VT1 (точки (115, 145) (127,5; 145)); R1 із заземленням — (57,5; 125) (57,5; 121,25); VD1 із заземленням — (90; 125) (90; 121,25); VT1 із заземленням — (138,75; 136,25) (138,75; 125); VT1 з R3 - (138,75; 153,75) (138,75; 160); С1 з L1 — (303,75; 145) (315; 153,75); С\ із заземленням (303,75; 135), (303,75; 125) і L1 з XS1 — (331,25, 153,75) (345; 153.75).
7. Для з'єднання виводів з шиною необхідно виконати команди Options/Display, де в однойменному вікні, що відкрилося, вибрати вид під’єднання ланцюга до шини. Напрям вигину ланцюгу визначається напрямом укладання дроту в шині. Тому в цьому вікні на закладці Colors в області Bus Connection Mode клацнути ЛК по відповідному зламу (рис. 5.2.11). У даному прикладі праву кнопку треба використовувати при під'єднуванні, наприклад, Rl, R2 і R3 до шини, а ліву кнопку тільки при під'єднуванні 10-го виведення вентиля DDL4. Для підключення виводу до шини необхідно клацнути ЛК на виводі (або на лінії зв'язку двох виводів) і, не відпускаючи ЛК, перемістити курсор до шини. Відпустити ЛК, клацнути ПК. Отриманий результат представлений на рис. 5.2.12.
8. Привласнити імена ланцюгам. Для цього використовують спеціальні порти.
Виконати команди Place/Port (встановити порт — позначення ланцюга). Потім в будь-якому місці схеми клацнути ЛК. Відкриється діалогове вікно Place Port. У полі Net Name (ім'я ланцюга) набрати А1 (у англійській розкладці клавіатури). Перемикач Pin Count (кількість виводів) встановити на One Pin. Довжину виводів (Pin Length) зробити велику (Long). Встановити орієнтацію (Pin Orientation) по вертикалі (Vertical). В області Port Shape вибрати прямокутну форму порту. Натиснути кнопку ОК (мал. 5.2 13).
Клацнути ЛК і, утримуючи її, помістити порт на ланцюг, сполучаючу R1 з шиною в крапку (50,25; 145), відпустити ЛК. Знову натиснути і утримувати ЛК. Помістити другий порт з ім'ям AI на лінію зв'язку 1-го виведення XS1 з шиною і відпустити ЛК. Клацнути ПК.
Виконати команди Place/Port. У полі Net Name набрати А2. Натиснути кнопку ОК. Клацнути ЛК і, Утримуючи її, помістити порт на Ланцюг, сполучаючу R2 з шиною в крапку (90; 202,5), відпустити ЛК. Знову натиснути і утримувати ЛК. Розмістити другий порт з ім'ям А2 на лінію зв'язку 3-го виведення вентиля DD1:1 з шиною — (200; 181,25) і відпустити ЛК, потім на лінію зв'язку 13-го виведення вентиля DD1:4| з шиною - (215; 138,75), Клацнути ПК.
Таким же чином поставити порти на всі з'єднання елементів з шиною. Ланцюг A3 сполучає R3 з L1 і С1; А4 — колектор VT1 з виводами 1-м і 2-м DDI :1; A5 — виводи 12-ої і 13-й DD1:3 з 8-м DDL4; А6 — виведення 8-ої DD1:3 з 4-м і 5-м DD 2:1, А7 — 4-й і 5-Й DDL2 з 12-м і 13-м DD2:2; A8 — 12-й DDL4 з 12-м і 13-м DD2 2-А9 — 6-й DD1.-2 з 1-м і 2-м DD 2:1; А10 — 6-й DD2:1 з 2-м виводом роз'єму XS1; А11 8-е виведення DD2:2 з 3-м виведенням XS1.
На закінчення поставити порти на заземлення і живлення.
Для цього виконати команди Place/Port. Клацнути ЛК. У вікні Place Port що відкрилося, в полі Net Name вибрати з випадаючого списку +5 V. Перемикач Pin Count встановити на One Pin. Pin Length задати Long. Встановити Pin Orientation — Horizontal. В області Port Shape вибрати прямокутну форму порту. Натиснути кнопку ОК. Клацнути ЛК і, утримуючи її, двічі натиснути на клавішу R, а потім під'єднати порт до 5-го виведення роз'єму в крапці (345; 158,75). Клацнути ПК.
Аналогічно під'єднати порт з ім'ям GND до 7-го виведення з'єднувача в крапці (345; 148,75).
Для установки порту +15 V клацнути ЛК. Відкриється вікно Place Port. У полі Net Name вибрати з випадного списку +15 V. Перемикач Pin Count встановити на два виводи (Two Pin). Pin Length зробити Short. Встановити Pin Orientation — Horizontal.
В області Port Shape вибрати прямокутну форму порту. Натиснути кнопку ОК. Клацнути ЛК і, утримуючи її, під'єднати одне виведення порту до 6-го виведення з'єднувача (345; 153,75). Другий вивід під'єднати до виведення L1 командою Place Wire (мал. 5.2.14).
9. Записати в роз'ємі найменування виводів з'єднань.
Спочатку клавішею сірий «+» наблизити область робочого поля, в якій знаходиться з'єднувач. Далі виконати команди Place/Text і клацнути Л в першому рядку з'єднувача. Відкриється діалогове вікно Place Text. В цьому вікні ввести з клавіатури ім'я «Вхід». Далі вибрати вирівнювання по горизонталі — зліва, а по вертикалі — центр. Вибрати шрифт 3.5 і натиснути на панель Place. У першому рядку таблиці роз'єму з'явиться ім'я «Вхід».
Потім клацнути в другому рядку роз'єму і набрати ім'я «Вихід I». Після цього таким же чином написати в 3-му рядку ім'я «Вихід 2», в 5-ій — «+5 В», в 6-ій — «+15 В» і в 7-ій — «GND».
Схема електрична принципова створена. Результат представлений на рис. 5.2.15.
10. Перевірити можливі синтаксичні помилки, допущені при створенні схеми.
Для цього виконати команди Utils/ERC. Відкриється однойменне вікно, в якому риводиться перелік перевірок, що виконуються програмою. У зоні Design Rule Checks включити всі види перевірок і вивід на екран звіту про помилки з індикацією помилок на схемі (рис 5.2Л 6). Для цього натиснути на панель Severity Levels. Відкриється вікно Rules Severity Level, в якому вказати ступінь серйозності помилок (мал. 5.2.17). Натиснути кнопку ОК, а потім ще раз натиснути кнопку ОК у вікні Utils/ERC.
Після цього програмою проводиться пошук помилок, результати якого виводяться в текстовому файлі з розширенням EEC . Приклад фрагмента такого файлу приведений на рис. 5.2.18.
Для виділення на схемі ланцюга з помилкою наобхідно виконати команди Edit/Nets. У однойменному діалоговому вікні, що відкрилося, виділити ланцюг з поміченим кольором номером, натиснути на рис. 5.2.18 панель Select, а потім на панель Close (рис. 5.2.19). В результаті на схемі цей ланцюг буде виділений кольором. Усунути виявлену в ланцюзі помилку.
11. Для запису сформованої схеми виконати команди File/Save As . Відкриється діалогове вікно Save As, в якому необхідно вказати теку для зберігання проекту. Якщо така тека не була створена раніше, то її можна створити під ім'ям «Проект». Після цього відкрити теку «Проект» і в рядку «Ім'я файлу» набрати «Схема». Клацнути по панелі «Зберегти».
12. Для упаковки схеми на друкарську плату (розміщення на ПП корпусів ЕРЕ з вказівкою електричних зв'язків між ними відповідно до принципової схеми) її треба записати у вигляді списку з'єднань. Останній включає список ЕРЕ і ланцюгів з вказівкою номерів виводів ЕРЕ, до яких вони підключені.
Для цього в меню Utils виконати команду Generate Netlist . У вікні, що відкрилося, натиснути на панель Netlist Filename, яка дозволяє призначити ім'я вихідного файлу. У стандартному вікні Windows, що відкрилося, вказати теку «Проект» і ім'я файлу списку з'єднань — «Схема». Натиснути кнопку ОК. У списку Netlist Format що відкрився, необхідно вибрати формат P-CAD ASCII (він передає атрибути схем на ПП) і натиснути кнопку ОК (рис. 5.2.20). Схема буде збережена.
Процедура створення схеми електричної принципової завершена. Можна приступати до розміщення ЕРЕ на друкарській платі.
Питання для самоконтролю
1. Поясніть призначення програми P-CAD Schematic.
2. Поясніть призначення кнопок на панелі інструментів.
3. Поясніть призначення полів в нижній частині екрану.
4. Яким чином вибираються для розміщення елементи, що входять в електричну схему?
5. Як виконується обертання УГП ЕРЕ на робочому полі?
6. Як проводиться з'єднання виводів ЕРЕ на схемі?
7. Поясните порядок введення в схему загальної шини.
8 Яким чином проводиться підключення виводів ЕРЕ до шини?
9 Для чого і як встановлюються порти на лінії зв'язку?
10 Для чого і як схема записується у вигляді списку з'єднань?
Урок 6
Тема: Розміщення конструктивних елементів на друкарській платі
Мета заняття — вивчення методики роботи з графічним редактором P-CAD РСВ; набуття навиків при вирішенні задачі розміщення конструктивних елементів РЕС на друкарській платі.
6.1. Загальні відомості про графічний редактор P-CAD РСВ
Графічний редактор P-CAD РСВ призначений для виконання робіт, пов'язаних з технологією розробки і конструювання вузлів друкарських плат. Він дозволяє упаковувати схеми на плату, задавати розміри ПП, ширину провідників і величину індивідуальних зазорів для різних провідників, задавати розміри контактних майданчиків і діаметри перехідних отворів, екранні шари. Редактор дозволяє виконувати маркіровку ЕРЕ, їх розміщення, неавтоматичне трасування провідників і формувати файли, що управляють, для технологічного устаткування.
Запуск програми здійснюється через кнопку «Пуск» з подальшим виконанням у випадному меню команд програми P-CAD 2001 і P-CAD РСВ. В тому випадку, якщо на комп'ютері запущена одна з програм P-CAD 2001, необхідно клацнути ЛК по команді Uttls. Відкриється випадне меню, в якому декілька пунктів починаються з абревіатури P-CAD. Клацання миші по P-CAD РСВ запустить програму. При цьому програма, що діє, не закриється, а тільки згорнеться, і до неї завжди можна буде повернутися.
Екран графічного редактора P-CAD РСВ представлений на мал. 6.1.1.
Піктограми меню інструментів наступні:
1. Place Component — розміщення корпусу елементу;
2. Place Connection — введення електричного зв'язку;
3. Place Pad — розміщення стека КП;
4. Place Via — розміщення перехідного отвору;
5. Place Line — розміщення лінії;
6. Place Ave — розміщення дуги;
7. Place Polygon — розміщення полігону;
8. Place Point — розміщення точки прив'язки;
9. Place Copper Pour — розміщення області металізації;
10. Place Cutout — розміщення вирізу в області металізації;
11. Place Keepout — створення бар'єру трасування;
12. Place Plane — створення лінії розділу шаруючи 11 металізацій;
13. Place Room — створення «кімнати»;
14. Place Text — розміщення тексту;
15 Place Attribute — розміщення атрибуту;
16. Place Field — розміщення рядка даних трас;
17. Place — простановка розміру;
18. Place Dimension — вимірювання відстані;
19. Online DRC — перевірка дотримання обмежень;
20. Record ECOs — начать/закончить запис файлу змін;
21. Route Manual — прокладка провідника уручну;
22. Route Interactive — прокладка провідників в інтерактивному режимі;
23. Route Miter — згладжування вигину провідника;
24. Route Bus — прокладка шин;
25. Route Fanout — створення стрингерів;
26. Route Multi Trace — прокладка декількох провідників;
27. Push Traces — відштовхування трас;
28. Maximize Hugging — поліпшення обгинання перешкод;
29. MinimizeLength — зменшення довжини;
30.Visible Routing Area — відображення області трасування.
6.2. Розміщення електрорадіоелементів на друкарській платі
Після запуску програми P - CAD РСВ слід набудувати його конфігурацію. Для цього в меню Options виконати команди Configure , Display , Layers , Grids і ін. Параметри конфігурації зберігаються разом з файлом поточного проекту і встановлюються за умовчанням для подальших сеансів проектування.
1. По командах Options/Configure на закладці General в графові Units вибрати метричну систему одиниць — mm. У графові Workspase Size вказати розмір робочої області, що перевищує габаритні розміри друкарської плати (у нашому прикладі задати із запасом 250x250 мм). В області AutoSave встановити прапорець Enable AutoSave і натиснути кнопку ОК (рис. 6.2.1).
На закладці Route в графі Orthogonal Modes включити всі режими і завершити настройку натисненням кнопки ОК (рис. 6.2.2).
Встановити розмір сітки 1,25 мм. Для цього помістити курсор в рядку станів в поле, що показує поточну сітку. Клацнути ЛК і ввести 1.25. Натиснути клавішу Enter.
2. Завантажити всі бібліотеки, з яких були набрані елементи схеми. Для цього командами Place/Component в однойменному вікні, що з'явилося, клацнути ЛК по кнопці Library Setup (рис 6.2.3).
З'явиться однойменне вікно управління бібліотеками, в якому для додавання в список нової бібліотеки натиснути кнопку Add (рис. 6.2.4).
Після цього в стандартному вікні Windows вибрати потрібну бібліотеку (рис. 6.2.5). Якщо необхідно, знову натиснути кнопку Add і додати наступну бібліотеку. Таким же способом треба завантажити всі використовувані при створенні схеми бібліотеки.
4. Завантажити список з'єднань електричної схеми. Для цього в меню Utils виконати команду Load NetList (Завантажити список з'єднань). У однойменному вікні, що з'явилося, клацнути ЛК по кнопці NetList Filename. У стандартному вікні Windows, що відкрилося, вибрати створений раніше файл списку з'єднань «Схема.not». У випадному списку NetList Format вибрати встановлений раніше формат P-CAD ASCII або Tango (рис. 6.2.6). Натиснути кнопку ОК.
Після цього на робочому полі повинні з'явитися контури ЕРЕ і зв'язки між ними (рис. 6 2.7).
Одночасно формується текстовий файл, в який записуються виниклі при трансляції помилки і попередження (якщо є помилки, завантаження файлу з'єднань не відбудеться). Необхідно проглянути перелік помилок і попереджень і виправити всі помилки
4. Введення квадратного контура друкарської плати. Вводити його треба в шарі Board (контур).
Для цього у випадному списку Select Layers (знаходиться в рядку параметрів стану правіше поля з поточною сіткою) перейти в шар Board (мал. 6.2.8).
Виконати команди Place/Line. Встановити курсор в 1 -у точку квадрата з координатами (15; 15) контура ПП і клацнути ЛК. Перемістити курсор в 2-у точку — (65; 15), клацнути ЛК. Перемістити курсор в 3-у точку з координатами (65; 65) і знову клацнути ЛК, потім в 4-у точку — (15; 65), клацнути ЛК, І, нарешті, повернути курсор в 1-у точку і клацнути ЛК, а потім ПК (мал. 6.2.9).
5. Приступити до розміщення елементів. Критерієм якості розміщення вважати мінімальну сумарну довжину з'єднань [4]. Для цього виконати команди Edit/Select. Встановити поточним шар Тори
При установці елементів редактор дозволяє маніпулювати ними; обертати, переміщати, робити невидимими тексти.
Обертати вибраний елемент можна навколо точки прив'язки. Для цього його виділяють командами Edit/Select і натисненням клавіші R повертають проти годинникової стрілки на 90° або клавішах F на 180°.
Окрім цього можна переміщати тексти з місця на місце або зробити їх невидимими.
Так. на мал. 6.2.9 написи типу ЕРЕ затушовують креслення і утрудняють його прочитання. Тому є сенс їх зробити невидимими, а позначення ЕРЕ зрушити.
Виконати цю процедуру спочатку з роз'ємом XS1. Для цього клацнути по ньому ЛК. Роз'єм змінить свій колір. Після цього клацнути ПК. З'явиться контекстне меню, в якому клацнути ЛК по рядку Properties (властивості) (рис. 6.2 10).
У вікні Visibility (видимість) напроти рядка Тур двома клацаннями ЛК зняти прапорець. Клацнути ЛК по кнопці ОК. Напис ON-KS10 біля роз'єму зникне.
Подібну процедуру треба повторити зі всіма ЕРЕ схеми. Тоді при розміщенні ЕРЕ в контурі ПП збережуться тільки позначення елементів.
Спочатку на ПП розмістити роз'єм XS. Для цього виділити його (навести на нього курсор і клацнути ЛК). Роз'єм змінить колір на жовтий. Ще раз натиснути ЛК і, не відпускаючи її, перетягнути роз'єм в центр крайньої правої частини контура Г1п — в крапку з координатами (60; 32,5). (координати розміщення ЕРЕ відповідають їх точкам прив'язки),
Решту елементів необхідно розміщувати усередині контура ПП так, щоб сумарна довжина з'єднань була мінімальною. Для цього поряд з роз'ємом встановити ЕРЕ, що мають з'єднання з ним: мікросхему DD2, резистор R1, конденсатор С1, діод VD1. Потім встановити елементи, пов'язані з перерахованими ЕРЕ. Це мікросхема DD1, резистори R2 і R3, котушка індуктивності L1, конденсатор С2 і транзистор VT1.
При розміщенні кожен з перерахованих елементів треба таким же чином виділяти курсором і при натиснутій ЛК переміщати всередину контура плати. Координати по точці прив'язки на ПП доцільно задати наступні: для DD2 (45; 50), для R1 (40, 35), для С1 (50; 27,5), для DD1 (37,5; 37,5), для R3 (35; 35), для L1 (20; 25), для VD! (40; 20), для R2 (35; 20), для VT1 (25; 55) і для С2 (50; 60).
Після розміщення може виявитися, що деякі з позначень ЕРЕ або перевернуті, або невдало розміщені по відношенню до ЕРЕ. У такому разі позначення треба встановити в зручне для прочитання положення. Для цього треба натиснути і, утримуючи клавішу Shift, клацнути ЛК по напису, що пересувається. Вона змінить колір. Після цього, вказавши на неї курсором і утримуючи ЛК в натиснутому стані, перетягнути напис в необхідне місце. При необхідності її можна перевернути, натискаючи на клавішу букви R. Результат розміщення представлений на рис. 6.2.
6. Після завершення розміщення ЕРЕ на ПП доцільно виконати мінімізацію довжин з'єднань шляхом перестановки логічно еквівалентних секцій і виводів. Для цього командами Utils/Optinme Nets відкрити однойменне вікно, в якому вибрати один з методів оптимізації:
Auto — автоматична оптимізація;
Manual Gate Swap — перестановка еквівалентних секцій елементів уручну;
Manual Pin Swap — перестановка еквівалентних виводів елементів уручну.
При автоматичній оптимізації в області Auto Options встановити прапорці в Gate Swap (перестановка еквівалентних секцій), в Pin Swap (перестановка еквівалентних виводів) і включити Entire Design (оптимізація всього проекту) (рис, 6.2,12). Натиснути кнопку ОК.
На додатковий запит системи відповісти ствердно. Після цього може змінитися рисунок з'єднань і на екран виводиться інформація про зміну довжин зв'язків (рис. 6.2.13).
7. Результат розміщення ЕРЕ на друкарській платі зберегти в теці «Проект». Для цього потрібно виконати команди FHe/Save As В стандартному вікні Windows у вікні тека вказати ім'я «Проект», а у вікні «Ім'я файлу» ввести «Розміщення». Натиснути кнопку Зберегти (рис. 6.2.14).
Результат розміщення елементів на ПП буде збережений у вигляді окремого файлу з розширенням .pcb.
Завдання розміщення елементів на друкарській платі вирішене і можна приступати до трасування друкарських провідників на платі.
Питання для самоконтролю
1. Поясніть призначення графічного редактора P-CAD РСВ.
2. Поясніть призначення кнопок на панелі інструментів.
3. Поясніть призначення полів в нижній частині екрану.
4. Який порядок настройки конфігурації редактора P-CAD РСВ.
5. Яким чином завантажуються бібліотеки ЕРЕ?
6. Як завантажується список з'єднань електричної схеми?
7. Як і в якому шарі вводиться контур ПП?
8. Яким чином виконується розміщення ЕРЕ на платі?
9. Як видалити «зайві» написи у елементів на платі?
10. Як засобами програми РСВ можна виконати оптимізацію довжин з'єднань на ПП?
11. Як зберегти результат розміщення ЕРЕ на друкарській платі?
Урок 7
Тема: Ручне і інтерактивне трасування провідників друкарських плат
Мета занять — вивчення методик ручного і інтерактивного трасувань провідників друкарських плат засобами графічного редактора P-CAD РСВ; набуття навиків розводки провідників друкарських плат засобами системи P-CAD 2001.
Підготовка до трасування
Графічний редактор P-CAD РСВ дозволяє виконувати трасування провідників друкарських плат в ручному і інтерактивному режимах. Перед початком його роботи необхідно задати умови трасування: шари, на яких виконується трасування, ширина провідників, величини зазорів, кути, під якими проводяться з'єднання, крок сітки, поточний контроль допустимих зазорів.
Підготовка виконується таким чином.
1. Запустити редактор друкарських плат P-CAD РСВ.
2. Завантажити файл розміщення ПП. Для цього виконати команди File/Open. У стандартному вікні Windows, що відкрилося, вибрати файл з ім'ям «Результат розміщення» і відкрити його. На робочому полі повинна з'явитися ПП з розміщеними елементами і зв'язками між ними (мал. 7.1.1).
3. Виконати установки проекту. Для цього в меню Options | командою Configure на закладці General в області AutoSave установити прапорець Enable AutoSave (мал. 7.1.2)
У вікні Options Conftgurе на закладці Online DRC в рядку Enable Online DRC включити режим поточної перевірки допустимих зазорів, решту прапорців встановити у вікнах відповідно до рис. 7.1.3. Порушення зазору наголошується індикатором помилок у вигляді круга з перехрестям.
На закладці Route в області Orthogonal Modes
прапорці встановити у всіх вікнах, а решту прапорців встановити відповідно до рис. 7.1.4. Натиснути кнопку ОК.
4 Встановити крок сітки рівний: 0,625, 1,25 і 2,5 мм (мал. 7.1.5).
5. По командах Options/Design Rules на закладці Layers встановити допустимі зазори для кожного шару трасування в 0,3 мм. Для цього ввести у всіх вікнах значення зазору 0.3 для шару Тор, натиснути на кнопку Update і повторити процедуру для шару Bottom (рис. 7.1.6). Клацнути ЛК по кнопці Close.
У цьому вікні:
> Pad to Pad — контактний майданчик — контактний майданчик (КМ-КМ);
> Pad to Line — КМ — провідник;
> Line to Line — провідник — провідник;
> Pad to Via — КМ — перехідний отвір (ПО);
> Line to Via — провідник — ПО;
> Via to Via — ПО - ПО.
6. По командах Options/Current Line задати список значень ширини трас провідників 0,3 і 0,5 мм (мал. 7.1.7).
Ручне трасування з'єднань друкарських плат
Критеріями якості результатів трасування є наступні (4, 5)|.
Відсоток реалізованих з'єднань, сумарна довжина провідників, число монтажних шарів, число міжшарових переходів, рівномірність розподілу провідників, мінімальна область трасування, мінімізація довжини паралельних ділянок близько лежачих провідників і ін. При трасуванні необхідно їх враховувати
Для виконання ручного трасування ПП засобами графічного редактора P-CAD РСВ необхідно виконати наступні процедури:
1. Зберегти проект. Для цього виконати команди File/Save As і записати проект під ім'ям «Ручне трасування» в компактнішому форматі Binary Files (з розширенням pcb).
2. У рядку станів вибрати верхній шар (Тор).
3. Перед трасуванням доцільно провести ручну оптимізацію з'єднань елементів, розміщених на платі. Спочатку необхідно візуально оцінити з'єднання між ЕРЕ на ПП і перестановці вентилів або виводів добитися мінімального перетину провідників і максимального скорочення їх довжини.
• Для цього треба виконати команди Utils/Optimize Nets (оптимізація ланцюгів). Відкриється діалогове вікно Utils Optimize Nets, в якому в області Method вибрати Manual Gate Swap (рис. 7.2.1) і натиснути кнопку ОК.
• Почнемо з роз'єму. Поміняємо місцями з'єднання 1-го і 2-го виводів. Клацнути ЛК по 1-у виводу. Вивід і відповідні до нього з'єднання змінять колір. Після цього клацнути ЛК по 2-у виводу, з яким необхідно поміняти з'єднання. Відкриється діалогове вікно Manual
Gate Swap (рис. 7.2.2), в якому указується зменшення (із знаком «-») або збільшення (із знаком «+») довжини як окремих ланцюгів, які переміщаються, так і з'єднань. В даному випадку перестановка скоротить довжину з'єднань, тому слід натиснути кнопку Swap, і з'єднання поміняються місцями. Потім слідує аналогічним образом послідовно поміняти місцями з'єднання на роз'ємі XS1:7-го виводу з 2-м; з 6-го перемкнути на 3-й вивід; з 4-го виводу перемкнути на 6-ій; з'єднання 5-го поміняти із з'єднанням 7-м виводом; з 5-го перемкнути на 4-е виведення роз'єму (рис. 7.2.3).
Таким же чином поміняти еквівалентні вентилі мікросхем.
Після цього у вентилях мікросхем поміняти місцями еквівалентні виводи. Для цього знов виконати команди Utils/Optiir.ize Nets , але в діалоговому вікні, що відкрилося, в області Method вибрати Manual Pin Swap (рис. 7.2.4) і натиснути кнопку ОК.
Процедура обміну еквівалентних виводів та ж, що і з еквівалентними вентилями. Таким чином досягається кращий варіант використання вентилів, який припускає мінімальну довжину з'єднань і мінімальне число перетинів зв'язків.
4. Отримати малюнок ПП в режимі ручного трасування (Route Manual).
Порядок розводки наступний.
- Встановити масштаб зображення таким, щоб були видні вузлові точки сітки.
- Починати трасу можна тільки від КП, які мають електричні зв'язки. Початок траси фіксувати клацанням ЛК усередині КМ, ПО або існуючої траси.
- Малювати фрагмент провідника переміщенням курсора при натиснутій ЛК. Відпуск ЛК фіксує точку зламу. Форму зламу траси (ортогональна або по діагоналі) перемикати при натиснутій ЛК натисненням клавіші «О», а натисненням клавіші «F» — міняти розташування точки зламу.
- Провідник між двома КМ можна також малювати і двома клацаннями ЛК: у 1 КМ і 2 КМ.
- Зміну поточного шару в процесі прокладки траси виконувати натисненням клавіші «L» або вибором в рядку станів потрібного шару. При цьому автоматично вставляється ПО і траса переводиться на інший шар.
- Ширину провідника без переривання прокладки траси міняти за допомогою рядка станів.
- Завершувати трасування провідника (до КМ виведення радіоелементу) клацанням ПК або вибором іншої команди. Завершення траси точне на КМ наголошується ромбом з перехрестям.
Прокладку трас почнемо з коротких з'єднань сигнальних ланцюгів. Для цього в рядку станів встановити шар Тор і ширину траси 0,3 мм. Першими з'єднати КМ виводів тих елементів, які стоять поряд: транзистора VT1 з конденсатором С2; котушки індуктивності І з КП резистора R3 і конденсатора R3; діода VD1 з КМ 7-го виведення роз'єму XS1.
Для прокладки цих з'єднань виконати команду Route/Manual. Після цього клацнути ЛК по КП 1-го виведення VT1, потім перемістити курсор в КП 2-го виведення С2, знов клацнути ЛК, а потім ПК. Траса буде побудована. Аналогічно побудувати решту перерахованих з'єднань.
Потім з'єднати виводи мікросхем. У мікросхемі DD1 це контактні майданчики виводів: 1-го і 2-го, 4-го і 5-го, 8-го і 9-го; 12-го і 13-го. У мікросхемі DD2 КП: 1-го і 2-го виводів, 4-го і 5-го, 9-го і 10-го; 12-го і 13-го виводів.
Для їх трасування також треба клацнути ЛК по одній КМ, потім перемістити курсор в іншу, клацнути ЛК, а потім ПК. Результат представлений на мал. 7.2.5.
Для ланцюгів живлення і заземлення ширину траси встановити 0,5 мм. З'єднати КМ 14-го виведення (живлення) мікросхеми DD2 з КМ 1-го виведення роз'єму XS1, КМ котушки індуктивності L1 з КМ 14-го виведення DD1. Ланцюг землі провести в шарі Bottom. Для цього в рядку станів вибрати шар Bottom і з'єднати КМ резистора R2 з КМ діода VD1 і конденсатора С1(мал. 7.2.6).
В процесі розводки зв'язків стає ясно, що для отримання простішого малюнка провідників необхідно частину елементів перемістити на платі на інше місце. Для цього резистор Rl пересунути в точку(40,625; 52,5), а резистор R3 — в точку (37,5; 35,0). Після цього продовжити розводку ланцюгів: КМ 6-го виведення DD1 з КМ 1-го виведення DD2, КМ 3-го виведення DD1 з КМ резистора R1, КМ конденсатора С2 з КМ резистора R1, КМ резистора R2 з КП діода VD1 і КМ транзистора VT1 з КП 7-го виведення DD1 (рис. 7.2.7).
•Наступною провести коло «Земля» (GND), яка з’єднує КМ: 4-го вивода роз’єму XS1, 7-го вивода DD2 і конденсатора CI. До мікросхеми DD2 в слої Bottom коло землі провести неможна, так як виходи DD2 планарні. Траса до них повинна підходити в слої Тор. Тому перед КМ 7-го вивода DD2 перейти, натиснувши клавішу «L», в слой Тор і завершити трасу. Потім з’єднати КМ транзистора VT1 з КМ резистора R2. Оскільки коло землі повинно бути шириною 0,5 мм, змінити її ширину. Для цього виконати команди Edit/Nets. Потім вибрати коло GND, натиснути кнопку Select (рис. 7.2.8), а потім Close.
У результаті з'явиться виділений ланцюг GND. Клацнути ПК по ній і в меню, що відкрилося, вибрати пункт Properties. У вікні, що з'явилося, в полі Width задати ширину лінії 0,5 і натиснути кнопку ОК (рис. 7.2.9).
•Провести ланцюг живлення між 6-м виведенням XS1 і 14-м виведенням DDL
- Тепер провести сигнальні ланцюги.
Для цього знов встановити ширину траси 0,3 мм і перейти на шар Тори.
Потрібно провести траси наступних ланцюгів:
- КМ транзистора VT1 з КМ 1-го виведення DD1; -- КМ конденсатора С2 з КМ 7-го виведення XS1;
- КМ 8-roDD2HKD 2-го XS1;
- КМ 8-го виведення DD1 з КМ 12-го і 13-го виводів DD1;
- КМ 9-го вувода DD1 і 13-го виведення DD2:
- КМ 10-го виведення DD1 і 3-го виведення DD1;
- КМ 3-го виведення XS1 і 6-го виведення DD2.
Оскільки в шарі Тор не проводиться ланцюг між КМ 11-го виведення DD1 і КМ 10-го виведення DD2, резистор R1 перемістити в точку (40,625; 55,0). Окрім цього, зрушити лівіше вертикальний сегмент ланцюга між КМ 8-го і 12-го виводів DD1, а потім підняти вище сегмент ланцюга між КМ 9-го виведення DD1 і КМ 13-го виведення DD2.
Тепер провести трасу між КМ 11-го виведення DD1 і 10-го виведення DD2. Останню трасу між КМ 5-го виведення DD1 і 10-го виведення DD2 в шарі Тор провести не вдається. Разом з тим виводи DD2 пленарні, отже, траса до них повинна підходити в шарі Тор. Тому від КП 10-го виведення DD2 проводити трасу спочатку в шарі Тор, а потім, натиснувши клавішу Lc, перейти в шар Bottom і завершити трасу на цьому шарі на КМ 5-го виведення DD1 (рис 7.2.10).
Після цього трасування друкарської плати завершене.
5. Треба зберегти отриманий результат проектування малюнка ПП під ім'ям «Ручне трасування». Для цього виконати команди File/Save.
7.3. Інтерактивне трасування ланцюгів друкарських плат
Для виконання інтерактивного трасування ПП засобами графічного редактора P-CAD РСВ необхідно виконати наступні процедури:
1. Командами File/Save As зберегти проект під ім'ям «Інтерактивне трасування» в компактнішому форматі Binary Files (з розширенням pcb).
2. У рядку станів вибрати верхній шар (Тор).
3. Провести ручну оптимізацію з'єднань елементів після їх розміщення на платі так, як було зроблено в розділі 7.2.3.
4. Виконати трасування друкарської плати в інтерактивному режимі (Route Interactive) з урахуванням тих же критеріїв якості трасування [4, 5]
Для цього виконати команди Route/Interactive.
- У режимі інтерактивного трасування порядок розводки провідників наступний:
- Встановити масштаб зображення так, щоб були видні вузлові точки сітки.
- Трасу починати клацанням ЛК по КМ радіоелементу або в будь-якій точці раніше прокладеної траси.
- Прокладати трасу рухом курсора з натиснутою ЛК. При цьому всі перешкоди огинаються автоматично і дотримуються допустимі зазори.
- Фіксувати прокладений сегмент траси відпуском ЛК.
- Натиснення ПК в процесі прокладки траси відкриває меню, основні команди якого наступні:
>Complete — завершення прокладки траси;
>Suspend — припинення прокладки траси із збереженням прокладеної ділянки;
>Cancel — припинення прокладки траси з відміною останнього сегменту.
- Завершувати прокладку траси відпуском ЛК в точці закінчення лінії зв'язку.
- Послідовність трасування зберегти ту ж, що і в ручному режимі.
- Спочатку трасувати короткі з'єднання сигнальних ланцюгів.
- Для цього в рядку станів встановити шар Тор і ширину траси 0,3 мм.
Перший провідник побудувати між КМ 1-го виведення транзистора VT1 і 2-го виведення конденсатора С2. Виконати процедуру побудови траси можна двома способами:
а) клацнути ЛК на КМ виведення VT1, а потім на КМ виведення С2, траса буде побудована автоматично.
б) клацнути ЛК на КМ виведення VT1 і, не відпускаючи ЛК, переміщати курсор в КМ виведення С2. При цьому траса будуватиметься у міру переміщення курсора в 2-у КМ. Відпуск ЛК в проміжних крапках фіксуватиме вже побудовані ділянки траси. Цей режим дозволяє будувати траси довільної конфігурації.
Потім аналогічно провести з'єднання між КМ:
- 1-го і 2-го виводів мікросхеми DD1;
- 4-го і 5-го виводів мікросхеми DD1;
- 12-го і 13-го виводів мікросхеми DDI;
- 4-го і 5-го виводів мікросхеми DD2;
- 9-го і 10-го виводів мікросхеми DD2;
- 12-го і 13-го виводів мікросхеми DD2;
- котушки L1, конденсатора С1 і резистора R3;
- діода VD1 і 7-го виведення роз'єму XS1;
- 8-го виведення мікросхеми DD2 і 2-го виведення роз'єму XS1;
- 6-го виведення мікросхеми DD1, 1-го і 2-го виводів мікросхеми DD2.
Після цього виконати трасування фрагментів ланцюга живлення і землі. Для цього встановити ширину провідників 0,5 мм і з'єднати КП:
- котушки L1| і 14-го виведення DD1| і
- резистора R2, діода VD1 і конденсатора О. Результат представлений на рис. 7.3.1.
• Потім побудувати наступні провідники між КМ:
- 2-го виведення транзистора VTI і 7-го виведення мікросхеми DD1;
- 14-го виведення мікросхеми DD1 і 6-го виведення роз'єму XS1;
- 7-го виведення DD2 і 4-го виведення роз'єму XS1;
- 14-го виведення мікросхеми DD2 і 1-го виведення роз'єму XS1. Далі знову побудувати сигнальні ланцюги. Тому ширину провідників задати 0,3 мм і з'єднати КМ:
- 9-го виведення DD1 і 12-го виведення DD2;
- 11-говиведення DD1 і 5-го виведення DD2
- 3-го виведення транзистора VT1 і 1-го і 2-го виводів DD1(рис. 7.3.2).
При трасуванні з'ясувалося, що для проведення подальших з'єднань резистори R1 | і R3 треба пересунути: R1 в точку з координатами (40,625; 32,5), а R3 в точку — (37,5; 35). Продовжити трасування.
З'єднати провідниками наступні КМ сигнальних ланцюгів:
- резисторів R1 і R2 з КМ конденсатора С2 і 7-го виведення роз'єму XS1;
- резистора RI і 3-го виведення мікросхеми DDL Ширину провідників вибрати 0,5 мм і провести трасу ланцюга живлення між КМ конденсатора СЛ і 2-го виведення транзистора VTI (мал. 7.3.3).
Залишилися траси складнішої конфігурації. Для них включимо режим Push Traces (відштовхування провідників, що заважають).
У цьому режимі проведемо трасу між 3-м і 10-м виводами мікросхеми DDL
Тепер перемкнемо на другий шар — Bottom і проведемо трасу між КМ 1-го виведення DD1 і резистора R3.
Оскільки вийшов достатньо складний малюнок нерозведених з'єднань, слід виконати оптимізацію. Для цього командами Utils/Optimize Nets відкрити однойменне вікно, в якому в полі Method встановити режим Auto і натиснути кнопку ОК. В результаті перестановок малюнок спростився. З'явився ще один простий ланцюг між 6-м виведенням мікросхеми DD2 і 3-м виведенням роз'єму XS1.
У рядку станів встановити шар Тори і в режимі Push Traces провести це з'єднання (рис. 7.3.4).
Нерозведеннями залишилися ще два сегменти ланцюгів.
Для проведення траси між КМ 4-го виведення мікросхеми DD1 і 10-го виведення мікросхеми DD2 спочатку встановити шар Bottom і в цьому шарі почати проводити з'єднання. Перед підключенням траси до КМ 10-го виведення мікросхеми DD2 встановити шар Тор і завершити трасу в ньому. В результаті поряд з цим КМ буде встановлено перехідний отвір.
Для побудови останнього ланцюга встановити шар Bottom і провести трасу між КМ конденсатора CI і 4-го виведення роз'єму XS1.
Трасування завершене (рис, 7,3.5).
З урахуванням названих критеріїв, отриманий результат інтерактивної розводки необхідно допрацювати в ручному режимі.
Так, до КМ 4-го виведення мікросхеми XS1 паралельно один одному в різних шарах підходять два провідники. Фрагмент ланцюга на шарі Bottom треба підняти до рівня КМ 4-го виведення роз'єму XSI. Для цього по команді Edit/Select виділити даний горизонтальний сегмент провідника і підняти його на 1,25 мм — до рівня 4-го контакту XS1.
У мікросхемі DD2 в шарі Тор провідник з КМ 5-го виводу перемістити на КМ 4-го виводу.
Резистор R2 доцільно розвернути паралельно резистору R3.
Після цього можна відредагувати ланцюг між Км R1 і R2. Для чого командами Edit/Select виділити сегменти провідника і редагувати їх до отримання простого рисунка (рис. 7.3.6).
Друкарська плата розведена в двох шарах. Зберегти отриманий результат. Для цього виконати команди File/Save.
7.4. Перевірка друкарської плати
Після розробки рисунка друкарської плати його необхідно перевірити на відповідність початковій принциповій схемі і дотримання технологічних обмежень.
Для цього виконати команди Utils/DRC. Відкриється діалогове вікно Utils Design Rule Check, в якому треба встановити прапорці у вікнах View| Report| (Виведення звіту на екран) і Annotate Errors (позначка на ПП місць помилок).
Потім задати найменування перевірок у вікнах:
> Clearance Violations — порушення зазорів;
> Netlist Violations — перевірка відповідності з'єднань провідників ПП початковим зв'язкам схеми;
> Unrouted Nets — нерозведені ланцюги
> Unconnected Pins — неприєднані виводи
> Silk Screen Violations — порушення зазорів між КМ або ПО і маркіровкою (рис. 7.4.1). Натиснути кнопку ОК.
В результаті на екран виводяться повідомлення про помилки (рис. 7.4.2). З них виходить, що в декількох місцях чотири траси проведено з порушенням зазорів. Закрити вікно Блокнот, і на екрані залишиться рисунок ПП з поміченими кружками помилками (рис. 7.4.3). Тому фрагменти цих трас відсунемо від КП.
Для цього виконати команди Edit/Select, клацнути ЛК по вертикальному фрагменту ланцюга Al, він виділиться кольором. Знов натиснути ЛК і, не відпускаючи її, змістити фрагмент управо до координати X = 63,125. Аналогічно змістити вліво вертикальний фрагмент ланцюга GND до координати X = 17,50. Потім верхній фрагмент ланцюга GND підняти вище, обігнувши КМ 8-го виведення DD1. І останньою відкоректувати ланцюг +15 V між КП 6-го виведення роз'єму і КМ 14-го виведення DD1 (рис. 7.4.4).
Повторна перевірка малюнка НІ помилок не виявила. Зберегти отриманий результат проектування малюнка ПІ. Для цього виконати команди File/Save.
Питання для самоконтролю
1. Як завантажується файл розміщення ПП?
2. Яким чином задаються установки проекту (умови проектування)?
3. Як задаються крок сітки і допустимі зазори?
4. Яким чином виконується ручна оптимізація з'єднань елементів, розміщених на платі?
5. Як проводиться ручне трасування провідника?
6. Яким чином прокладаються провідники при інтерактивному трасуванні?
7. Як задається ширина сигнальних ланцюгів, земляних шин і шин живлення?
8. Яким чином проводиться зміна шаруючи в процесі розводки провідника?
9. Якими командами виконується редагування малюнка друкарської плати?
10. Якими командами проводиться зміна ширини провідника цілого ланцюга?
11. Якими командами виконується оптимізація ланцюгів?
12. Як перевіряється відповідність розробленої плати умовам проектування?
13. Як зберегти отриманий результат?
Урок 8
Тема: Автоматичне трасування провідників друкарських плат
Мета занять — вивчення методики автоматичного трасування провідників друкарських плат програмами Quick-Route і Shape-Based Router; набуття навиків роботи з ними при рішенні задачі трасування.
Система P-CAD 2001 включає дві програми автоматичного трасування друкарських провідників, які викликаються з редактора P-CAD PCB . Це трасувальники Quick-Route і Shape-Based Router.
Програма Quick-Route реалізує сіткову технологію (Grid Based) і придатна для швидкої розробки не дуже складних ПП, включаючих не більш 4-х шарів металізації. В порівнянні з іншими ця програма менш ефективна і працює тільки в дюймовій системі.
Трасувальник Shape-Based Router заснований на безсітковій| технології (Shape-Based) і реалізує принципи оптимізації нейронних мереж. Програма призначена для трасування багатошарових ПП (до 30 шарів) з високою щільністю розміщення ЕРЕ і реалізує такі алгоритми, які прагнуть отримати 100% трасувань з'єднань. Працює програма в автоматичному, інтерактивному і ручному режимах.
8.1. Автоматичне трасування друкарських плат програмою Quick| Route|
Програма автотрасування Quick-Route розміщується у файлі Qroute.exe, який поставляється спільно з P-CAD PCB. Тому для роботи з нею треба запустити програму P-CAD РСВ. У ній відкрити файл розміщення елементів на друкарській платі, яку необхідно трасувати, — «Результат розміщення» (рис. 8.1.1). Потім виконати команди Route/Autorou-ters , по яких відкриється однойменне вікно (рис. 8.1,2), в якому вибирається програма Трасувальник і настроюються ре жими трасування.
8.1.1. Настройка режимів роботи програми
Після виконання команд Route/Autorouters для виклику програми трасувальника Quick Route треба натисненням кнопки Autorouter відкрити список трасувальників:
- Quick-Router — програма автотрасування Quick-Route;
- P-CAD Shape Route — трасувальник безсіткового типу;
- Specctra — програма Spectra в режимі трасування. Вибрати трасувальник Quick-Route. У розділі Strategy задати наступні імена файлів:
- у Strategy File (стратегія трасування) — встановити «Трас-сировка Quick Route.Str»;
- у Output PCB File (ім'я файлу вихідний ПП) — задати «Трасування Quick Route.pcb»;
- у Output Log File (протокол трасування) — «Трасування Quick Route.bg».
Для збереження параметрів конфігурації натиснути на кнопку Save (рис. 8.1.3).
Задати параметри шарів. Для цього натиснути кнопку Layers і у вікні Options Layers, що відкрилося, на закладці Layers (рис. 8.1.4) для шарів Тори і Bottom задати тип Signal (сигнальний), в полі Routing Bias (трасувати) вибрати Auto(автоматично), а для шарів Board і Top Mask — on Signal (нeсигнальний). Натиснути кнопку Clouse.
• У вікні Routing Grid (рис. 8.1.3) вибрати крок сітки 25 милий (0,625 мм), а у вікні Line Width встановити ширину провідника рівною 12 мм (0,305 мм).
• Задати стратегію трасування, Для цього натиснути на кнопку Passes (вибір проходів трасування). Відкриється вікно Pass Selection, в якому встановити прапорці у всіх пунктах. Натиснути кнопку ОК (рис, 8.1.5).
' Сформувати стиль перехідних отворів. Для цього натиснути на кнопку Via Style Відкриється вікно Options Via Style (рис. 8,1.6). За умовчанням є тільки стиль Default.
Для формування власного стилю необхідно натиснути Сору. З'явиться вікно Copy Via Style (рис. 8.1.7). У полі Via Name задати ім'я Via_l, натиснути ОК. У списку стилів перехідних отворів з'явиться новий стиль — Via_l. Необхідно виділити його кольором і натиснути на кнопку Modify (Simple). В результаті з'явиться вікно Modify Via Style (Simple). У цьому вікні в області Тур слід вказати Thru (наскрізне). В області Hole задати Diameter 40 мм (1,0 мм). У полях Width і Height записати 50 мм (1,25 мм). У полі Shape вибрати Ellipse (мал. 8.1.8). Натиснути ОК. У вікні Options Via Style двічі клацнути по стилю Via_l. Цей стиль використовуватиметься для перехідних отворів. Конфігурація автотрасувальника настроєна
Трасування друкарських плат
Для автоматичного трасування провідників натиснути кнопку Start у вікні Route Autorouters (рис. 8.1.3). Після цього виконуватиметься трасування ПП в двох шарах. Екран трасувальника Quick Route представлений на рис. 8.1.9.
В процесі трасування командами Route/Info можна проглянути поточну інформацію (рис. 8.1.10).
Отриманий результат трасування ПП представлений на рис. 8.1.11.
- Командами Route/View Log вивести на екран звіт про стратегію трасування, результатах виконання окремих її фаз і підсумкові дані проектування. Фрагмент цього файлу представлений на рис. 8.1.12.
- Програма Quick-Route дозволяє прокладати будь-які провідники. При цьому виконується перевірка електричних з'єднань провідників і зазорів. Якщо при розводці виникають помилки, ланцюг розлучається наново.
Візуальна оцінка якості розводки провідників показує що на ПП введено необгрунтовано багато перехідних отворів Їх кількість і розташування можна проглянути одновремен| ным| натисненням клавіш Ctrl + 4. На екран виводяться тільки контури ЕРЕ і перехідних отворів (рис. 8.1.13). Натиснення клавіш Ctrl + 1 виводить весь рисунок.
Отриманий результат (рис. 8.1.11) зберегти командами File/Save As під ім'ям «Результат трасування Quick».
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 73; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!