Počítačové návrhové systémy

FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Počítačové návrhové systémy

Autoři: Ing. Vítězlav Novák, Ph.D. Ing. Petr Bača, Ph.D.

Brno

2010

FEKT Vysokého učení technického v Brně

2

Obsah 1

ÚVOD ................................................................................................................................12

2

ZAŘAZENÍ PŘEDMĚTU VE STUDIJNÍM PROGRAMU........................................12 2.1 ÚVOD DO PŘEDMĚTU ..................................................................................................... 12 2.2 VSTUPNÍ TEST................................................................................................................ 12

3

ORCAD 15.7 .....................................................................................................................13 3.1 KOMPLEXNÍ NÁVRHOVÝ SYSTÉM ORCAD.................................................................... 13 3.1.1 Návrh elektronických schémat (OrCAD Capture) .................................... 14 3.1.2 Systém správy součástek (OrCAD Capture CIS) ...................................... 15 3.1.3 Simulace elektronických obvodů (PSpice A/D) ......................................... 15 3.1.4 Návrh desek plošných spojů (OrCAD Layout) .......................................... 16 3.1.5 Předvýrobní zpracování dat (GerbTool) ................................................... 17 3.1.6 Mechanický 2D editor (IntelliCAD) .......................................................... 17 3.1.7 Externí interaktivní autorouter (SPECCTRA)........................................... 17 3.2 ORCAD CAPTURE - NÁVRH SCHÉMATU ........................................................................ 19 3.2.1 Prostředí editoru ....................................................................................... 19 3.2.2 Založení projektu ....................................................................................... 22 3.2.3 Vkládání součástek .................................................................................... 24 3.2.4 Propojování součástek .............................................................................. 25 3.2.5 Editace vlastností - Property Editor.......................................................... 27 3.2.6 Strukturovaný návrh .................................................................................. 28 3.2.7 Další zpracování schématu, generování výstupních souborů ................... 31 3.2.8 Knihovny schematických značek ............................................................... 35 3.3 ORCAD LAYOUT - NÁVRH DESKY................................................................................. 39 3.3.1 Vrstvy ......................................................................................................... 40 3.3.2 Typy objektů .............................................................................................. 40 3.3.3 Tabulkový procesor ................................................................................... 40 3.3.4 Nastavení programu .................................................................................. 41 3.3.5 Prostředí OrCAD Layout .......................................................................... 49 3.3.6 Načtení netlistu .......................................................................................... 50 3.3.7 Nástrojová lišta OrCADu Layout .............................................................. 52 3.3.8 Definice obrysů DPS ................................................................................. 54 3.3.9 Rozmísťování součástek ............................................................................ 55 3.3.10 Manuální vedení spojů .............................................................................. 58 3.3.11 Vyplňované zóny a zakázané oblasti ......................................................... 64 3.3.12 Práce ve vnitřních vrstvách typu Plane ..................................................... 67 3.3.13 Opravy a změny v návrhu .......................................................................... 69 3.3.14 Kontrola návrhových pravidel .................................................................. 70 3.3.15 Výrobní podklady ...................................................................................... 72 3.3.16 Práce s knihovnami pouzder ..................................................................... 75 3.4 GERBTOOL – ZPRACOVÁNÍ VÝROBNÍCH PODKLADŦ ...................................................... 79 3.4.1 Základní funkce a ovládání ....................................................................... 79 3.4.2 Editace a úpravy........................................................................................ 82 3.4.3 Export technologických dat ....................................................................... 86

4

PADS – ÚVOD .................................................................................................................87 4.1 ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKA. ..................................................................................... 87

Počítačové návrhové systémy 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 5

ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKA PROGRAMU: ................................................................. 137 NASTAVENÍ UŢIVATELSKÉHO PROSTŘEDÍ..................................................................... 141 FUNKCE PRO MANIPULACI S OBJEKTY (SELECT, FIND, MOVE, COPY, DELETE) ............ 144 NASTAVENÍ SYSTÉMOVÝCH A NÁVRHOVÝCH PARAMETRŦ (SETUP) ............................. 147 VLOŢENÍ SOUČÁSTKY Z KNIHOVNY DO NÁVRHU .......................................................... 151 FUNKCE PRO KRESLENÍ OBJEKTŦ (DRAFTING COMMAND) ........................................... 152 FUNKCE PRO ODMĚŘOVÁNÍ MEZER A KÓTOVÁNÍ .......................................................... 159

KOMPLEXNÍ NÁVRHOVÝ SYSTÉM PRO DESKY PLOŠNÝCH SPOJŮ – PADS LAYOUT II .................................................................................................................... 163 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7

8

ZÁKLADNÍ OBRAZOVKA, USPOŘÁDÁNÍ, PŘEHLED ČÁSTÍ, UŢIVATELSKÉ PROSTŘEDÍ ..... 104 KRESLENÍ, TVORBA TEXTU (DESIGN TOOLBAR)........................................................... 113 NÁSTROJE PRO TVORBU EL. SCHÉMAT (DESIGN TOOLBAR) .......................................... 115 KNIHOVNY (LIBRARIES), TVORBA SOUČÁSTEK A SPEC. SYMBOLŦ ............................... 119 DEFINOVÁNÍ NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL (DESIGN RULES) ............................................. 126 ECO, OLE SDÍLENÍ A PŘENOS DAT MEZI SCHÉMATEM A DALŠÍMI PROGRAMY. ............ 129 GENEROVÁNÍ VÝSTUPNÍCH SOUBORŦ A HLÁŠENÍ, TVORBA DOKUMENTACE ................. 132

KOMPLEXNÍ NÁVRHOVÝ SYSTÉM PRO DESKY PLOŠNÝCH SPOJŮ – PADS LAYOUT I ..................................................................................................................... 137 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7

7

ZÁKLADNÍ PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ (SHELL)................................................................... 88 OVLÁDÁNÍ ZÁKLADNÍCH FUNKCÍ. .................................................................................. 91 KNIHOVNY (LIBRARIES) ................................................................................................ 92 DEFINOVÁNÍ NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL (DESIGN RULES, LAYER DEFINITION) ............... 95 SDÍLENÍ A PŘENOS DAT MEZI PROGRAMY, TVORBA VÝSTUPNÍCH SOUBORŦ A HLÁŠENÍ. . 99

EDITOR ELEKTRICKÝCH SCHEMAT PADS LOGIC. ....................................... 104 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7

6

3

ROZMISŤOVÁNÍ SOUČÁSTEK (PLACING PARTS)............................................................ 163 EDITACE VÝVODŦ SOUČÁSTEK, PRŦCHODŦ MEZI VRSTVAMI A PROPOJEK .................... 176 DEFINOVÁNÍ NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL (DESIGN RULES) ............................................. 179 INTERAKTIVNÍ TVORBA SPOJŦ ...................................................................................... 183 NÁSTROJE PRO KONTROLU NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL (VERIFY DESIGN TOOLS) ........... 188 ZPĚTNÁ ANOTACE MEZI SCHÉMATEM A NÁVRHEM PLOŠNÝCH SPOJŦ (ECO) ................ 191 NAPOJENÍ NA AUTOROUTERY A DALŠÍ PROGRAMY ....................................................... 193

PADS ROUTER ............................................................................................................ 196 8.1 UŢIVATELSKÉ PROSTŘEDÍ PROGRAMU, ZOBRAZENÍ DESKY/SPOJŦ, PRÁCE SE SOUBORY 196 8.2 DIALOGOVÁ OKNA ....................................................................................................... 200

9

BLUEPRINT .................................................................................................................. 207 9.1 TVORBA VÝSTUPNÍ DOKUMENTACE ............................................................................. 210 9.1.1 Tvorba nového výkresu ............................................................................ 210 9.1.2 Vložení PCB CAD souboru ...................................................................... 210 9.1.3 Paleta nástrojů Common Elements.......................................................... 211 9.2 TVORBA VÝROBNÍHO VÝKRESU ................................................................................... 211 9.2.1 Umístění vrtacího výkresu ....................................................................... 211 9.2.2 Tabulka vrtání (Drill Chart) .................................................................... 213 9.2.3 Umístění řazení vrstev (Layer Stackup) ................................................... 214 9.2.4 Editace výkresového detailu – vložení zkosení hran DPS ....................... 216 9.2.5 Automatické kótování ............................................................................... 217 9.2.6 Tvorba poznámek ..................................................................................... 218

4

FEKT Vysokého učení technického v Brně 9.3 INTERAKTIVNÍ ODKAZ – CALLOUT .............................................................................. 220 9.4 TVORBA OSAZOVACÍHO VÝKRESU .................................................................. 222 9.4.1 Tvorba výřezu .......................................................................................... 223 9.4.2 Import DXF, PDF souboru ..................................................................... 225 9.5 TVORBA UŢIVATELSKÉHO NÁVRHU ŠABLON................................................................ 226 9.5.1 Tvorba zákaznického rohového razítka s logem společnosti .................. 226 9.5.2 Hyperlinks ............................................................................................... 228 9.5.3 Tvorba seznamu součástek ...................................................................... 229 9.5.4 Okamžitá ECO anotace ........................................................................... 231 9.5.5 Varianty osazení ...................................................................................... 232 9.5.6 Uživaterlská šablona dokumentačního balíku......................................... 232 9.5.7 Publikování na webu ............................................................................... 233

10 DODATKY .....................................................................................................................234 10.1 VÝSLEDKY KONTROLNÍCH OTÁZEK A NEŘEŠENÝCH PŘÍKLADŦ ................................... 234


5

Seznam obrázků OBR. 3.1: OBR. 3.2: OBR. 3.3: OBR. 3.4: OBR. 3.5: OBR. 3.6: OBR. 3.7: OBR. 3.8: OBR. 3.9: OBR. 3.10: OBR. 3.11: OBR. 3.12: OBR. 3.13: OBR. 3.14: OBR. 3.15: OBR. 3.16: OBR. 3.17: OBR. 3.18: OBR. 3.19: OBR. 3.20: OBR. 3.21: OBR. 3.22: OBR. 3.23: OBR. 3.24: OBR. 3.25: OBR. 3.26: OBR. 3.27: OBR. 3.28: OBR. 3.29: OBR. 3.30: OBR. 3.31: OBR. 3.32: OBR. 3.33: OBR. 3.34: OBR. 3.35: OBR. 3.36: OBR. 3.37: OBR. 3.38: OBR. 3.39: OBR. 3.40: OBR. 3.41: OBR. 3.42: OBR. 3.43: OBR. 3.44: OBR. 3.45: OBR. 3.46: OBR. 3.47: OBR. 3.48:

ORCAD – PROVÁZANOST JEDNOTLIVÝCH PRODUKTŦ........................................ 13 ORCAD CAPTURE – PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ ....................................................... 14 ORCAD CAPTURECIS ....................................................................................... 15 PSPICE A/D........................................................................................................ 16 ORCAD LAYOUT ............................................................................................... 17 SPECCTRA – INTERAKTIVNÍ AUTOROUTER ...................................................... 18 ZÁKLADNÍ PROSTŘEDÍ ORCAD CAPTURE.......................................................... 19 PROJECT MANAGER ........................................................................................... 19 TOOLBAR A POPIS JEDNOTLIVÝCH TLAČÍTEK...................................................... 20 SCHEMATIC PAGE EDITOR TOOL PALETTE A POPIS JEDNOTLIVÝCH TLAČÍTEK ..... 21 ZALOŢENÍ NOVÉHO PROJEKTU............................................................................ 23 DEFINICE JMÉNA, TYPU PROJEKTU A ADRESÁŘE ................................................. 23 OKNO PROJECT MANAGER S NOVÝM PROJEKTEM .............................................. 24 PLACE PART ....................................................................................................... 24 KONTEXTOVÉ MENU ........................................................................................... 25 PROPOJOVÁNÍ POMOCÍ NÁVĚŠTÍ ......................................................................... 26 PROPOJOVÁNÍ POMOCÍ SBĚRNIC ......................................................................... 26 VKLÁDÁNÍ NAPÁJECÍCH A ZEMNICÍCH SYMBOLŦ ............................................... 27 PROPERTY EDITOR – ZÁLOŢKA PARTS ................................................................ 28 PROPERTY EDITOR – ZÁLOŢKA SCHEMATICS NETS ............................................. 28 JEDNOÚROVŇOVÝ NÁVRH - VYTVOŘENÍ NOVÉ STRÁNKY ................................... 29 TVORBA HIERARCHICKÝCH BLOKŦ A VKLÁDÁNÍ VÝVODŦ ................................. 30 VNOŘENÍ DO BLOKU A TVORBA SUBSCHÉMATU ................................................. 30 NÁSOBENÍ MOTIVŦ ............................................................................................ 31 ANOTACE - REUSE ............................................................................................. 32 ZPĚTNÁ ANOTACE .............................................................................................. 32 MATICE NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL ERC MATRIX ............................................... 33 KONTROLA NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL – KARTA DESIGN RULES CHECK .............. 34 CREATE NETLIST ............................................................................................... 34 ROZPISKA MATRIÁLU ......................................................................................... 35 NEW PART PROPERTIES ..................................................................................... 36 EDITACE SCHÉMATICKÉ ZNAČKY ....................................................................... 36 PLACE PIN A PLACE PIN ARRAY ........................................................................ 37 PŘEPÍNÁNÍ MEZI ZOBRAZENÍM SOUČÁSTKY ........................................................ 37 PRINCIP NÁVRHU DPS ....................................................................................... 39 TABULKOVÝ PROCESOR – DATABASE SPREADSHEET ......................................... 41 ZÁKLADNÍ PARAMETRY TŘÍD PŘESNOSTI 4, 5, A 6 .............................................. 42 POROVNÁNÍ TŘÍD PŘESNOSTI 4 A 5 ..................................................................... 43 DIALOGOVÁ OKNA SYSTEM SETTINGS A WORKSPACE SETTINGS ....................... 43 OKNO USER PREFERNCES .................................................................................. 45 TABULKA NASTAVENÍ BAREV ............................................................................ 45 TABULKA PRO NASTAVENÍ IZOLAČNÍCH VZDÁLENOSTÍ ...................................... 46 NASTAVENÍ VRSTEV ........................................................................................... 47 ROZMĚRY PROKOVU V JEDNOTLIVÝCH VRSTVÁCH............................................. 47 NASTAVENÍ PROKOVŦ ........................................................................................ 48 NASTAVENÍ TERMÁLNÍCH PLOŠEK ..................................................................... 49 OKNO LSESSION ................................................................................................. 49 NASTAVENÍ KNIHOVEN ...................................................................................... 50

6 OBR. 3.49: OBR. 3.50: OBR. 3.51: OBR. 3.52: OBR. 3.53: OBR. 3.54: OBR. 3.55: OBR. 3.56: OBR. 3.57: OBR. 3.58: OBR. 3.59: OBR. 3.60: OBR. 3.61: OBR. 3.62: OBR. 3.63: OBR. 3.64: OBR. 3.65: OBR. 3.66: OBR. 3.67: OBR. 3.68: OBR. 3.69: OBR. 3.70: OBR. 3.71: OBR. 3.72: OBR. 3.73: OBR. 3.74: OBR. 3.75: OBR. 3.76: OBR. 3.77: OBR. 3.78: OBR. 3.79: OBR. 3.80: OBR. 3.81: OBR. 3.82: OBR. 3.83: OBR. 3.84: OBR. 3.85: OBR. 3.86: OBR. 3.87: OBR. 3.88: OBR. 3.89: OBR. 3.90: OBR. 3.91: OBR. 3.92: OBR. 3.93: OBR. 3.94: OBR. 3.95: OBR. 3.96: OBR. 3.97:

FEKT Vysokého učení technického v Brně DIALOGOVÉ OKNO AUTOECO ........................................................................... 51 PŘÍKLAD CHYBOVÉHO HLÁŠENÍ PŘI NAČÍTÁNÍ NETLISTU ................................... 51 NÁSTROJOVÁ LIŠTA PROGRAMU LAYOUT ....................................................... 52 EDIT OBSTACLE................................................................................................. 54 NASTAVENÍ VLASTNOSTÍ SOUČÁSTEK................................................................ 55 KONTEXTOVÉ MENU BEZ VYBRANÉ SOUČÁSTKY ............................................... 56 DIALOGOVÉ OKNO COMPONENT SELECTION CRITERIA ..................................... 56 KONTEXTOVÉ MENU PŘI VYBRANÉ SOUČÁSTCE ................................................. 57 POUŢITÍ FUNKCE DESIGN REUSE ....................................................................... 58 NASTAVENÍ VLASTNOSTÍ UZLŦ .......................................................................... 59 DIALOGOVÉ OKNO EDIT NET ............................................................................. 59 POVOLENÍ VRSTEV PRO VEDENÍ KONKRÉTNÍHO SPOJE ....................................... 60 DEFINICE ŠÍŘKY SPOJE PODLE VRSTEV ............................................................... 60 DEFINICE IZOLAČNÍ VZDÁLENOSTI PODLE VRSTVY ............................................ 60 NASTAVENÍ REŢIMU VEDENÍ SPOJŦ .................................................................... 61 KONTEXTOVÉ MENU PŘI VYBRANÉM SPOJI ........................................................ 63 VIA A FREE VIA ................................................................................................. 63 ZMĚNA ŠÍŘKY SPOJE BĚHEM POKLÁDÁNÍ ........................................................... 64 VAROVNÉ HLÁŠENÍ PŘI NESTANDARDNÍ ŠÍŘCE SPOJE ......................................... 64 DODATEČNÁ ZMĚNA ŠÍŘKA SPOJE...................................................................... 64 VYLÍVÁNÍ MĚDÍ ................................................................................................. 66 POROVNÁNÍ MĚDĚNÝCH PLOCH TYPU COPPER POUR (VPRAVO) A COPPER AREA (VLEVO) .................................................................................................. 66 PŘIPOJENÍ KLASICKÝCH SOUČÁSTEK DO VRSTVY PLANE ................................... 67 PŘIPOJENÍ SMD SOUČÁSTEK ............................................................................. 68 IZOLAČNÍ PŘÍKOP VE VRSTVĚ PLANE ................................................................. 68 VYTVOŘENÍ OSTRŦVKU VE VRSTVĚ PLANE ....................................................... 69 OKNO AUTOECO .............................................................................................. 70 NASTAVENÍ KONTROLY NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL ............................................. 71 CHYBOVÉ ZNAČKY A POPIS CHYBY .................................................................... 71 TABULKA POST PROCESS A KONTEXTOVÉ MENU .............................................. 73 NASTAVENÍ PARAMETRŦ PRO VÝSTUPY ............................................................. 73 NASTAVENÍ VIDITELNOSTI A BAREV PRO RŦZNÉ TYPY OBJEKTŦ ........................ 74 GENEROVÁNÍ DALŠÍCH VÝSTUPŦ OKNEM GENERATE REPORTS ......................... 75 VÝZNAM JEDNOTLIVÝCH VRSTEV V DEFINICI PADSTACKU ................................ 76 LIBRARY MANAGER .......................................................................................... 77 UKLÁDÁNÍ POUZDER V KNIHOVNÁCH ................................................................ 77 VYHLEDÁVÁNÍ POUZDER V KNIHOVNÁCH .......................................................... 78 VYTVOŘENÍ KATALOGU A PŘÍKLAD VÝSTUPU.................................................... 78 NASTAVENÍ TISKU KATALOGU KNIHOVEN ......................................................... 79 PROSTŘEDÍ PROGRAMU GERBTOOL ................................................................... 80 NASTAVENÍ PRO IMPORT VRTACÍCH DAT ........................................................... 80 NASTAVENÍ IMPORTU GERBEROVSKÝCH DAT .................................................... 81 OKNO SELECT FILTER S VÝBĚREM CLONEK A VRTÁKŦ ...................................... 82 DIALOGOVÉ OKNO SETUP LAYER ...................................................................... 82 DIALOGOVÉ OKNO SETUP APERTURES .............................................................. 83 DIALOGOVÉ OKNO NC TOOL SETUP .................................................................. 83 POTLAČENÍ PŘESAHU SERVISNÍHO POTISKU ....................................................... 84 KAPKOVITÉ PŘECHODY PÁJECÍCH PLOŠEK ......................................................... 84 ZVĚTŠENÍ ODSTUPU NEPÁJIVÉ MASKY ............................................................... 85

Počítačové návrhové systémy OBR. 3.98: OBR. 3.99: OBR. 3.100: OBR. 4.1: OBR. 4.1: OBR. 4.2: OBR. 4.3: OBR. 4.4: OBR. 4.5: OBR. 4.6: OBR. 4.7: OBR. 4.7: OBR. 4.8: OBR. 4.9: OBR. 4.10: OBR. 4.12: OBR. 4.13: OBR. 4.14: OBR. 4.15: OBR. 4.16: OBR. 4.17: OBR. 4.18: OBR. 4.20: OBR. 4.19: OBR. 4.22: OBR. 4.19: OBR. 5.1: OBR. 5.2: OBR. 5.3: OBR. 5.4: OBR. 5.6: OBR. 5.3: OBR. 5.7: OBR. 5.3: OBR. 5.7: OBR. 5.11: OBR. 5.8: OBR. 5.13: OBR. 5.13: OBR. 5.13: OBR. 5.16: OBR. 5.13: OBR. 5.19: OBR. 5.19: OBR. 5.10: OBR. 5.22: OBR. 5.11: OBR. 5.12: OBR. 5.25:

7

ODSTRAŇOVÁNÍ NEPOUŢITÝCH PÁJECÍCH PLOŠEK ............................................. 85 PANELIZACE MOTIVŦ ......................................................................................... 85 EXPORT TECHNOLOGICKÝCH DAT ...................................................................... 86 ÚVODNÍ OBRAZOVKA PROGRAMŦ PADS LOGIC, PADS LAYOUT ...................... 87 ZÁKLADNÍ OBRAZOVKA, USPOŘÁDÁNÍ, PŘEHLED ČÁSTÍ ..................................... 89 STANDARDNÍ NÁSTROJOVÁ LIŠTA ...................................................................... 89 STAVOVÝ ŘÁDEK (STATUS BAR) ....................................................................... 89 VÝBĚROVÁ NÁSTROJOVÁ LIŠTA ......................................................................... 89 PLOVOUCÍ NÁSTROJOVÝ PANEL ......................................................................... 90 NASTAVENÍ BAREV ............................................................................................ 90 ZÁKLADNÍ KONTEXTOVÉ MENU ......................................................................... 91 NASTAVENÍ TYPU DAT PRO EXPORT ................................................................... 91 DRAFTING TOOLBOX ......................................................................................... 91 MANAŢER KNIHOVEN ......................................................................................... 93 KNIHOVNY ......................................................................................................... 94 DESIGN RULES ................................................................................................... 95 DEFAULT RULES ................................................................................................ 95 CLEARANCE ....................................................................................................... 96 ROUTING RULES ................................................................................................ 96 HISPEED RULES ................................................................................................. 96 CLASS RULES ..................................................................................................... 97 NET RULES ........................................................................................................ 97 CONDITIONAL RULE SETUP................................................................................ 98 LAYERS SETUP ................................................................................................... 98 POROVNÁNÍ DVOU SCHEMAT A VYTVOŘENÍ SOUBORU ANOTAČNÍCH ZMĚN ..... 100 SPUŠTĚNÍ PŘÍMÉ A ZPĚTNÉ ANOTACE FUNKCÍ TOOLS / PADS LAYOUT ............ 101 ZÁKLADNÍ OBRAZOVKA ................................................................................... 104 STANDARDNÍ NÁSTROJOVÁ LIŠTA .................................................................... 105 VÝBĚROVÁ NÁSTROJOVÁ LIŠTA ....................................................................... 105 STAVOVÝ ŘÁDEK ............................................................................................. 106 PLOVOUCÍ NÁSTROJOVÝ PANEL ....................................................................... 106 ZÁLOŢKA GLOBAL ........................................................................................... 107 ZÁLOŢKA DESIGN ............................................................................................ 107 ZÁLOŢKA TEXT ................................................................................................ 108 DIALOGOVÉ OKNO DISPLAY COLORS V EDITORU SCHÉMAT A MODIFIKOVANÉ OKNO EDITORU SOUČÁSTEK ............................................................................. 108 SAVE VIEW ...................................................................................................... 110 ÚPRAVA PARAMETRŦ SOUČÁSTKY ................................................................... 112 IKONY PRO TVORBU TEXTU A KRESLENÍ Z DESIGN TOOLBAR ........................... 113 IKONY PRO TVORBU ELEKTRICKÝCH SCHEMAT Z DESIGN TOOLBAR ................ 115 VLOŢENÍ SOUČÁSTKY Z KNIHOVNY .................................................................. 115 TVORBA SPOJŦ ................................................................................................. 116 IKONY PRO TVORBU A EDITACI SBĚRNIC Z DESIGN TOOLBAR .......................... 118 MANAŢER KNIHOVEN ....................................................................................... 120 MANAGE LIB LIST ........................................................................................... 121 PRACOVNÍ PLOCHA EDITORU SOUČÁSTEK ........................................................ 122 AUTOMATIZOVANÁ TVORBA SCHEMATICKÉ ZNAČKY....................................... 123 NÁSTROJOVÁ LIŠTA EDITORU SOUČÁSTEK ....................................................... 123 ZÁLOŢKA GATES ............................................................................................. 124 ROUTING RULES .............................................................................................. 127

8 OBR. 5.25: OBR. 5.13: OBR. 5.14: OBR. 5.15: OBR. 5.16: OBR. 5.17: OBR. 5.17: OBR. 5.17: OBR. 5.18: OBR. 5.19: OBR. 5.19: OBR. 6.1: OBR. 6.2: OBR. 6.3: OBR. 6.4: OBR. 6.5: OBR. 6.6: OBR. 6.8: OBR. 6.10: OBR. 6.11: OBR. 6.11: OBR. 6.12: OBR. 6.13: OBR. 6.14: OBR. 6.14: OBR. 6.14: OBR. 6.17: OBR. 6.17: OBR. 6.15: OBR. 6.16: OBR. 6.17: OBR. 6.22: OBR. 6.18: OBR. 6.19: OBR. 6.20: OBR. 6.21: OBR. 6.22: OBR. 6.23: OBR. 6.24: OBR. 6.25: OBR. 6.26: OBR. 6.27: OBR. 6.28: OBR. 6.29: OBR. 6.30: OBR. 6.31:

FEKT Vysokého učení technického v Brně NASTAVENÍ VRSTEV ........................................................................................ 128 VZHLED PRACOVNÍ PLOCHY PO ÚPRAVĚ OKEN ................................................ 130 OKNO ZÁLOŢKY SELECTION ............................................................................ 130 OKNO ZÁLOŢKY DESIGN.................................................................................. 131 OKNO ZÁLOŢKY DOCUMENT ........................................................................... 131 OKNO ZÁLOŢKY PREFERENCES ........................................................................ 131 DEFINOVÁNÍ NETLISTU ................................................................................... 133 REPORTY ......................................................................................................... 133 DIALOGOVÉ OKNO BASIC SCRIPTS ................................................................... 135 DIALOGOVÉ OKNO PRINT - OPTIONS ................................................................ 135 DIALOGOVÉ OKNO PRINT - OPTIONS ................................................................ 136 ZÁKLADNÍ OBRAZOVKA .................................................................................. 137 NÁSTROJOVÁ LIŠTA ......................................................................................... 138 PANEL DRAFTING ............................................................................................ 138 PANEL DESIGN ................................................................................................ 138 PANEL AUTODIM ............................................................................................. 138 PANEL ECO..................................................................................................... 139 NASTAVENÍ POLÁRNÍHO NÁVRHOVÉHO RASTRU .............................................. 140 DIALOGOVÉ OKNO DISPLAY COLORS SETUP ................................................... 141 NASTAVENÍ ZOBRAZENÍ PRO JEDNOTLIVÉ SÍTĚ SPOJŦ - VIEW NETS ................. 142 ULOŢENÍ DANÉHO POHLEDU ............................................................................ 143 KONTEXTOVÉ MENU ........................................................................................ 144 VÝBĚR OBJEKTU FUNKCÍ EDIT/FIND ............................................................ 145 EDIT/FILTER ................................................................................................ 146 ZÁLOŢKA GLOBAL .......................................................................................... 147 ZÁLOŢKA DESIGN............................................................................................ 148 ZÁLOŢKA ROUTING ......................................................................................... 149 ZÁLOŢKA GRIDS .............................................................................................. 149 VLOŢENÍ SOUČÁSTKY Z KNIHOVNY DO NÁVRHU .............................................. 151 NÁSTROJOVÝ PANEL DRAFTING COMMAND .................................................... 152 NASTAVENÍ PARAMETRŦ PRO KRESLENÍ SETUP/PREFERENCES – DRAFTING.... 152 KONTEXTOVÉ MENU PŘI TVORBĚ ČAR ............................................................. 153 ROZLÉVÁNÍ MĚDĚNÝCH PLOCH ....................................................................... 154 NASTAVENÍ PARAMETRŦ PRO PROPOJENÍ A ZOBRAZENÍ VÝVODŦ PŘI TVORBĚ ROZLÉVANÉ MĚDĚNÉ PLOCHY VE VNITŘNÍ VRSTVĚ ......................................... 154 NASTAVENÍ TYPU VNITŘNÍ VRSTVY ................................................................. 155 NASTAVENÍ SÍTÍ SPOJŦ PRO VNITŘNÍ ČLENĚNOU VRSTVU ................................ 156 ROZLITÍ MĚDĚNÉ PLOCHY VE VNITŘNÍ VRSTVĚ ................................................ 156 NASTAVENÍ PRO TVORBU ČLENĚNÝCH A KOMBINOVANÝCH VNITŘNÍCH VRSTEV ........................................................................................................... 156 ADD KEEPOUT DIALOG .................................................................................... 157 DIALOG ADD NEW LABEL PRO PŘIDÁNÍ DALŠÍCH ATRIBUTŦ K SOUČÁSTCE NA DESKU ........................................................................................................ 158 DVA REF.DES. NA RŦZNÝCH KRESLICÍCH VRSTVÁCH U JEDNÉ SOUČÁSTKY (PRO POTISK A PRO MONTÁŢNÍ VÝKRES) ........................................................... 158 PANEL VIEW CLEARANCE: SPOJ-SPOJ (NAHOŘE) A OBJEKT-OBJEKT (DOLE) ..... 159 PLOVOUCÍ NÁSTROJOVÝ PANEL AUTODIMENSIONING ..................................... 160 NASTAVENÍ PARAMETRŦ PRO TVORBU KÓT ..................................................... 160 NASTAVENÍ ZNAČEK PRO KÓTOVÁNÍ ............................................................... 161 NASTAVENÍ PRO TEXTOVÉ ŘETĚZCE V KÓTĚ .................................................... 161

Počítačové návrhové systémy OBR. 6.32: OBR. 7.1: OBR. 7.1: OBR. 7.2: OBR. 7.3: OBR. 7.4: OBR. 7.5: OBR. 7.6: OBR. 7.6: OBR. 7.7: OBR. 7.8: OBR. 7.9: OBR. 7.10: OBR. 7.12: OBR. 7.13: OBR. 7.14: OBR. 7.15: OBR. 7.16: OBR. 7.17: OBR. 7.18: OBR. 7.19: OBR. 7.20: OBR. 7.21: OBR. 7.22: OBR. 7.23: OBR. 7.24: OBR. 7.25: OBR. 7.26: OBR. 7.27: OBR. 7.28: OBR. 7.29: OBR. 7.30: OBR. 7.31: OBR. 7.32: OBR. 7.33: OBR. 7.34: OBR. 7.35: OBR. 7.36: OBR. 7.37: OBR. 7.38: OBR. 7.39: OBR. 8.1: OBR. 8.2: OBR. 8.3: OBR. 8.4: OBR. 8.5: OBR. 8.6: OBR. 8.7: OBR. 8.8:

9

KÓTOVÁNÍ V RUČNÍM REŢIMU.......................................................................... 162 DESIGN TOOLBAR ............................................................................................ 164 FIXACE POLOHY (GLUE) .................................................................................. 164 TVORBA SOUČÁSTKOVÝCH POLÍ ...................................................................... 165 NASTAVENÍ METODY MINIMALIZACE DÉLKY SPOJŦ PRO DANOU SÍT ................. 165 ODSOUVÁNÍ SOUČÁSTEK .................................................................................. 166 NASTAVENÍ METODY ODSOUVÁNÍ SOUČÁSTEK A SESKUPENÍ PŘI JEJICH KOLIZI 166 NASTAVENÍ KRITÉRIÍ PRO VYROVNÁNÍ............................................................. 167 ECO TOOLBAR ................................................................................................ 167 STAVOVÝ ŘÁDEK S VYJÁDŘENÍM EFEKTIVNOSTI MINIMALIZACE DÉLKY SPOJŦ 168 AUTOMATICKÉ PŘEČÍSLOVÁNÍ REFERENČNÍCH NÁZVŦ SOUČÁSTEK ................. 168 OKNO MODULU AUTOMATIC CLUSTER PLACEMENT ........................................ 169 NASTAVENI PRO TVORBU SKUPIN ..................................................................... 170 ZOBRAZENÍ SKUPIN SOUČÁSTEK V NÁVRHU - CLUSTER VIEW MODE ............... 171 KONTEXTOVÉ MENU PRO SKUPINU (CLUSTER) ................................................. 171 NASTAVENÍ PRO ROZMISŤOVÁNÍ SKUPIN .......................................................... 172 NASTAVENÍ PRO ROZMISŤOVÁNÍ SOUČÁSTEK................................................... 173 SPUŠTĚNÍ PROCESU A PRŦBĚH JEDNOTLIVÝCH ETAP ROZMISŤOVÁNÍ SOUČÁSTEK...................................................................................................... 175 DIALOGOVÉ OKNO PRO EDITACI VÝVODŦ POUZDRA SOUČÁSTKY ..................... 176 DIALOGOVÉ OKNO PRO EDITACI TVARU PRŦCHODU MEZI VRSTVAMI ............... 177 NASTAVENÍ TVARU A VELIKOST PROPOJEK A PŘÍKLAD SMD PROPOJKY .......... 178 DIALOGOVÉ OKNO PRO VOLBU A NASTAVENÍ NÁVRHOVÝCH PARAMETRŦ ....... 179 VOLBA TYPU NÁVRHOVÉHO PARAMETRU......................................................... 180 NASTAVENÍ ŠÍŘEK SPOJŦ A IZOLAČNÍCH VZDÁLENOSTÍ .................................... 180 NASTAVENÍ PRAVIDEL PRO TVORBU SPOJŦ ...................................................... 181 NASTAVENÍ SPECIÁLNÍCH PARAMETRŦ ............................................................ 181 NASTAVENÍ NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL PRO SKUPINY SPOJŦ .............................. 182 NASTAVENÍ NÁVRHOVÝCH PRAVIDEL PRO JEDNOTLIVÉ SPOJE ......................... 182 NÁSTROJE PRO TVORBU A EDITACI SPOJŦ ......................................................... 184 KONTEXTOVÉ MENU PO VÝBĚRU VODIČE ......................................................... 185 KONTEXTOVÉ MENU PO VÝBĚRU SPOJE ............................................................ 186 OKNO PRO NASTAVENÍ PŘECHODŦ (TEARDROPS)............................................. 187 VLOŢENÉ FREE VIAS (NADBYTEČNÉ VIA) ......................................................... 188 DÁVKOVÁ KONTROLA NÁVRHOVÝCH PARAMETRŦ VERIFY DESIGN ................ 189 NASTAVENÍ KONTROLY IZOLAČNÍCH VZDÁLENOSTÍ ......................................... 189 NASTAVENÍ KONTROLY ELEKTRODYNAMICKÝCH PARAMETRŦ ........................ 190 NASTAVENÍ DOPLŇUJÍCÍCH ÚDAJŦ PRO EDC ................................................... 190 PLOVOUCÍ NÁSTROJOVÝ PANEL ECO ............................................................... 191 NASTAVENÍ ZÁPISU DO ANOTAČNÍHO SOUBORU ............................................... 192 PADS ROUTER DIALOG ................................................................................... 194 PADS ROUTER – ROUTING STRATEGY ............................................................ 194 UŢIVATELSKÉ PROSTŘEDÍ PADS ROUTER ....................................................... 197 OKÉNKO “COMAND WINDOW” ......................................................................... 200 NAVIGAČNÍ OKÉNKO – KDYŢ JE VYBRÁN VÝVOD (PIN)..................................... 202 NAVIGAČNÍ OKÉNKO – KDYŢ JE VYBRÁN VIA OTVOR ....................................... 202 NAVIGAČNÍ OKÉNKO – KDYŢ JE VYBRÁNA SOUČÁSTKA ................................... 203 OKÉNKO OBJECT VIEW V PROJECT EXPLORER ................................................ 204 OKÉNKO CONTENTS V PROJECT EXPLORER ..................................................... 205 OKÉNKO INDEX V PROJECT EXPLORER ............................................................ 206

10 OBR. 8.9: OBR. 9.1: OBR. 9.2: OBR. 9.3: OBR. 9.4: OBR. 9.5: OBR. 9.6: OBR. 9.7: OBR. 9.8: OBR. 9.9: OBR. 9.10: OBR. 9.11: OBR. 9.12: OBR. 9.13: OBR. 9.14: OBR. 9.15: OBR. 9.16: OBR. 9.17: OBR. 9.18: OBR. 9.19: OBR. 9.20: OBR. 9.21: OBR. 9.22: OBR. 9.23: OBR. 9.24: OBR. 9.25: OBR. 9.26:

FEKT Vysokého učení technického v Brně OKÉNKO SEARCH V PROJECT EXPLORER ......................................................... 206 PŘÍKLAD VIDITELNÝCH PANELŦ NÁSTROJŦ ...................................................... 207 PŘEPÍNÁNÍ PALET NÁSTROJŦ ............................................................................ 208 NAVIGAČNÍ PALETA NÁSTROJŦ ........................................................................ 208 ROZVRŢENÍ HLAVNÍHO UŢIVATELSKÉHO ROZHRANNÍ...................................... 209 ÚKOLOVÉ POLE ................................................................................................ 210 ZÁLOŢKY PRACOVNÍ OBLASTI, KAŢDÁ ZÁLOŢKA SLOUŢÍ KE SPECIFICKÉ ČINNOSTI PROGRAMU ...................................................................................................... 210 EDITAČNÍ VOLBY VRTACÍHO VÝKRESU ............................................................ 212 ZÁLOŢKA PCB CAD DATA............................................................................ 212 PROCES INTERAKTIVNÍHO PŘIDÁNÍ TOLERANCÍ A MODIFIKACE VRTACÍCH SYMBOLŦ MANAŢEREM VÝROBNÍ DOKUMENTACE .......................................... 213 RŦZNÉ ŠABLONY ŘAZENÍ VRSTEV, KTERÉ LZE VE VÝKRESE POUŢÍT. ................ 214 NÁHLED VYBRANÉ ŠABLONY ŘAZENÍ VRSTEV .................................................. 214 ZÁLOŢKA DATA U ŠABLONY ŘAZENÍ VRSTEV ................................................. 215 POHLED NA VLOŢENOU ŠABLONU ŘAZENÍ VRSTEV VE VÝROBNÍM VÝKRESE .... 215 EDITACE ZKOSENÍ HRAN DPS .......................................................................... 216 PALETA NÁSTROJŦ DRAFTING SLOUŢÍCÍ KE KÓTOVÁNÍ OBJEKTŦ ..................... 217 PALETA NÁSTROJŦ NOTE BLOCK SLOUŢÍCÍ K PRÁCI S POZNÁMKAMI ............... 218 ZÁLOŢKA LINK VE VLASTNOSTECH CALLOUTU .............................................. 221 ÚVODNÍ OKNO PŘI TVORBĚ NOVÉHO OSAZOVACÍHO VÝKRESU ......................... 223 ZÁLOŢKA STYLE A PCB CAD DATA PŘI TVORBĚ VÝŘEZU .............................. 224 NASTAVENÍ ÚKOLOVÉHO POLE PŘI IMPORTU A VLASTNÍ IMPORT SOUBORŦ ..... 225 TVORBA ZÁKAZNICKÉHO RAZÍTKA................................................................... 226 ZOBRAZENÍ ŠABLON ROHOVÉHO RAZÍTKA ....................................................... 227 TVORBA HYPERLINK ODKAZU .......................................................................... 228 VLOŢENÍ NOVÉHO LISTU .................................................................................. 229 PARTS LIST MANAGER .................................................................................... 230 ECO ANOTACE ................................................................................................ 231


11

Seznam tabulek TAB. 1: TAB. 2: TAB. 3:

POPISY TLAČÍTEK HLAVNÍ NÁSTROJOVÉ LIŠTY ................................................... 20 POPISY PRO SCHEMATIC PAGE EDITOR ............................................................... 21 POPIS TLAČÍTEK NÁSTROJOVÉ LIŠTY LAYOUT ................................................. 52

12


1 Úvod Tento elektronický text je určen pro distanční formu (DiV) magisterského studijního programu Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídicí technika (EEKR). Obsahuje ucelený pohled na nejvýznamnější a u nás nečastěji pouţívané programové vybavení pro kreslení schémat a návrh desek plošných spojŧ (DPS), CADENCE OrCAD verze 15.7 a návrhový software firmy PADS – Power Logic, Power PCB a Blaze Router.

2 Zařazení předmětu ve studijním programu Předmět návrhové systémy plošných spojŧ je zařazen jako povinný oborový předmět do 1. ročníku navazujícího magisterského studia na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií. Předmět patří do studijního oboru Elektrotechnická výroba a management (EVM) v magisterském studijním programu Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídící technika. Odbornou výuku v oboru zajišťují především Ústav mikroelektroniky a Ústav elektrotechnologie. Cílem studijního oboru EVM je vychovat magistry jako vysokoškolsky vzdělané odborníky se znalostmi návrhu a technologie integrovaných obvodŧ, elektronických systémŧ a přístrojŧ pro vyuţití v nejrŧznějších oblastech elektrotechniky.

2.1 Úvod do předmětu Cílem tohoto materiálu, je seznámit studenty s komplexními návrhovými systémy CADENCE OrCAD15.7 a PADS (PADS Logic a PADS Layout včetně PADS Routeru) Neklade si za cíl podat zcela vyčerpávající informace o ovládání jednotlivých programŧ, k tomu slouţí Resource Kity jednotlivých programŧ, ale spíše umoţnit orientaci v základní struktuře blokŧ programu a získat jistotu v jednotlivých etapách návrhu desek plošných spojŧ.

2.2 Vstupní test Prerekvizitou k úspěšnému zvládnutí tohoto výukového materiálu je minimálně uţivatelská znalost práce s počítačem typu PC, respektive obsluha libovolného operačního systému z rodiny Microsoft (W98, Millenium, W2000, XP). Následující text totiţ neslouţí k prvotnímu seznámení studenta s PC, ale vysvětluje práci s vysoce expertními programy pro kreslení schémat a návrh DPS.


13

3 OrCAD 15.7 3.1 Komplexní návrhový systém ORCAD Cíle kapitoly: - základní rozdělení komplexního návrhového systému OrCAD 15.7 - stručný popis jednotlivých částí systému a návaznosti mezi nimi Návrhový systém OrCAD je další z řady rozšířených návrhových systémŧ plošných spojŧ pro profesionální pouţití. Software vyvíjí firma Cadence Design Systems, Inc. OrCAD má filosofii návrhu schématu, desek plošných spojŧ a obvodových simulací zaloţenu na samostatných produktech, přičemţ programy mezi sebou komunikují v reálném čase. Pro návrh schématu se pouţívá program OrCAD Capture, pro práci s knihovnami schématických značek a databází součástek program OrCAD Capture CIS. Obvodové simulace, ať analogových tak digitálních, se provádějí v programu PSpice A/D. Pro samotný návrh desek plošných spojŧ, práce s knihovnami pouzder součástek a výstupy pro výrobu a osazování DPS slouţí produkt OrCAD Layout. Jeho součástí je i přímý vstup pro zpracování dat do autorouteru SPECCTRA. Pro přechod mezi oběma produkty se pouţívá netlist. Produkt GerbTool slouţí pro předvýrobní zpracování dat zatímco IntelliCAD je mechanický 2D editor desky plošného spoje. Komunikace mezi jednotlivými produkty probíhá v reálném čase, coţ je obrovským kladem tohoto softwaru (např. při kliknutí na součástku ve schématu se zvýrazní její pouzdro na DPS a naopak). Dalším plusem je komfortní ovládání umoţňující práci ve více oknech, resp.ve více monitorovém systému. OrCAD Layout

OrCAD Capture, Capture CIS

IntelliCAD

SPECCTRA

GerbTool

PSpice A/D

Obr. 3.1: OrCAD – provázanost jednotlivých produktŧ Velkým plusem tohoto softwaru je velké mnoţství standardně dodávaných knihoven součástek a DEMO verze pro nekomerční vyuţití programu jen s malými omezeními: neumoţňuje ukládání knihoven s více neţ 15 poloţkami


14

mít součástky s více neţ 14-ti piny neumoţňuje ukládat změny či výsledný projekt 3.1.1

Návrh elektronických schémat (OrCAD Capture)

OrCAD Capture je program určený pro návrh elektronických schémat. Program se skládá ze tří hlavních částí: Part Editor (správa a tvorba schématických značek) - lze definovat nebo upravovat značky součástek (rezistor, kondenzátor, mikroprocesor, …) nebo symbolŧ (napájecí symbol, zem, rohové razítko). Společně s programem je dodávána knihovna obsahující více neţ 20000 součástek rŧzných druhŧ. Schematic Page Editor (návrh schématu) – tvorba vlastního elektronického schématu. Umoţňuje umísťovat schématické značky součástek, propojovat pomocí vodičŧ nebo sběrnic, popisovat součástky nebo vkládat grafické objekty. Property editor (tabulkový procesor vlastností objektŧ) – slouţí pro popis a editaci všech objektŧ umístěných ve schématu. Kaţdá součástka, uzel, vývod, port či návěští mŧţe být popsáno rŧznými parametry (Properties). Některé z nich jsou určeny pro návrh desky plošného spoje, materiálové rozpisky, aj. Pro přehlednost jsou všechny uspořádány do předem nastavených skupin – tzv.filtrŧ. Součastně s nabídkou cca 30-ti formátŧ netlistŧ je Capture editor pouţitelný pro celou řadu dalších aplikací. Tím je moţné některé parametry týkající se návrhu DPS nastavit jiţ ve schématu (souřadnice, zařazení součástek do skupin, šířku izolační vzdálenosti, aj.).

Obr. 3.2: OrCAD Capture – pracovní prostředí


15

3.1.2 Systém správy součástek (OrCAD Capture CIS) Jedná se o systém poskytování údajŧ o součástkách. Hlavní silou produktu Capture CIS je databáze součástek, která mŧţe obsahovat jednak údaje o výrobci, prodejci, ceně, objednacím čísle či katalogovém listě, ale také odkaz na schematickou značku, pouzdro nebo model pro simulaci prvku. Okno programu je rozděleno do dvou částí: CIS Explorer – prŧzkumník ICS, kde lze vidět obsah poloţek databáze a náhled schématické značky pouzdra dané součástky Part Manager – správa součástek, která nám zobrazuje informace o kaţdé součástce ve schématu. Umoţňuje provádět kontrolu součástek pouţitých ve schématu Pouţitelnost programu je i v podnikových systémech, kde CIS Explorer umoţňuje přehlednou správu součástkové základny (změny či aktualizace) nebo vytváření materiálových rozpisek, které lze exportovat do některého z kancelářských systémŧ.

Obr. 3.3: OrCAD CaptureCIS 3.1.3 Simulace elektronických obvodů (PSpice A/D) Schémata vytvořená pomocí grafického editoru Capture je moţné pouţít jak pro návrh DPS, tak i pro simulaci zapojení v programu PSpice. Výhodou této koncepce je aktuálnost informací, kde všechny návrhové či simulační změny jsou vypisovány v okně SessionLog a vyznačeny ve schématu. Pspice A/D je uţivatelsky přívětivý simulátor návrhu analogových či digitálních obvodŧ a je součástí integrovaného prostředí produktŧ skupiny OrCAD a Cadence. Jeho předchŧdce SPICE byl vyvinut v 70. letech minulého století na Kalifornské univerzitě v Berkeley a stal se programem ve veřejném uţívání. Proto na něj mohla navázat řada softwarových firem. Nejúspěšnější se stala firma MicroSim, jejíţ Pspice se stal světovým standartem v oblasti analogové a analogově-číslicové simulace. Po odkoupení firmy MicroSim společností OrCAD se stal Pspice součástí rodiny produktŧ OrCAD a bylo zdokonaleno jeho propojení se systémem Capture.


16

Pro obvodovou simulaci je potřeba pouţívat součástky, které kromě gryfického vyjádření obsahují také obvodový model. K dispozici je na 18 000 součástek ve více neţ 130 knihovnách. Pro součástky jejichţ modely nejsou k dispozici je moţné vytvořit jeho obvodový model vlastní.

Obr. 3.4: PSpice A/D 3.1.4

Návrh desek plošných spojů (OrCAD Layout)

Produkt OrCAD Layout umoţňuje vlastní návrh desek plošných spojŧ, práci s knihovnami pouzder součástek a tvorbu výstupŧ pro výrobu a osazování DPS. Zároveň je k dispozici přímé propojení na programy pro předvýrobní zpracování dat (GerbTool), mechanický 2D editor (IntelliCAD) pro tvorbu výkresové dokumentace a externí bezrastrový autorouter SPECTRA. Pro správu pouzder součástek je k dispozici tzv. Library Manager. Ten umoţňuje tvořit, editovat a organizovat pouzdra součástek v knihovnách. K dispozici je přes 60 knihoven s více neţ 3000 pouzdry pro klasickou i povrchovou montáţ. Převední nakresleného schématu do prostředí Layoutu se děje prostřednictvím netlistu. Zároveň je nutné načíst tzv. technologický soubor, který obsahuje informace o nastavení návrhu (nastavení počtu vrstev, izolačních vzdáleností, barev zobrazení, strategie autorouteru, apod.). Všechny objekty na desce plošného spoje (tzn.spoje, prokovy, texty, obrysy součástek, podstacky a další) jsou uspořádány v tabulkách (Spreadsheet), které jsou tříděny dle typu objektu a umoţňují editovat veškeré vlastnosti daných objektŧ. K fyzickému pokládání elektrických cest je moţné vyuţít jak manuální routování, tak reţimy inteligentního odsouvání jiţ poloţených spojŧ podle předem definovaných pravidel včetně interaktivního autorouteru jednoho spoje. Samozřejmostí je interní rastrový autorouter. Navíc je moţné vyuţít externí bezrastrový autorouter SPECCTRA.


17

Obr. 3.5: OrCAD Layout 3.1.5 Předvýrobní zpracování dat (GerbTool) Program načítá data vygenerovaná postprocesorem Layout pro jednotlivé vrstvy i pro souřadnicové vrtání. Tyto informace pak dále zpracovává. Umoţňuje pak tvorbu panelizace, kontrolu a úpravu technologických pravidel (např. izolačních vzdáleností), tvorbu technologického okolí apod. Výsledky pak exportuje do nejrŧznějších formátŧ (Gerber, Barco, IPC D350/356, Excellon, DXF, postscript, HPGL atd.). Za pomoci převodových filtrŧ lze načítat data i z jiných systémŧ. 3.1.6 Mechanický 2D editor (IntelliCAD) Klasický 2D editor (podobne jako např. AutoCAD) slouţící k tvorbě mechanických výkresŧ. Vstupem i výstupem jsou soubory ve formátu DXF a DWG, přičemţ pomoci formátu DXF je moţná obousměrná komunikace s prostředím OrCAD Layout. Lze zde provádět rŧzné mechanické úpravy návrhu a změny exportovat zpět. Program IntelliCAD také umoţňuje 3D zobrazení DPS v rŧzných pohledech. 3.1.7 Externí interaktivní autorouter (SPECCTRA) Produkt pro automatický, autointeraktivní i manuální návrh desky plošného spoje a to jak pro desky s nízkou i vysokou hustotou spojŧ. Pro autorouting vyuţívá výkonný, bezrastrový algoritmus umoţňující nejúčinnější vyuţití plochy desky určené k routování. Vstupní data se převádí přímo z prostředí OrCAD Layout. Ovládání routování je moţné na základě výchozího souboru povelŧ pro autorouting vytvořeného v produktu OrCAD Layout nebo dle povelŧ návrháře, volbou myší v nabídce či příkazŧ v příkazové řádce. Pokročilé funkce pro posuv či uhýbání stávajících spojŧ v reálném čase, vyhledávaní místa pro prokovy jsou výhody automatického návrhu, které ve spojení s ručním řízením umoţňují plně interaktivní návrh.

18


Obr. 3.6: SPECCTRA – interaktivní autorouter Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s základním rozdělením komplexního návrhového systému OrCAD 10, popisem jednotlivých částí a návaznostmi mezi nimi. Řešené příklady: - Popište strukturu návrhového systému OrCAD Řešení:

Kontrolní otázky a neřešené příklady: - K čemu slouží program GerbTool a jaké formáty souborů umožňuje generovat?


19

3.2 OrCAD Capture - návrh schématu Cíle kapitoly: -základní termíny při návrhu a výrobě DPS, - postupy při návrhu schématu DPS, -panel nástrojů Toolbar, Schematic Page Editor Po spuštění programu OrCAD Capture se objeví základní okno, ve kterém je moţné provádět obecné nastavování programu, stejně jako veškeré úkony související s vytvářením a editací elektrického schématu a knihoven schematických značek. Příklad základního prostředí je zobrazen na Obr. 3.7.

Obr. 3.7: Základní prostředí OrCAD Capture 3.2.1 Prostředí editoru Schematický návrh jako celek se ovládá z okna Project Manager (Obr. 3.8), které se automaticky vytvoří při otevření stávajícího projektu nebo při definování projektu nového. V tomto okně se zobrazuje struktura vlastního návrhu, který se skládá ze schématu, seznamu a definic pouţitých schematických značek, ze seznamu souborŧ s nastavením pro další zpracování schématu (například nastavení simulačních profilŧ pro PSPICE) a ze seznamu výstupních souborŧ, jako jsou například netlisty, rozpisy materiálŧ nebo výsledky simulací PSPICE. Oken Project Manager mŧţe být otevřeno více najednou a schematické značky, celé části schémat příp. i simulační profily apod. je moţné mezi těmito okny vzájemně přetahovat a kopírovat.

Obr. 3.8: Project Manager


20

Nejpouţívanější příkazy obsahuje nástrojová lišta zvaná Toolbar viz Obr. 3.9. Příkazová tlačítka jsou k dispozici v závislosti na reţimu činnosti a okamţitém stavu programu. Popisy jednotlivých tlačítek jsou uvedeny v Tab. 1.

Obr. 3.9: Toolbar a popis jednotlivých tlačítek Tab. 1:

Popisy tlačítek hlavní nástrojové lišty

Tlačítko

Název

Popis

Příkaz menu

New

Vytvoření nového dokumentu.

File→New

Open Save Print Cut

Copy

Paste Undo Redo Zoom In

Otevření existujícího návrhu nebo knihovny Uloţení schematické stránky nebo značky. Tisk aktivní schematické Stránky nebo značky. Vyříznutí vybraného objetu z dokumentu a jeho umístění do clipboardu Zkopírování vybraného objetu z dokumentu do clipboardu Umístění obsahu clipboardu do dokumentu v místě kurzoru Zrušení provedení předchozího příkazu Zrušení provedení příkazu undo Zvětšení měřítka zobrazení

File→Open File→Save File→Print Edit→Cut

Edit→Copy

Edit→Paste Edit→Undo Edit→Redo

View→Zoom In View→Zoom Zoom Out Zmenšení měřítka zobrazení Out View→Zoom Zoom Area Zobrazení vybraného okna Area View→Zoom Zoom All Zobrazení celého dokumentu All Očíslování součástek vybra- Tools→Annotat Annotate ných schematických stránek e Back Zpětná anotace vybraných Tools→Back Annotate schematických stránek Annotate Design Kontrola návrhových praviTools→Design Rules del vybraných Rules Check Check schematických stránek Create Vytvoření netlistu vybraných Tools→Create Netlist schematických stránek Netlist


Cross Reference Bill of Materials Snap to Grid Project Manager Help

21 Vytvoření souboru kříţových odkazŧ součástek vybraných schematických stránek Vytvoření seznamu součástek pouţitých ve vybraných schematických stránkách Zapnutí-vypnutí práce v rastru Zobrazení okna Project manager aktivního schematického návrhu Nápověda

Tools→Cross Reference Tools→Bill Materials

of

Option→Snap to Grid Option→Project Manager Help

Další základní částí je Schematic Page Editor tool palette viz Obr. 3.10, který slouţí k vytváření a editaci schematických stránek. Je zde moţné vkládat schematické značky, propojovat je pomocí vodičŧ, sběrnic a návěští, definovat vlastnosti jednotlivých součástek i vodičŧ a vkládat další grafické objekty a texty.

Obr. 3.10: Schematic page editor tool palette a popis jednotlivých tlačítek

Tab. 2:

Popisy pro Schematic page editor

Tlačítko

Název

Popis

Select

Výběr jednoho objektu kliknutím. Při současném drţení CTRL výběr více objektŧ.

Part

Wire

Net alias

Bus

Vyvolání schematické značky z knihovny za účelem jejího umístění ve schématu Propojování vodičem pod úhlem 90%. Při současném drţení SHIFT pod libovolným úhlem. Umístění jména nebo sběrnice=propojování vývodŧ pomocí návěští. Kreslení sběrnicí pod úhlem 90%. Při současném drţení SHIFT pod libovolným úhlem.

Příkaz menu

Place→Part

Place→Wire

Place→Net alias

Place→Bus


22

Vodivé propojení kříţících Junction se vodičŧ a jejich odboček (puntíkem). Umístění vstupu vodiče do Bus entry sběrnice. Vyvolání schematické Power značky napájecího napětí. Vyvolání schematické Ground značky společného vodiče. Vytvoření schematické Hierarchical značky která bude Block reprezentovat subschéma. Umístění značky Hierarchical propojovacího uzlu (svorky) Port v subschématu. Umístění značky Hierarchical propojovacího uzlu jako Pin vývodu na schematické značce subschématu. Umístění Off Page svorky, Off-Page kterou se propojují uzly mezi Connector jednotlivými schematickými stránkami návrhu. No Connect Umístění značky nezapojeného vývodu. Line Kreslení úsečky Kreslení lomených čar pod úhlem 90%. Při současném Polyline drţení SHIFT pod libovolným úhlem. Kreslení obdélníku. Při Rectangle současném drţení SHIFT pod libovolným úhlem. Kreslení elipsy. Při Ellipse současném drţení SHIFT kreslení kruţnice. Kreslení oblouku. Při současném drţení SHIFT Arc bude zachován poloměr shodný s předchozím obloukem. Umístění textu (bez Text elektrického významu)

3.2.2

Place→Junction Place→Bus entry Place→Power Place→Ground Place→Hierarchica l Block Place→Hierarchica l Port Place→Hierarchica l Pin

Place→Off-Page Connector Place→No Connect Place→Line Place→Polyline

Place→Rectangle

Place→Ellipse

Place→Arc

Place→Text

Založení projektu

Zaloţení nového projektu provedeme tak, ţe po spuštění programu Capture zvolíme File New Project. (Obr. 3.11)


23

Obr. 3.11: Zaloţení nového projektu V následném okně (Obr. 3.12) mŧţeme zvolit jméno nového projektu (Name) a zvolíme cestu kde se budou ukládat všechny soubory, které s projektem souvisí (Location). Po stisku tlačítka Browse je moţné prohledávat existující adresářovou strukturu i vytvářet nové adresáře. Dŧleţitou volbou je zde typ nového projektu. Výběr je nutné provádět s ohledem na instalované součásti i na předpokládané zpracování schématu. Pokud například chceme provádět pouze simulace navrţeného schématu, zvolíme poloţku „ Analog or Mixed A/D“. Pokud naopak nemáme Pspice nainstalovaný, mŧţeme zvolit „PC BoardWizard“. V obou případech se pak spustí speciální funkce, zjednodušující práci s ohledem na zvolený typ. Nicméně i přesto je moţné provádět i ostatní činnosti, i kdyţ poněkud nesnadnějším zpŧsobem.

Obr. 3.12: Definice jména, typu projektu a adresáře


24

Po stisku tlačítka OK se v okně Projekt Manageru vytvoří nový projekt s příslušným názvem a jednou schématickou stránkou. Implicitně se nachází ve sloţce SCHEMATIC1 a jmenuje se PAGE1. Toto označení je moţné změnit pouţitím pravého tlačítky myši nad příslušnou sloţkou či stránkou a zvolením příkazu Rename (Obr. 3.13).

Obr. 3.13: Okno Project Manager s novým projektem 3.2.3

Vkládání součástek

Vloţení součástky do výkresu provedeme tlačítkem Part nebo příkazem z menu Place→Part, po kterém se obrazí dialogové okno Place Part viz Obr. 3.14. V tomto okně je zobrazen seznam součástek z aktuálně označené knihovny. Seznam připojených knihoven je zobrazen v části Libraries. Připojení poţadované knihovny je moţné pouţitím tlačítka Add Library, naopak odpojení knihovny provedeme tlačítkem Remove Library. Tlačítkem Part Search lze také vyhledávat zadanou součástku nejen v knihovnách zobrazených v části Libraries, ale ve všech dostupných knihovnách OrCADu. Po vybrání součástky se zobrazí její schematická značka, v části Packaging počet značek v jednom pouzdře (Parts per Pkg) a moţnost zobrazení konkrétního hradla (Part). V části Graphic mŧţeme zvolit mezi normálním (Normal) a alternativním (Convert) zobrazením značky (např. pouţití české a americké normy pro kreslení schematických značek, v případě, ţe je alternativní symbol v knihovně nadefinován).

Obr. 3.14: Place Part


25

Po potvrzení výběru se součástka přichytí ke kurzoru a levým tlačítkem ji lze umístit do výkresu. Pod pravým tlačítkem myši se skrývá kontextové menu - Obr. 3.15, kde je moţné součástku rotovat, zrcadlit, editovat její vlastnosti nebo grafické znázornění (bez vlivu na knihovnu), případně ji smazat.

Obr. 3.15: kontextové menu 3.2.4 Propojování součástek Propojování pomocí vodičů Propojování součástek lze provádět několika zpŧsoby. Nejběţnější zpŧsob je pouţití vodičŧ (Wire). Příkaz vybereme buď tlačítkem Wire v nástrojové liště nebo z menu Place→Wire. Najedeme kurzorem na místo odkud chceme táhnout vodič a kliknutím levého tlačítka umístíme počátek vodiče. Pohybem kurzoru kreslíme vodič. Jedním kliknutím levého tlačítka pokládáme jednotlivé segmenty vodiče, dvojitým kliknutím provedeme ukončení. Pro vodivé spojení kříţících se vodičŧ se pouţívá příkaz Junction. Lze ho vybrat pouţitím stejnojmenného tlačítka nebo z menu Place→Junction. Na kurzor se pak přichytí „puntík“, který je nutné umístit do místa kříţení. Propojování pomocí návěští Další moţností propojování součástek je pouţití návěští. To se vyuţívá především jako náhrada za dlouhé a nepřehledné vodiče nebo při propojování pomocí sběrnic. Z nástrojové lišty vybereme Net Alias nebo z menu Place→Net Alias. Otevře se dialogové okno (Obr. 3.16), ve kterém je moţné zapsat název návěští, případně definovat další parametry. Po stisknutí tlačítka OK je návěští přichyceno na kurzor a levým tlačítkem myši ho lze umístit k vodiči. Vodivě spojeny jsou pak vodiče se stejným návěštím. V případě, ţe návěští končí číslicí, je při vybírání dalších vodičŧ automaticky inkrementováno.


26

Obr. 3.16: Propojování pomocí návěští Propojování pomocí sběric Pouţívání sběrnic je pro jejich přehlednost vyuţíváno především v digitální technice. Sběrnice (tlačítko Bus) je grafické znázornění svazku vodičŧ, které do ní vstupují prostřednictvím vstupŧ do sběrnice (tlačítko Bus Entry). Stejně jako vodič i sběrnici je moţné pojmenovat. Bývá zvykem označování ve formátu JMENO[X..Y]. Vodičŧm sdruţeným sběrnicí pak formou návěští přiřazujeme jména JMENOX aţ JMENOY (viz. Obr. 3.17) Opět zde platí , ţe jsou propojeny vodiče, které jsou opatřeny stejným návěštím.

Obr. 3.17: Propojování pomocí sběrnic Sběrnice mají velky význam při strukturovaném návrhu, protoţe umoţňují propojení většího mnoţství vodičŧ mezi jednotlivými stránkami návrhu. Nápájenící a zemnicí symboly Další moţností propojování vodičŧ je pouţití symbolŧ napájení a zemnění. Ty se vkládají do schematu tlačítky Power a Ground, případně z menu příkazy Place→Power resp. Place→Ground (viz. Obr. 3.18). Stejně jako v případě návěští platí, ţe vodivě spojeny jsou vodiče označené stejným jménem.


27

Obr. 3.18: Vkládání napájecích a zemnicích symbolŧ Napájecí či zemnicí značku je moţné, na rozdíl od jiných schematických značek, připojit přímo k jinému vývodu součástky bez segmentu vodiče. Vzhledem k tomu, ţe tyto symboly mají pouze charakter návěští, je třeba si uvědomit, ţe neexistuje jejich fyzický ekvivalent (pájecí ploška či konektor na DPS)! 3.2.5 Editace vlastností - Property Editor Jednou z nejdŧleţitějších činností při návrhu DPS je definování vlastností součástek, spojŧ, pinŧ, případně dalších objektŧ. Především definování vlastnosti součástek a spojŧ, jako jsou jméno, hodnota, typ pouzdra, je klíčové pro tvorbu netlistu a převedení hotového schématu do prostředí pro návrh desky. K tomu slouţí Property Editor, viz Obr. 3.19, který je přístupný v kontextovém menu pod pravým tlačítkem myši nebo příkazem Edit→Properties. Nejprve je však nutné označit objekty, jejichţ vlastnosti chceme upravovat. Tabulka v kartě Parts obsahuje velké mnoţství poloţek, které jsou uspořádané podle toho, jaký je zvolený filtr. Pro návrh plošných spojŧ se pouţívají filtry Capture a Layout. Mezi základní poloţky zobrazené v tabulce patří Value (hodnota nebo typ součástky), Reference (pořadové označení součástky) a PCB Footprint (označení pouzdra). Správné vyplnění těchto poloţek je nezbytné pro přechod na návrh desky plošných spojŧ. V případě, ţe jedno pouzdro obsahuje více součástek (např. 7400 = 4 hradla NAND), lze příslušné hradlo vybrat v poloţce Designator. Další poloţky, ve kterých mohou být zaznamenány další informace o součástkách (např. cena, výrobce, objednací číslo) je moţné vytvořit a editovat po stisknutí tlačítka New.


28

Obr. 3.19: property editor – záloţka Parts

Obr. 3.20: property editor – záloţka Schematics Nets V kartě Schematics Nets Obr. 3.20 je moţné kromě jména spoje (Name) jiţ nyní definovat například typickou (Connwidth), maximální (Maxwidth) a minimální (Minwidth) šířku konkrétního spoje nebo skupiny spojŧ a nebo také přiřadit vrstvu vylívanou mědí (vrstva typu Plane) konkrétnímu uzlu (poloţka Plainlayers). 3.2.6

Strukturovaný návrh

Přestoţe pro kreslení elektrických schémat OrCAD nabízí pracovní plochu aţ o velikosti formátu A0, bývá často vhodné rozdělit návrh do menších částí. Mŧţe to být z dŧvodŧ přehlednosti návrhu, tiskového zpracování, návrhu a simulací jednotlivých funkčních blokŧ apod. OrCAD proto nabízí moţnost tvořit tzv. jednoúrovňový návrh, kdy je schéma rozděleno na několik schématických stránek a tzv. hierarchický návrh. V tomto případě je moţné vytvářet jakési funkční bloky a navrhovat jejich vnitřní strukturu. Tohoto zpŧsobu návrhu lze s úspěchem vyuţít při vícenásobném pouţívání jednoho funkčního bloku. Pak jej navrhneme pouze jednou a pomocí funkce Reuse duplikujeme jak rozmístění součástek, tak i zapojení spojŧ. Jednoúrovňový návrh (Flat Design) Jednoúrovňový návrh spočívá v rozdělení schématu na několik stránek. První stránka je vytvořena automaticky. Nachází se ve sloţce SCHEMATIC1 a implicitně se jmenuje PAGE1.


29

Novou stránku vytvoříme kliknutím pravým tlačítkem myši na sloţku se schématickými stránkami a výběrem poloţky New Page. V následném okně zadáme jméno nové stránky a tlačítkem OK potvrdíme (Obr. 3.21)

Obr. 3.21: Jednoúrovňový návrh - vytvoření nové stránky K propojení spojŧ mezi jednotlivými stránkami se pouţívá Off Page Connector. Je to v podstatě návěští, které však na rozdíl od Net Allias dovoluje propojení mezi schématickými stránkami. Opět platí, ţe pokud mají dva takové symboly stejné jméno, jsou vodiče vzájemně propojeny. V případě propojování sběrnic je vhodné pouţít pro pojmenování Off Page Connectoru stejné jméno, jako je pouţito pro sběrnici. Hierarchický návrh (Hierarchical Design) Hierarchický návrh umoţňuje v rámci schématu vytvářet funkční bloky (Hierarchical Block) a navrhovat jejich vnitřní strukturu. V rámci vnořeného schématu je moţné vytvářet opět další takovéto bloky. Propojení mezi vnitřním a nadřazeným schématem se pak provádí pomocí speciálních vývodŧ. V rámci nadřazeného bloku se označují jako Hierarchical Pin a musí mít stejné pojmenování jako symboly Hierarchical Port umístěné ve vnořeném schématu. Vytvoření hierarchických blokŧ se provádí stiskem tlačítka Hierarchical Block, po kterém se objěví dialogové okno Place Hierarchical Block (Obr. 3.22). Zde je nutné zadat jméno bloku (Reference) a zvolit typ bloku (Implementation Type). Kreslení vnitřního schématu odpovídá poloţka Schematic View. Následně je potřeba zadat Implementation Name (odpovídá hodnotě Value). V případě, ţe chceme pouţít jiţ vytvořené schéma, mŧţeme k němu nastavit cestu v poloţce Path and Filename. V části Primitive volíme jakým zpŧsobem bude vytvářen netlist s hierarchickým blokem. Pokud zvolíme No, bude se netlist vytvářet i z vnořeného schématu, v případě Yes bude hierarchický blok v netlistu zaznamenán jako „černá skříňka“. Poloţka Default znamená nastavení dle Options→Design Template. Po zvolení OK je moţné pomocí myši definovat velikost bloku a vytvořit vývody (Hierarchical Pin)(Obr. 3.22)

30


Obr. 3.22: Tvorba hierarchických blokŧ a vkládání vývodŧ Vnoření do subschématu je moţné vybráním zvoleného hierarchického bloku a příkazem Descent Hierarchy z kontextového menu (Obr. 3.23). Následně je potřeba zadat jméno schématické stránky na které se bude vnitřní schéma tvořit. Po potvrzení tlačítkem OK se otevře nová schématická stránka s jiţ vytvořenými a pojmenovanými porty. Pokud během další práce vytvoříme další hierarchické porty nebo piny, je moţné je mezi sebou propojit pomocí příkazŧ Synchronize Down resp. Up.

Obr. 3.23: Vnoření do bloku a tvorba subschématu Hierarchické bloky lze velmi dobře vyuţívat při tvorbě schémat, ve kterých se opakují shodné motivy. Pak stačí vytvořit jeden hierarchický blok a jeho vnitřní zapojení. Opakující se motivy vytvoříme nakopírováním poţadovaného počtu hierarchických blokŧ (Obr. 3.24) a správným vyuţitím funkce Anotace a Reuse.


31

Obr. 3.24: Násobení motivŧ 3.2.7 Další zpracování schématu, generování výstupních souborů Mezi další moţnosti zpracování schématu patří anotace, zpětná anotace, kontrola návrhových pravidel, tvorba netlistu a výpis součástek pouţitých ve schématu. Tyto operace lze provádět buď na celém schématu nebo na jednotlivých schématických stránkách. Příkazy jsou pouţitelné pouze v případě, ţe je aktivní okno Project Manager a v něm vybraný soubor schématického návrhu, schématická sloţka či stránka. Vygenerované soubory se pak zobrazují v okně Project Manager ve sloţce Outputs. Anotace Anotace je pojmenování součástek v popisovém poli Reference. Pomocí příkazu Tools→Annotate je moţné spustit hromadné pojmenování či přejmenování součástek. Karta Packaging je určena pro běţný návrh schématu , simulace a návrh DPS. V části Scope určíme, zda se přečíslování bude týkat celého schématu nebo jen vybrané stránky. V části Action pak nastavujeme zda pojmenujeme pouze součástky, které mají v poli Refence otazník (Incremental reference update) nebo dojde k bezpodmínečnému přejmenování všech součástek (Unconditional reference update). V části Physical Packaging je pak moţné nastavit pravidla pro vkládání dílčích schématických značek do jednoho pouzdra. V kartě Reuse je moţné nastavit přečíslování pro opakované motivy tvořené pomocí hierarchických blokŧ. V části Select schematics to mark for reuse je seznam schématických stránek, které je moţné pouţít pro opakovaný návrh. Zde vybereme ta schémata, která chceme opravdu pouţít pro opakovaný návrh (Obr. 3.25).


32

Obr. 3.25: Anotace - Reuse Zpětná anotace Pomocí zpětné anotace je moţné převádět změny provedené v návrhu DPS zpět do schématu. Kdykoliv při návrhu DPS v prostředí Layout je moţné příkazem Auto→Back Annotate vytvořit textový soubor s příponou .swp, který obsahuje seznam vlastností všech součástek a uzlŧ. Mezi tyto vlastnosti patří souřadnice umístění součástek, rotace, pouţité pouzdro, šířky spojŧ, prohozené vývody (SWAP). Ve zvláštní sekci je případné přečíslování součástek na DPS. Takto vytvořený soubor je moţné načíst v editoru schémat, čímţ se všechny tyto změny promítnou do schématu. To provedeme příkazem Tools→Back Annotate a zvolením záloţky Layout (Obr. 3.26).

Obr. 3.26: Zpětná anotace


33

Kontrola návrhových pravidel Kontrolou návrhových pravidel se rozumí kontrola povolených kombinací propojení vývodŧ. Pro definování takových kombinací slouţí tzv. matice návrhových pravidel označovaná jako ERC Matrix (viz Obr. 3.27.).

Obr. 3.27: Matice návrhových pravidel ERC Matrix Kontrola návrhových pravidel se provádí příkazem Tools→Design Rules Check. K editaci definiční matice slouţí karta ERC Matrix. Při klikání na určitém tlačítku dochází k přepínání mezi volbami Error (chyba), Warning (varování) a bez chyby. Z obrázku je patrné, ţe například spojení dvou vývodŧ typu Output bude generovat chybové hlášení (Error), nezapojený vývod pak pouze varování (Warning). V kartě Design Rules Check (Obr. 3.28) pak mŧţeme definovat, zda se bude kontrolovat celý návrh nebo jen vybraná část (Scope), které typy objektŧ se budou kontrolovat (Report), a jestli bude docházet k odstraňování jiţ existujících chybových hlášení ve schématu (Action). Po stisku tlačítka OK je vygenerován soubor s příponou .drc se seznamem chybových hlášení a chyby jsou zároveň zobrazeny ve schématu.


34

Obr. 3.28: Kontrola návrhových pravidel – karta Design Rules Check Generování netlistu Generování netlistu se spouští příkazem Tools→Create Netlist nebo tlačítkem Create Netlist, viz Obr. 3.29. V dialogovém okně Create Netlist je pak na výběr několik typŧ netlistŧ, kde je moţné zvolit konkrétní netlist pro převod do poţadovaného systému.

Obr. 3.29: Create Netlist Pro převod do programu OrCAD Layout zvolíme záloţku Layout. Zde je nutné zvolit jednotky ve kterých budeme pracovat (zpravidla se pouţívají palce - Inches) a nastavit cestu a název souboru s netlistem. V poloţce Run ECO to Layout je také moţné zapnout komunikaci schématu s plošným spojem. Po stisku tlačítka OK je vygenerován soubor s příponou .mnl, který je pak moţné načíst v programu Layout. Pokud při vytváření netlistu dojde k nějakým chybám, jsou tyto chyby vypsány v okně Session Log.


35

Pro správnou funkci netlistu je potřeba přistoupit k jeho generování aţ v okamţiku, kdy jsou v poli Reference správně označené všechny součástky a kdy všechny součástky mají správně přiřazeno pouzdro v poli PCB Footprint. Rozpiska materiálu Rozpisku pouţitých součástek lze vytvořit příkazem Tools→Bill of Materials. V dialogovém okně (Obr. 3.30) pak definujeme formát a obsah výpisu. Hlavičku definujeme v poli Header, vlastní výpis dat pak v poli Combined property string. Texty ve sloţených závorkách představují název popisového pole, texty bez závorek jsou textové řetězce, \t je značka pro tabelátor pro oddělení jednotlivých dat. V části Scope je moţné definovat zda se výpis bude týkat celého schématu (Process entire design) nebo jen vybrané schématické stránky (Process selection). Po potvrzení nastavení tlačítkem OK je vytvořen textový soubor s příponou .bom a uloţen do adresáře nastaveného v části Report. Příklad rozpisky materiálu je také na Obr. 3.30.

Obr. 3.30: Rozpiska matriálu 3.2.8 Knihovny schematických značek Program pro práci s knihovnami schematických značek se spouští příkazem File→Open/New→Library. Název knihovny a seznam jejich značek se zobrazí v Okně Project Manager. Při dvojitém kliknutí na vybranou schematickou značku se otevře okno Part Editor a zobrazí v něm její grafickou reprezentaci. V Project Manageru je moţné současně otevřít knihoven několik a mezi nimi součástky přemísťovat nebo kopírovat. Výběrem pinu nebo skupiny pinŧ a následnou volbou Edit Properties je moţné editovat vlastnosti pinŧ, Vlastnosti schematické značky je moţné upravovat příkazem Options→Part Properties. Vlastnosti celé součástky se nacházejí v tabulce Edit Part Properties, která je dostupná příkazem Options→Package Properties. Nová schematická značka se vytváří příkazem Design→New Part. Příkaz je dostupný pouze v případě, ţe je aktivní okno Project Manager a v něm pomocí myši zvýrazněný název knihovny, do které se má nová značka definovat. Program zobrazí dialogové okno New Part Properties viz Obr. 3.31, které je shodné s oknem Edit Part Properties.

36


Obr. 3.31: New Part Properties V něm je nutné nastavit následující poloţky: Name – název značky v knihovně a zároveň údaj v poli Value ve schématu Part Reference Prefix – Vzor pořadového označení součástky (např. R u odporŧ, IO u integrovaných obvodŧ atd.) PCB Footprint – název pouzdra součástky. Tento údaj je moţné vloţit aţ ve schématu. Je však velmi dŧleţitý pro převod do programu Layout. Create Convert View – volba moţnosti vytvářet alternativní schematickou značku. Parts per Package – počet značek v jednom pouzdře Package Type – nastavení, zda jsou všechny značky v pouzdře stejné (homogeneous) nebo ne (heterogeneous) Part Numbering – nastavení zpŧsobu značení jednotlivých značek z jednoho pouzdra (např. IO1A – Alphabetic, IO1-1 - Numeric) Part Number Visible – nastavení viditelnosti čísel pinŧ Part Aliases – moţnost vloţení dalších názvŧ Attach Implementation – připojení podobvodu ke schematické značce Po stisku tlačítka OK se zobrazí okno Part Editor s čárkovaně označeným tělem značky. Vně tohoto obrysu budou piny, uvnitř je moţné definovat grafickou podobu značky. Velikost obrysu je moţné měnit taţením myší. (viz. Obr. 3.32)

Obr. 3.32: Editace schématické značky


37

Piny je moţné vkládat pomocí tlačítek Place Pin nebo Place Pin Array. V dialogovém okně Obr. 3.33 je nutné definovat: Name – jméno pinu Number – číslo, odpovídající umístění v pouzdru součástky Shape – tvar pinu Type – typ pinu. Podle tohoto typu se provádí kontrola návrhových pravidel.

Obr. 3.33: Place Pin a Place Pin Array Grafická podoba značky uvnitř čárkovaně označeného těla součástky, které nebude ve schématu vidět, se realizuje pomocí pomocí tlačítek Place line, Place polyline, Place Rectangle, Place elipse, Place Arc a Place text. Pokud součástka obsahuje několik symbolŧ v jednom pouzře, je moţné je zobrazit všechny najednou pomocí příkazu View→Package. Příkazem View→Parts je moţné přepnout se zpět na zobrazení jednoho symbolu. Chceme-li zobrazit další značku v rámci jednoho pouzdra, pouţijeme příkaz View→Next Part/Previous Part. Pokud má součástka definovanou alternativní podobu je moţné ji zobrazit a editovat příkaze View→Convert.(Obr. 3.34)

Obr. 3.34: Přepínání mezi zobrazením součástky

38


Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s jednotlivými funkčními bloky programu CAPTURE. Řešené příklady: -editujte základní vlastnosti součástek ve schématu Řešení: Vybereme součástky, jejichž vlastnosti chceme editovat. To provedeme buď levým tlačítkem myši nebo příkazem Edit→Select All označíme všechy objekty ve schématu. Z kontextového menu vybereme příkaz Property Editor. Po zobrazení tabulky vlastností zvolíme záložku Parts, ve které již můžeme vyplňovat vlastnosti součástek. Protože tabulka obsahuje velké množství položek, můžeme použít filtr podle toho jaké položky cheme upravovat. Mezi nejdůležitější vlastnosti patří Value (hodnota nebo typ součástky), Reference (pořadové označení součástky) a PCB Footprint (název pouzdra) při zvoleném filtru LAYOUT a položka Reference (označení hradla v případě, že se v pozdře nachází více obvodů) při zvoleném filtru CAPTURE. Kontrolní otázky a neřešené příklady: - vyvolejte součástku z knihovny! - Co je to Netlist a k čemu slouží?


39

3.3 OrCAD Layout - návrh desky Cíle kapitoly: - Základy práce s programem OrCAD Layout - Základní nastavení programu - Seznámení s postupy při návrhu desky DPS. - Panel nástrojů Layout,načtení netlistu, pokládání spojů, vylívání oblastí mědí, výstupy pro výrobu OrCAD Layout je soubor nástrojŧ pro tvorbu desek plošných spojŧ. Obr. 3.35 znázorňuje princip návrhu.

Obr. 3.35: Princip návrhu DPS Je vidět, ţe se jedná o sloţitý proces, který se skládá z mnoha úkonŧ a krokŧ. Mezi ně patří například vytváření pouzder součástek, načítání netlistu, definice obrysŧ desky, vedení spojŧ, rozlévání měděných ploch a mnoho dalších. Pro pochopení celého procesuje nutné objasnění principu práce s vrstvami a jejich význam. Je potřeba se také seznámit se základními typy objektŧ, ze kterých se skládají DPS a pouzdra součástek.


40 3.3.1

Vrstvy

Práce v programu OrCAD Layout spočívá v umísťování rŧzných typŧ objektŧ do rŧzných typŧ vrstev. Ty mohou být určeny k vedení spojŧ, k vytváření servisního potisku, pro tvorbu motivu k nanášení pájecí pasty, atd. Mezi nejdŧleţitější vrstvy patří: TOP, BOT, PWR, GND, IN1 – IN12

vedení spojŧ

SMTOP, SMBOT

nepájivé masky (Solder Mask Top resp. Bottom)

SPTOP, SPBOT

pájecí pasta (Solder Paste Top resp. Bottom)

SSTOP, SSMBOT

servisní potisk (Silk Screen Top resp. Bottom)

ASYTOP, ASYBOT

osazovací výkres (Assembly Top resp. Bottom)

DRD

vrtací výkres (Drill Drawing)

DRL

data pro NC vrtačku (Drill)

Tento seznam není uzavřený, je moţné definovat vrstvy nové, stejně jako zpŧsob jejich vyuţití. To závisí na technologii výroby DPS a zpŧsobu osazování. 3.3.2

Typy objektů Mezi základní typy objektŧ patří: Pad – vývod pouzdra součástky v jedné vrstvě Padstack – svazek padŧ pro všechny vrstvy včetně definice vrtacího otvoru Route – spoj ve vrstvě mědi mezi dvěma pady Net – spoj ve vrstvě mědi mezi dvěma či více pady či padstacky Via – vodivý spoj mezi dvěmi či více vrstvami DPS. Definován jako padstack, slouţí však pouze k tomuto propojení a nemŧţe být přiřazen vývodu součástky Obstacle – oblast s definovanými vlastnostmi – obrys desky, obrys součástky, zakázaná oblast… Text – text na DPS Component – součástka na DPS Error marker – chybová značka

3.3.3

Tabulkový procesor

Vlastnosti všech typŧ objektŧ, stejně jako vlastnosti vrstev a všechna další nastavení programu, jsou přehledně uspořádány v tabulkách, tzv. Spreadsheets. Tyto tabulky jsou přístupné View→Database Spreadsheets. Zde je moţné nastavit vlastnosti jednomu objektu, skupinám nebo všem objektŧm současně.


41

Obr. 3.36: Tabulkový procesor – Database Spreadsheet Pro usnadnění práce není potřeba vyhledávat daný objekt v tabulce. Stačí jej vybrat v návrhu, pak zvolit <ESC> nebo <MMB> a vybrat poţadovanou tabulku. V ní pak bude vybraný objekt zvýrazněn. Zvolený objekt lze v tabulce a tím i v návrhu kopírovat, mazat nebo měnit jeho vlastnosti. Skupinu objektŧ mŧţeme vybírat za pomocí klávesy , taţením výběrového okna myší nebo pouţitím klávesy . V posledním případě program nabídne dialogové okno pro výběr objektŧ nebo skupiny. S vybranou skupinou lze pak pracovat stejně jako se samostatným objektem. 3.3.4 Nastavení programu Nastavení programu OrCAD Layout lze rozdělit do dvou částí. První se týká obecného nastavení programu, které se provádí ještě před načtením netlistu. Zde patří nastavení rastru a jednotek, barev, pouţitých vrstev, pracovní plochy, defaultních izolačních vzdáleností, typŧ prokovŧ, pracovní plochy adt. Další nastavení úzce souvisí s vedením spojŧ a provádí se aţ po načtení netlistu. Zde patří definice šířek jednotlivých spojŧ, připojení spojŧ do konkrétních vrstev apod. Existuje několik typŧ nastavovacích souborŧ, do kterých je moţné aktuální nastavení uloţit a později znovu načíst pro práci na dalším projektu. technologický soubor (.TCH, .TPL) – nastavuje propojovací strategie, vymezuje pouţité vrstvy a jejich vlastnosti, definuje prokovy a rastr. Součástí mŧţe být i obrys DPS, montáţní otvory, případně i jiné součástky. nastavení barev (.COL) – nastavení viditelnosti vrstev a jejich barev strategické soubory (.SF) – nastavují vlastnosti pouţitých vrstev, prokovy, barvy a propojovací strategie


42

postprocesy (.PPS) – nastavuje generování výstupních dat pro výrobu DPS nastavení clonek fotoplotru (.APP) Soubory s nastavením se nacházejí v adresáři ...\layout\data Lze je vytvářet tak, ţe kdykoli během práce v programu OrCAD Layout provedeme uloţení příkazem File→Save As a následně zvolíme poţadovaný typ souboru. Výjimkou je technologický soubor. Protoţe mŧţe obsahovat obrysy DPS i umístěné součástky, není vhodné jej vytvářet během práce na návrhu. Vhodnější postup je načtení stávajícího souboru příkazem File→Open, jeho editace podle našich poţadavkŧ a uloţení File→Save As a vybráni typu Template. Volání nastavovacích souborŧ se provádí příkazem File→Load. Je vhodné připravit si sady nastavovacích souborŧ pro rŧzné typy DPS (jednovrstvé, vícevrstvé...), rŧzné třídy přesnosti, postrprocesy apod. Kdykoli v prŧběhu návrhu je pak moţné zavolat a tím okamţitě přizpŧsobit návrh poţadavkŧm. 3.3.4.1 Třídy přesnosti Hned na počátku návrhu DPS je nutné si ujasnit v jaké třídě přesnosti budeme DPS vytvářet. Třídy přesnosti definují vlastnosti základních objektŧ na DPS a úzce souvisí s technologií výroby. Pŧvodně byly určené normami, v současné době si je však jednotliví výrobci korigují podle svých techologických moţností. Proto je před zahájením práce na návrhu vhodné, obrátit se přímo na konkrétního výrobce a nastavovací soubory přizpŧsobit jeho poţadavkŧm. Mezi základní poloţky pro specifikaci třidy přesnosti patří: minimální šířka spojŧ minimální izolační vzdálenost minimální velikost padŧ (závisí na prŧměru vrtacího otvoru) minimální odstup nepájivé masky Význam jednotlivých poloţek vysvětluje Obr. 3.37, Obr. 3.38 pak zobrazuje porovnání třít přesnosti 4 a 5.

Obr. 3.37: Základní parametry tříd přesnosti 4, 5, a 6


43

Obr. 3.38: Porovnání tříd přesnosti 4 a 5 3.3.4.2 Nastavení jednotek a rastrŧ Příkazem Options→System Settings vyvoláme dialogové okno System Settings pro nastavení jednotek a rastrŧ (Obr. 3.39) V části Display Units volíme jednotky pro zobrazování rastru. Na výběr máme Mils (= tisíciny palce), palce, mikrony, milimetry a centimetry. Rámeček Grids slouţí k nastavení rŧzných typŧ návrhových rastrŧ: Visible grid – rastr pro zobrazení Detail grid – rastr pro kreslení a rozmísťování objektŧ typu Obstacle a Text Place grid – rastr pro rozmísťování součástek Routing grid – rastr pro vedení spojŧ Via grid – rastr pro vkládání prokovŧ V části Rotation je moţné definovat krok pro natáčení objektŧ Tlačítko Workspace Settings slouţí k nastavení velikosti pracovní plochy pro návrh DPS.

Obr. 3.39: Dialogová okna System Settings a Workspace Settings


44

3.3.4.3 Nastavení pracovní plochy Nastavení pracovní plochy se provádí pomocí příkazu Options→User Preferences. Ten otevře dialogové okno User Preferences (Obr. 3.40), které je tvořeno čtyřmi částmi. 1. Display preferences – nastavení vlastností zobrazení pracovní plochy Enable full screen cursor – zobrazení kurzoru přes celou obrazovku Enable Auto Pan – automatické rolování obrazovky Use Opaque Graphic – aktivní vrstva vţdy nahoře Use Hollow Pads – zobrazení padŧ a prŧchodŧ jen obrysy Show 3D Effect – znázornění výšky součástek (je-li definováno)Display 2. Global preferences Activate On-Line DRC – aktivace kontroly návrhových pravidel Allow DRC Errors – povolení návrhových chyb Instantaneous Recconection Mode – reţim zobrazování propojovacích vektorŧ Allow Editing of Footprints – umoţnění editace uvnitř pouzder 3. Coopeer Pour Preferences – nastavení některých pravidel pro rozlévání mědi Enable Cooper Pour – povolení rozlévané mědi Use Fast Fill Mode – Zobrazení rozlévané mědi šrafovanou oblastí Use Pours for Connectivity – pady spojené rozlévanou mědí jiţ není potřeba propojovat ješte propojovacím vodičem 4. Miscellaneous Preferences Show Tooltips – zobrazování názvŧ tlačítek Activate Auto Tool Select Mode – podle vybraného objektu se automaticky přepíná reţim Move Free Vias With Components – přemísťování prokovŧ spolu se součástkami


45

Obr. 3.40: Okno User Prefernces 3.3.4.4 Nastavení barev Nastavení barev jednotlivých vrstev a objektŧ ve vrstvách lze nastavit příkazem Options→Colors. Zobrazí se tabulka se seznamem vrstev a objektŧ a přiřazenou barvou (Obr. 3.41) Po vybrání nějaké vrstvy či objektu a stisknutí pravého tlačítka myši dostaneme kontextové menu. Zde je moţné zvolit konkrétní barvu nebo přepínat mezi viditelností a neviditelností vrstvy či objektu (poloţka Visible<>Invisible). Po zvolení příkazu New a následném otevření dialogového okna Add Color Rule mŧţeme do definic barev přidat nastavení zobrazení další vrstvy a objektŧ v této vrstvě. Tak mŧţeme například nastavit zobrazení pájecích plošek jinou barvou neţ budou zobrazovány spoje, ačkoli se bude jednat o stejnou vrstvu.

Obr. 3.41: Tabulka nastavení barev

46


Aktuální nastavení je moţné kdykoli uloţit příkazem Save Color Setup. Tím bude vytvořen soubor s připonou .COL. Tej je naopak moţné kdykoli načíst příkazem Load Color Setup. 3.3.4.5 Nastavení izolačních vzdáleností Nastavení izolačních vzdáleností se provádí příkazem Options→Global Spacing. Otevře se tabulka (viz..Obr. 3.42), ve které mŧţeme vybrat vrstvu a v ní definovat vzdálenosti mezi šesti dvojicemi objektŧ tak, aby odpovídaly zvolené třídě přesnosti. Nastavení těchto vzdáleností se bude kontrolovat při provádění jak jednorázové tak online kontrole návrhových pravidel.

Obr. 3.42: Tabulka pro nastavení izolačních vzdáleností 3.3.4.6 Nastavení vrstev Nastavení vrstev provedeme příkazem View→Database Spreadsheet→Layers. Následně se objeví tabulka Layers se seznamem vrstev a jejich pouţitím. Po zvolení konkrétní vrstvy, skupiny vrstev nebo vlastností a stisknutím dostaneme kontextové menu. Zde je moţné zvolením příkazu Properties editovat vlastnosti zvolených vrstev. Je moţné definovat Jméno vrstvy (Layer Name), zkrácené jméno vrstvy (Layer Nickname) a zrcadlovou vrstvu (Mirror Layer). Ta je dŧleţitá pro pouţívání příkazu Oposite při rozmísťování součástek. Především je však potřeba nastavit typy jednotlivých vrstev (Layer Type). Tím je pak dáno, které vrstvy budou pouţity pro vedení spojŧ (Routing) a které pro tzv. rozlévanou měď (Plane). Vrstvy typu Plane jsou tvořeny jednolitou měděnou plochou a pouţívají se nejčastěji pro nízkoimpedanční rozvod napájecích a zemnících signálŧ. Vrstvy spojŧ, které nebudou v návrhu pouţity, je potřeba nastavit jako typ Unused. Pro neelektrické vrstvy se pouţívá typ Documentation. V těchto vrstvách se tvoří servisní potisky, osazovací a vrtatcí výkresy apod. Data pro souřadnicové vrtání se tvoří ve vrstvě typu Drill.


47

Obr. 3.43: Nastavení vrstev 3.3.4.7 Nastavení prokovŧ Příkazem View→Database Spreadsheet→Padstacks zobrazíme dialogové okno Padstacks (Obr. 3.45), ve kterém se zobrazí seznam definovaných prokovŧ a jejich tvar a velikost v kaţdé vrstvě, včetně prŧměru vrtaného otvoru. Obr. 3.44 Znázorňuje význam jednotlivých poloţek. Po zvolení příkazu Properties z kontextového menu a zobrazení dialogového okna Edit Padstacks Layer je moţné v části Pad Shape editovat nastavení tvaru prokovu v dané vrstvě. Kromě toho mŧţeme nastavit přesnou velikost (Pad Width a Pad Height), natočení (Pad Rotation) a posunutí vzhledem ke střed (X Offset a Y Offset). Zaškrtávácí políčko Flood Planes/Pours zpŧsobí potlačení pouţití termální pájecí plošky při připojení prokovu do rozlévané mědi, Large Thermal Relief naopak pouţije velkou termální plošku.

Obr. 3.44: Rozměry prokovu v jednotlivých vrstvách Prokovy mohou spojovat jak všechny vrstvy, tak i jen některé vybrané vrstvy. Pak je potřeba definovat více prokovŧ a kaţdý prokov pouze ve vrstvách, které má spojovat. Při generování výstupŧ pak budou generovány vrtací soubory pro jednotlivé vrstvy. Pro pocínování prokovŧ musí být definován i rozměr ve vrstvě nepájivé masky.

48


Obr. 3.45: Nastavení prokovŧ 3.3.4.8 Nastavení termálních plošek Termální plošky slouţí ke sníţení odvodu tepla při pájení pájecích plošek, které patří ke stejnému uzlu jako vyplňovaná zóna a jsou její součástí. Jejich vlastnosti mŧţeme definovat příkazem Options→Thermal Relief Settings. V následném dialogovém okně (Obr. 3.46) lze definovat šířku spojovacích mŧstkŧ s okolní rozlévanou plochou (Spoke Width). Šířka prstence okolo vrtacího otvoru (Annular over drill) a šířka izolačního příkopu od rozlévané měděné plochy (Isolation Width) se projeví pouze při pouţití termálních plošek ve vrstvách typu Plane. Stejným zpŧsobem lze nastavit parametry pro tzv. velkou termální plošku (Large Thermal Relief). Její pouţití lze povolit při nastavování vlastností pájecích plošek či prokovŧ (viz. Obr. 3.45).


49

Obr. 3.46: Nastavení termálních plošek 3.3.5 Prostředí OrCAD Layout Spuštěním programu LAYOUT a následným otevřením souboru s deskou plošných spojŧ se otevře základní okno programu označované jako Lsession (Obr. 3.47). Zde je moţné spouštět jednotlivé nástroje – export a import souborŧ, nástroje pro správu knihoven, vlastní návrh desky, grafický editor IntelliCAD, externí autorouter Specctra či editor gerberovských dat GerbTool.

Obr. 3.47: Okno Lsession


50 3.3.6

Načtení netlistu

Převedení schématu do programu Layout se provede načtením Netlistu vygenerovaného editorem schémat. Nejprve je nutné připojit knihovny, ve kterých se nacházejí pouzdra součástek pouţitých ve schématu. To provedeme v okně Lsession příkazem Tools→Library Manager (Obr. 3.48.). V části Libraries pomocí tlačítek Add resp. Remove mŧţeme přidávat resp. vyjímat poţadované knihovny.

Obr. 3.48: Nastavení knihoven Pro vlastní načtení netlistu zvolíme File→New v okně Lsession. Objeví se dialogové okno AutoECO (Obr. 3.49). Zde je potřeba vyplnit všechny poţadované poloţky v části File Names: Input Layuot TCH or TPL or MAX File – určení souboru s nastavením. Jedná se buď o technologický soubor nebo o soubor s jiţ existující DPS Input MNL netlist file – zvolení souboru s netlistem Output Layuot MAX file – nastavení názvu souboru s budoucí DPS V části Options je moţné nastavit zpŧsob načítání netlistu. Pro vytvoření nové DPS zvolíme AutoECO. Ostatní poloţky mají význam pro opravy stávajících návrhŧ


51

Obr. 3.49: Dialogové okno AutoECO Po stisku tlačítka Apply ECO proběhne načtení vstupních souborŧ, kontrole a vyhledání pouzder v knihovnách, přiřazování názvu uzlŧ jejich vývodŧm, případně k načtení dalších vlastností definovaných v netlistu. V případě bezchybného načtení netlistu program na pracovní plochu zobrazí všechny součástky včetně jejich propojení. Pokud dojde při načítání netlistu k chybě, program zobrazí dialogové okno s popisem chyby a nabídne moţnosti řešení (Obr. 3.50). Na závěr vygeneruje soubor s příponou .ERR se seznamem všech chyb.

Obr. 3.50: Příklad chybového hlášení při načítání netlistu


52

3.3.6.1 Nejčastější chyby při načítání netlistu AutoECO cannot find the footprint ... for component ... Knihovna s poţadovaným pouzdrem není dostupná, seznamu knihoven v okně Library Manager

tzn. není přidaná do

Ve schématu je chybně vloţen název pouzdra v poloţce PCB Footprint Disprepancies have been found between electrical package and physical footprints Nesouhlasí značení vývodŧ na schematické značce a na pouzdře součástky Je vybráno pouzdro, které má menší počet vývodŧ neţ schematická značka V obou případech program nabídne dodatečné moţnosti řešení. Tlačítkem Link existing footprint to component... je moţné dodatečně vybrat knihoven pouzder správný typ pouzdra a přiřadit jej k součástce. Tlačítko Create or modify footprint library... naproti tomu umoţňuje provést editaci knihoven a pouzder a opravit tak chyby. Je však vhodné poznamenat, ţe je lepší provést opravy přímo ve schématu, případně opravit knihovny pouzder a posléze načíst netlist znovu, aby jeho zpracování proběhlo bez chyb. 3.3.7

Nástrojová lišta OrCADu Layout

V horní části pracovního okna OrCADu Layout se nachází nástrojová lišta s tlačítky nejpouţívanějších příkazŧ a pracovních módŧ. Ve spodní části lišty se pak zobrazuje aktuální pozice kursoru a aktuální vrstva – viz Obr. 3.51. Jednotlivá tlačítka jsou popsána v Tab. 3

Obr. 3.51: Nástrojová lišta programu LAYOUT Tab. 3:

Popis tlačítek nástrojové lišty LAYOUT

Tlačítko

Název Open Save Library manager Delete Find

Popis Otevření existujícího návrhu nebo knihovny Uloţení plošného spoje nebo knihovny pouzder Otevření okna editoru pouzder součástek. Smazání vybraného objektu. Umístění kurzoru na vybraný objekt.

Edit

Zobrazení okna Edit Layer

View Spreadsheet Zoom In

Přístup k tabulkám Zvětšení měřítka zobrazení

Příkaz menu File→Open File→Save File→Library manager Edit→Delete Edit→Find Tool→Layer→Properti es View→Database Spreadsheet View→ Zoom In


53

Obstacle Tool

Zmenšení měřítka zobrazení Zobrazení celého návrhu Zobrazení informačního okna Volba reţimu práce se součástkami Volba reţimu práce s pájecími ploškami Volba reţimu práce s objekty typu Obstacle

Text Tool

Volba reţimu práce s texty

Zoom Out Zoom All Query Component Tool Pin Tool

Uţivatelské propojování mimo schéma Reţim práce s chybovými Error Tool hlášeními Nastavení barev zobrazení Color Setting vrstev a objektŧ Connection Tool

View→Zoom Out View→Zoom All View→Query Windows Tool→Component→Se lect Tool Tool→Pin→Select Tool Tool→Obstacle→Selec t Tool Tool→Text→Select Tool Tool→Connection →Select Tool Tool→Error→Select Tool Options→Colors Options→User Preferences→Activate Online DRC Options→User Preferences→Inst. Reconn. Mode

Online DRC

Zapnutí nepřetrţité kontroly návrhových pravidel

Reconnect Mode

Volba reţimu zobrazení propojovacích vektorŧ

Autopath Route Mode Shove Track Mode Edit Segment Mode Add/Edit RouteMode Refresh All Design Rule Check

Reţim vedení spojŧOptions→Route Setting automatické pokládání spojŧ Reţim vedení spojŧ Options→Route Setting s posouváním Reţim oprav existujících Options→Route Setting spojŧ Reţim prostého vedení spojŧ Options→Route Setting Nové překreslení obrazovky Provedení kontroly návrhových pravidel

Auto→Refresh→All Auto→Design Rule Check


54

3.3.8

Definice obrysů DPS

Obrysy desky se definují tlačítkem Obstacle Tool, viz. Obr. 3.52 z nástrojové lišty. Poté s kontextového menu vybereme příkaz New a v dalším kontextovém menu příkaz Properties. Zobrazí se okno Edit Obstacle.

Obr. 3.52: Edit Obstacle Zde zvolíme poloţku Obstacle Type – Board Outline a poté další parametry. Width určuje šířku čáry obrysu, Obstacle Layer vrstvu, ve které bude obrys umístěný. Zpravidla se jedná o Global Layer, která reprezentuje všechny vrstvy. Po stisku tlačítka OK je moţné pomocí definovat vlastní obrys DPS. Program přitom ve stavovém řádku zobrazuje aktuální rozměry (DX-vzdálenost od posledního bodu v ose X, DY- vzdálenost od posledního bodu v ose Y, DIST-délka úsečky, ANG-úhel s osou X). Pomocí lze z kontextové nabídky vybírat další příkazy pro kreslení: Arc – moţnost kreslení kruţnic a obloukŧ Segment – přepnutí do reţimu pro práci s celou úsečkou – vyuţívá se pro editaci jiţ existujících obrysŧ Takto vytvořené obrysy však nelze pouţít pro výrobce jako údaj o oříznutí nebo frézování DPS, ale slouţí pouze pro vymezení prostoru, kde bude program kontrolovat návrhová pravidla, rozmísťovat součástky a vést spoje. Skutečné obrysy DPS je potřeba označit pomocí speciálních ořezových značek podle poţadavkŧ výrobce.


55

3.3.9 Rozmísťování součástek Po vytvoření obrysu plošného spoje je moţné přistoupit k rozmísťování součástek. To se provádí pomocí nástroje Component Tool. Informace o všech součástkách na DPS najdeme v tabulce View Spreadsheet→Components. (Obr. 3.53)

Obr. 3.53: Nastavení vlastností součástek V kontextovém menu je moţné příkazem Properties vyvolat okno Edit Component, ve kterém je moţné nastavovat vlastnosti jednotlivých součástek.. Příkazem New je moţné přidat do návrhu novou součástku. Ta ale nebude v návrhu zapojena. Příkaz Delete zpŧsobí naopak smazání vybrané součástky. V dialogovém okně Edit Components je moţné v části Location nastavit přesné souřadnice X, Y umístění součástky a její natočení v návrhu. V řádku Reference Designator je moţné změnit referenční název součástky a tlačítkem Footprint je moţné definovat jiný typ pouzdra pro zvolenou součástku. V části Component flags je moţné zaškrtnutím patřičného políčka nastavit některé dŧleţité příznaky: Fixed – fixování součástky na dané pozici. Pro zrušení fixace je nutné toto zaškrtávací políčko odškrtnout Locked – uzamčení součástky na pozici. Při výběru součástky v návrhu program vypíše hlášení, ţe součástka je uzamčená a zeptá se jestli má toto nastavení zrušit Route Enabled – povoluje pokládaní spojŧ připojených k dané součástce Not in Netlist – součástka nebude zahrnutá v netlistu. Teto přepínač je dŧleţitý pro vkládání součástek, které nemají elektrický význam (například montáţní otvory, chladiče apod.) Pokud bychom prováděli znovunačtení neltistu a tyto objekty by příznak Not in Netlist neměly nastaven, došlo by k jejich smazání.


56

3.3.9.1 Výběr součástek Pro výběr součástek pouţijeme kontextové menu (Obr. 3.54) při zvoleném nástroji Component Tool.

Obr. 3.54: Kontextové menu bez vybrané součástky New – vyvolá novou součástku z knihovny Select Any – vyvolá okno Component Selection Criteria (Obr. 3.55). Podle poţadavkŧ zadaných v tomto okně program vybere součástku nebo skupinu součástek. Při výběru jedné součástky je pak tato unášena kurzorem, při výběru skupiny se tato zvýrazní a je připravena k dalším operacím Quene for Placement – výběr skupiny součástek dialogovým oknem Component Selection Criteria a jejich zařazení do fronty Select Next – program nabídne další součástku podle vlastního výběru, ze skupiny definované příkazem Quene for Placement. Pokud se tento výběr neprovede, program vybírá ze všech součástek v návrhu

Obr. 3.55: Dialogové okno Component Selection Criteria 3.3.9.2 Práce s vybranou součástkou Kontextové menu pro práci s vybranou součástkou je na Obr. 3.56 Properties – vyvolání dialogového okna Edit Component pro zvolenou součástku Copy – zkopírování zvolené součástky. Součástka není nikam zapojená Delete – smazání součástky z návrhu


57

Shove – odsune rozmístěné součástky a vytvoří místo pro právě unášenou součástku Rotate – rotace ve směru hod. ručiček o úhel nastavený v System Settings Opposite – umístění součástky na opačnou stranu DPS Alternate Footprint – seznam alternativních pouzder, pokud jsou definovány ve schématu v poloţce FPLIST Make – seskupení vybraných součástek do bloku Break – zrušení seskupení provedeného příkazem Make Lock – uzamčení součástky (pouze hlášení) Fix – fixování součástky, odemknutí moţné pouze v okně Edit Component (View Spreadsheet→Components) Minimize Connection – minimalizace délky spojových vektorŧ

Obr. 3.56: Kontextové menu při vybrané součástce 3.3.9.3 Technika rozmísťování Rozmísťovat součástky je moţné několika zpŧsoby: Prosté klikání na součástky s vyuţitím kontextových nabídek. Výběr konkrétních součástek příkazem Select Any Rozmísťování pomocí tabulky View Spreadsheet→Components, kde je moţné definovat přesné souřadnice umístění součástek. Vhodné pro rozmístění konektorŧ a dalších součástek s přesně definovanou polohou na DPS. Umístěnou součástku pak uzamkneme nebo fixujeme na dané pozici příkazem Lock nebo Fix. Seskupování součástek do blokŧ a rozmísťování celých skupin Opakované motivy – Reuse. Pokud v návrhu existuje větší mnoţství stejných motivŧ, je moţné rozmístit pouze jeden blok. Pouţitím funkce Auto→Design Reuse (Obr. 3.57), je moţné zkopírovat vzájemné pozice z rozmístěného bloku na ostatní. V dialogovém okně Design Reuse vybereme v části Select source


58

schematic referenční blok, který jsme jiţ rozmísltili. V části Select target schematic(s) pak vybíráme bloky, na které chceme toto rozmístění aplikovat. Po stisku tlačítka OK budou na kurzoru postupně unášeny vybrané bloky a klikáním je mŧţeme umísťovat na správné pozice

Obr. 3.57: Pouţití funkce Design Reuse 3.3.10 Manuální vedení spojů 3.3.10.1 Nastavení vlastností uzlŧ Před vlastním pokládáním spojŧ je nutné nastavit vlastnosti jednotlivých spojŧ. To je moţné pouţitím tabulky View Spreadsheet→Nets (Obr. 3.58)


59

Obr. 3.58: Nastavení vlastností uzlŧ V kontextové nabídce po vybrání uzlu lze pouţít následující příkazy: Enable/Disable – povolení a zákaz vedení spoje Change Color – změna barvy spojového vektoru Unroute Partial Track (Center Partial) – smazání spoje, který nebyl dotaţen do středu Padu Unroute – smazání spoje vybraného uzlu Unroute Unlocked Track – smazání neuzamčeného spoje Force Width by Layer – vnutí spoji šířku definovanou pro konkrétní vrstvu Force Min/Max Width – vnutí spoji šířku v případě, ţe jsou mimo definovaný rozsah Minimize Connection – minimalizace délky spojového vektoru Assign Via per Net – přiřadí typ prokovu konkrétnímu uzlu (Pokud není definováno, pouţije se VIA1)

Obr. 3.59: Dialogové okno Edit Net


60

Pokud zvolíme v kontextovém menu příkaz Properties, objeví se dialogové okno Edit Net (Obr. 3.59) Zde mŧţeme políčkem Net Name změnit stávající jméno spoje a definovat další dŧleţité vlastnosti: Routing Enabled – povolení pokládání vybraného spoje Retry Enabled – povolení přepojování vybraného spoje Share Enabled – povolení tzv. T-spoje Shove Enabled – povolení odsunutí poloţeného spoje za účelem uvolnění místa jinému spoji Weight – priorita pro návrh autorouterem Min/Conn/Max Width – minimální/doporučená/maximální šířka spoje Net Layers – nastavení vrstev pro pokládání spoje (Obr. 3.60) Width by Layer – nastavení šířky spoje v jednotlivých vrstvách (Obr. 3.61). Pokud není nastaveno, pouţije se nastavení Min/Conn/Max Width Net Reconn – nastavení zpŧsobu přepojování Net Spacing – nastavení izolačních vzdáleností vybraného uzlu pro jednotlivé vrstvy (Obr. 3.62). Pokud není nastaveno, pouţije se nastavení izolačních vzdáleností v Global Spacing

Obr. 3.60: Povolení vrstev pro vedení konkrétního spoje

Obr. 3.61: Definice šířky spoje podle vrstev

Obr. 3.62: Definice izolační vzdálenosti podle vrstvy 3.3.10.2 Reţimy vedení spojŧ Pro manuální pokládání spojŧ program nabízí čtyři reţimy:


61

Add/Edit Route Mode – prosté vedení spojŧ, spoj se pokládá přesně podle pokynŧ návrháře Edit Segment Mode – editace segmentŧ, reţim oprav Shove Track Mode – vedení spojŧ s posouváním a uhýbáním, program odsouvá existující spoj tak, aby byly splněny podmínky izolačních vzdáleností (zapíná se Online DRC) Autopath Route Mode – interaktivní autorouter jedno právě zvoleného spoje (zapíná se Online DRC) 3.3.10.3 Nastavení reţimu vedení spojŧ Nastavení jednotlivých reţimŧ vedení spojŧ lze měnit příkazem Options→Route Settings (Obr. 3.63) Pro reţimy Add/Edit Route Mode a Edit Segment Mode lze nastavit parametry: Snap to Grid Routing – spoje respektují rastr Routing Grid a Via Grid Drawing Method – libovolný úhel, 45°, pravoúhle, zaoblené rohy V reţimu Shove Track Mode lze navíc nastavit výkonnost odsouvání jiţ poloţených spojŧ (Low, Medium a High Power) Pro reţim Autopath Route Mode lze definovat tyto parametry: Suggest Vias – návrh včetně prokovŧ, jeli vypnuto hledá se cesta v jedné vrstvě Allow Off-Grig Routing – bezrastrové vedení spojŧ Shove Components – povolení odsouvání součástek Maximize 135 Corners – vedení spojŧ pod úhlem 45° Use All Via Types – pouţití všech typŧ prokovŧ, není-li povoleno pak se pouţívá pouze VIA1

Obr. 3.63: Nastavení reţimu vedení spojŧ


62

3.3.10.4 Technika vedení spojŧ Pro pokládání spojŧ vybereme nejprve mód vedení spojŧ. Nejvhodnější je reţim prostého vedení spojŧ (Add/Edit Route Mode) a pro opravy existujících spojŧ je vhodné přepínat mezi prostým vedením spojŧ a editací segmentu (Edit Segment Mode). Z rolovacího seznamu v nástrojové liště vybereme vrstvu, ve které chceme spoj pokládat. Pomocí kliknutí levým tlačítkem myši vybereme spojový vektor. V případě, ţe je vedení spoje v dané vrstvě povoleno, dojde k taţení spoje z nejbliţšího uzlu. V opačném případě program automaticky přepne vrstvu provedení spoje. Při změně směru dochází k automatickému zalamování spojŧ podle konkrétního nastavení programu. Po stisknutí levého tlačítka myši dochází k fixování segmentu spoje. V případě, ţe klikneme levým tlačítkem myši na další pájecí plošce, dojde k ukončení vedení spoje. To je také moţné provést příkazem End Command z kontextového menu. Příkaz Finish zpŧsobí automatické dotaţení spoje do pájecí plošky. Další příkazy kontextového menu (Obr. 3.64): End Command – ukončení vedení spoje Finish – automatické ukončení návrhu spoje Unroute segment – rozpojení jednoho segmentu spoje Unroute – rozpojení celého spoje Unroute Net – rozpojení všech spojŧ uzlu Copy – duplikace spojového vektoru právě pokládaného spoje Segment – přepnutí do reţimu práce se segmentem Exchange Ends – záměna koncového a počátečního bodu při vedení spoje Change Width – okamţitá změna šířky vedeného segmentu Add Via/Free Via – vloţení prokovu, vhodné pro umístění prokovu a nepokračování v pokládání spoje Lock/Unlock – uzamknutí a odemknutí spoje Tack – přepojení spojového vektoru do jiného místa téhoţ uzlu Change Via Type – změna pouţitého typu prokovu Snap to Grid – zapínání a vypínání práce v rastru při pokládání spojŧ 135/90/Curve/Any Angle Corners – metody vedení spojŧ Pro přechod do jiné vrstvy v prŧběhu pokládání spoje ukončíme vedený segment pomocí . Pomocí rolovacího seznamu z nástrojové lišty nebo přímo z klávesnice zadáním čísla označujícím danou vrstvu, vybereme novou vrstvu určenou pro vedení spojŧ. Pak jiţ pokračujeme ve vedení spoje v nové vrstvě, přičemţ program automaticky vloţí na místo přechodu mezi vrstvami prokov. V případě, ţe je zapnuto Online DRC a vypnuto Allow DRC Errors, program mezi vrstvami přechází automaticky kdykoli by došlo ke kříţení spojŧ. V případě, ţe by došlo k porušení izolačních vzdáleností, prokov vloţen nebude. Existují dva typy prokovŧ:


63

Via – prokov pro běţný přechod mezi vrstvami. Je svázán s poloţeným spojem. Pokud spojem posouváme, posouvá se i prokov, v případě smazání spoje je vymazán i prokov Free Via – je nezávislý na spoji. Pokud budeme spoj posouvat nebo ho i dokonce smaţeme, prokov zŧstane na svém místě. Pokud chceme takový prokov editovat, musíme jej přímo vybrat. V návrhu je označen zkratkou FV (Obr. 3.65). Tento typ prokovŧ se pouţívá k větvení spoje v prokovu, pro připojení SMD součástek do vnitřních vrstev typu Plane (tzv. Fanout) nebo pro propojení měděných ploch z dŧvodu větší proudové zatíţitelnosti či odvodu tepla – chlazení SMD součástek.

Obr. 3.64: Kontextové menu při vybraném spoji

Obr. 3.65: Via a Free Via Jednorázovou změnu šířky spoje pro právě pokládaný spoj provedeme příkazem Change Width z kontextové nabídky nebo zvolením klávesy <W> z klávesnice. Program nabídne dialogové okno Track Width (Obr. 3.66), ve kterém je moţné zadat novou šířku spoje. Pokud nebude nová šířka odpovídat intervalu šířek spojŧ definovaných v dialogovém okně Edit Net (Obr. 3.59), program nabídne hlášení, ţe šířka spoje neodpovídá (Obr. 3.67.). Po stisku tlačítka OK ale začne pokládat spoj novou šířkou.


64

Změny šířek jiţ poloţeného spoje lze provést tak, ţe kurzor umístíme na vybraný spoj a z klávesnice zvolíme klávesu <W>. Program nabídne dialogové okno (Obr. 3.68), ve kterém mŧţeme zadat novou šířku spoje a vybrat jaké části spoje ze změna bude týkat. Lze volit mezi daným segmentem (Segment), spojem mezi dvěmi pájecími ploškami (Connection) a nebo celým uzlem (Net). V případě, ţe nová šířka nebude odpovídat intervalu šířek spojŧ, program opět nabídne hlášení (viz. Obr. 3.67) Hromadné změny šířek spojŧ lze provádět pomocí View Spreadsheet→Nets a dialogového okna Edit Net (Obr. 3.58 a Obr. 3.59). Zde je moţné předefinovat poloţky Min/Conn/Max Width a Width by Layer. Příkazem Force Min/Max Width pak vnutíme vybraným spojŧm šířku tak, aby odpovídaly intervalu Min/Conn/Max Width, Force Width by Layer změní šířku spojŧ podle nastavení Width by Layer.

Obr. 3.66: Změna šířky spoje během pokládání

Obr. 3.67: Varovné hlášení při nestandardní šířce spoje

Obr. 3.68: Dodatečná změna šířka spoje 3.3.11 Vyplňované zóny a zakázané oblasti Dŧleţitým prvkem při návrhu desek plošných spojŧ jsou rŧzné typy oblastí s definovanými vlastnostmi. To mohou být měděné plochy (pevné nebo tvořené rozlévanou měďí) nebo naopak zakázané oblasti pro měď, pro rozmísťování součástek či pro vedení spojŧ apod. Všechny tyto oblasti tvoříme nástrojem Obstacle Tool a definujeme typ dané oblasti a její hranice. Po zvolení nástroje Obstacle Tool, klikneme pravým tlačítkem myši a z kontextového menu vybereme New, znovu a zvolíme příkaz Properties. Otevře se dialogové okno Edit Obstacles (Obr. 3.69), které jiţ známe z tvorby obrysŧ DPS. Zde vybereme typ oblasti, kterou chceme vytvářet a případně definujeme další vlastnosti dŧleţité pro danou oblast. Mezi nejdŧleţitější oblasti patří:


65

Rozlévaná měď – Copper Pour Pevná měděná plocha – Copper Area Plocha bez mědi – Anti-copper Zakázaná oblast pro o Vedení spojŧ – Route Keepout o Umísťování prokovŧ – Via Keepout o Další typy zakázaných oblastí. Po vybrání typu oblasti (Obstacle Type) a definování vlastností dané oblasti, stiskneme OK a pomocí definujeme vlastní obrys oblasti. Program přitom ve stavovém řádku zobrazuje aktuální rozměry (DX-vzdálenost od posledního bodu v ose X, DY- vzdálenost od posledního bodu v ose Y, DIST-délka úsečky, ANG-úhel s osou X). Pomocí lze z kontextové nabídky vybírat další příkazy pro kreslení: Arc – moţnost kreslení kruţnic a obloukŧ Segment – přepnutí do reţimu pro práci s celou úsečkou – vyuţívá se pro editaci jiţ existujících obrysŧ Příkazem End Command ukončíme kreslení obrysŧ a příkazem Refresh All z nástrojové lišty dojde překreslení oblasti. 3.3.11.1 Rozlévaná měď – Copper Pour Vyplňované tóny typu Copper Pour se pouţívají pro vyplnění volných míst na DPS a tím ke sníţení impedance. Tento typ oblasti respektuje návrhová pravidle a povolí „rozlití“ mědi pouze do míst, kde to návrhová pravidla dovolí. Zároveň je nutné definovat přiřazení k elektrickému uzlu. Pokud není definováno jinak, budou uzly k této oblasti připojené pomocí termálních plošek (viz.3.3.4.8). V dialogovém okně Edit Obstacle je moţné dále definovat: Width – šířka čáry vymezující obrys zóny Obstacle Layer – vrstva, ve které bude zóna umístěná Clearence – izolační vzdálenost mezi zónou a dalšími elektrickými objekty Z order – priorita zóny. V případě, ţe bude více zón v jednom místě, bude celá zóna s vyšším číslem. Zóna s niţším číslem bude pouze tam, kde zbude místo. Isolate all track – zpŧsobí dodrţení izolačních vzdáleností i ke spojŧm elektricky spojeným se zónou Net Attachment – specifikace uzlu, ke kterému má být zóna elektricky připojená Hatch Pattern – zpŧsob vykreslování zóny Comp Attachment – Přiřazení zóna k součástce. Při posunu součástky dojde zároveň k posunutí zóny.

66


Obr. 3.69: Vylívání mědí 3.3.11.2 Plocha bez měďi – Anti-copper Místa, která v rozlévané měděné ploše vyplněná nebudou je moţné definovat pomocí oblasti typu Anti-copper. Pouţívají se například jakou součást montáţních otvorŧ, aby nemohlo dojít ke spojení vylévané zóny s hlavičkou šroubku apod. Pro správnou funkci je nutné definovat hodnotu Z order vyšší neţ má nastavena plocha Copper Pour, která má být potlačena. 3.3.11.3 Pevná měděná plocha – Copper Area Tento typ měděné plochy vyplní nakreslené hranice bez ohledu na izolační vzdálenosti a další návrhová pravidla a překryje veškeré objekty, které se v dané vrstvě nacházejí. Nelze tak zadávat parametry Clearance ani Z order. Proto je potřeba s touto oblastí zacházet opatrně a umisťovat ji pouze do míst, kde je na DPS volné místo. Pouţívá se především pro návrh chladicích ploch.

Obr. 3.70: Porovnání měděných ploch typu Copper Pour (vpravo) a Copper Area (vlevo)


67

3.3.12 Práce ve vnitřních vrstvách typu Plane Vrstvy typu Plane jsou tvořeny jednolitou měděnou plochou a pouţívají se nejčastěji pro nízkoimpedanční rozvod napájecích a zemnících signálŧ. V těchto vrstvách není moţné vést spoje klasickým zpŧsobem. Ve většině případŧ mŧţe být ve vrstvě realizován pouze jeden uzel. Výjimka bude popsána v jedné z následujících kapitol. Součástky se připojují pomocí termálních pájecích plošek. Na rozdíl od všech ostatních vrstev jsou vrstvy Plane zobrazovány inverzně. 3.3.12.1 Připojení klasických součástek do vrstev Plane Součástky klasické montáţe se připojují do vrstev Plane automaticky, pokud uzel připojený k této součástce do této vrstvy přiřadíme. To provedeme příkazem View→Database Spreadsheet→Nets. Zde vybereme poţadovaný uzel a příkazem Properties z kontextové nabídky otevřeme okno Edit Net. Tlačítkem Net Layer zobrazíme dialogové okno Layers Enable for Routing, kde vybereme vrstvu typu Plane ve které má být daný spoj realizován. Po potvrzení a uzavření všech oken tlačítkem OK a následném překreslením obrazovky příkazem Refresh All z nástrojové lišty, dojde v příslušné vrstvě k zobrazení termálních plošek u připojených vývodŧ.

Obr. 3.71: Připojení klasických součástek do vrstvy Plane 3.3.12.2 Připojení SMD součástek do vrstev Plane Pájecí plošky součástek typu SMD neobsahují vrtaný otvor a proto je není moţné připojit do vrstev Plane přímo. Je tedy nutné vyvést z pájecí plošky krátký segment následným vloţením prokovu příkazem Add Via/Free Via z kontextové nabídky připojíme spoj do vnitřní vrstvy. Také je moţné automatické připojení SMD součástek do vrstev Plane. To provedeme příkazem Auto→Fanout→Board. Před tím je však samozřejmě nutné nastavit připojení uzlŧ do patřičné vrstvy Plane. Také je moţné nastavit strategie vkládání prokovŧ příkazem Options→Fanout Settings (Obr. 3.72).

68


Obr. 3.72: Připojení SMD součástek 3.3.12.3 Vytvoření izolačního příkopu Pomocí izolačního příkopu lze provést například rozdělení dvou zemí v rámci jednoho uzlu a jejich spojení v jednom bodě. Vyuţije se zde faktu inverzního zobrazení, tzn. ţe cokoli do vrstvy Plane dokreslíme bude ve výsledku odleptáno. Pro kreslení vyuţijeme nástroj Obstacle Tool a vytvoříme objekt Obstacle typu Detail (Obr. 3.52). Šířka čáry Width pak bude poţadovanou šířkou izolačního příkopu.

Obr. 3.73: Izolační příkop ve vrstvě Plane 3.3.12.4 Vytvoření ostrŧvku Vytvoření ostrŧvku jiného signálu ve vrstvě Plane provedeme podobným zpŧsobem, jen místo objektu Obstacle typu Detail pouţijeme typ Copper Pour. Vybereme příslušnou vrstvu a poloţkou Net Attachment vybereme, který uzel bude ostrŧvkem tvořen. Opět mŧţeme definovat šířku Width, coţ bude šířka izolační vzdálenosti ostrŧvku.


69

Obr. 3.74: Vytvoření ostrŧvku ve vrstvě Plane 3.3.13 Opravy a změny v návrhu V systému OrCAD Layout je moţné v prŧběhu návrhu provádět celou řadu oprav a změn a tyto pak zpětně promítnout do schématu vytvořeného OrCADem Capture. To se provádí tzv. zpětnou anotací. Jedná se především o přečíslování součástek a prohazování vývodŧ, hradel nebo součástek stejného typu. Přečíslování součástek – V dialogovém okně Rename Direction, které spustíme příkazem Options→Components Renaming, mŧţeme nastavit směr přečíslování součástek. Vlastní akci pak spustíme příkazem Auto→Rename Components Prohazování vývodů, hradel či součástek provádíme následujícím postupem. Zvolíme příkaz Tool→Pin (Gate nebo Component) →Select Tool a vybereme vývod (hradlo nebo součástku). Pak v kontextové nabídce svolíme příkaz Swap. Program zvýrazní ty objekty, které je moţné prohodit s námi vybraným objektem. Kliknutím na cílový objekt provedeme záměnu. Pro převedení těchto změn do schématu je nutné vygenerovat soubor zpětné anotace. To provedeme příkazem Auto→Back Annotate. Výsledný soubor bude mít příponu .SWP a bude zároveň obsahovat údaje o souřadnicích a pouzdrech součástek či vlastnostech uzlŧ. Načtení souboru zpětné anotace v systému OrCAD Capture a promítnutí změn do schématu provedeme příkazem Tools→Back Annotate (viz. kap.3.2.7). Pokud naopak provedeme změny ve schéma, lze je promítnout do návrhu DPS. Po provedení změn zapojení ve schématu je potřeba nejprve vytvořit nový netlist. Pokud je soubor se schematickým návrhem i DPS otevřen a při vygenerování netlistu je zvolena poloţka Run ECO to Layout, Layout automaticky spustí okno s informacemi o změně netlistu a moţností načtení V opačném případě je potřeba tyto změny provést ručně v úvodním okně Lsession v nabídce Tools→ECOs V obou případech se zobrazí okno AutoECO (Obr. 3.75) pro načtení netlistu, ve kterém zvolíme soubor (.MAX) s pŧvodním návrhem, nový soubor s netlistem a cestu k novému souboru s DPS. Také je nutno v poli Options vybrat nejvhodnější zpŧsob zpracování netlistu: AutoECO – přidá nebo smaţe součástky a spoje, ale nemění jejich vlastnosti


70

AutoECO/Add Only – přidá součastky a spoje, nemění jejich vlastnosti a nepouţité součástky nemaţe AutoECO/Add Override – přidá součástky a spoje, aktualizuje vlastnosti a nepouţité součástky a spoje nemaţe AutoECO/Net Attrs – nemění součástky ani spoje, pouze přenáší vlastnosti uzlŧ AutoECO/Override Attrs – změní vlastnosti součástek i uzlŧ, odstraní nepouţité AutoECO/Override Coords – umístí součástky do souřadnic, nepouţité smaţe AutoECO/Override All – změní vlastnosti součástek i uzlŧ, umístí do souřadnic, nepouţité smaţe

Obr. 3.75: Okno AutoECO 3.3.14 Kontrola návrhových pravidel Po dokončení návrhu a finálních úpravách, před tím neţ přistoupíme ke generování výrobních podkladŧ je vhodné provést kontrolu návrhových pravidel (Design Rule Check). Ta spočívá v kontrole izolačních vzdáleností spojŧ, prokovŧ a padstackŧ, šířek spojŧ, rozmístění součástek a celé řadě dalších předem nastavených pravidel. Vlastní kontrola je přístupná příkazem Auto→Design Rule Check. Tím se zobrazí dialogové okno Check Design Rule (Obr. 3.76), kde je moţné nastavit, které poloţky se budou kontrolovat: Placement Spacing Violation – kontrola rozmístění součástek, včetně kontroly výšky Route Spacing Violation – kontrola izolačních vzdáleností Net Rule Violation – kontrola dodrţení vlastností uzlŧ


71

Copper Continuity Violations – správnost připojení měděných ploch Via Location Violation – kontrola izolačních vzdáleností prokovŧ Off Grid Vias – hledání prokovŧ mimo rastr Pad Exit Violations – kontrola směru připojení spojŧ k padŧm SMD Fanout Violations – kontrola připojení pomocí Fanout Test Points Violations – kontrola existence testovacích bodŧ pro všechny uzly Check Copper Pour – test izolačních vzdáleností rozlévaných ploch

Obr. 3.76: Nastavení kontroly návrhových pravidel Po skončení nastavení a stisku tlačítka OK, program provede kontrolu návrhových pravidel a chyby označí chybovou značkou (obr.). Popis chyby lze získat v informačním okně po zvolení nástroje Error Tool a výběru ikony Query z nástrojové lišty. Po výběru chybové značky v návrhu se zobrazí popis vybrané chyby.

Obr. 3.77: Chybové značky a popis chyby


72

Pro snadnější odstraňování chyb je vhodné pouţít nastavení Options→User Preferences, kde zvolíme poloţku Activate Online DRC a zároveň Allow DRC Errors. Program pak sice chyby sleduje, ale nebrání v práci. Chybové značky zŧstávají zobrazeny i po odstranění chyb aţ do provedení nové kontroly návrhu. Exituje také moţnost smazání chybové značky tím ţe ji vybereme a zvolíme příkaz Delete.

3.3.15 Výrobní podklady Neméně dŧleţitá jako vlastní návrh DPS je tvorba podkladŧ pro výrobu DPS, generování dat pro osazení a tvorby výrobní dokumentace. Pro výrobu DPS jsou dŧleţité následující údaje: Motivy jednotlivých vrstev vodivých spojŧ (TOP, BOT, GND, PWR, IN1..IN12) Motivy pro nepájivé masky (SMTOP, SMBOT) Motivy pro setvisní potisk (SSTOP, SSBOT) Data pro souřadnicovou vrtačku (DRILL) Před vlastní generováním výstupních dat je potřeba provést nastavení parametrŧ jednotlivých vrstev a případně upravit typy objektŧ, které budou v dané vrstbě degenerovány. Toto nastavení provedeme příkazem Options→Post Process Settings (Obr. 3.78). Otevře se tabulka Post Process, kde je moţné pomocí vybrat konkrétní vrstvu a pomocí kontextového menu a příkazu Properties provést nastavení parametrŧ pro generování této vrstvy v dialogovém okně Post Process Settings (Obr. 3.79). Kromě nastavení výstupního formátu vrstvy (Gerber RS-274D, Extended Gerber, DXF, Print Manager), lze definovat měřítko zobrazení (Scale Ratio), vycentrování na stránce (Center on Page), Zrcadlení (Mirror) a natočení motivu na stránce (Rotation). Také lze zvolit jméno výstupního souboru vyplněním poloţky File Name. Jsou přístupné také další volby: Keep Drills Holes Open - vykreslí pájecí plošky, ve kterých existuje vrtaný otvor jako prstence, kte vnitřek odpovídá prŧměru vrtáku. Pouţívá se pro domácí výrobu DPS Create Drill Files – vygeneruje zaroveň s vrstvou také vrtací soubory Overwrite Existing Files – přepíše staré soubory Enable for Post Processing – přiřadí vrstvu do dávkového zpracování příkazem Run Batch Po ukončení nastavení a stisku tlačítka OK se vrátíme zpět to tabulky Post Process. Pro zobrazení náhledu, jak by systém vrstu vygeneroval, zvolíme v kontextové nabídce příkaz Preview. Pomocí tlačítka Color Settings z nástrojového panelu je moţné nastavovat viditelnost a barvu pro rŧzné typy objektŧ. Tímto zpŧsobem lze také vygenerovat i objekty z jiné vrstvy. Například pokud bychom chtěli přidat pájecí plošky z vrstvy TOP do osazovacího výkresu ASYTOP, zvolíme při náhlednu na vrstvu ASYTOP tlačítko Color Settings a z kontextové nabídky vybereme příkaz New. V dialogovém okně Add Color Rule (Obr. 3.80) zvolíme Padstack a poloţku Layer nastavíme na TOP. Příkazem Save Color Setup uloţíme nastavení pro danou vrstvu. Takto nastavíme všechny vrstvy.


73

Nastavení celého post procesu je moţné uloţit pro další pouţití příkazem Save Post Processing Setup v kontextové nabídce okna Post Process. K načtení uloţeného nastavení pak slouţí příkaz Load Post Processing Setup.

Obr. 3.78: Tabulka Post Process a kontextové menu Příkazem Run Batch z kontextové nabídky okna Post Process spustíme vygenerování výstupních dat pro všechny vrsvy, které mají nastaveno Enable for Post Processing. Zároveň bude vygenerován soubor s příponout .GDT, který spolu s ostatními soubory jednotlivých vrstev slouţí pro načtení dat do systému GerbTool.

Obr. 3.79: Nastavení parametrŧ pro výstupy Pokud bylo zvoleny poloţky Create Drill Files, budou zároveň generovány soubory pro souřadnicové vrtání ve formátu Excellon. Pro kaţdou dvojici vrstev mezi kterými se nacházejí vrtané otvory, bude existovat soubor číslo_číslo.TAP, kde číslo označuje číslo vrstev (např. 1_2.TAP). Otvory, které procházejí celou deskou budou zahrnuty v souboru THRUHOLE.TAP. Navíc bude vygenerován soubor s příponou .DTS se seznamem pouţitých vrtákŧ

74


Obr. 3.80: Nastavení viditelnosti a barev pro rŧzné typy objektŧ Pro osazování součástek je potřeba vygenerovat dokumentaci, která se bude lišit v závislosti na zŧsobu ozazování: ruční osazování – vygenerujeme osazovací výkres z vrstev ASYTOP a ASYBOT, které obsahují obrysy součástek a popisy Reference a Value. Kromě toho vygenerujeme seznam pouţitých součástek osazování do pájecí pasty s následným přetavením – před osazením součástek je nutné namést na DPS pájecí pastu, do které se následně součástky osazují. Proto je potřeba vygenerovat motiv na kterém budou sobrazeny obrazce pájecích plošek. Data pro tyto motivy se nacházejí ve vrstvách SPTOP a SPBOT (Solder Paste) osazování do lepidla a pájení na vlně – součástky je nutné předem přilepit do lepidla, které se nanáší buď metodou sítotisku nebo dispenzerem. Pro souřadnicové dávkování je nutné vytvořit datový soubor se souřadnicemi umístění lepidla. To je moţné od nulových bodŧ součástek. Pro automatické osazování součástek osazovacím automatem je potřeba vygenerovat datový soubor s informacemi o umístění součastek. To se provede příkazem Auto→Create Reports. V zobrazeném dialogovém okně Generate Reports (Obr. 3.81) je moţné nastavit, která data chceme generovat. Nastavení formátu je moţné editací souboru layout.ini.


75

Obr. 3.81: Generování dalších výstupŧ oknem Generate Reports

3.3.16 Práce s knihovnami pouzder Pouzdra součástek jsou organizována do samostatných knihoven podobně jako schematické značky. Knihovní soubory mají příponu .LLB. Ka ţdé pouzdro se skládá z několika částí: Padstacky – svazek vývodŧ pouzdra definovaný ve všech vrstvách DPS včetně definice vrtacího otvoru (Obr. 3.82). Pro práci s Padstacky slouţí nástroj PinTool. Je potřeba definovat: o rozměry a tvar pájecích plošek je nutné definovat v kaţdé vrstvě zvlášť (TOP, BOTTOM, PLANE, INNER, SMTOP/BOT, SPTOP/BOT), tvar a velikost definovaný ve vrstvě PLANE bude pouţit pro všechny vrstvy tohoto typu, podobně tvar a velikost bude pouţit ve všech vnitřních vrstvách typu Routing. o vrtací otvory ve vrstvách DRILL (data pro souřadnicové vrtání) a DRLDWG (vrtací výkres) o název (Padstack Name) – jméno pod kterým je svazek uloţen v knihovně o jméno (Pad Name) – musí odpovídat ozanačení vývodu součástech ve schématu Obrysy součástek definujeme za pomocí nástroje Obstacle Tool. Postup je stejný jako v případě tvorby obrysŧ DPS (kap. 3.3.8) či vyplňovaných oblastí (kap. 3.3.11).


76

o Grafické vyjádření ve vrstvě SSTOP/BOT (servisní potisk) a ASYTOP/BOT (osazovací výkres), o Obrysy – objekt Obstacle typu Place Outline – vymezují plochu součástky, pouţívané pro kontrolu rozmístění, parametrem mŧţe být i výška součástky Popisy pouzdra součástek – tvorba za pomoci nástroje Text Tool o Popisová pole načítající údaje z netlistu – Reference Designator, Component Value o Obecné texty – Free Text Další části o Montáţní otvory, chladící plochy o Nulová souřadnice (Datum) a těţiště součástky (Insertion Origin)

Obr. 3.82: Význam jednotlivých vrstev v definici padstacku Pro práci se součástkami sklouţí tzv. Library Manager. Spouští se z okna Lsession příkazem Tools→Library Manager


77

Obr. 3.83: Library Manager Tlačítky Add/Remove Library mŧţeme přidávat a odebírat knihovny ze seznamu. Knihovny obsaţené v tomto sezanmu se pak budou prohledávat při načítání netlistu. Po zvolení knihovny v seznamu se zobrazí v části Footprints seznam pouzder obsaţených v této knihovně. Po vybrání konkrétního pouzdra se na hlavní pracovní ploše zobrazí náhled na zvolené pouzdro. Pro správu pouzder jsou k dispozici tlačítka: Create New Footprint – vytvoří nové pouzdro Save/Save As – slouţí k uloţení či přesouvání pouzder mezi knihovnami (Obr. 3.84). M§ţeme zadat nové jméno pouzdra a název knihovny. Zároveň je zde moţnost vytvoření nové knihovny tlačítkem Create New Library Delete Footprint – smazání pouzdra z knihovny Search – vyhledání pouzdra v knihovnách (Obr. 3.85). Vyhledávat je moţné podle jména pouzdra, minimálního a maximálního počtu vývodŧ. Zároveň je moţné definovat, které knihovny budou prohledávané.

Obr. 3.84: Ukládání pouzder v knihovnách

78


Obr. 3.85: vyhledávání pouzder v knihovnách Protoţe je seznam knihoven a pouzder v nich velice obsáhlý, program nábí moţnost vytvoření katalogu pouzder pro přehlednější uspořádání a prohlíţení pouzder součástek ve vybrané knihovně. Katalog je moţné zobrazit v prostředí stejném jako prostředí pro návrh DPS (Obr. 3.86) nebo zvolený katalog vytisknout na tiskárně. Tvorba katalogu se provede z okna Lsession příkazem Tools→Catalog→Create, tisk katalogu pak příkazem Tools→Catalog→Print. V následně otevřeném okně lze definovat formát výstupu (Obr. 3.87).

Obr. 3.86: Vytvoření katalogu a příklad výstupu


79

Obr. 3.87: Nastavení tisku katalogu knihoven

3.4 GerbTool – zpracování výrobních podkladů 3.4.1 Základní funkce a ovládání GerbTool (Obr. 3.88) je součástí návrhového systému OrCAD. Program načítá data ve formátu Gerber vygenerovaná postprocesorem Layout pro jednotlivé vrstvy i pro souřadnicové vrtání. Tyto informace pak dál e zpracovává. Umoţňuje pak tvorbu panelizace, kontrolu a úpravu technologických pravidel (např. izolačních vzdáleností), tvorbu technologického okolí apod. Výsledky pak exportuje do nejrŧznějších formátŧ (Gerber, Barco, IPC D350/356, Excellon, DXF, postscript, HPGL atd.). Za pomoci převodových filtrŧ lze načítat data i z jiných systémŧ.


80 Obr. 3.88: Prostředí programu GerbTool Mezi hlavní funkce systému GerbTool patří: Kontrola technologických pravidel Tvorba technologického okolí

Potlačování přesahu servisního potisku Zvětšení odstupu nepájivé masky Změny pájecích plošek a vrtacích otvorŧ Vkládání dalších objektŧ Panelizace motivŧ Atd... Program se spouští z okna Lsession OrCADu Layuot příkazem Tools→GerbTool→New nebo Open. V případě volby New bude program GerbTool pouze spuštěn a je potřeba do něj dodatečně naimportovat data jednotlivých vrstev DPS. V případě volby Open zvolíme v okně Open GerbTool Design File soubor s příponou .GDT. To je textový soubor obsahující informace o všech vrstvách výrobních motivŧ, které byly vygenerovány příkazem Run Batch (kap. 3.3.15). Tím určuje , které vrstvy se budou v GerbToolu načítat. Nebudou však načteny data pro vrtání a je potřeba je naimportovat dodatečně. V případě, ţe uţ je program GerbTool spuštěný načteme soubor .GDT příkazem File→Open. Data pro souřadnicové vrtání naimportujeme příkazem File→Import→NC (Drill/Mill). V dialogovém okně Import NC zvolíme soubor thruhole.tap. V následně zobrazeném dialogovém okně NC Import Data Format provedeme některá dŧleţitá nastavení formátu vrtacích dat viz Obr. 3.89. Pokud na desce existují spojujích pouze některé vrstvy a byly pro ně vygenerovány samostatné vrtací soubory (viz. kap. 3.3.15), je potřeba načíst postupně stejným postupem všechny tyto soubory.

Obr. 3.89: Nastavení pro import vrtacích dat


81

Podobným zpŧsobem jako byla načtena data pro vrtání je moţné importovat další gerberovská data, která nebyla načtena pomocí souboru .GDT. To provedeme příkazem File→Import→Gerber a v okně Select One or More Gerber Files vybereme soubory určené k načtení. Program nabídne dialogové okno Gerber Import Data Format (Obr. 3.90) pro nastavení formátu zdrojových dat.

Obr. 3.90: Nastavení importu gerberovských dat Editace objektŧ probíha následujícím postupem. Nejprve zvolíme editační příkaz (např Copy, Move, Delete, Rotate apod.), následně pak vybíráme, na který objekt se tento příkaz bude aplikovat. Pro snadnější výběr objektŧ pouţijeme okno Select Filter (Obr. 3.91). Zde je moţné nastavit zpŧsob výběru (Mode), typ vybíraných objektŧ (Type), vrstvu (Layers), ze které budeme objekty vybírat, mámé také moţnost vybrat pouze některé clonky (D-code) nebo vrtáky (Tool), kterých se bude výběr týkat.


82

Obr. 3.91: Okno Select Filter s výběrem clonek a vrtákŧ

3.4.2

Editace a úpravy

Pro kopírování nebo posouvání objektŧ slouţí příkazy Edit→Copy resp. Move. Po zvolení příkazu vybereme za pomoci Select Filter objekt nebo objekty a aplikujeme na ně zvolený příkaz Přidávání objektŧ se provádí příkazem Add→... a následně vybíráme jaky tap objektu chceme přidat (Flash, Draw, Drill, Circle, Rectangle, atd.). Zvolený objekt bude přidán do vrstvy, nastavené v panelu vrstvy a nakreslen clonkou, zvolenou v okně volby clonek Nastavení vrstevv provedeme příkazem Setup→Layers. V dialogovém okně Layer Setup lze provést změny v nastavení pouţití jednotlivých vrstev, lze měnit barvy zobrazení nebo přidávat vrstvy nové.

Obr. 3.92: Dialogové okno Setup Layer


83

Nastavení pouţitých clonek lze měnit příkazem Setup→Apertures. Zobrazí se dialogové okno Aperture Setup (Obr. 3.93). Záloţkami D-Code View a Shape View lze přepínat mezi zpŧsoby zobrazení. Tlačítkem Add D-Code lze přidat novou clonku, naopak Delete D-Code zvolenou clonku odebere. Po vybrání clonky je moţné upravovat její tvar, velikost a případná další nastavení. Tlačítko Compact odebre všechny nepouţívané clonky z tabulky clonek.

Obr. 3.93: Dialogové okno Setup Apertures Nastavení vrtákŧ provedeme příkazem Setup→NC Tools. Tabulka v záloţce Design Data v okně NC Tool Setup (Obr. 3.94) zobrazuje seznam všech pouţitých vrtákŧ., včetně jejich prŧměru (Size), typu pouţití (Type) či barvy zobrazení na výkrese (Color). Všechna tato nastavení lze změnit a tím změny promítnout do návrhu. Tlačítky Add Tool resp. Delete Tool, lze přídávat nové vrtáky, resp. odebírat stávající. Compact stejně jako v nastavení clonek odebere veškeré nepouţívané vrtáky. V záloţce Export Data lze kromě jiných nastavení zvolit v poloţce RPM rychlost otáčení vrtáku při vrtání.

Obr. 3.94: Dialogové okno NC Tool Setup

84


Pro potlačení přesahu servisního potisku zvolíme příkaz Tools→Fix SilkScreen. V dialogovém okně Fix Up SilkSreen vybereme vrstvu, ve které se nacházejí pájecí plošky (Pad Layer), vrstvu servisního potisku (SilkScreen Layer) a nadefinujeme minimální vzdálenost servisního potisku od pájecích plošek (Min. Spacing). Pokud zaškrtneme políčko Window, budeme moci po potvrzení tlačítkem OK vybrat okno, na které se potlačení aplikuje. V opačném případě bude upravena celá vrstva.

Obr. 3.95: Potlačení přesahu servisního potisku Příkazem Tools→Teardrops lze vytvoři kapkovité přechody z pájecích plošek na vodivé cesty. Lze zvolit vrstvu (Layer) a typ clonek (D-Code), kterých se příkaz bude týkat. Poloţkou Percent of Host lze nastavit délku kapkovitého přechodu.

Obr. 3.96: Kapkovité přechody pájecích plošek V případě potřeby zvěšení odstupu nepájivé masky od pájecích plošek lze pouţít příkaz Edit→D-Code→Scale. V dialogovém okně Scale D-Code (Obr. 3.97) pak definujeme buď poměrový nebo v případě zaškrtnutého políčka Fixed Amount pevný příruste odstupu nepájivé masky.


85

Obr. 3.97: Zvětšení odstupu nepájivé masky Odstraňování nepouţitých padŧ z vnitřních vrstev provedeme příkazem Tools→Pad Removal→Isolated. Opět vybíráme vrstvu (Layer) a typ clonek (D-Code) kterých se bude provedení příkazu týkat.

Obr. 3.98: Odstraňování nepouţitých pájecích plošek Program GerbTool umoţňuje také vytváření násobných motivŧ při sériové výrobě menších desek, tzv. panelizaci. Tento příkaz nalezneme v nabídce Tools→Panelize. Okno s nastavení a příklad výstupu ukazuje Obr. 3.99.

Obr. 3.99: Panelizace motivŧ


86 3.4.3

Export technologických dat

Po provedených úpravách lze provést export výrobních dat. Ještě před tím je moţné provést kontrolní tisk jednotlivých vrstev příkazem File→Print. GerbTool však tiskne všechny zobrazené vrstvy najednou a proto je nutné zobrazit pouze tu vrstvu, kterou chceme tiskount a všechy ostatní skrýt. Vlastní export pak provedeme příkazem File→Export s následnám výberem výstupního formátu. V zobrazeném dialogovém okně Export Gerber (Obr. 3.100) provedeme výběr cílové sloţky (Destination Folder), nastavení datového formátu (Data Format) a výběr vrstev, které chceme vyexportovat.

Obr. 3.100:

Export technologických dat

Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s postupy při návrhu desky DPS. Řešené příklady: -Vygenerujte soubory pro souřadnicovou vrtačku! Řešení: Pro vrstvy mezi kterými exitují průchozí otvory v okně Post Process přístupném příkazem Options→Post Process Setings zatrhneme položku Create Drill Files. Program pak vygeneruje soubor s názvem THRUHOLE.TAP pro otvory procházející celou deskou a soubory s názvem X_Y.TAP (kde X a Y jsou čísla vrstev) pro každou dvojici vrstev. Zároveň je vytvořen soubor s příponou .DTS, který obsahuje seznam použitých vrtáků. Vygenerovaná data jsou ve formátu Excellon. Kontrolní otázky a neřešené příklady: - Vyjmenujte základní režimy ručního pokládání spojů a vysvětlete rozdíly mezi nimi?


87

4 PADS – úvod Cílem tohoto materiálu, který popisuje základní strukturu blokŧ programu a příkazŧ pouţívaných v jednotlivých etapách návrhu desek plošných spojŧ, je seznámit studenty se softwarem firmy Mentor Graphics, komplexním návrhovým programovým balíkem PADS (PADS Logic a PADS Layout včetně PADS Routeru) ver. 2005.

Obr. 4.1: Úvodní obrazovka programŧ PADS Logic, PADS Layout

4.1 Základní charakteristika. Cíle kapitoly: -základní seznámení a orientace v pracovním prostředí PADS Program PADS Logic pro kreslení schémat a program PADS Layout pro návrh desek plošných spojŧ společně vytváří jednotné a ucelené návrhové prostředí. Oba programy mají téměř totoţné základní pracovní prostředí, sdílí společnou knihovnu součástek a pouţívají stejný manaţér knihoven (Library Manager). Oba programy umoţňují definovat nastavení návrhových pravidel pro desky plošných spojŧ (Design Rules). Nastavení, definované při kreslení schémat se potom přenese spolu s ostatními daty netlistem do navrhované desky. Netlist, jako souhrnná databáze pro přechod do návrhového prostředí desek plošných spojŧ, tak jiţ mŧţe obsahovat podrobné informace o šířce spojŧ, izolačních mezerách, preferovaných směrech a vrstvách vedení spojŧ, tak jak jsou známy z prostředí PADS Layout, autorouterŧ Specctra nebo PADS Router. Nastavení těchto parametrŧ při tvorbě schémat mŧţe přinést usnadnění práce, neboť je snazší se orientovat ve spojích a jejich skupinách jiţ v editoru schémat. Programy umoţňují kříţové vyhledávání součástek a spojŧ (cross probing) mezi schématem a deskou plošných spojŧ v PADS Layout či autorouterem PADS Router. Přenos a sdílení dat mezi schématem a deskou plošných spojŧ probíhá jednak klasickým zpŧsobem prostřednictvím netlistu a ECO souborŧ a jednak přímo pod Windows s vyuţitím systémových sluţeb OLE. V obou programech je implementován editor makroprogramovacího jazyka Visual Basic od Microsoftu, který umoţňuje editovat jiţ zabudované příklady makroprogramŧ pro automatizaci práce i psát nové makroprogramy podle potřeby uţivatele. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s názvy jednotlivých bloků komplexního návrhového software fy. PADS.

88


Řešené příklady: -Zjistěte, jaké je základní nastavení izolačních mezer! Řešení: Setup – Design Rules – Default – Clarence

Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Jak se jmenuje program pro kreslení schémat a program pro návrh desek v prostředí PADS? -Co to je Netlist? -Jaký je postup při zjišťování šířky spojů?

4.2 Základní pracovní prostředí (SHELL) Cíle kapitoly: -základní seznámení a orientace v programech PADS Logic a PADS Layout -standardní nástrojová lišta, stavový řádek, -plovoucí informační okno, nástrojový panel Jak je patrno z Obr. 4.2 základní obrazovka je tvořena: Titulkový řádek obsahuje název programu a název aktuálního pracovního souboru Řádek menu (Menu Bar) je tvořen zástupci skupin funkcí pouţívaných při kreslení, návrhu nebo ovládání pracovní plochy, po kliknutí levým tlačítkem myši se rozvine roletka s příslušnými funkcemi dané skupiny Standardní nástrojová lišta s ikonami (Tool Bar - Standard), viz Obr. 4.3


89

Obr. 4.2: Základní obrazovka, uspořádání, přehled částí

Obr. 4.3: Standardní nástrojová lišta Jednotlivé ikony reprezentují skupiny úkonŧ, které jsou nejčastěji v návrhovém procesu vyuţívány. Po kliknutí levým tlačítkem na ikonu se objeví dialogové okno, nebo plovoucí nástrojový panel poskytující moţnost další zpřesňující volby. Ikony (tlačítka) se shodnou funkcí v obou programech mají i shodný ekvivalent v klávesové kombinaci (Open-Ctrl+O, Save-Ctrl+S.....) PADS Logic má navíc výběrovou nástrojovou lištu (Tool Bar – Object Selector), obsahující v levé části ikony a roletkové menu pro bliţší definování výběru objektu, v pravé části ikony pro výběr předchozích (následných) objektŧ či pohledŧ. Obr. 4.4: Stavový řádek (Status Bar)

Obr. 4.5: Výběrová nástrojová lišta Stavový řádek - Obr. 4.4 je téměř shodný pro oba programy. V levé části zobrazuje systémová hlášení, vpravo je informace o aktuálních přednastavených hodnotách pro tloušťky čar, nastavení návrhového rastru a absolutních souřadnicích kurzoru vztaţených k počátku (Origin). Při přesunu objektŧ nebo jejich tvorbě jsou zobrazeny i relativní souřadnice vztaţené k výchozímu bodu pohybu, případně poslednímu uzlovému bodu. Nastavení velikosti rastru usnadňuje při kreslení schémat dialogové okno Tools/Options/Design. Nastavení lze provést i pomocí zkratkových příkazŧ G(n) a W(n). Při zadání se objeví dialogové okno, kde je naznačena syntaxe příkazu. Obdobně při návrhu plošného spoje vyvolá nabídka Tools/Options/Grid dialogové okno, které umoţňuje i nastavení polárního rastru (pro Radial Move). Obdobně jako při kreslení schémat lze nastavení provést pomocí zkratkových příkazŧ, zde jsou to G(x-y), GV(x-y) a W(n). Při zadání se objeví dialogové okno, kde je naznačena syntaxe příkazu. Plovoucí nástrojový panel - Obr. 4.6 je okno, které se otevře v PADS Logic aktivací funkcí Drafting, Design, Busses, v PADS Layout aktivací funkcí Drafting, Design, Autodim a ECO. Obsahuje vlastní výkonné funkce pro danou oblast. Podle zvyklostí Windows je moţné ho vlečením přemisťovat, nebo měnit jeho tvar.


90

Obr. 4.6: Plovoucí nástrojový panel  Pracovní plocha zobrazuje volitelný výřez pracovní plochy, jejíţ maximální rozměr činí u editoru schémat 1400x1400mm, v PADS Layout 1400x850mm. Obsahuje značku relativního počátku souřadného systému (Origin), ke kterému je vztaţena aktuální pozice kurzoru, případně pomocný návrhový rastr (Display Grid), který se zapíná a nastavuje v dialogovém okně Setup/Preferences/Global, respektive Setup/Preferences/Grid v PADS Layout. Opět lze pouţít i zkratkových příkazŧ GD(n), respektive GD(x y) - PADS Layout umoţňuje, narozdíl od PADS Logic, zvolit rŧzné měrné soustavy a nastavení rozdílných rastrŧ v osách X a Y.  Nastavení systémových parametrů a uţivatelského prostředí. Systémové parametry jsou skupinou údajŧ jejichţ nastavení ovlivňuje celý návrhový systém, nebo skupinu funkcí. Patří sem velikost a vzhled pracovní plochy, nastavení návrhového a pomocného rastru, tvar kurzoru, velikost pouţitých textových řetězcŧ apod.  Nastavení barev pro zobrazení jednotlivých objektŧ (barevného schéma pro návrhové prostředí ve schématu) umoţňuje Setup/Display Colors - Obr. 4.7. Pomocí dialogového okna je moţno vytvořit i několik barevných schémat a uloţit je pod rŧznými názvy. Aktuálně nastavené barevné schéma je uloţeno v databázi návrhu. Modifikovaný obsah má dialogové okno pro nastavení barevného schématu objektŧ a viditelnosti jednotlivých atributŧ v editoru součástek.

Obr. 4.7: Nastavení barev Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s pracovním prostředím programů PADS Logic a PADS Layout. Řešené příklady: -Nastavte bezrastrové kreslení pomocí myši (vypněte Snap to Grid) Řešení: Kurzor na okénko u nápisu Snap to Grid kliknout levým tlačítkem. Prostorové kreslení je vypnuto, když je okénko prázdné Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Jaká je klávesová kombinace pro uložení souboru? -Kdy se zobrazují ve stavovém řádku i relativní souřadnice? -Jaký je maximální rozměr pracovní plochy v PADS Layout? -Nastavte v pomocí klávesové kombinace kreslící mřížku (v PADS Logic) 50 mils! -Klávesovou kombinací zapněte (vypněte) plovoucí informační okno!


91

4.3 Ovládání základních funkcí. Cíle kapitoly: -orientace v možnostech ovládání programů PADS Logic a PADS Layout - Načtení a uložení souboru, import a export dat, Kreslení, tvorba textu Programy PADS Logic i PADS Layout umoţňují ovládat většinu funkcí alternativně, několika rŧznými zpŧsoby – např. z roletového menu programu, pomocí ikon, nebo pomocí kontextového menu. Kontextové menu se přivolá kliknutím pravého tlačítka myši v pracovním prostoru. V základní podobě, pokud není nic vybráno, obsahuje toto menu sadu základních povelŧ k výběru objektŧ. Načtení a uložení souboru je moţno provést funkcemi New, Open, Save a Save As z roletového menu File, nebo kliknutím na příslušnou ikonu z nástrojové lišty. Při uţití funkce New pro tvorbu nového schéma je načtena pŧvodní konfigurace a nastavení parametrŧ uloţené v souboru Default.txt. Pouţití funkce New v PADS Layout vyvolá dialogové okno, ve kterém lze volit buď pŧvodní konfiguraci a nastavení parametrŧ (System Default Startup File), nebo uţivatelem nadefinované nastavení. Při načtení schématu (soubor s příponou .sch), nebo desky (soubor s příponou .pcb) funkcí Open, případně jeho novém uloţení funkcí Save As, se zobrazí okno, pomocí kterého je moţné nalistovat zdrojový, nebo cílový adresář. Funkce Save automaticky přepíše jiţ existující soubor na jeho pŧvodním místě. Programy PADS Logic i PADS Layout provádí automatické ukládání rozpracovaného návrhu do záloţních souborŧ. Jejich počet a interval ukládaní se nastaví pomocí Setup/ Preferences / Global z roletového menu. Obr. 4.8: Základní kontextové menu Funkce pro import a export dat (Import, Export) umoţňují načtení a uloţení dat ve formátu ASCII (ASCII Files). Vzhledem k tomu, ţe programy umoţňují selektivní výběr dat z návrhu, lze této funkce vyuţít při přenosu dat do vyšší nebo niţší verze, viz Obr. 4.9 Numerická klávesnice. Při vypnutém NumLock na klávesnici je moţné vyuţívat i klávesy v pravé (numerické) části klávesnice takto: Klávesa PgUp = přiblíţení obrazu 2x Klávesa PgDn = oddálení obrazu 2x Klávesa Home = celý výkres Klávesa End = výběr zobrazené plochy taţením myši Obr. 4.9: Nastavení typu dat pro export

Obr. 4.10: Drafting Toolbox

92


Kreslení, tvorba textu (Drafting Toolbox), viz Obr. 4.10 je panel s nástroji pro tvorbu doplňujících textových řetězcŧ (Add Text), pomocných čar, obloukŧ, mnohoúhelníkŧ, kruţnic (Create 2D Lines), jejich úpravu (Modify 2D Lines), vytváření ucelených objektŧ z čar a textových řetězcŧ, načtení těchto objektŧ z knihovny a jejich uloţení do knihovny. Tento plovoucí nástrojový panel, lze otevřít i volbou Window/Drafting Toolbox v roletovém menu. Objekty vytvořené pomocí těchto nástrojŧ nemají přímý vztah k elektrickému zapojení. V PADS Layout je nástrojový panel obdobný, navíc umoţňuje vytvořit obrys desky (Board Outline). Editor součástek (Part Editor) tvoří samostatný modul. Umoţňuje v PADS Logic vytvářet a modifikovat schematické značky součástek (CAE Decal), přiřazovat jim příslušné atributy, modifikovat napájecí, zemnící a odkazové symboly, přiřazovat fyzická pouzdra součástkám (PCB Decal), v PADS Layout vytvářet a modifikovat pouzdra součástek (PCB Decal). Knihovna součástek zahrnuje tři vzájemně propojené části: Part Types - souhrn elektrických informací o součástce (zařazení do logické skupiny, její název a určení, popis zapojení napájecích a zemnících vývodŧ, popis a přiřazení parametrŧ vývodŧm, přiřazení schématické značky (CAE Decal) a fyzického pouzdra (PCB Decal) CAE Decal - obecná schématická značka, reprezentující součástku ve schématu, vytvářeném pomocí editoru schémat PADS Logic, tuto obecnou značku mohou pouţívat příbuzné součástky, teprve přiřazení vývodŧ schématické značky k vývodŧm fyzického pouzdra vznikne určitá součástka. PCB Decal - grafická reprezentace fyzického pouzdra součástky (footprint), pouţívaná v návrhovém systému desek plošných spojŧ PADS Layout. V editoru součástek programu PADS Logic lze pouze měnit přiřazení součástky k jiţ existujícímu pouzdru, nové pouzdro je vytvářeno v editoru návrhového systému desek plošných spojŧ PADS Layout. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s ovládáním základních funkcí programů PADS Logic a PADS Layout. Řešené příklady: -Zjistěte interval ukládání záloh Řešení: Setup – Preference – záložka Global, číslo „interval“ je čas v minutách Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Co je to kontextové menu? -Které vzájemně propojené části obsahuje knihovna součástek? -Zvětšete oblast kolem vybraného objektu 4x! -Spusťte editor pro tvorbu textu!

4.4 Knihovny (Libraries) Cíle kapitoly: -základní seznámení a orientace v problematice knihoven -manažer knihoven, editace obsahu knihoven, uživatelská knihovna


93

PADS Logic a PADS Layout sdílí společné knihovny a jejich manaţer (Library Manager). Po volbě File/Library se v obou programech otevře shodné dialogové okno manaţeru - Obr. 4.11. Pomocí něj lze listovat v knihovnách a pracovat s objekty v jednotlivých částech knihoven. Editovat, případně vytvářet nové objekty, je moţné pouze v aktuálně otevřené knihovně. Součástky mohou být uspořádány do knihoven libovolným zpŧsobem. Standardně dodávané knihovny jsou rozděleny podle výrobcŧ elektronických součástek (AMD, Motorola, Intel apod.) a na univerzální (Common). Uţivatel si pochopitelně muţe nadefinovat vlastní uţivatelskou knihovnu pod svým jménem. Součástí knihoven je jiţ jedna knihovna nazvaná User, která je prázdná a má slouţit jako uţivatelská knihovna. Tato knihovna se při instalaci nové verze programu nepřepíše.

Obr. 4.11: manaţer knihoven Kaţdá knihovna mŧţe obsahovat údaje ve čtyřech oblastech: Decals - grafický popis fyzických pouzder součástek (footprint), tuto oblast knihovny lze v editoru schémat pouze prohlíţet. Parts - popis vnitřního elektrického uspořádání, přiřazení vývodŧ, schematických značek, pouzder a doplňujících informací ke kaţdé součástce Lines - 2D objekty, obrysy standardních desek, značky, rámečky apod. CAE - schématické symboly součástek pouţívané pro kreslení schémat. V panelu Library je moţné listovat názvy přístupných knihoven. Pro hledání objektu lze vyuţít volbu ALL Libraries, která zpřístupní současně obsah všech knihoven. Při této volbě lze obsah knihoven pouze prohlíţet, ne editovat, nebo vytvářet nové objekty. Seznam dostupných knihoven je moţné upravovat. Pomocí panelŧ New Lib a Lib List je moţné upravovat seznam pouţitelných knihoven. Funkce New Lib umoţňuje nadefinovat novou knihovnu, nebo provést inicializaci stávající knihovny (vyprázdní její obsah). Po kliknutí na tlačítko Lib. List se otevře dialogové okno Library List pro nastavení cest k vytvořeným knihovnám, nastavení jejich pořadí, které určuje jak jsou otevírány při hledání objektŧ a dále umoţňuje nastavení jejich dalších parametrŧ.


94

Obr. 4.12: Knihovny

Line Items Availible - knihovna obsahující objekty typu 2D Line Read Only - pouze ke čtení (nastavuje se správcem souborŧ operačního systému) Shared - sdílení knihoven (v počítačové síti) Allow Search - zpřístupní knihovnu pro hledání součástek, nebo jejich načtení do návrhu DPS

Editace obsahu knihoven Manaţér knihoven obsahuje nástroje, pomocí kterých lze spustit proces tvorby (New), nebo úpravy (Edit) objektu v knihovně. Objekt je moţné vymazat (Delete) a kopírovat (Copy). Manaţér umoţňuje i import a export vybraného obsahu knihovny, případně vytvořit soubor se jmenným seznamem objektŧ v knihovně (List to File), viz Obr. 4.11. Pouţitelnost těchto nástrojŧ závisí na typu vybraného objektu. Přehled funkcí: New - spustí proces tvorby objektu. Tato funkce je přístupná pro tvorbu fyzického pouzdra součástky -PCB Decals pouze v editoru návrhového systému desek plošných spojŧ (PADS Layout) a naopak pro tvorbu schematického symbolu -CAE Decals pouze v editoru schémat. V obou editorech jsou přístupné funkce pro tvorbu pomocných objektŧ (Lines) a součástek (Parts). Objekty Typu Lines lze vytvářet pomocí nástrojŧ z panelu Drafting v editoru součástek. V případě tvorby objektu typu Parts se otevře dialogové okno pro tvorbu a editaci elektrických atributŧ. Při tvorbě schematického symbolu CAE Decals nebo pouzdra součástky PCB Decals je aktivován editor součástek Edit - obsah a pouţití je totoţné s funkcí New, rozdíl spočívá v tom, ţe nevytváříme nový objekt, ale upravujeme stávající, který byl vybrán v knihovně. Delete - odstraní vybraný objekt, nebo vybranou skupinu objektŧ z kterékoliv oblasti knihovny. Copy - umoţňuje zkopírovat vybraný objekt pod novým názvem. Import - pomocí této funkce lze importovat objekty z jiné knihovny, předpokladem je existence příslušného ASCII souboru vytvořeného funkcí Export. Export - umoţňuje exportovat vybraný obsah knihovny do ASCII souboru. List to File - vytvoří soubor se jmenným seznamem objektŧ ve vybrané knihovně Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s knihovnami programů PADS Logic a PADS Layout. Řešené příklady: -Vyvolejte manager knihovny Řešení: roletové menu File - Library Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Lze v PADS Layout editovat schematické symboly součástek (CAE Decal)? -Jaké nástroje obsahuje manager knihoven? -Jak jsou rozděleny standardně dodávané knihovny? -Povolte sdílení knihoven v počítačové síti! -Odstraňte z knihovny součástku ADC80 Analog Device


95

4.5 Definování návrhových pravidel (Design Rules, Layer Definition) Cíle kapitoly: -definování globálních návrhových parametrů, -definování návrhových pravidel pro skuliny spojů, pro jednotlivé spoje, -nastavení vrstev pro tvorbu DPS, export a import návrhových pravidel Modul pro definování návrhových pravidel pro desky plošných spojŧ (Design Rules), viz Obr. 4.13 je identický v obou editorech. Program PADS Logic umoţňuje detailní definování návrhových pravidel jiţ v procesu tvorby elektrického schématu. Program PADS Logic umoţňuje provádět i některá další nastavení týkající se návrhu desky plošných spojŧ jiţ při tvorbě schématu a tato nastavení zahrnout do netlistu pro přenos do návrhového prostředí desek plošných spojŧ programu PADS Layout. Např. pomocí funkce Setup/Layer Definition je moţné nadefinovat elektrické a dokumentační vrstvy pro tvorbu desek plošných spojŧ. Návrhová pravidla lze nastavit selektivně pro jednotlivé hierarchické úrovně návrhu. Globálně pro všechny spoje (Default), nebo pro charakteristické skupiny spojŧ (Class), případně je podrobně definovat aţ na úroveň jednotlivého spoje (Net). Nejvyšší váhu mají pravidla přiřazená jednotlivému spoji, niţší pravidla pro skupinu spojŧ a nejniţší váhu mají pravidla globální.

Obr. 4.13: Design Rules Nastavení globálních návrhových parametrů (Default)

Obr. 4.14: Default Rules Návrhová pravidla lze globálně stanovit pro celou desku boxem Default z dialogového okna Rules, viz Obr. 4.14. Při volbě Default, jsou parametry vztaţeny na všechny spoje, kterým nebyly přiřazeny individuální parametry (Class, Nets). Není tedy prováděn jejich výběr a zobrazí se dialogové okno volby typu návrhového parametru (Clearance, Routing, Hi Speed) a ikona pro tvorbu hlášení o nastavených parametrech (Report). Po výběru typu parametrŧ pro editaci se zobrazí okno pro nastavení jejich hodnoty.  Clearance - izolační vzdálenosti a šířka spojŧ.


96

Panel Clearence, Obr. 4.15 umoţňuje definovat minimální izolační vzdálenosti mezi jednotlivými objekty v návrhu desky (spojspoj, spoj-vývod, apod.) a minimální, doporučenou a maximální šířku spoje při jeho tvorbě. Obr. 4.15: Clearance  Routing Rules - pravidla pro optimalizaci vedení spojŧ na desce plošných spojŧ. Umoţňují nastavit metodu minimalizace délky spojŧ, typ prŧchodu mezi vrstvami, povolit, případně zakázat automatickou tvorbu a editaci spoje (Routing), určit priority při tvorbě spojŧ a vrstvu na které má být veden. Length Minimization - metoda minimalizace délky spojŧ Routing Options - nastavení parametrŧ pro tvorbu spojŧ Copper Sharing - povolí tvorbu T spojŧ Auto Route - povolí tvorbu spojŧ autorouterem Allow Ripup, Alow Shove - povolí zvednutí, posunutí spoje autorouterem Priority - nastavení pořadí při tvorbě spojŧ (0 -100, 100 má nejvyšší prioritu) Layer Biasing - výběr vrstev povolených pro tvorbu spojŧ Vias - povolený typ prŧchodŧ mezi vrstvami

Obr. 4.16: Routing Rules  HiSpeed Rules - Doplňkové speciální parametry pro tvorbu signálových spojŧ s vysokým taktovacím kmitočtem (HiSpeed Rules), umoţňují nastavit parametry z hlediska souběţného vedení spojŧ, jejich vzájemné kapacity, impedance a zpoţdění signálŧ, Obr. 4.17. Jsou v návrhovém systému desek plošných spojŧ PADS Layout pouţívány modulem EDC (Electro Dynamic Checking), kontrolujícím dynamické parametry navrţených spojŧ.

Obr. 4.17: HiSpeed Rules Nastavení návrhových pravidel pro skupiny spojů (Class) a spoje (Nets)


97

Detailní nastavení návrhových pravidel, specifikované do úrovně skupin spojŧ, případně jednotlivých spojŧ, se provádí u sloţitých zapojení desek, kde je nutné postihnout i elektrodynamické parametry prŧchodu signálŧ (rŧzná struktura signálových tokŧ, délky logických větví pro rozvod taktovacích signálŧ s vysokým kmitočtem apod.). Nastavení probíhá stejným zpŧsobem jako při globálním nastavení. V okně Rules však místo Default zvolíme druh objektu (Class, Nets), tím otevřeme příslušná okna pro nadefinování skupiny spojŧ, nebo označení spoje. Definování návrhových pravidel pro skupiny spojů (Class) V okně Class Rules, Obr. 4.18 je moţné nastavit název vytvářené skupiny (Class Name) a přidat ho do seznamu (Class). Obsah skupiny je definován v panelu Nets, kde jsou příslušné spoje vybrány do skupiny. Tyto skupiny spojŧ mohou např. obsahovat spoje se stejným charakterem přenášených signálŧ (datové spoje, adresové spoje). Písmena (C), (R), (H) zobrazená za Class, nebo Nets značí, ţe těmto objektŧm jiţ jsou přiřazeny vlastní návrhová pravidla a jiţ se na ně nevztahuje globální (Default) nastavení. Po nadefinování je moţné skupinám přiřadit jednotlivé typy parametrŧ (Clearance, Routing, HiSpeed) jako při nastavování globálních parametrŧ.

Obr. 4.18: Class Rules Definování návrhových pravidel pro jednotlivé spoje (Nets) V dialogovém okně Net Rules, Obr. 4.19 je seznam všech spojŧ v návrhu (Nets), po výběru poţadovaného spoje a kliknutí na ikonu reprezentující typ definovaného parametru, je moţné tento parametr individuálně nastavit pro vybraný spoj.

Obr. 4.19: Net Rules Definování návrhových pravidel pro dvojici spojů (Conditional Rule) V dialogovém okně Conditional Rules je moţno nadefinovat dvojici sítí (spojŧ), které musí mít vŧdči sobě definované speciální návrhové pravidla. Většinou se jedná o definování izolační vzdálenosti (napájení x zem), nebo High Speed parametry pro vysokofrekvenční vedení.


98

Obr. 4.20: Conditional Rule Setup Nastavení vrstev pro tvorbu desky plošných spojů (Layers) Funkce umoţňující nadefinovat elektrické a dokumentační vrstvy pro tvorbu desek plošných spojŧ, je shodná v obou editorech. Po volbě Setup/ Layer Definition se objeví dialogové okno Layers Setup, Obr. 4.21. s poloţkami: Name - název vrstvy desky Electrical Layer Type - volba typu vrstvy: -strana pro montáţ součástek (Component), -strana spojŧ (Routing), -vrstva napájecí (CAM Plane), -preferovaný směr taţení plošných spojŧ (Routing Direction) pro danou vrstvu. V případě CAM Plane naskočí ikona Assign Net, umoţňuje vnitřním napájecím a zemnicím vrstvám (Plane) přiřadit názvy sítí spojŧ.

Obr. 4.21: Layers Setup Electrical Layers umoţní nastavit a měnit počet vrstev desky: -Modify - umoţňuje zvětšit či zmenšit počet elektrických vrstev v návrhu (min. 2) -Reassign - přiřazení vrstev po modifikaci jejich počtu -Thickness – umoţní nastavit tloušťku mědi a dielektrickou konstantu pro danou vrstvu desky Export a import návrhových pravidel Návrhová pravidla pro tvorbu desek plošných spojŧ (Design Rules) mohou být přenesena do návrhu desky jako součást Netlistu, nebo exportována samostatně. Tato volba je provedena při tvorbě Netlistu Tools/Netlist. Významné zjednodušení tohoto procesu přináší


99

vyuţití zabudované OLE automatizace. Pomocí funkce Tools/PADS Layout je moţné vytvořit přímé propojení mezi příslušnými návrhovými databázemi v editoru schémat a návrhovém systému desek plošných spojŧ a pomocí záloţky Design a panelŧ Rules to PCB a Rules from PCB provádět export a import návrhových pravidel, případně provádět synchronizaci databázi. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s návrhovými pravidly při tvorbě DPS. Řešené příklady: -Nastavte v editoru schémat doporučenou šířku spojů 20 mils pro všechny spoje. Řešení: Setup – Design Rules - … - Default – Clarence. V okně Recommended (Trace Width) přepsat údaj na 20 (Pozn.: Minimal <= 20, Maximal >=20), viz Obr. 4.15: Clearance

Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Je možné nadefinovat elektrické vrstvy v obou editorech a jak? -Co umožňuje modul Rules? -Nastavte základní izolační mezeru 13 mils již při kreslení schematu! -Povolte routování pouze na spodní straně spojů (Bottom)!

4.6 Sdílení a přenos dat mezi programy, tvorba výstupních souborů a hlášení. Cíle kapitoly: -funkce ECO, -přenos změn ze schématu do návrhu desek (a zpětný přenos), -OLE sdílení a přenos dat mezi Win aplikacemi, -základní seznámení s tvorbou výstupních souborů a hlášení pomocí Visual Basic Přenos anotačních souborů mezi schématem a návrhem plošných spojů (ECO) Funkce ECO (Engineering Change Order), tedy provádění změn v zapojení, zabezpečuje záznam a přenos všech změn v elektrickém zapojení, provedených při návrhu desky plošných spojŧ (např. změna referenčních názvŧ součástek, záměna ekvivalentních hradel a vývodŧ), zpět do schématu (zpětná anotace), nebo umoţňuje přenést změny v zapojení ve schématu (např. přidání a odstranění součástky, přejmenování součástky, záměna součástky včetně editací pouzdra, přidání a odstranění spoje, propojení a přejmenování sítě spojŧ) do prostředí návrhu desek plošných spojŧ (přímá anotace). Návrhový systém desek plošných spojŧ PADS Layout automaticky zaznamenává prováděné změny do anotačního souboru (.eco). Přenos dat z anotačního souboru do editoru schémat je závislý na druhu pouţívaného programového vybavení a probíhá automaticky, nebo je anotační soubor po spuštění editoru schémat příslušnou funkcí importován do schématu. Obdobně jako při přenosu návrhových pravidel, lze pro automatizovaný přenos anotačních dat u programŧ PADS Logic a PADS Layout vyuţívat sluţby OLE, spuštěné z


100

PADS Logic pomocí funkce Tools / PADS Layout a v naskočeném okénku funkce Design – ECO To PCB pro dopřednou anotaci, nebo ECO From PCB pro zpětnou anotaci. Přenos změn ze schématu do návrhu Funkce Tools/Compare ECO umoţňuje vytvořit anotační soubor pro přenesení změn ze schématu do databáze návrhu desky plošných spojŧ. Tento soubor obsahuje informace o všech změnách ve schematu (např. přidání / odstranění součástek, změně jejich referenčních názvŧ nebo typŧ, přidání /odstranění spojŧ, případně jejich přejmenování, změna pouzdra součástky na desku, atd.). Po spuštění funkce je nutno zadat zadat název pŧvodního schématu, název aktualizovaného schématu (mŧţe to být aktuálně otevřené schéma) a název vytvářeného anotačního souboru (.eco), kde se uloţí všechny rozdíly mezi schematy. Potom systém automaticky vyhodnotí rozdíly mezi novým (resp.aktuálně otevřeným) schématem a pŧvodním. Změny jsou uloţeny do souboru, který je potom importován v návrhovém systému desek plošných spojŧ PADS Layout.

Obr. 4.22: porovnání dvou schemat a vytvoření souboru anotačních změn *.eco Přenos změn z návrhu desky do schématu Změny z návrhu desky plošných spojŧ do schématu jsou přenášeny pomocí funkce Tools / PADS Layout, rozsah přenášených změn je omezen na změnu referenčních názvŧ součástek a záměnu ekvivalentních hradel a vývodŧ součástek. Po načtení výchozího schématu a aktivaci funkce, jsme vyzváni k zadání názvu anotačního souboru (.eco), vytvořeného návrhovým systémem desek plošných spojŧ. Po jeho zadání jsou změny načteny a zobrazeny ve schématu. OLE sdílení a přenos dat mezi schématem a dalšími programy PADS programy PADS Logic i PADS Layout plně vyuţívají moţností Windows operačního systému, ke kterým patří i OLE (Object Linking and Embedding) automatizace, umoţňující přímou komunikaci a přenos dat mezi současně spuštěnými Windows programy, které OLE podporují. Tím je zajištěn nejenom přímý přenos dat mezi kreslením schematu a návrhem plošných spojŧ v obou směrech, ale i přenos dat z/do jiných Windows programŧ, podporujících OLE automatizaci. Uţivatel PADS programŧ má k dispozici nástroje, pomocí kterých si mŧţe vytvořit napojení i na jiné či vlastní programy. Stručný návod a příklady vlastních aplikací jsou uvedeny na CD programŧ PADS pod OLE. PADS Logic je tzv. OLE dokument server. Praktické vyuţití OLE automatizace u PADS programŧ umoţňuje např. přímé kříţové vyhledávání a zobrazení objektŧ (tzv. cross-probing) mezi kreslením schematu,


101

návrhem desky či autorouterem desky, anotace změn mezi schématem a deskou v obou směrech, porovnání schematu a desky za účelem zjištění rozdílŧ mezi nimi, vyhledávání součástek a spojŧ ze schematu na desce a naopak (cross-probing), přenosu návrhových pravidel mezi schématem a deskou, atd. OLE automatizace umoţňuje rovněţ přímé vkládání souborŧ vytvořených v jiných Windows aplikacích do PADS Logic, či jejich vytvoření a editaci přímo v PADS Logic (jako by byly vytvářeny v jiných aplikacích) povelem Edit - Insert Object. Takto lze např. vloţit do schematu logo vytvořené v PaintBrush, nebo rozpisku vytvořenou v Excelu, textové poznámky zhotovené ve Wordu, či dokonce desku vytvořenou v PADS Layout (Edit –Insert PADS Layout Object). Propojení a přenos dat mezi schématem a deskou pomocí OLE Po aktivaci funkce Tools/ PADS Layout v programu PADS Logic (nebo ikony PADS Layout a Properties vpravo nahoře) se otevře dialogové okno, jehoţ obsah závisí na tom, je-li současně spuštěn program PADS Layout, nebo nikoliv. V případě, ţe jsou oba programy spuštěny, dojde automaticky k propojení návrhŧ. Jinak se objeví dotaz, zda chceme provést propojení s nově otevřeným návrhem desky plošných spojŧ, nebo s jiţ existujícím. Po zadání volby je automaticky spuštěn program PADS Layout a v něm poţadovaný návrh. Zároveň dojde k propojení návrhŧ a otevření dialogového okna se záloţkami pro nastavení a aktivaci jednotlivých procesŧ (Selection, Design, Document, Preferences).  Přenos výběru objektů z návrhu desky do schématu (Selection) Receive Selection – pro zpětný přenos vybraných objektŧ na desce do schematu musí být políčko Receive Selection zaškrtnuto.  Přenos dat mezi návrhovými databázemi (Design) Záloţka Design sdruţuje celou řadu nástrojŧ pro efektivní přenos dat mezi schématem a deskou plošných spojŧ. Tyto funkce umoţňují přenášet anotačních soubory mezi schématem a deskou v obou směrech (Synchronize), návrhových pravidel (Rules), netlistu (Netlist) a porovnávat desku se schématem (Compare). provede porovnání netlistů PL a PCB

přenos netlistu ze schématu do návrhového prostředí

Forward ECO to PCB = přenos změn ze schématu do návrhu desky

Backward ECO to SCH = přenos změn z desky do schématu

Obr. 4.23: Spuštění přímé a zpětné anotace funkcí Tools / PADS Layout --Compare PCB - provede porovnání ASCII souborŧ (Check ASCII) reprezentujících netlisty aktuálně otevřených návrhŧ v editoru schémat a návrhovém systému desek plošných spojŧ. V případě rozdílŧ vytvoří hlášení ve formě souboru, který se otevře v nadefinovaném textovém editoru.


102

--Synchronize PCB - slouţí k automatické anotaci vpřed (Forward ECO to PCB), tedy přenosu změn ze schématu do návrhu desky. Podobně jako u funkce Compare je provedeno porovnání netlistŧ, potom však dojde k automatické úpravě databáze v návrhu desky, tak aby na desce byly akceptovány všechny změny provedené ve schematu. --Synchronize SCH - slouţí k automatické zpětné anotaci (Backward ECO to SCH), tedy přenosu změn z desky do schématu. Podobně jako u funkce Compare je provedeno porovnání netlistŧ, potom však dojde k automatické úpravě databáze ve schematu, tak aby byly akceptovány všechny změny provedené na desce. Poznámka: V případě přidání součástky na desce se tato změna ve schematu provede tak, ţe program přidá další stránku schematu, na kterou individuelně umístí nové součástky z desky, jejichţ napojení ve schematu se realizuje pomocí Off page labels. Toto je elektricky správné zapojení, které se však musí dodatečně upravit, aby mělo charakter vizuálně dobrého schematu. --Rules To PCB, Rules From PCB - funkce umoţňují automatický obousměrný přenos návrhových pravidel mezi aktuálně otevřenými návrhy v programech PADS Logic a PADS Layout. --Send Netlist - slouţí k automatickému přenosu netlistu ze schématu do návrhového prostředí desek plošných spojŧ  -Výběr dokumentu pro propojení (Document) Záloţka Document slouţí k výběru dokumentu (.pcb) v návrhovém systému desek plošných spojŧ PADS Layout, se kterým bude realizováno propojení v rámci OLE. Propojení je moţné provést s jiţ existujícím návrhem, nebo pomocí panelu New vytvořit a otevřít návrh nový.  -Nastavení doplňkových parametrů (Preferences) Pomocí záloţky Preferences je moţné nastavit, zda při přenosu dat mezi schématem a deskou budou přenášeny také atributy součástek a spojŧ. Tvorba a editace vložených objektů Přímo v prostředí editorŧ lze vytvářet kombinované dokumenty vloţením objektŧ z jiných programŧ vyuţívajících také OLE sluţby. Těmito objekty mohou být např. textový soubor programu Microsoft Word obsahující rozpisku či poznámky k návrhu, tabulka programu Microsoft Excel s rozpiskou součástek, firemní logo vytvořené v PaintBrush, atd. Tyto vloţené objekty mohou být na pracovní ploše zobrazeny v okně s nastavitelným rozměrem a konkrétním obsahem, nebo pouze ikonou jako svým zástupcem. Kaţdý objekt je moţno propojit se zdrojovou aplikaci a tímto zpŧsobem zajistit automatické provádění případných změn. Vkládat je moţné jiţ existující objekt, nebo objekt nový, který bude vytvořen přímo v návrhovém prostředí editoru schémat vyuţitím nástrojŧ poskytnutých zdrojovou aplikací. Vloţený objekt lze snadno editovat. V případě, ţe dojde ke zrušení propojení se zdrojovou aplikací stává se vloţený objekt objektem statickým a není moţné jiţ upravovat jeho obsah. tvorba výstupních souborů a hlášení pomocí Visual Basic Výstupní soubory a hlášení umoţňují v závěrečné etapě návrhu vytvořit data pro přechod do dalších návrhových etap, případně vytvořit hlášení obsahující poţadované informace o návrhu. Tato hlášení je moţné generovat jednak jiţ napevno zabudovanými funkcemi, nebo pomocí dodávaných či uţivatelských skriptŧ psaných ve Visual Basic. Visual


103

Basic skripty umoţňují generovat hlášení přesně podle poţadavkŧ uţivatele. Celý návrhový systém má zabudovaný Microsoft program VisualBasic, umoţňující vytvářet uţivatelské aplikace. Program jiţ obsahuje celou řadu napsaných praktických aplikací i příkladŧ pro psaní nových. Zabudovaný editor Visual Basic umoţňuje editovat dodané skripty i psát nové. Pomocí Visual Basic má uţivatel přístup k většině informací v databázích návrhového systému, které lze dále zpracovat podle potřeby. Visual Basic skripty mají koncovku .BAS. Přístup k Visual Basic skriptŧm i editoru je přes funkci v roletkovém menu Tools - Basic Scripting. V naskočeném roletkovém podmenu jsou záloţky Basic Scripts a Basic Editor. Editor pro VB skripty pouţívá Sax Basic Engine, který usnadňuje práci při vytváření a editování Visual Basic skriptŧ, protoţe pouţívá jiţ připravené makropovely. Zvláštní skupinu výstupních souborŧ tvoří dokumentace (Print/Plot, resp.CAM). Funkce File-Print/Plot z roletového menu, slouţí ke tvorbě výstupní dokumentace v editoru schémat PADS Logic. CAM procesor (funkce File-CAM a File-CAM Plus z roletkového menu) slouţí k tvorbě dokumentace a výrobních podkladŧ v návrhovém systému desek plošných spojŧ PADS Layout. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s možnostmi přenosu dat a jejich sdílení, seznámili jste se dále s tvorbou výstupních souborů a hlášení pomocí Visual Basic. Řešené příklady: -1. Proveďte změnu ve schematu (přejmenujte součástku) a pomocí anotačního souboru *.eco ji přeneste do návrhu desky plošných spojů Řešení: Ve schematu provedete požadované změny a schema uložíte pod novým názvem (Save As). Potom aktivujete funkci Tools – Compare ECO, zadáte název vytvářeného anotačního souboru (.eco) a název původního schematu. Tím jsou změny uloženy do souboru, který se importuje do PADS Layout. -2. Změňte atribut value na 2k2 u součástky R2 ve schematu DEMO.SCH pomocí skriptu Řešení: načíst DEMO.SCH, označit R2, roleta Tools – Basic Scripting – Modify Atributes – Run. V okně nalistovat atribut „Value“, hodnotu na 2k2, Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Co umožňuje funkce ECO? -K čemu se využívá OLE služeb systému Windows? -Jak mohou být na ploše zobrazeny vložené objekty? -K čemu slouží funkce Print – Plot, resp. CAM a CAM Plus?


104

5 Editor elektrických schemat PADS Logic. 5.1 Základní obrazovka, uspořádání, přehled částí, uživatelské prostředí Cíle kapitoly: -základní seznámení a orientace v pracovním prostředí PADS Logic, -titulkový řádek, řádek menu, -standardní nástrojová lišta, výběrová nástrojová lišta, -plovoucí informační okno, plovoucí nástrojový panel, -nastavení systémových parametrů, nastavení uživatelského prostředí -využívání kontextového menu, -otevření, uložení, import, export souboru, -práce s objekty ve schématu -pohledy, změna velikosti výřezu

Obr. 5.1: Základní obrazovka Základní obrazovka je rozdělena na tyto částí: Titulkový řádek - obsahuje název programu a název aktuálního pracovního souboru. Řádek menu (Menu Bar) je tvořen zástupci skupin funkcí pouţívaných při návrhu, nebo ovládání pracovní plochy, po kliknutí levým tlačítkem myši se rozvine roletka s příslušnými funkcemi dané skupiny Standardní nástrojová lišta s ikonami (Tool Bar - Standard),Obr. 5.2.


105

Výběrová nástrojová lišta s ikonami (Tool Bar – Selector), Obr. 5.3. Stavový řádek,Obr. 5.4 Plovoucí nástrojový panel, Obr. 5.5. Pracovní plocha

Obr. 5.2: Standardní nástrojová lišta Jednotlivé ikony umoţňují otevřít dialogové okno, nebo plovoucí nástrojový panel poskytující moţnost další zpřesňující volby: Open (Ctrl+O) - otevření souboru (s příponou .SCH ) Save (Ctrl+S) - uloţení souboru (pod pŧvodním názvem s příponou .SCH) Sheet Select (SCHn, kde n=číslo listu schematu) - volba aktuálně vytvářeného listu schématu umoţní měnit zobrazení jednotlivých listŧ schématu v případě, ţe je schéma rozpracováno na více listech Select - ukončení aktivace jiné zapnuté funkce (Copy, Move, Delete), výběr objektu(ŧ) ve schematu kurzorem. Design - souhrn funkcí pro kreslení ne-elektrických i elektrických částí výkresu. Obsahuje nástrojový panel s funkcemi pro kreslení 2D objektŧ a tvorbu textových řetězcŧ bez vazby na elektrické zapojení (Netlist). Obsahuje funkce pro načtení, případně uloţení těchto objektŧ do knihoven. Souhrn hlavních funkcí pro tvorbu elektrických schémat obsahuje nástrojový panel s funkcemi pro vkládání součástek, tvorbu spojŧ, editaci součástek, tvorbu hiearchických schémat, záměnu referenčních názvŧ a vývodŧ součástek. Souhrn funkcí pro tvorbu a úpravu sběrnic sdruţuje nástroje pro tvorbu a úpravu sběrnicových spojŧ. Zoom (Ctrl+W) - ovládání výřezu pracovní plochy umoţňuje pomocí myši zvětšovat, zmenšovat, případně posouvat aktuálně zobrazený výřez pracovní plochy Sheet Border (Ctrl+B) - úplný náhled na schéma provede automatickou úpravu zvětšení tak, aby byl zobrazen úplný formát schématu Redraw (Ctrl+D) - překreslí obsah obrazovky a upraví viditelnost objektŧ při jejich přesouvání, nebo vymazání Previous View - návrat k předchozímu pohledu na pracovní plochu. Next View - návrat k následujícímu (po vybraném předcházejícím) pohledu. Connect to PADS Layout - OLE napojení na PADS Layout umoţní návrh desky v PADS Layout tím, ţe otevře nový návrh desky (New) nebo jiţ rozpracovaný návrh (Open) v PADS Layout. Pokud PADS Layout není jiţ spuštěn, spustí ho. Connect to PADS Router - OLE napojení na PADS Router umoţní napojení na autorouter PADS Router za účelem kříţového vyhledávání součástek a spojŧ mezi schematem a deskou v autorouteru. Properties - moţnosti daného OLE napojení umoţní definovat typ přenášených informací mezi schématem a deskou.

Obr. 5.3: Výběrová nástrojová lišta Výběrová nástrojová lišta s ikonami (Tool Bar – Object Selector), viz Obr. 5.3 obsahuje ikony a roletkové menu pro bliţší definování výběru objektu: Group Selector - výběr skupiny objektŧ, zahrnující jakýkoliv objekt ve schematu Parts Filter - výběr součástky Gates Filter - vyběr jednotlivého bloku (Gate) součástky


106

Nets Filter - výběr spoje (Net) Pins Filter - výběr vývodu součástky Selection List – roleta seznamu vybraných objektŧ vybraných jinými nástroji neţ „ Group Selector “. Umoţňuje z dané skupiny vybírat individuelně jednotlivé objekty, ale daná skupina objektŧ se tím nezruší. Previous Object - výběr předcházejícího objektu. Next Object - výběr následujícího objektu.

Obr. 5.4: Stavový řádek Stavový řádek (Status Bar) zobrazuje v levé části systémová hlášení, vpravo je informace o aktuálních přednastavených hodnotách pro tloušťky čar, nastavení návrhového rastru a absolutních souřadnicích kurzoru vztaţených k počátku (Origin). Při přesunu objektŧ nebo jejich tvorbě jsou zobrazeny i relativní souřadnice vztaţené k výchozímu bodu pohybu, případně poslednímu uzlovému bodu (např. roh spoje).

Obr. 5.5: Plovoucí nástrojový panel Plovoucí nástrojový panel, Obr. 5.5, je okno, které se otevře např. aktivací funkcí Drafting. Obsahuje vlastní výkonné funkce pro danou oblast. Podle zvyklostí Windows je moţné ho vlečením přemisťovat, nebo měnit jeho tvar. Pracovní plocha zobrazuje volitelný výřez pracovní plochy editoru schémat, její maximální rozměr činí 1400x1400mm. Obsahuje značku relativního počátku souřadného systému (Origin), ke kterému je vztaţena aktuální pozice kurzoru, případně pomocný návrhový rastr (Display Grid). Nastavení systémových parametrů a uživatelského prostředí Systémovými parametry rozumíme skupinu údajŧ, jejichţ nastavení ovlivňuje celý návrhový systém, nebo skupinu funkcí. Patří sem velikost a vzhled pracovní plochy, nastavení návrhového a pomocného rastru, tvar kurzoru, velikost pouţitých textových řetězcŧ apod. Nastavení provedeme volbou Tools/Options z roletového menu a v dialogovém okně Preferences vybereme příslušnou záloţku (Global, Design, Heights/Widths) reprezentující skupinu nastavovaných parametrŧ.


107

Záložka Global umoţňuje nastavení základních parametrŧ. Její části jsou: Cursor - nastavení tvaru a orientace kurzoru Keep View on Resize - zachová proporce pohledu při jeho zvětšení, nebo zmenšení Real Time Redraw - reţim aktuálního překreslení obrazovky Display Dot Grid - nastavení pomocného návrhového rastru, necheme li pomocný rastr mít zobrazen zadáme 10 Real Width - Minimální tloušťka čáry zobrazené ve skutečné velikosti, čáry slabší jsou nahrazeny čarou tvořenou jejich středovými body. Automatic Backups - nastavení intervalu, počtu a názvu záloţních kopií

Obr. 5.6: Záloţka Global Záložka Design umoţňuje nastavení parametrŧ kreslení:

Obr. 5.7: Záloţka Design

Design Grid - návrhový rastr, min. hodnota je 2 mils Snap to Grid - rastrový nebo bezrastrový návrh Sheet Size - nastavení formátu pro výkres Off-Sheet Labels - nastavení zobrazení atributŧ u odkazových symbolŧ (Off Page) Tie Dot Parameters - velikost bodŧ označujících vodivé kříţení spojŧ Non ECO Registered Parts – prvky ve schematu, které nejsou určeny pro dopřednou a zpětnou anotaci, např. šroubky, matice, chladič, atd.. Non Electrical Parts – prvky ve schematu, které nemají vývody (mohou být totoţné s Non ECO Registered Parts). Kliknutím v příslušném políčku se zahrnou prvky (Non ECO Registered Parts a Non Electrical Parts) ve schematu do netlistu, do hlášení pro anotaci do PCB (ECO) a do rozpisky (BOM).

Záložky Text / Line Widthsumožňují nastavení vlastností textových polí a čar: Text základní nastavení výšky písma a tloušťky čar pro jednotlivé skupiny textových řetězcŧ (názvy sítí spojŧ, čísla a názvy vývodŧ, doplňující texty) a Lines pro základní nastavení tloušťky čar pro tvorbu objektŧ (sběrnice, spoje, symboly, 2D objekty).

108


Obr. 5.8: Záloţka Text Při spuštění programu nebo při přechodu na kreslení nového schematu povelem File/New je načten konfigurační soubor Default.txt, ve kterém jsou uloţeny informace o výchozím nastavení pracovní plochy, formátu výkresu a dalších návrhových parametrech. Jeho obsah je moţné uţivatelsky nastavit tak, ţe vyvoláme funkci Tools/Options, nastavíme poţadované hodnoty a funkcí File/Export přepíšeme pŧvodní ASCII soubor Default.txt. Nastavení barev pro zobrazení jednotlivých objektŧ ve schématu provedeme pomocí Setup/Display Colors. Při dalším spuštění jiţ bude respektováno vaše uţivatelské nastavení parametrŧ. Nastavení barevného schéma pro návrhové prostředí se provádí pomocí dialogového okna Setup/Display Colors (Obr. 5.9). Lze vytvořit i několik barevných schémat a uloţit je pod rŧznými názvy. Aktuálně nastavené barevné schéma je uloţeno v databázi návrhu.

Obr. 5.9: Dialogové okno Display Colors v editoru schémat a modifikované okno editoru součástek Popis panelŧ: Selected Color - základní paleta barev, paletu lze modifikovat pomocí panelu Palette Misc - přiřazení barev pro jednotlivé typy objektŧ ve schématu


109

Titles - přiřazení barev textovým řetězcŧm (Frg). Je moţno nastavit i barvu obrysu pole textového řetězce (Box). Tento obrys odpovídá ploše, kterou textový řetězec zabere při tisku a usnadňuje orientaci v návrhu při malém zvětšení výřezu pracovní plochy. Configuration - vyvolání, nebo uloţení barevného schéma pod definovaným názvem (nastavení je uloţeno do souboru .ccf) . Uloţené barevné schéma je moţné kdykoliv znovu pouţít. Ovládání základních funkcí Program PADS Logic, podobně jako PADS Layout umoţňuje ovládat většinu funkcí alternativně, několika rŧznými zpŧsoby – např. z roletkového menu programu, pomocí ikon, nebo pomocí myši a jejího inteligentního, tzv. kontextového menu. Kontextové menu se přivolá kliknutím pravého tlačítka myši v pracovním prostoru. V základní podobě, pokud není nic vybráno, obsahuje toto menu sadu základních povelŧ k výběru objektŧ . Select Anything - Vybrat cokoliv Select Parts – Vybrat součástky Select Gates – Vybrat hradla (bloky) součástek Select Nets – Vybrat spoj (síť) Select Connections – Vybrat spoje (vývod-vývod) Select Drafting Items - Vybrat kreslený (neelektrický) objekt Select Documentation – Vybrat dokument Select All on Sheet – Vybrat vše na dané stránce výkresu Select All – Vybrat vše Filter - Filtr Select Signal Pin Nets – Vybrat napájecí spoje (nets) Set Verb Mode – Nastavit mód modifikací Add Item – Přidat objekt

Obr. 5.10: Kontextové menu bez vybraného objeku Po vybrání objektu ve schematu se obsah tohoto menu automaticky změní tak, ţe nabízí sadu povelŧ pouţitelných na daný typ vybraného objektu(ŧ), čímţ se podstatně zrychlí a současně zjednoduší práce s programem. V kontextovém menu jsou vţdy všechny povely, které jsou aplikovatelné k vybranému objektu ( např. součástka, její název, vývod, spoj, čára, textový řetězec atd.). V editoru schémat jsou dva zpŧsoby aplikace funkce na objekt: a) nejprve volba funkce (roletové nebo ikonové menu) a potom výběr objektu, na který bude aplikována b) nejprve výběr objektu(ŧ) a potom volba poţadované funkce z kontextového menu pravým tlačítkem myši.

110


Načtení a uložení souboru je moţno provést funkcemi New, Open, Save a Save As z roletového menu File, nebo kliknutím na příslušnou ikonu z nástrojové lišty. Při uţití funkce New pro tvorbu nového schéma je načtena pŧvodní konfigurace a nastavení parametrŧ uloţené v souboru Default.txt. Při načtení schématu (soubor s příponou .sch) funkcí Open, případně jeho novém uloţení funkcí Save As, se zobrazí okno, pomocí kterého je moţné nalistovat zdrojový, nebo cílový adresář. Funkce Save automaticky přepíše jiţ existující soubor na jeho pŧvodním místě. Funkce pro import a export dat. V návrhového prostředí editoru schémat je moţné provádět import dat ve formátu ASCII (ASCII Files), vytvořených programy PADS Logic niţších verzí. Dále je moţné importovat soubory OLE (OLE Files), které jsou automaticky vytvořeny při uloţení schématu, do kterého je vloţen OLE objekt. Import dat se provádí pomocí funkce File/Import z roletového menu. Funkce pro export dat File/Export, umoţňuje selektivní export vybraných dat z návrhu ve formátu aktuální verze, nebo verze niţší. Volba typu exportovaných dat se provede v dialogovém okně ASCII Output, které se otevře před uloţením dat do souboru. Kaţdý typ objektu má ve vytvářeném ASCII souboru vlastní sekci uvozenou příslušnou hlavičkou. Funkci pro změnu velikosti, nebo polohy aktuálně zobrazeného výřezu pracovní plochy (Zoom) lze ovládat prostředním tlačítkem třítlačítkové myši, funkcí Zoom z roletkového menu View ikonou (kurzor se změní na zvětšovací lupu), pomocí numerické části klávesnice. Při vypnutém NumLock na klávesnici je moţné vyuţívat klávesy v pravé (numerické) části klávesnice takto: Klávesa PgUp = přiblíţení obrazu 2x Klávesa PgDn = oddálení obrazu 2x Klávesa Home = celý výkres Klávesa Del = výběr zobrazené plochy taţením úhlopříčky obdélníku myší Klávesa End = překreslení obrazu Klávesa Ins = Centrování Uložení a vyvolání nastavených pohledů. Při tvorbě rozsáhlých schémat lze výhodně vyuţít funkci Save View. Nejprve si pomocí funkcí pro zobrazení nastavíme poţadovaný pohled na určitou oblast schématu (např. pole blokovacích kondenzátorŧ) a pomocí funkce View/Save View ho pod zvoleným jménem uloţíme. V procesu tvorby pak máme moţnost jej rychle vyvolat bez nutnosti úprav pohledu. Tímto zpŧsobem mŧţeme uloţit aţ 9 pohledŧ. Program při změně pohledu automaticky zaznamená předchozí (Previous View) a máme moţnost se k němu vrátit.

Obr. 5.11: Save View


111

Přesouvání objektů ve schématu (Move) lze provést dvojím zpŧsobem – vybráním objektu a prostým taţením myší, nebo pomocí funkce Move. V obou případech program ví, jak s vybraným objektem zacházet při jeho přesouvání. Např. při přesouvání čísla vývodu součástky (Pin Number) nedovolí jeho přesunutí do libovolné vzdálenosti, zatímco přesouváním posledního segmentu spoje se tento automaticky rozpojí, atd. Kopírování objektu - funkce Copy. Funkci lze spustit buď ikonou Duplicate a následovným vybráním příslušného objektu, nebo vybráním příslušného objektu a pouţitím povelu Copy v kontextovém menu kliknutím pravým tlačítkem myši, či povelem Edit/Copy. Tak je moţné kopírovat i celé skupiny objektŧ. Při vkládání součástek pomocí funkce Duplicate lze výhodně pouţívat funkci Step and Repeat z kontextového menu, pomocí níţ je moţné vytvořit pole součástek s definovatelným obsahem. Při kopírování součástek dochází k automatickému přečíslování referenčních názvŧ. Vymazání objektu ze schématu - funkce Delete. Při výběru skupiny objektŧ odstraní všechny objekty obsaţené ve skupině. Funkci spustíme buď ikonou Delete či povelem Edit/Delete a následovným vybráním příslušného objektu, nebo vybráním příslušného objektu a pouţitím povelu Delete v kontextovém menu, vyvolaném kliknutím pravým tlačítkem myši. Na rozdíl od návrhového systému pro desky plošných spojŧ PADS Layout, kde je součástku moţno vymazat pouze v reţimu ECO (Engineering Change Order), není v PADS Logic prováděn záznam o této operaci pro další pouţití. Vyplývá to z faktu, ţe jsou teprve vytvářeny podklady pro zapojení desky plošných spojŧ. Informace o objektu, jeho dodatečná editace. Funkci lze spustit buď dvojitým kliknutím na daný objekt, nebo vybráním příslušného objektu a pouţitím povelu Properties v kontextovém menu. Tímto zpŧsobem je moţné upravovat volné textové řetězce, pomocné obrazce vytvořené pomocí 2D Line, součástky a jejich atributy, názvy sítí spojŧ, názvy sběrnic a hiearchické symboly ve schématu. Při úpravě textu se objeví dialogové okno Properties/Text. V něm je moţno měnit obsah textu, jeho polohu, velikost a orientaci. Panelem Parent, v případě ţe je text součástí kombinovaného objektu, se aktivují nástroje pro editaci objektu typu 2D Line. Aplikováním funkce Properties na objekt typu 2DLine se otevře dialogové okno Properties Drafting, kde je moţné měnit parametry jako je tloušťka čáry, typ čáry (plná, tečkovaná), orientaci a zrcadlení. U uzavřených objektŧ, které neobsahují oblouky, je moţno pouţít funkci Filled pro vyplnění. Při úpravě součástek se otevře základní dialogové okno Properties Part (Obr. 5.12), obsahující informace o součástce a umoţňující otevřít další okna pro nastavení parametrŧ a popisu součástky. Je moţné měnit referenční názvy hradel, součástek, provádět záměnu součástek, měnit alternativní schématické symboly a pouzdra součástek, nastavit viditelnost atributŧ a definovat speciální vývody součástek. Při výměně součástky volbou boxu Change Type, se otevře okno Change Part Type, pomocí kterého je moţné listovat v knihovnách a vybrat součástku pro výměnu, případně zadat upřesňující pokyny pro její provedení. Tato funkce načítá součástky přímo z knihovny součástek a umoţní aktualizovat součástku, jejíţ schematická značka či jiné informace byly mezitím modifikovány v knihovně součástek tím, ţe ji znovu načte (Součástka jednou načtená z knihovny do schematu se automaticky neaktualizuje).

112

Obr. 5.12: Úprava parametrŧ součástky

FEKT Vysokého učení technického v Brně Rename Gate - změna ref. názvu hradla (U1A-U1B) Rename Part - změna referenčního názvu součástky (U1-U2) Change Type - záměna součástky za jinou (ale i za stejnou, mezitím modifikovanou = jediná moţnost jak aktualizovat součástku do schematu). GateDecal – volba alternativního symbolu součástky Visibility nastavení viditelnosti jednotlivých atributŧ součástky ve schématu Attributes - popis (Atributy) součástky, např. určení, výrobce, cena apod. PCB Decal - přiřazení fyzického pouzdra součástce SigPins - přiřazení napájecích a zemnících vývodŧ

Panel Attributes dialogového okna pro výběr zaměňované součástky umoţňuje nastavit, jakým zpŧsobem budou upraveny atributy součástky, u které je prováděna záměna. Panel Visibility umoţňuje definovat, které části příslušející dané součástce (typ součástky , čísla vývodŧ, jména vývodŧ, jednotlivé atributy) budou viditelné a které nikoliv. Replace Common plně respektuje novou součástku, Keep Local zachová pŧvodní nastavení u těch atributŧ, které nejsou u nové součástky nadefinovány. Apply update to nastavuje rozsah prováděné záměny na vybraný logický celek (This Gate), vybranou součástku (This Part), případně na všechny logické celky nebo součástky stejného typu (All Parts This Type). Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s pracovním prostředím programu PADS Logic a jeho modifikací. Seznámili jste se dále s ovládáním základních funkcí. Řešené příklady: -1. Upravte konfigurační soubor (Defaul.txt) tak, aby při otevření nového schematu byla kreslící plocha ve formátu A4! Řešení: 1) File – New 2) Setup – Preferences, záložka Design – Sheet Size, vybrat A4, 3) File – Export – Schematic Params, přepsat Default.txt, uložit -2. Ve schematu DEMO.SCH zrušte viditelnost atributu PartType u hradla U2 Řešení: Ikona Select, kliknout na U2,


113

→ Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Vyjmenujte hlavní části základní obrazovky! -Které další části můžou být podle potřeby zobrazeny? -Jak lze nastavit uživatelské prostředí a systémové parametry? -Nastavte kurzor jako záměrný kříž přes celou obrazovku!

5.2 Kreslení, tvorba textu (Design Toolbar) Cíle kapitoly: -tvorba textových řetězců, tvorba a úprava čar -načtení a uložení objektu do (z) knihovny Ikona Design obsahuje panel s nástroji pro tvorbu doplňujících textových řetězcŧ (Add Text), pomocných čar, obloukŧ, mnohoúhelníkŧ, kruţnic (Create 2D Lines), jejich úpravu (Modify 2D Lines), vytváření ucelených objektŧ z čar a textových řetězcŧ (Combine Drafting Objects), načtení těchto objektŧ z knihovny (Get Parts from a Library) a jejich uloţení do knihovny (Save Parts to a Library). Objekty vytvořené pomocí těchto nástrojŧ nemají přímý vztah k elektrickému zapojení.

Obr. 5.13: Ikony pro tvorbu textu a kreslení z Design Toolbar Tvorba textových řetězců (Add Text) slouţí k vytváření volných textových řetězcŧ, které mohou obsahovat libovolné alfanumerické znaky, jejich délka je omezena na 72 znakŧ včetně mezer. Jestliţe chceme v textovém řetězci pouţít znak negace (pruh nad znakem) vloţíme před znak, nebo řetězec, symbol \. V případě, ţe má být negována pouze část řetězce, musí začínat a končit tímto symbolem. Po kliknutí na ikonu z plovoucího nástrojového panelu se otevře dialogové okno Add Free Text, které je shodné s jiţ popsaným oknem pro úpravu textu Query/Modify/Text. Tvorba pomocných čar (Create 2D Line) umoţňuje tvorbu čar, mnohoúhelníkŧ, kruţnic a obloukŧ. Po výběru funkce Create 2D Line lze kliknutím pravým tlačítkem myši

114


vyvolat kontextové menu, které umoţňuje výběr typu t objektu (Polygon, Circle, Rectangle, Path). Kontextové menu dále obsahuje funkce pro tvarování kresleného objektu (Add Corner, Del Corner, Add Arc), nastavení směru vedení čar (Diagonal, Any Angle), změnu nastavení jejich tlouštky (Width) a dokončení operace (Complete). Úprava pomocných čar a obrazců (Modify 2D Line) po inicializaci funkce Modify 2D Line a výběru objektu je moţno taţením měnit rozměry, případně umístění těchto objektŧ. Kontextové menu obsahuje funkce pro tvorbu obloukŧ (Pull Arc), segmentování čar (Split) a úpravu vzhled čar (Width, Solid Style, Dotted Style). Pomocí funkce Filled je moţné vyplnit vytvořený polygon. Vytváření kombinovaných obrazců (Combine) funkce umoţňuje sdruţit do jednoho celku čárové a textové objekty tak, ţe se při manipulaci chovají jako jeden objekt (např. rámeček výkresu s nadepsaným rohovým razítkem). Takto vytvořený objekt je moţné uloţit do knihovny pro další vyuţití. Při vytváření sdruţeného objektu se po spuštění funkce v kontextovém menu zvolí Combine a vyberou se objekty, které chceme sdruţit. V případě, ţe je potřeba změnit část sdruţeného objektu, je nutné sdruţený objekt rozloţit buď úplně na jednotlivé samostatné objekty povelem z kontextového menu Explode (vybere se sdruţený objekt a ukončí povelem Complete), nebo uvolnit jenom některý objekt z daného bloku povelem z kontextového menu Uncombine (vybere se zdruţený objekt, potom se vybere daný objekt a ukončí povelem Complete. Potom lze příslušnou část upravit a objekt znovu sdruţit do jednoho celku. Načtení objektů z knihovny (Add from Library) Objekty vytvořené pomocí předchozích funkcí a uloţené do knihovny, případně objekty obsaţené ve standartně dodaných knihovnách je moţné vloţit do návrhu pomocí funkce Add from Library. Po spuštění funkce se zobrazí dialogové okno Get Drafting Item from Library, pomocí kterého lze nalistovat příslušnou knihovnu a objekt pro vloţení. Uložení objektu do knihovny (Save to Library) umoţňuje uloţit vytvořené objekty do knihovny a opakovaně je vyuţívat při návrhu. Po inicializaci funkce a výběru objektu, který chceme uloţit, nastavíme v dialogovém okně Save Item to Library příslušnou knihovnu kam ho chceme uloţit a zadáme jeho název. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s tvorbou textu, kreslením objektů a jejich uložením (načtením) do (z) knihovny Řešené příklady: -1. Vyplňte datum v rohovém razítku! Řešení: Add Text, v dialog. Okně napsat „datum”, podle potřeby upravit výšku písma a tloušťku čáry, , kurzorem umístit text do příslušné kolonky rohového razítka -2. Nakreslete kružnici o průměru 200 mils! Řešení: Create 2D line, kontext. Menu Circle, kurzor do středu budoucí kružnice, kliknout a táhnout myší v ose x. Až relativní souřadnice souhlasí s poloměrem kružnice ukončit tvorbu kružnice kliknutím myši. -3. Uložte nakreslenou kružnici do knihovny USER pod názvem kruh! Řešení: Select Drafting Items (výběr objektu) – Save to Library. V okně Save Item to Library vybrat knihovnu USER a upravit název na Kruh Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Co umožňuje funkce drafting?


115

-K čemu slouží funkce Combine? -Jaký je postup při úpravě části sdruženého objektu?

5.3 Nástroje pro tvorbu el. schémat (Design Toolbar) Cíle kapitoly: -vložení a editace součástky, tvorba a editace spojů -tvorba a editace hierarchických symbolů -tvorba a editace sběrnic Panel s nástroji pro tvorbu schémat se inicializuje kliknutím na ikonu Design v nástrojové liště. Sdruţuje funkce pro vloţení součástek z knihoven do schématu, vytváření spojŧ mezi nimi, editování součástek a hiearchických modulŧ, tvorbu hiearchických modulŧ, záměnu referenčních názvŧ součástek a záměnu ekvivalentních vývodŧ součástek.

Obr. 5.14: Ikony pro tvorbu elektrických schemat z Design Toolbar Vložení součástky do schématu (Add Part). Proces vkládání součástky do schématu lze spustit kliknutím na ikonu v plovoucím nástrojovém panelu. Po spuštění funkce se otevře dialogové okno Add Part from Library. V něm je moţné poţadovanou součástku, jestliţe jiţ byla v návrhu pouţita, vybrat ze seznamu (roletka) Part Name, případně vyhledat součástku v knihovnách. Při hledání se dá s výhodou vyuţít hvězdičková konvence, kdy stačí zadat část názvu součástky a hvězdičkou z numerické klávesnice doplnit chybějící znaky. Po vyhledání a potvrzení, se součástka přesune do nabídkového okna Add Part. Tlačítkem Add potvrdíme její výběr. Součástka se potom objeví ve schématu na pozici kurzoru. Kliknutím pravým tlačítkem myši vyvoláme kontextové menu, které umoţňuje vkládanou součástku rotovat, zrcadlit, případně zvolit alternativní schématický symbol pro součástku (např. volba symbolu dle standartu IEEE, nebo ANSI).

Obr. 5.15: Vloţení součástky z knihovny Knihovny v PADS Logic umoţňují nadefinovat jeden základní, a aţ 3 alternativní symboly. Při vkládání součástky je preferován jiţ pouţitý symbol, ve schématu nelze pouţít součástku stejného typu s rozdílným schematickým symbolem. Po vloţení součástky kliknutím levým tlačítkem, je na pozici kurzoru automaticky nabízena další součástka stejného typu.

116


Tvorba spojů (Add Connection). Spoj lze vytvořit pouze mezi dvěma body, které mají definované vlastnosti z hlediska elektrického propojení. Tyto body mohou tvořit vývody součástek, hiearchických symbolŧ, jiný spoj, sběrnicový spoj, napájecí (Power) a zemníci (Ground) symbol, případně odkazový symbol (Off Page), pomocí kterého lze spoj realizovat bez fyzického nakreslení (pouţívá se jako rozhraní mezi jednotlivými listy schématu, nebo jako náhrada spojŧ jdoucích napříč schématem, aby bylo přehlednější). Funkci pro tvorbu spojŧ aktivujeme kliknutím na ikonu v plovoucím nástrojovém panelu. Kliknutím vybereme počáteční bod spoje, pomocí kontextového menu je moţné spoj ukončit symboly Power, Ground, nebo Off Page. Po zvolení symbolu je dále v kontextovém menu moţné symbol upravovat (Rotate, Mirror, Alternate). Při pouţití symbolu Off Page pro zakončení spoje jsme oknem dotázání na název sítě spojŧ, do které spoj přiřadíme.

Obr. 5.16: Tvorba spojŧ Úprava vedení spoje. Směr vedení spoje upravíme pomocí funkce Move z nástrojové lišty, kliknutí vybereme segment spoje a taţením jej přemístíme. Funkce Move umoţňuje i změnu zapojení. Vybereme-li segment spoje přímo navazující na jeho koncový bod, dojde k jeho odpojení a je moţno jej připojit jinam bez jeho vymazání a nové tvorby. Spoj lze přesunout i vybráním jeho segmentu (Select Anything z kontextového menu) a prostým taţením myší při stisknutém levém tlačítku myši, kterým se rovněţ potvrdí nová poloha. Během přesouvání segmentu spoje nabízí kontextové menu další moţnosti (split connection). ESC klávesa ruší přesun spoje před jeho ukončením. Přejmenování spoje. Názvy spojŧ jsou generovány automaticky ve formátu $$$nnnn (nnnn je náhodné číslo). Dodatečné přejmenování spoje umoţňuje funkce Properties z nástrojového panelu. Po výběru spoje zadáme v dialogovém okně nový název. Název je omezen na 47 znakŧ. Připojení spoje ke sběrnici. Spoj připojovaný ke sběrnici musí být veden kolmo. Po kliknutí na sběrnici je vloţen krátký šikmý segment spoje pro připojení a je nabídnut název spoje odpovídající příslušné sběrnici. Polohu názvu a směr zalomení připojovacího segmentu je moţné měnit v kontextovém menu funkcemi Move a Swap Segment. Editace součástek a hiearchických symbolů (Edit Part/Hiearchical). Tato funkce umoţňuje komplexní úpravu součástek a hiearchických symbolŧ pouţitých ve schématu. Lze ji spustit buď ikonou nebo z kontextového menu pravým tlačítkem myši povelem Modify Part-Edit Part. Po aktivování funkce a následovném výběru součástky myší se spustí editor součástek Part Editor, který představuje samostatný modul programu s upraveným vzhledem pracovní plochy a jinou nástrojovou lištou. Editace, případně tvorba nové součástky zahrnuje dvě oblasti. První je úprava schematického symbolu (Edit Gate Decal), druhou oblastí je


117

úprava parametrŧ (Edit Electrical), která obsahuje popis součástky, definování napájecích a zemnících vývodŧ, pouzder součástky (PCB Decals) a pod. Editor součástek bude podrobněji popsán v samostatné kapitole. Tvorba hiearchických symbolů. PADS Logic podporuje tvorbu hiearchických symbolŧ jak metodou shora dolŧ (Top-Down), tak i metodou zdola nahoru (Bottom-Up). Při metodě Top-Down je vytvořen symbol bez podrobného vnitřního zapojení (např. zesilovač je reprezentován pouze symbolem se vstupními, výstupními a napájecími vývody), teprve v další konstrukční fázi je navrţeno podrobné zapojení. Metoda Bottom-Up naopak umoţňuje pomocí hiearchického symbolu zobecnit podrobné schéma, nebo jeho část do jednoho funkčního celku. V PADS Logic je moţné vytvořit aţ 128 hiearchických úrovní, přecházet mezi nimi lze funkcemi View/Push Hiearchy a View/Pop Hiearchy z roletového menu. Tvorba hiearchického symbolu shora-dolů (Top-Down). Definujeme hiearchický symbol bez znalosti jeho vnitřní struktury. Pomocí názvŧ vývodŧ (Pin Names) je zabezpečena vzájemná signálová vazba mezi jednotlivými hiearchickými úrovněmi schématu. Po kliknutí na ikonu New Hiearchical Symbol z plovoucího nástrojového panelu se otevře dialogové okno Hiearchical Symbol Wizard, kde lze nastavit počet (Pin Count) a typ (Pin Decal) vstupních (Input Pins) a výstupních (Output Pins) vývodŧ, pořadové číslo (Sheet Number) a název listu schématu (Sheet Name), kde je hiearchický symbol vytvořen. Kromě toho je moţné definovat parametry vývodŧ – jejich délku (Pin Length) a rozteč (Pin Spacing) a parametry obdélníku symbolu – šířku (Box Width) a výšku (Box Height). Po nastavení a potvrzení dojde k automatickému spuštění editoru součástek a hiearchických symbolŧ, kde je moţné symbol upravit a nadefinovat názvy vývodŧ symbolu. Protoţe je vytvářena nejvyšší úroveň hiearchického členění, není vývodŧm přiřazeno pořadové číslo. Po ukončení editace se provede návrat na určený list schématu a hiearchický symbol se objeví na pozici kurzoru. Tvorba hiearchického symbolu zdola-nahoru (Bottom-Up). Vytváříme hiearchický symbol pro jiţ nakreslený list schématu (např. list 2), reprezentující jeho vnitřní zapojení. Funkcí View/Sheet přejdeme na list schématu, kde bude nový symbol umístěn (např. list 1). Inicializujeme funkci pro tvorbu hierarchického symbolu, opět se otevře okno Hiearchical Symbol Wizard, kde vybereme stránku výkresu (Sheet Number), pro kterou má být symbol vytvořen. PADS Logic automatický vyhodnotí a zobrazí počet vstupních a výstupních vývodŧ na dané stránce schematu podle tam pouţitých odkazových symbolŧ (Off Page). Typ značky pro vývody (Pin Decal), stejně jako délku vývodŧ (Pin Length) a jejich rozteč (Pin Spacing) lze měnit, ale počet vstupních a výstupních vývodŧ (Input / Output Pins) však modifikovat nelze. Po ukončení nastavení symbol opět projde editorem a po potvrzení je zobrazen na příslušném listu schématu. Kopírování hiearchických symbolů, při kopírování hiearchického symbolu je do schématu automaticky přidán další list obsahující jeho vnitřní strukturu. PADS Logic upraví referenční názvy součástek obsaţených v kopírovaném symbolu. V případě, ţe symbol obsahuje další vnořené hiearchické symboly je kopírována celá jejich stromová struktura. Vymazání hiearchických symbolů. Při odstraňování hiearchického symbolu jsme dotázáni, jestli má být odstraněn i odpovídající list schématu s jeho strukturou. V případě kladné odpovědi je odstraněn symbol a k němu příslušné listy v celé hiearchické struktuře. Záměna referenčních názvů součástek (Swap Ref. Des.) umoţňuje provést záměnu referenčních názvŧ mezi dvěma součástkami ve schématu. Po spuštění funkce záměnu provedeme postupným výběrem obou součástek. Záměna ekvivalentních vývodů součástky (Swap Pins). Tuto funkci je moţné vyuţít pro přehlednější vedení spojŧ ve schématu. Předpokladem je, aby daná součástka měla v

118


knihovně nadefinovány ekvivalentní vývody, u kterých je záměna moţná (např. syntax:Gate A Swap ld:1, Pin2(Load) Swap ld:1, Pin3(Load) Swap ld:1, Pin1(Source) -umoţňuje vzájemnou záměnu vývodŧ č.2 a č.3). V případě, ţe tomu tak není, jsme po výběru obou vývodŧ upozorněni na nelegálnost operace. Po záměně mŧţeme volit, jestli budou stávající spoje připojeny na pŧvodní, nebo zaměněné vývody. Tvorba sběrnic. Sběrnice jsou seskupení příbuzných spojŧ, ve schématu reprezentovaných jedním grafickým symbolem (tlustá čára). Bez jejich pouţití by byla tvorba rozsáhlých schémat, zejména číslicových obvodŧ, téměř nemoţná. Kaţdá sběrnice má svŧj název, který odpovídá seskupení spojŧ, které reprezentuje (např. sběrnice označená Data[0:9] zahrnuje spoje s označením Data0 aţ Data9). Sběrnice mohou být jak datové, např. Data[0:9], tak smíšené (obsahující jakékoliv spoje).

Obr. 5.17: Ikony pro tvorbu a editaci sběrnic z Design Toolbar Vložení sběrnice (Add Bus). Nástroje pro tvorbu sběrnic aktivuje kliknutí na ikonu Add Bus v nástrojovém panelu. Po zadání počátečního bodu lze sběrnici tvarovat pomocí funkcí kontextového menu. Po stanovení koncového bodu (Complete) se otevře dialogové okno pro zadání názvu sběrnice.

Z dialogového okna je vidět, ţe sběrnice mŧţe být v datovém formátu (Bit Format), kdy název sběrnice je např. WMF[0:7], nebo ve tvaru smíšených spojŧ (Mixed Net) znázorněný na obrázku. „Bit Format“ umoţňuje jedním názvem definovat sběrnici o daném počtu spojŧ se stejným názvem, ale rozdílným bitovým číslem.

Obr. 5.18: Zadání názvu sběrnice


119

Úprava tvaru sběrnic. Tvar sběrnic lze dodatečně upravovat funkcemi Split Bus, Extend Bus, Move Bus Segment a Delete Bus Segment z nástrojového panelu nebo z kontextového menu pravým tlačítkem myši. -Zalomení sběrnice (Split Bus) - funkce umoţňuje zalomit přímý úsek sběrnice tak, ţe do něj vloţí úsek pod úhlem 90 stupňŧ, jehoţ velikost lze taţením měnit. Pomocí kontextového menu lze měnit orientaci zalomení (Swap Corner). -Rozšíření sběrnice (Extend Bus) - slouţí k protaţení koncového segmentu sběrnice podle poţadavkŧ při tvorbě schéma -Posunutí úseku sběrnice (Move Bus Segment) - jednotlivé segmenty sběrnice je moţné posouvat a tímto zpŧsobem optimalizovat tvar sběrnice a vedení spojŧ -Odstranění úseku sběrnice (Delete Bus Segment). V případě potřeby lze segmenty sběrnice odstranit. Jedná-li se o vnitřní segment sběrnice, jehoţ odstranění vede k rozdělení sběrnice, je oběma částem automaticky přiřazen stejný název. Tak je neustále zabezpečeno správné propojení, které sběrnice reprezentuje. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s nástroji pro tvorbu el. schemat. Řešené příklady: -1. Zaměňte ref. Názvy rezistorů R1 a R2! Řešení: Design – Swap Ref Des – kliknout na R1 a pak na R2 -2. Nakreslete sběrnici (přímku [100 100] ; [100 100]) pro 8 datových spojů (název DATA)! Řešení: Design – Add Bus - <S 100 100 ENTER> - kliknout myší - <S 100 100 ENTER> - complete – v dialog. Okně zatrhnout Bit Format, vyplnit název DATA[0:7] Kontrolní otázky a neřešené příklady: - Jak lze vložit do schematu součástku, která již byla ve shematu použita? - Kolik alternativních symbolů součástky lze v knihovně PADS Logic nadefinovat? - Jakou má funkci symbol OFF Page? - Jaký je význam hierarchických symbolů? - Jak je zabezpečeno, aby při odstranění vnitřního segmentu sběrnice nedošlo k jejich přerušení? - Propojte vývody dvou rezistorů pomocí OFF Page - Vytvořte hierarchický symbol pro zesilovač (Vstup – výstup)

5.4 Knihovny (Libraries), tvorba součástek a spec. symbolů Cíle kapitoly: -hledání v knihovnách, vytváření a editace objektů v jednotlivých částech knihoven -editor součástek, tvorba schematického symbolu, -tvorba součástky, tvorba elektrických atributů, -tvorba a editace speciálních symbolů Po volbě File/Library se v obou programech otevře shodné dialogové okno manaţéru. Pomocí něj lze listovat v knihovnách a pracovat s objekty v jednotlivých částích knihoven. Editovat, případně vytvářet nové objekty, je moţné pouze v aktuálně otevřené knihovně.

120


Součástky mohou být uspořádány do knihoven libovolným zpŧsobem. Standardně dodávané knihovny jsou rozděleny podle výrobcŧ elektronických součástek (AMD, Motorola, Intel apod.) a na univerzální (Common). Uţivatel si pochopitelně mŧţe nadefinovat vlastní uţivatelskou knihovnu pod svým jménem. Součástí knihoven je jiţ jedna knihovna nazvaná User, která je prázdná a má slouţit jako uţivatelská knihovna. Tato knihovna se při instalaci nové verze programu nepřepíše. Do nového formátu je lze zkonvertovat pomocí funkce Confery Libraries Utility, která je součástí menu instalačního CD.

Kaţdá knihovna mŧţe obsahovat údaje ve čtyřech oblastech: Parts - popis vnitřního elektrického uspořádání, přiřazení vývodŧ, schematických značek, pouzder a doplňujících informací ke kaţdé součástce CAE - schématické symboly součástek pouţívané pro kreslení schémat. Decals - grafický popis fyzických pouzder součástek (footprint), tuto oblast knihovny lze v editoru schémat pouze prohlíţet. Lines - 2D objekty, obrysy standartních desek, značky, rámečky apod. Obr. 5.19: Manaţer knihoven V panelu Library je moţné listovat názvy přístupných knihoven. Pro hledání objektu lze vyuţít volbu ALL Libraries, která zpřístupní současně obsah všech knihoven. Při této volbě lze obsah knihoven pouze prohlíţet, ne editovat, nebo vytvářet nové objekty. Seznam dostupných knihoven je moţné upravovat. Pomocí panelŧ Create New Lib a Manage Lib List je moţné upravovat seznam pouţitelných knihoven. Funkce Create New Lib umoţňuje nadefinovat novou knihovnu, nebo provést inicializaci stávající knihovny (vyprázdní její obsah). Po kliknutí na panel Manage Lib. List se otevře dialogové okno Library List pro nastavení cest k vytvořeným knihovnám, nastavení pořadí v jakém jsou otevírány při hledání objektŧ a nastavení parametrŧ knihoven.


121 Read Only - pouze ke čtení, informace pro správu souborŧ operačním systémem, zamezí jakékoliv úpravě knihovny Shared - umoţní současný přístup ke knihovně i dalším uţivatelŧm v počítačové síti Allow Search - zpřístupní knihovnu pro hledání součástek, nebo jejich načtení do návrhu desky plošných spojŧ

Obr. 5.20: Manage Lib List Editace obsahu knihoven. Manaţér knihoven obsahuje nástroje, pomocí kterých lze spustit proces tvorby (New), nebo úpravy (Edit) objektu v knihovně. Objekt je moţné vymazat (Delete) a kopírovat (Copy), manaţér umoţňuje i import a export vybraného obsahu knihovny, případně vytvořit soubor se jmenným seznamem objektŧ v knihovně (List to File). Pouţitelnost těchto nástrojŧ závisí na typu vybraného objektu. Přehled funkcí: New a Edit spustí editor součástek (Part Editor): New – pro tvorbu nového objektu Edit – pro úpravu objektu jiţ existujícího Delete - odstraní vybraný objekt, nebo vybranou skupinu objektŧ z kterékoliv oblasti knihovny Copy - umoţňuje zkopírovat vybraný objekt pod novým názvem, tuto funkci nelze pouţít pro schématické značky (CAE Decals) Import - pomocí této funkce lze importovat objekty z jiné knihovny, předpokladem je existence příslušného ASCII souboru vytvořeného funkcí Export Export - umoţňuje exportovat vybraný obsah knihovny do ASCII souboru List to File - vytvoří soubor se jmenným seznamem objektŧ ve vybrané knihovně Tvorba součástek a speciálních symbolů. Editor součástek (Part Editor) tvoří samostatný modul v programu PADS Logic. Umoţňuje vytvářet a modifikovat schematické značky součástek (CAE Decal), přiřazovat jim příslušné atributy, modifikovat napájecí, zemnící a odkazové symboly a přiřazovat fyzická pouzdra součástkám (PCB Decal). Knihovna součástek v programu PADS Logic, tedy zahrnuje tři vzájemně propojené části: Part Types - souhrn elektrických informací o součástce (zařazení do logické skupiny, její název a určení, popis zapojení napájecích a zemnících vývodŧ, popis a přiřazení parametrŧ vývodŧm, přiřazení schématické značky (CAE Decal) a fyzického pouzdra (PCB Decal)

122


CAE Decal - obecná schématická značka, reprezentující součástku ve schématu, vytvářeném pomocí editoru schémat PADS Logic, tuto obecnou značku mohou pouţívat příbuzné součástky, teprve přiřazení vývodŧ schématické značky k vývodŧm fyzického pouzdra vznikne určitá součástka. PCB Decal - grafická reprezentace fyzického pouzdra součástky (footprint), pouţívaná v návrhovém systému desek plošných spojŧ PADS Layout. V editoru součástek lze pouze měnit přiřazení součástky k jiţ existujícímu pouzdru, nové pouzdro je vytvářeno v editoru návrhového systému desek plošných spojŧ PADS Layout .

Obr. 5.21: Pracovní plocha editoru součástek Editor součástek, Obr. 5.21 je moţné spustit z manaţeru knihoven ikonou Parts nebo volbou Tools/Part Editor z roletového menu pro editaci nové či stávající součástky v knihovně, kliknutím na ikonu Edit Part/Hiearchical z plovoucího nástrojového panelu Design Tools a výběrem součástky ze schématu, případně vybráním součástky ve schematu a povelem Edit Part z kontextového menu (pro editaci dané součástky ve schematu, ne v knihovně). Editovanou součástku lze potom i uloţit do knihovny povelem File/Save As. Jestliţe je součástka vloţena z knihovny do schématu, veškeré informace o ní se stanou součástí databáze schématu. V případě, ţe součástku později v knihovně pomocí editoru součástek upravíme, tato změna se ve schématu přímo neprojeví. Je nutné provést záměnu součástky za stejnou, s jiţ upravenými parametry z knihovny pomocí funkce Options, dialogového okna Change Part Type. Teprve potom dojde ke změně i u součástky ve schématu a je přepsán obsah databáze ve schématu. Po spuštění editoru součástek se objeví pracovní plocha s upravenou nástrojovou lištou a pozměněným obsahem roletového menu Tvorba schématického symbolu (CAE Decal). Po spuštění editoru součástek zvolíme File/New a z nabídky dialogového okna vybereme CAE Decal. Symbol lze potom vytvářet ručně nebo automaticky v plovoucím nástrojovém panelu Drafting. Při ruční tvorbě je obrys nakreslen pomocí funkce Create 2D Line. Vývody jsou potom doplněny a označeny pomocí nástrojŧ z panelu funkce Terminal : Přidat vývod (Add Terminal), Změnit typ vývodu (Change Pin Decal), Nastavit číslo vývodu (Set Pin Number), Změnit číslo vývodu (Change Pin Number), Zadat název vývodu (Set Pin Name), Změnit název vývodu (Change Pin Name), Vybrat typ vývodu, např. záteţ - Load (Set Pin Type), Změnit zaměnitelnost vývodu (Change Pin Swap), Změnit sekvenční číslo vývodu (Change Sequence Number)


123

V menu Setup pod Preferences – Heights/Widths lze v dialogovém okně nastavit výšku a tloušťku textu pro čísla a názvy vývodŧ (Pin Numbers / Names), označení součástky (Ref.Des) i typu součástky (Part Type). Automatizovaná tvorba schématické značky. Decal Wizard umoţňuje vytvořit schematický symbol automaticky v podobě obdélniku s vývody kolem dokola či podle potřeby. Po její inicializaci je otevřeno dialogové okno, kde je moţné zadat délku horizontálních a vertikálních vývodŧ (Pin Length), vzdálenost mezi vývody (Pin Spacing), typ vývodu (Pin Decal) a jejich počet (Pin Number) pro vývody nalevo (Left Pins), napravo (Right Pins), nahoře (Upper Pins) a dole (Lower Pins) a minimální rozměry obdélníku symbolu (Box Parameters) – šířka (Width) a výška (Height). Obrys součástky se zadaným počtem vývodŧ je pak vytvořen automaticky. Označení vývodŧ potom doplníme pomocí funkce Terminal. Po vytvoření je symbol uloţen funkcí File/Save As pod zvoleným názvem do příslušné knihovny.

Obr. 5.22: Automatizovaná tvorba schematické značky Tvorba součástky (Part Type). Tvorba součástky v editoru programu PADS Logic probíhá ve dvou fázích. První je tvorba schématického symbolu, druhou definování sady parametrŧ a informací o součástce. Tomu odpovídají ikony Edit Gate Decal a Edit Electrical z nástrojové lišty editoru součástek, viz Obr. 5.23.

Obr. 5.23: Nástrojová lišta editoru součástek Tvorba schématického symbolu při tvorbě součástky probíhá stejným zpŧsobem, jako při jeho samostatné tvorbě. Kliknutím na ikonu Edit gate Decal dojde ke spuštění editoru s ikonami Drafting a Terminal. Editace a tvorba elektrických parametrů součástek (Edit Electrical). Elektrické parametry součástky představují širokou škálu údajŧ, které návrhový systém potřebuje pro správné začlenění součástky do schématu a návrhu desky plošných spojŧ, případně pro optimalizaci zapojení vývodŧ z hlediska vedení spojŧ (Gate and Pin Swap). Zahrnují i doplňující údaje o součástce, pouţitelné při tvorbě rozpisek. Nadefinování údajŧ zahájíme kliknutím na ikonu Edit Electrical z nástrojové lišty, která spustí dialogové okno Part Information, se záloţkami General, PCB Decals, Gates, SignalPins, Attributes, Alphanumeric Pins, Connector pro editaci jednotlivých typŧ údajŧ.


124

Záložka General obsahuje základní souhrn údajŧ o součástce (Part Statistics), jejím přiřazení do charakteristické skupiny součástek (Logic Family) a doplňující volby pro definování součástky (Options). Pomocí panelu Families je moţno uţivatelsky nadefinovat skupiny součástek a přiřadit jim příslušné referenční názvy (odpory - R, tranzistory - Q, apod.). Panel Options umoţňuje, zatrţením příslušné volby, přístup k záloţkám Alphanumeric Pins pro popis vývodŧ, které jsou označeny písmeny místo čísel (např. vývody tranzistorŧ) a Connector pro tvorbu konektorŧ. Zatrţením volby ECO Registered Part je součástka akceptována při anotacích změn. Záložka PCB Decals pro výběr pouzdra s panely: Library - nastavení knihovny s fyzickými pouzdry součástek (PCB Decal) Pin Count - celkový počet vývodŧ součástky Unassigned Decals - nabídka pouzder, s daným počtem vývodŧ Assigned Decals - pouzdro, nebo alternativní pouzdra přiřazená součástce Assign, Unassign- tlačítka, s nimiţ přiřadíme / odebereme pouzdro u součástky Aktuálně přiřazené pouzdro u součástky lze kdykoliv změnit přímo ve schématu pomocí dialogového okna Query/Modify PCB Decal Assignment v panelu PCB Decals funkce Query/Modify Part

Obr. 5.24: Záloţka Gates Záložka Gates: Panel Gates: Gate - přehled nadefinovaných vnitřních logických celkŧ (Gates), tyto údaje jsou nutné pro optimalizaci rozmístění součástek a minimalizaci délky spojŧ záměnou ekvivalentních celkŧ (Gate Swap). Swap ID - povolí(1-100), nebo zakáţe (0) záměnu ekvivalentních logických celkŧ, záměna probíhá u celkŧ se stejným Swap ID CAE Decal 1-4 - přiřazení alternativních schematických symbolŧ pro danou součástku Panel Pins for Gate: Sequence - pořadové číslo vývodu při tvorbě schematické značky (CAE Decal) Pin - přiřazení vývodu na schematické značce k vývodu na fyzickém pouzdru součástky (PCB Decal) Type - přiřazení vývodu do typové skupiny (Source, Load, Input, Output, apod.) Name - název vývodu charakterizující jeho určení Swap - nadefinování vzájemné zaměnitelnosti ekvivalentních vývodŧ v rámci jednoho logického celku, obdobně jako SwapID u Gate


125

Záložka Signal Pins - popis panelŧ pro speciální vývody (Signal Pins jsou vývody součástky, které ve schematu nejsou vidět, ale na desce musí být připojeny na určitou síť. Typicky to jsou napájecí vývody, ale mohou to být jakékoliv vývody, i signální.): Unused Pins – vývody, které nejsou nadefinovány jako součást logického celku a nemají zatím přiřazen název Pin - číslo vývodu pouzdra Signal Name - název sítě spojŧ, do které bude vývod automaticky začleněn. Pouţívá se pro definování napájecích, zemnících, případně nezapojených (NC) vývodŧ. Width - definování šířky spojŧ pro daný signál, údaj je přenesen do návrhového prostředí desek plošných spojŧ (PADS Layout) Záložka Attributes - informační parametry součástky. Pomocné a informační údaje, které nejsou nezbytné pro vlastní tvorbu schémat a desek plošných spojŧ, mají své opodstatnění z hlediska tvorby rozpisek součástek, jejich nákupu, skladování apod. Standardní PADS knihovny jsou koncipovány tak, ţe mají předdefinovány údaje o určení součástky (Description), ceně ($ nebo Cost), typu (Part Number) a výrobci (MFG#1, MFG#2 ). Další atributy lze definovat podle vlastní potřeby, či je moţné je vybrat ze zabudované knihovny atributŧ (Browse Lib. Attr.) Z hlediska automatické tvorby rozpisek součástek (BOM), pouţitých v návrhu, je nutné dodrţovat stejná pravidla a názvosloví při tvorbě těchto údajŧ. Pouze tak je program správně setřídí a zapíše. Popis panelŧ záloţky Attributes: Attribute - seznam vytvořených kategorii údajŧ Value - pomocí těchto panelŧ lze editovat vlastní obsah údajŧ Edit, Add, Delete – umoţní editovat vybraný atribut, přidat nový či vymazat pouţitý Browse Lib. Attr – vybrat a přidat atribut z knihovny atributŧ Viditelnost jakýchkoliv atributŧ u schematické značky ve schematu lze nastavit přímo ve schematu podle potřeby (povel Visibility v kontextovém menu pravým tlačítkem myši u vybrané součástky). Záložka Connector - dialogové okno aktivované zatrţením volby Connector v záloţce Global, umoţňuje přiřadit alternativní schematické značky (Pin Type) pro vývody konektoru (značky jsou v knihovně součástí souboru Special Symbols) a tím odlišit ve schématu např. vstupní a výstupní vývody. Po ukončení editace všech údajŧ o součástce v dialogovém okně Part Information, je součástka pomocí funkce File/Save As z roletového menu uloţena do zvolené knihovny po určeným názvem. Před uloţením probíhá automatická kontrola všech parametrŧ dŧleţitých pro elektrické zapojení. V případě chybných, nebo neúplných údajŧ se objeví chybové hlášení partedit.err např.: Duplicate pin number on Gate A - Logical pin 1 - Pin number 7 Duplicate pin number on Gate A - Logical pin 21 - Pin number 7 Součástka není uloţena a je nutno ji opravit. Tvorba a editace speciálních symbolů (Power, Ground, Off Page) Speciální symboly v editoru schémat PADS Logic zahrnují symboly pro napájení (Power), uzemnění (Ground) a odkazy (Off Page). Tyto symboly mají specifické postavení a nelze je tedy vytvářet běţným zpŧsobem jako ostatní součástky. Symboly jsou sdruţeny podle typu do tří skupin a kaţdá skupina je v knihovně uloţena pod příslušným názvem ($PWR_SYMS, $GND_SYMS, $OSR_SYMS). Obvykle jsou umístěny v knihovně

126


\padspwr\lib\common. Nový symbol lze vytvořit pouze úpravou, nebo doplněním některé ze skupin. V případě, ţe po úpravě chceme zachovat pŧvodní standartní nastavení, je třeba nejdříve soubor pomocí Library/Export a Import přesunout do jiné knihovny (např.User). Při tvorbě symbolu postupujeme následovně. Spustíme editor součástek, volbou File/Open vybereme v dialogovém okně skupinu symbolŧ, kterou budeme upravovat (např.Power). Tím dojde k otevření editoru součástek s jiţ popsaným nástrojovým panelem. Po výběru klikneme na ikonu Edit Electrical. V dialogovém okně zvolíme Add a zadáme název nového symbolu (např.+15V) a tím vybereme grafickou značku (podle konvence je kladné napětí v základní poloze reprezentováno šipkou nahoru, záporné šipkou dolu, menší šipka označuje niţší napětí, větší vyšší napětí). Je nutné novou grafickou značku vytvořit dopředu (jako CAE Decal, tedy po aktivací ikony Edit Gate Decal) a nyní se na její název odvolat a přiřadit ji nově vytvářenému symbolu. Dále nadefinujeme typ vývodu (Pin Type) a název sítě spojŧ (Signal Name), kterou bude symbol reprezentovat (+15V) a standartní šířku spoje na desce (Width). Obdobným zpŧsobem lze postupovat při tvorbě symbolŧ ze skupin Ground a Off Page. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s knihovnami objektů, dále jste poznali problematiku související s tvorbou součástek a spec. symbolů. Řešené příklady: - Zaměňte ve schematu součástku za součástku v knihovně stejného typu s dodatečně modifikovanými parametry! Řešení: Select Part – Query – Modify – Change Part Type – vybrat součástku z knihovny! Kontrolní otázky a neřešené příklady: - Které části knihovny jsou vzájemně propojeny? - Co je CAE Decal - Co jsou atributy součástky? - Upravte knihovnu rezistoru Res 1/8W tak, aby po vyvolání součástky (AddPart) nabídl program jako první symbol této součástky platný podle evropské normy!

5.5 Definování návrhových pravidel (Design Rules) Cíle kapitoly: -nastavení globálních návrhových pravidel, -nastavení návrhových pravidel pro skupinu spojů a pro jednotlivý spoj -nastavení vrstev pro tvorbu DPS -import a export návrhových pravidel Program PADS Logic umoţňuje detailní definování návrhových pravidel pro desky plošných spojŧ (Design Rules), jiţ v procesu tvorby elektrického schéma. Tato návrhová pravidla jsou přenesena do prostředí návrhového systému pro desky plošných spojŧ PADS Layout jako součást netlistu. Pravidla lze nastavit selektivně pro jednotlivé hiearchické úrovně návrhu. Globálně pro všechny spoje (Default), nebo pro charakteristické skupiny spojŧ


127

(Class), případně je podrobně definovat aţ na úroveň jednotlivého spoje (Net). Nejvyšší váhu mají pravidla přiřazená jednotlivému spoji, niţší pravidla pro skupinu spojŧ a nejniţší váhu mají pravidla globální. Nastavení globálních návrhových parametrů (Default) Při volbě Default, jsou nadefinované parametry vztaţeny na všechny spoje, kterým nebyly přiřazeny individuální parametry (Class, Nets). Není tedy prováděn jejich výběr a zobrazí se dialogové okno s ikonami pro volbu typu návrhového parametru (Clearance, Routing, Hi Speed) a ikonou pro tvorbu hlášení o nastavených parametrech (Report). Dialogové okno Clearance slouţí k nastavení minimální izolační vzdálenosti mezi jednotlivými objekty v návrhu desky (spoj-spoj, spoj-vývod, apod.) a šířky spojŧ definováním doporučené, minimální a maximální šířky spoje při jeho tvorbě. Dialogové okno Routing Rules - pravidla pro optimalizaci vedení spojŧ. Umoţňují nastavit metodu minimalizace délky spojŧ, typ prŧchodu mezi vrstvami, povolit, případně zakázat automatickou tvorbu a editaci spoje (Routing), určit priority při tvorbě spojŧ a vrstvu na které budou spoje vedeny. Length Minimization metoda minimalizace délky spojŧ při rozmisťování součástek na desce Routing Options - nastavení parametrŧ pro tvorbu spojŧ Copper Sharing - povolí tvorbu T spojŧ Auto Route - povolí automatickou tvorbu spojŧ autorouterem Allow Ripup, Alow Shove - povolí zvednutí, posunutí spoje autorouterem Priority - nastavení pořadí při tvorbě spojŧ (0 -100, 100 má nejvyšší prioritu) Layer Biasing - výběr vrstev povolených pro tvorbu spojŧ Vias - povolený typ prŧchodŧ mezi vrstvami

Obr. 5.25: Routing Rules Dialogové okno HiSpeed Rules. Speciální parametry pro tvorbu signálových spojŧ s vysokým taktovacím kmitočtem umoţňují nastavit parametry z hlediska souběţného vedení spojŧ, jejich vzájemné kapacity, impedance a zpoţdění signálŧ. Jsou pouţívány modulem EDC (Electro Dynamic Checking) v návrhovém systému desek plošných spojŧ PADS Layout, kontrolujícím dynamické parametry navrţených spojŧ Nastavení návrhových pravidel pro skupiny spojů (Class) a spoje (Nets) Detailní nastavení návrhových pravidel, specifikované do úrovně skupin spojŧ, případně jednotlivých spojŧ, se provádí u sloţitých zapojení desek, kde je nutné postihnout i elektrodynamické parametry prŧchodu signálŧ (rŧzná struktura signálových tokŧ, délky logických větví pro rozvod taktovacích signálŧ s vysokým kmitočtem apod). Nastavení


128

probíhá stejným zpŧsobem jako při globálním nastavení. Volbou Rules/Class případně Rules/Nets se otevřou příslušná okna pro nadefinování skupiny spojŧ, nebo označení spoje. V okně Class Rules je moţné nastavit název vytvářené skupiny (Class Name) a přidat ho do seznamu (Class). Obsah skupiny je definován v panelu Nets, kde jsou příslušné spoje vybrány do skupiny. Tyto skupiny spojŧ mohou např. obsahovat spoje se stejným charakterem přenášených signálŧ (datové spoje, adresové spoje). Písmena (C), (R), (H) zobrazená za Class, nebo Nets značí, ţe těmto objektŧm jiţ jsou přiřazeny vlastní návrhová pravidla a jiţ se na ně nevztahuje globální (Default) nastavení. Po nadefinování je moţné skupinám přiřadit jednotlivé typy parametrŧ (Clearance, Routing, HiSpeed), jako při nastavování globálních parametrŧ. V dialogovém okně Net Rules je seznam všech spojŧ v návrhu (Nets). Po výběru poţadovaného spoje a kliknutí na ikonu reprezentující typ definovaného parametru, je moţné tento parametr individuálně nastavit pro vybraný spoj. Nastavení vrstev pro tvorbu desky plošných spojů (Layers) Program PADS Logic umoţňuje pomocí funkce Setup/Layer Definition nadefinovat elektrické a dokumentační vrstvy pro tvorbu desek plošných spojŧ jiţ při tvorbě schéma a tyto údaje přenést jako součást netlistu. Dialogové okno Layer Setup obsahuje roletové okno se seznamem všech vrstev. Řádek Name umoţňuje změnit název vrstvy desky, panel Electrical Layer Type umoţňuje volbu typu vrstvy - strana pro montáţ součástek (Component), - strana spojŧ (Routing), - vrstva napájecí (CAM Plane), preferovaný směr taţení plošných spojŧ (Routing Direction) pro danou vrstvu. V případě CAM Plane naskočí ikona Assign Net, umoţňující vnitřním napájecím a zemnicím vrstvám (Plane) přiřadit názvy sítí spojŧ. Část Electrical Layers umoţní nastavit a měnit počet vrstev desky. Modify - umoţňuje zvětšit či zmenšit počet elektrických vrstev v návrhu (min. 2). Reassign - přiřazení vrstev po modifikaci jejich počtu. Thickness – umoţní nastavit tlouštku mědi a dielektrickou konstantu pro danou vrstvu desky. Obr. 5.26: Nastavení vrstev Export a import návrhových pravidel Návrhová pravidla pro tvorbu desek plošných spojŧ (Design Rules) mohou být přenesena do návrhu desky jako součást Netlistu, nebo exportována samostatně. Tato volba je provedena při tvorbě Netlistu. Významné zjednodušení tohoto procesu přináší vyuţití zabudované OLE automatizace. Pomocí funkce Tools/ PADS Layout je moţné vytvořit přímé propojení mezi příslušnými návrhovými databázemi v editoru schémat a návrhovém systému desek plošných spojŧ a pomocí záloţky Design a panelŧ Rules to PCB a Rules from PCB provádět export a import návrhových pravidel, případně provádět synchronizaci databázi.


129

Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s definováním návrhových pravidel Řešené příklady: Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Co umožňují definovat Design Rules? -Jak lze exportovat návrhová pravidla do PADS Layout? -Jaké jsou hierarchické úrovně návrhových pavidel? -Jaký je minimální počet elektrických vrstev v návrhu?

5.6 ECO, OLE sdílení a přenos dat mezi schématem a dalšími programy. Cíle kapitoly: -přenos anotačních souborů mezi schématem a návrhem – ECO -propojení a přenos dat mezi schématem a deskou pomocí OLE -tvorba a editace vložených objektů  Funkce ECO (Engineering Change Order), tedy přenos anotačních souborŧ mezi schématem a návrhem, zabezpečuje záznam všech změn v elektrickém zapojení, provedených při návrhu desky plošných spojŧ (např. změna referenčních názvŧ součástek, záměna ekvivalentních hradel a vývodŧ) a jejich přenos zpět do schématu (zpětná anotace), nebo umoţňuje přenést změny v zapojení ve schématu (např. přidání a odstranění součástky, přejmenování součástky, záměna součástky, přidání a odstranění spoje, propojení a přejmenování sítě spojŧ) do prostředí návrhu desek plošných spojŧ (dopředná anotace). Dopředná i zpětná anotace zahrnuje od v.4.0 i přenos nastavení pouzdra součástky pro desku (PCB Decal). Návrhový systém desek plošných spojŧ PADS Layout automaticky zaznamenává prováděné změny do anotačního souboru (.eco). Přenos dat z anotačního souboru do editoru schémat je závislý na druhu pouţívaného programového vybavení a probíhá automaticky, nebo je anotační soubor po spuštění editoru schémat příslušnou funkcí importován do schématu. Obdobně jako při přenosu návrhových pravidel, lze pro automatizovaný přenos anotačních dat u programŧ PADS Logic a PADS Layout vyuţít funkce Tools / PADS Layout. (Synchronize PCB - dopředná anotace, Synchronize SCH - zpětná anotace).  OLE sdílení a přenos dat mezi schematem a dalšími programy. Programy fy. Mentor Graphics PADS Logic i PADS Layout plně vyuţívají moţností operačního systému Windows, ke kterým patří i sluţby OLE (Object Linking and Embedding), umoţňující přímou komunikaci a přenos dat mezi současně spuštěnými programy, které OLE podporují. Tím je zajištěn nejenom přímý přenos dat mezi kreslením schematu a návrhem plošných spojŧ v obou směrech, ale i přenos dat z/do jiných programŧ OLE podporujících. PADS programy mají zabudovány nástroje, pomocí kterých lze vytvořit napojení i na jiné programy. PADS Logic je tzv. OLE dokument server. Praktické vyuţití sluţeb OLE umoţňuje např. přímé kříţové vyhledávání a zobrazení objektŧ (tzv. cross-probing) mezi kreslením schematu, návrhem desky či autorouterem, anotace změn mezi schematem a deskou v obou směrech, zjištění rozdílŧ mezi schematem a deskou, přenos návrhových pravidel mezi schematem a deskou, atd.


130

Sluţby OLE umoţňují rovněţ přímé vkládání souborŧ vytvořených v jiných Windows aplikacích do PADS Logic, či jejich vytvoření a editaci přímo v PADS Logic (jako by byly vytvářeny v jiných aplikacích) povelem Edit - Insert Object. Propojení a přenos dat mezi schematem a deskou pomocí OLE Po aktivaci funkce Tools/ PADS Layout v programu PADS Logic (nebo ikony PADS Layout a Properties vpravo nahoře) se otevře dialogové okno, jehoţ obsah závisí na tom, je-li současně spuštěn program PADS Layout, nebo nikoliv. V případě, ţe jsou oba programy spuštěny, dojde automaticky k propojení návrhŧ. Jinak se objeví dotaz, zda chceme provést propojení s nově otevřeným návrhem desky plošných spojŧ, nebo s jiţ existujícím. Po zadání volby je automaticky spuštěn program PADS Layout a v něm poţadovaný návrh. Zároveň dojde k propojení návrhŧ a otevření dialogového okna OLE PADS Layout Connection se záloţkami, pro nastavení a aktivaci jednotlivých procesŧ (Selection, Design, Document, Preferences).

Obr. 5.27: Vzhled pracovní plochy po úpravě oken Záložka Selection - výběr objektŧ pro přenos výběru součástek uskutečněném ve schématu do návrhu desky, viz Obr. 5.28, kde Receive Selection – pro zpětný přenos vybraných objektŧ na desce do schématu musí být políčko Receive Selection zaškrtnuto.

Obr. 5.28: Okno záloţky Selection Záložka Design sdruţuje celou řadu nástrojŧ pro efektivní přenos dat mezi schematem a deskou plošných spojŧ. Tyto funkce umoţňují porovnávat desku se schematem (Compare),


131

přenos návrhových pravidel (Rules) v obou směrech, přenos anotačních souborŧ mezi schematem a deskou v obou směrech (Synchronize) a přenos netlistu (Send Netlist)

Obr. 5.29: Okno záloţky Design Compare PCB - provede porovnání ASCII souborŧ (Check ASCII) reprezentujících netlisty aktuálně otevřených návrhŧ v editoru schémat a návrhovém systému desek plošných spojŧ. V případě rozdílŧ vytvoří hlášení ve formě souboru, který se otevře v nadefinovaném textovém editoru. Synchronize PCB - slouţí k automatické anotaci vpřed (Forward ECO to PCB), tedy přenosu změn ze schématu do návrhu desky. Podobně jako u funkce Compare je provedeno porovnání netlistŧ, potom však dojde k automatické úpravě databáze v návrhu desky, tak aby na desce byly akceptovány všechny změny provedené ve schematu. Synchronize SCH - slouţí k automatické zpětné anotaci (Backward ECO to SCH), tedy přenosu změn z desky do schématu a k automatické úpravě databáze ve schematu. Rules To PCB, Rules From PCB - funkce umoţňují automatický obousměrný přenos návrhových pravidel mezi aktuálně otevřenými návrhy v programech PADS Logic a PADS Layout. Send Netlist - slouţí k automatickému přenosu netlistu ze schématu do návrhového prostředí desek plošných spojŧ Záložka Document slouţí k výběru dokumentu (.pcb) v návrhovém systému desek plošných spojŧ PADS Layout, se kterým bude realizováno propojení v rámci OLE. Propojení je moţné provést s jiţ existujícím návrhem, nebo pomocí panelu New vytvořit a otevřít návrh nový.

Obr. 5.30: Okno záloţky Document Záložka Preferences. Pomocí záloţky Preferences je moţné nastavit, zda při přenosu dat mezi schematem a deskou budou přenášeny také atributy součástek a spojŧ.

Obr. 5.31: Okno záloţky Preferences Tvorba a editace vložených objektů Vyuţití sluţeb OLE umoţňuje v PADS Logic, vytvářet kombinované dokumenty vloţením objektŧ z jiných programŧ. Těmito objekty mohou být např. textový soubor programu Microsoft Word obsahující rozpisku či poznámky k návrhu, tabulka programu

132


Microsoft Excel s rozpiskou součástek, firemní logo vytvořené v PaintBrush, atd. Tyto vloţené objekty mohou být na pracovní ploše zobrazeny v okně s nastavitelným rozměrem a konkrétním obsahem, nebo pouze ikonou jako svým zástupcem. Zobrazení vloţených objektŧ se nastavuje pomocí Setup/Preferences a záloţky Global. Vloţený objekt je moţno propojit se zdrojovou aplikaci a tímto zpŧsobem zajistit automatické provádění případných změn. Tvorba, nebo vloţení objektu se provádí pomocí funkce Edit/Insert New Object z roletového menu, která otevře dialogové okno pro volbu a nastavení vkládaného objektu. Vkládat je moţné jiţ existující objekt, nebo objekt nový, který bude vytvořen přímo v návrhovém prostředí editoru schémat vyuţitím nástrojŧ poskytnutých zdrojovou aplikací. Vloţený objekt lze snadno editovat, stačí dvakrát kliknout myší na příslušné okno, nebo ikonu, čímţ automaticky dojde ke spuštění zdrojové aplikace a načtení příslušného objektu (OLE Visual Editing). Při vkládání jiţ vytvořeného objektu (volba Vytvořit ze souboru) se otevře dialogové okno pro zadání jeho názvu. Volbou propojit dojde k provázání s pŧvodním souborem pro automatickou aktualizaci obsahu. Opět je moţné zvolit zobrazení objektu pomocí ikony. Propojení se zdrojovou aplikací a zpŧsob aktualizace vloţeného objektu se nastavuje pomocí funkce Edit/Links z roletového menu. Zrušením propojení stává se vloţený objekt objektem statickým a není moţné jiţ upravovat jeho obsah. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s různými možnostmi přenosů dat mezi programy Řešené příklady: Kontrolní otázky a neřešené příklady: -K čemu slouží funkce ECO? -Co jsou služby OLE operačního systému? -Jak využívá PADS Logic OLE služby? -Co je podmínkou pro editaci vloženého objektu?

5.7 Generování výstupních souborů a hlášení, tvorba dokumentace Cíle kapitoly: -netlist, vytvoření nastavení parametrů, generování hlášení -rozpiska materiálu -Basic Scripting -Basic Script Editor -tisk výstupní dokumentace na výtupním zařízení, -nastavení jednotlivých voleb tisku Výstupní soubory a hlášení umoţňují v závěrečné etapě návrhu vytvořit data pro přechod do dalších návrhových etap, případně vytvořit hlášení obsahující poţadované informace o návrhu. Tato hlášení je moţné generovat jednak jiţ napevno zabudovanými funkcemi, nebo pomocí dodávaných či uţivatelských skriptŧ psaných ve Visual Basic. Visual Basic skripty umoţňují generovat hlášení přesně podle poţadavkŧ uţivatele.


133

Nejpotřebnějšími hlášeními jsou netlist a rozpiska materiálu. Pomocí funkce File/Report z roletového menu lze vytvořit celkem šest typŧ výstupních hlášení z aktuálně otevřeného schématu. Poţadované informace jsou umístěny do textového soboru (report.rep). Po jeho vytvoření je automaticky zobrazen v textovém editoru, který je nastaven jako výchozí. Vytvoření Netlistu Netlist tvoří základní článek pro přechod do jiného CAD/CAE systému. Generuje se pomocí povelu Tools/Layout Netlist. Netlist je generován ve formátu PADS. Na začátku souboru je informace o pouţitých součástkách a jejich pouzdrech, následovaná informacemi o vlastním propojení vývodŧ. Do netlistu je moţné zahrnout i návrhová pravidla (Design Rules), stejně jako atributy součástek či spojŧ. Přenos do návrhového prostředí desek plošných spojŧ je moţný dvěma zpŧsoby: Přes vlastní netlist. Netlist se vygeneruje pomocí funkce Tools/ Layout Netlist. V návrhovém systému desek plošných spojŧ PADS Layout se tento netlist načte povelem pro import ASCII souborŧ (File-Import). Automaticky přes OLE propojení. Je-li kreslení schematu (PADS Logic) propojeno přes OLE s návrhem plošných spojŧ (PADS Layout), potom povel Send Netlist v záloţce Design automaticky netlist vygeneruje a přenese do navrhované desky. Outpur File Name - zadání názvu souboru obsahujícího netlist (.asc) Select Sheets - výběr ze kterých listŧ bude Netlist (jeli schéma rozloţeno na více listŧ) vygenerován. Include Subsheets – zatrţením zahrne i hiearchicky včleněné listy Output Formats - volba formátu Netlistu. Verze se volí v roletovém okně, obsah základní nebo rozšířený (Include Design Rules, Include Part Attributes, Include Net Attributes) zaškrtnutím příslušného okénka. Obr. 5.32: Definování Netlistu Tvorba hlášení. Rŧzná uţitečná hlášení a rozpisky umoţňuje editor schémat generovat dvojím zpŧsobem: 1) Volbou File/Report z roletového menu pevně zabudovanými hlášeními , 2) Pomocí makroprogramŧ (skriptŧ) psaných ve Visual Basic. Unused - obsahuje informace o nezapojených součástkách, hradlech, a vývodech Part Statistics - komplexní informace o součástkách ve schématu. Obsahuje referenční názvy a typy součástek, popis vývodŧ a názvy k nim připojených spojŧ Net Statistics - informace o sítích spojŧ. Zobrazí seznam všech sítí spojŧ, referenční názvy součástek a označení vývodu připojených k dané síti spojŧ. Obr. 5.33: Reporty


134

Limits - pomocí tohoto hlášení je moţné sledovat, jak je vyuţita maximálně dostupná kapacita editoru schémat. Jsou zde údaje o maximálním počtu listŧ schématu, součástek, sítí spojŧ apod. V druhé části jsou informace o počtu těchto objektŧ v daném schématu. Off Page - zobrazí výpis pouţitých Power, Ground a Off Page symbolŧ s jejich souřadnicemi ve schématu Bill of Materials (BOM)- vygeneruje rozpisku součástek pouţitých ve schématu, podle volitelných kritérií s moţností definovat její strukturu a vzhled Nastavení obsahu a vzhledu rozpisky součástek. Volbou Setup u Bill of Materials se objeví dialogové okno Bill of Materials Setup, ve kterém je moţné pomocí záloţek Attributes, Format a Clipboard View modifikovat obsah a metodiku tvorby rozpisky, případně provést kontrolní náhled na obsah rozpisky s moţností kopírovat její obsah včetně hlaviček do schránky. Záložka Attributes - umoţňuje zvolit, které atributy součástek budou zobrazovány (poř. č., počet, označení, název, typ, výrobce a pod.), obsah hlavičky a velikost jednotlivých polí v tabulce. Záložka Format - umoţňuje upřesnit uspořádání a metodiku tvorby rozpisky pomocí panelŧ: Delimiter - nastavení znaku pro oddělení atributŧ Format Options - obsahuje nastavení pro metodiku tvorby rozpisky tj. : - Separate Ref. Designator - kaţdá součástka bude mít svŧj řádek - Sort By - seřazení součástek podle volitelného atributu File Format - nastavení formátu rozpisky (Text File, MS-Word Merge Data Format) Settings - je moţné nadefinovat několik typŧ rozpisek, jejich nastavení uloţit pod vlastním názvem (Save As) a později ho znovu pouţít při tvorbě rozpisek součástek Záložka Clipboard View umoţňuje zobrazit kontrolní náhled na rozpisku součástek a zároveň umoţňuje tento náhled graficky upravovat, případně ho zkopírovat do schránky. Kliknutím na název atributu (Item, Qty, apod.) dojde automaticky ke změně kritéria pro řazení součástek. Přesuneme-li kurzor na hranici mezi atributy, změní svou podobu a taţením je moţné měnit velikost příslušných sloupcŧ pro znázornění jednotlivých atributŧ. V tomto kontrolním náhledu je dále moţné vybrat část, nebo celý obsah a zkopírovat jej do schránky pro pouţití v jiných dokumentech zpracovávaných pod Windows. Program PADS Logic umoţňuje kopírovat obsah náhledu včetně hlavičky (Include table header). VISUAL BASIC MAKROPROGRAMOVÁNÍ. PADS Logic program má zabudovaný Microsoft program VisualBasic, který umoţňuje vytvářet uţivatelské aplikace. Program jiţ obsahuje celou řadu napsaných praktických aplikací i příkladŧ pro psaní nových. Basic Script Editor umoţňuje editovat dodané skripty i psát nové. Pro tvorbu nových skriptŧ je vydatným pomocníkem PADS Logic Script Wizard. Pomocí Visual Basic má uţivatel přístup k většině informací v databázi schematu, které lze dále zpracovat podle potřeby. Přístup k Visual Basic skriptŧm je přes funkci v menu Tools Basic Scripting. V roletkovém podmenu jsou záloţky Basic Scripting a Basic Script Editor.  Basic Scripting. Výběr záloţky Basic Scripting otevře dialogové okno Visual Basic Scripts, viz Obr. 5.34.


135 In Menu – přidá vybraný skript do roletkového menu Tools- Basic Scripting Load File – přidá skript do tohoto zásobníku skriptŧ Unload File – odebere vybraný skript ze zásobníku Run – spustí vybraný skript Edit – umoţní editovat vybraný skript v zabudovaném editoru.

Obr. 5.34: dialogové okno Basic Scripts Roletkové menu umoţňuje vybrat skript.  Basic Script Editor. Editor pro VB skripty pouţívá Sax Basic Engine, který pouţívá jiţ připravené makropovely, usnadňující vyrváření skriptŧ. TVORBA DOKUMENTACE (PRINT/PLOT) Funkce File-Print/Plot z roletového menu, slouţí ke tvorbě výstupní dokumentace. Schémata, vytvořená v editoru schémat PADS Logic, je moţné vytisknout na tiskárně, nebo vykreslit na plotru (perový plotr, nebo fotoplotr).  Vytištění schéma na tiskárně Program PADS Logic umoţňuje v plné míře vyuţívat tiskové sluţby Windows. Je tedy moţné tisknout na všech druzích tiskáren, které jsou nainstalovány. Stejným zpŧsobem lze pracovat s velkoformátovými inkoustovými plotry. Tiskárny mohou být připojeny lokálně, nebo síťové. Nastavením parametrŧ tiskárny lze provést i tisk do souboru. V případě, ţe ovladač tiskárny podporuje jazyk Postscript, umoţní tisk do souboru zhotovovat podklady pro profesionální tisk. Po spuštění funkce File-Print a otevření dialogového okna Options pro nastavení obsahu a formy výtisku– viz Obr. 5.35 Sheet Selection - nastavení tisku jednotlivých objektŧ ve schématu, Preview - kontrolní náhled Items – nastavení jednotlivých částí schematu, které se busdou tisknout

Obr. 5.35: dialogové okno Print - Options


136  Vytištění schéma na plotru

Po spuštění funkce File-Plot se otevře dialogové okno Plot pro nastavení obsahu a formy výtisku Po kliknutí na panel Options se otevře dialogové okno, kde je moţné volit, které listy schématu budou vytištěny (Sheets to Print), zatrhnout jednotlivé objekty (Items) a přiřadit jim barvy (Color Selection). Obsah panelu Color Selection závisí na druhu aktuálně vybraného plotru. Obr. 5.36: dialogové okno Print - Options Lze zde schéma rotovat (Orientation), umisťovat na tiskový formát (Justification), volit měřítko (Scaling), povolit tisk názvu schématu (Plot Jobname), případně zvolit pouze tisk zobrazeného výřezu pracovní plochy, tak jak jej vidíme na monitoru (Plot Window). Kliknutím na panel Preview se otevře okno Selections Preview s náhledem na tiskovou stránku pro kontrolu nastavení před zahájením tisku.  Nastavení tisku objektů (Sheets) Po ukončení nastavení v oknech Items, Sheet Selection a kontrole pomocí Preview se návratem do okna Plot a povelem Run zahájí tisk.  Nastavení typu perového plotru Nastavení erového plotru se aktivuje ikonou Setup v dialogovém okně Plot. Následuje nastavení v Pen Plotter Setup. Dialogové okno Pen Plotter Setup pro nastavení plotru obsahuje panely: Number of Pens - počet per, podle typu plotru 1 aţ 16 Pen Line Width - nastavení základní tloušťky čáry pro pero ( mils) Rotate Axis - záměna os X-Y Pen Colors - přiřazení barev pro jednotlivá pera Plotting Size - volba formátu Device - volba konkrétního podporovaného typu plotru Advanced - spustí dialogové okno pro instalaci a hardwarové nastavení nového typu plotru (musí podporovat formát HPGL, nebo HGML) Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s tvorbou výstupních souborů a hlášení Řešené příklady: Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Vyjmenujte typy výstupních souborů programu PADS Logic, které generuje pevně zabudovanými funkcemi! -Jak lze získat další informace z databáze editoru schémat? -Jaká mohou být použita výstupní zařízení pro tisk dokumentace?


137

6 Komplexní návrhový systém pro desky plošných spojů – PADS Layout I 6.1 Základní charakteristika programu: Cíle kapitoly: -základní seznámení a orientace v návrhovém systému PADS Layout -základní obrazovka, jednotlivé panely nástrojů Program PADS Layout má modulární skladbu, umoţňující konfigurovat sestavu podle individuálních poţadavkŧ uţivatelŧ a doplňovat ji podle potřeby o jednotlivé moduly, případně specializované nadstavbové programy (Specctra, CAM350, BoardSim, Pro/ENGINEER, BluePrint), na které má jiţ vestavěné interface. Jedná se o bezrastrový návrhový systém, umoţňující velmi podrobné definování návrhových pravidel na volitelných hiearchických úrovních a kontrolu jejich dodrţení za chodu (on-line). Součástky a spoje tak mohou být, při dodrţení nastavených izolačních mezer, umisťovány libovolným zpŧsobem s vyuţitím veškeré volné plochy desky. Program umoţňuje interaktivní i automatické rozmisťování součástek, jejich natáčení pod jakýmkoliv úhlem, automatické odsouvání překáţejících součástek při jejich rozmisťování, tvorbu spojŧ v manuálním, autointeraktivním i automatickém reţimu, generování dat pro tvorbu široké palety výrobních podkladŧ a dokumentace. PADS Layout plně podporuje OLE automatizaci a navíc má zabudován i editor makroprogramovacího jazyka Visual Basic, který umoţňuje editovat jiţ zabudované příklady makroprogramŧ pro automatizaci práce i psát nové makroprogramy podle potřeby uţivatele. Základní pracovní prostředí (SHELL):  Základní obrazovka, uspořádání, přehled částí

Pozn.: Viditelnost některých částí programu, jako např. Řádek roletkového menu (Menu Bar), či statusové okénko lze zapnou či vypnout v menu „View“. Obr. 6.1: Základní obrazovka


138

Titulkový řádek obsahuje název programu a název aktuálního otevřeného souboru Řádek roletového menu je tvořen zástupci charakteristických skupin funkcí, po kliknutí levým tlačítkem myši se rozvine roletka s dalšími funkcemi dané skupiny Nástrojová lišta s ikonami jednotlivé ikony viz Obr. 6.2 reprezentují skupiny úkonŧ, které jsou nejčastěji v návrhovém procesu vyuţívány. Po kliknutí levým tlačítkem na ikonu se objeví dialogové okno, nebo plovoucí nástrojový panel poskytující moţnost další zpřesňující volby

Obr. 6.2: Nástrojová lišta Open (Ctrl+O) - otevření souboru umoţňuje nalistovat a otevřít jiţ existujícího souboru s příponou .PCB (soubor z programu PADS Layout), nebo .JOB (soubor z programu PADSPerform v.6 a PADS-Work v.7) Save (Ctrl+S) - uloţení souboru. Příkaz uloţí znovu aktualizovaný souboru na disk pod pŧvodním názvem s příponou .PCB Layer - aktuálně nastavená návrhová vrstva. Pomocí tohoto okna je moţno přecházet na jednotlivé návrhové vrstvy Properties - funkce pro editaci objektŧ po výběru příslušného objektu kliknutím levým tlačítkem myši a kliknutí na ikonu Properties, se aktivuje dialogové okno pro editaci objektu. Jeho obsah je závislí na typu objektu. Poskytuje široké moţnosti úprav jednotlivých objektŧ v návrhu Cycle - cyklická záměna objektŧ. Umoţňuje provést cyklickou záměnu objektŧ, při jejich výběru. Usnadní výběr objektu v hustě zaplněných oblastech návrhu Select - výběrový mód slouţí k ukončení aktivace právě pouţívané funkce Drafting - souhrn funkcí pro kreslení. Po jeho aktivaci se objeví plovoucí nástrojový panel, viz Obr. 6.3 s funkcemi pro kreslení objektŧ, které nemají vazbu na elektrické zapojení (2D Line, Text), tak i objektŧ, které tuto vazbu mohou mít (Copper, Copper Pour, Board Outline, Keep Out, Plane Area, Plane Area Cut Out, Auto Plane Separate apod.). Obsahuje funkce pro načtení těchto objektŧ do knihoven a nastavení základních parametrŧ pro kreslení.

Obr. 6.3: Panel Drafting Design - souhrn funkcí pro rozmisťování součástek a tvorbu spojŧ obsahuje nástrojový panel s funkcemi pro manipulaci se součástkami a jejich referenčními názvy, tvorbu spojŧ v ručním, automatickém a interaktivním reţimu, vkládání propojek, testovacích bodŧ, znovupouţití blokŧ jiné či stejné desky (PDR) a nastavení návrhových parametrŧ

Obr. 6.4: Panel Design Autodim - souhr funkcí pro kótování objektŧ sdruţuje nástroje pro kótování v ručním i asociativním reţimu

Obr. 6.5: Panel Autodim


139

ECO - souhrn funkcí pro provádění změn v návrhu obsahuje nástroje pro dodatečné úpravy v návrhu desek plošných spojŧ (přidání součástky, spoje, záměnu součástky, jejich vývodŧ, přejmenování součástek apod.).O těchto zásazích je vytvářeno hlášení ve formě souboru (.eco) pro jejich zpětné zanesení do elektrického schématu Undo, Redo - krokování provedených operací vzad a vpřed Zoom (Ctrl+W) - ovládání výřezu pracovní plochy umoţňuje pomocí myši zvětšovat, zmenšovat, případně posouvat aktuálně zobrazený výřez pracovní plochy Board - úplný náhled na desku plošných spojŧ provede automatickou úpravu zvětšení tak, aby byl zobrazen úplný náhled na obrys desky plošných spojŧ Redraw (Ctrl+D) - překreslení obsahu obrazovky překreslí obsah obrazovky a upraví viditelnost objektu při jejich přesouvání, nebo vymazání

Obr. 6.6: Panel ECO Pracovní plocha zobrazuje volitelný výřez pracovní plochy návrhového systému, její maximální rozměr činí 1400x1400mm. Obsahuje značku relativního počátku souřadného systému (Origin), ke kterému je vztaţena aktuální pozice kurzuru, případně pomocný návrhový rastr (Display Grid), který se nastavuje v dialogovém okně Setup/ Preferences pomocí záloţky Grids. Plovoucí informační okno. Toto okénko, je normálně vypnuté. Po jeho zobrazení je moţné ho aktivovat klávesami Ctrl+Alt+S. Plovoucí informační okno (Obr. 6.7), obsahuje systémová hlášení vztahující se k právě prováděné činnosti, slouţí k nastavení rastrového (Snap to Grid), nebo bezrastrového návrhu, k nastavení povolených směrŧ pro kreslení, nebo tvorbu spojŧ (Orthogonal, Diagonal, Any Angle), nastavení reţimu kontroly dodrţení návrhových pravidel za chodu DRC (DRC Prevent, DRC Warn, DRC Ign Clrn, vlastní aktivaci funkce musíme provést v Setup/Preferences - záloţce Design), nastavení reţimu automatického odsouvání okolních součástek při jejich rozmisťování (Nudge Auto, Nudge Warn, Nudge Off) a nastavení dvojice návrhových vrstev. Dolní část poskytuje grafickou informaci o velikosti a poloze aktuálně zobrazeného výřezu pracovní plochy vzhledem k obrysu desky plošných spojŧ. Přesuneme-li kurzor do této oblasti, mŧţeme klinutím levého tlačítka myši změnit polohu zobrazení (místo kurzoru na desce v okénku bude ve středu obrazovky) bez změny velikosti (Pan), nebo měnit i jeho velikost tak ţe stiskneme pravé tlačítko myši a jejím posunem vymezíme oblast, kterou chceme zobrazit (Zoom). Obr. 6.7: Plovoucí informační okno Plovoucí nástrojový panel je okno, které se otevře po inicializací funkcí Drafting, Design, Autodim a ECO. Obsahuje vlastní výkonné funkce pro danou oblast. Podle zvyklostí Windows je moţné ho vlečením přemisťovat, nebo měnit jeho tvar. Jestliţe pracujeme na monitoru s dostatečně vysokým rozlišením je výhodné umístit plovoucí nástrojový panel přetaţením přímo do nástrojové lišty vedle stávajících ikon. Toto umístění bude respektováno při všech jeho dalších vyvoláních a nebude tak rušivě zasahovat do vlastní pracovní plochy.


140

Stavový řádek v levé části zobrazuje systémová hlášení, vpravo je informace o aktuálních přednastavených hodnotách pro tloušťky čar, spojŧ, nastavení návrhového rastru a souřadnicích kurzoru. Polar Grid Origin - nastavení souřadnic počátku polárního souřadného systému vzhledem k počátku návrhového rastru Angular Parameters - výchozí úhlové nastavení, krok a orientace souřadného systému Inner Radius - základní poloměr Delta Radius - krok poloměru Move Options- aktivace příslušných funkcí při pohybu součástky Dire - orientace vybraných objektŧ vzhledem k počátku polárního systému Initial - zachová pŧvodní orientaci Let me specify - orientuje všechny vybrané objekty podle nastavené hodnoty Circular Arrays seznam předdefinovaných polí v návrhu Obr. 6.8: Nastavení polárního návrhového rastru V PADS Layout je i panel Radial Move Setup (Obr. 6.8). V něm lze nastavit parametry návrhového rastru s polárním souřadným systémem, který je pouţíván při rozmisťování součástek na kruhově orientovaných deskách s pomocí funkce Radial Move. Jeho zobrazeni na pracovní ploše aktivujeme zkratkovým příkazem GP. Dialogové okno pro nastavení radiálního rastru je pod povelem Setup – Preferences – Radial Move Setup. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s základní filozofií návrhového systému PADS Layout, poznali jste pracovní prostředí tohoto návrhového systému. Řešené příklady: -1) Nastavte návrhovou vrstvu BOTTOM jako aktuální! Řešení: Rozvinout roletu LAYER nástrojové lišty a vybrat BOTTOM -2) Aktivujte funkci ECO! Řešení: Kliknout na ikonu ECO

, v editačním okně potvrdit, nebo změnit název

souboru *.eco Kontrolní otázky a neřešené příklady: -K čemu slouží plovoucí infomační okno? -Jaký údaj se objeví v horní části plovoucího informačního okna při editaci spoje? -Jaký je maximální rozměr pracovní plochy? -Jakým povelem zavřete plovoucí informační okno?


141

6.2 Nastavení uživatelského prostředí Cíle kapitoly: -nastavení uživatelského prostředí -Display Colors, View Nets -uživatelské nastavení zobrazení View Program PADS Layout umoţňuje nadefinovat základní uţivatelské prostředí, které se automaticky nastaví při spuštění programu, nebo tvorbě nové desky plošných spojŧ. Toto nastavení je uloţeno v souboru Default.asc v adresáři \padspwr. Uţivatelské prostředí nadefinujeme pomocí parametrŧ z menu Tools/Options (záloţky Global, Design, Drafting) a Setup/Display Colors z roletového menu. Display Color, viz Obr. 6.9 Kliknutím na barvu v paletě se tato stává aktivní kliknutím do políčka se tam přenese. Barva pozadí obrazovky (Background) v políčku objektu ho dělá neviditelný.

Obr. 6.9: Dialogové okno Display Colors Setup Potom pomocí funkce File/Export z roletového menu, volbou ASCII Files uloţíme nastavení tak, ţe přepíšeme pŧvodní soubor /padspwr/Default.asc. Při novém spuštění programu, nebo volbě File/New, je jiţ automaticky nastaveno nadefinované uţivatelské prostředí. View Nets Pomocí funkce View/Nets z roletového menu (Obr. 6.10) je moţné nastavit barevné odlišení jednotlivých sítí spojŧ v návrhu.Toto nastavení se stane součástí databáze návrhu. Selektivní zobrazení a barevné odlišení sítí spojŧ, vývodŧ součástek, via otvorŧ a případně i plošných spojŧ příslušejících do sítě, lze výhodně pouţít při tvorbě specifických spojŧ, nebo při kontrole propojení na vnitřní vrstvy pomocí mŧstkových reliéfŧ a to i v případě rozčlenění vnitřních vrstev (Split Plane).


142

Obr. 6.10: Nastavení zobrazení pro jednotlivé sítě spojŧ - View Nets Popis panelŧ: Select By - nastavení kritérií pro tvorbu seznamu spojŧ, lze nastavit Nets pro zobrazení všech sítí spojŧ, nebo Nets with Rules, pro zobrazení sítí spojŧ, které mají specifické nastavení návrhových parametrŧ. Net List - seznam sítí spojŧ pro volbu zobrazení View List - vybrané sítě spojŧ, u kterých mŧţeme individuálně nastavit zpŧsob zobrazení View Details - nastavení zobrazovacího módu pro vybranou síť spojŧ. Zatrţením okna Traces Plus the Following Unroutes se aktivuje okno View Unroutes Details pro upřesnění zpŧsobu zobrazení objektŧ v dané síti spojŧ All - zobrazí všechny spoje v síti včetně těch, u kterých ještě není zhotovena spojová cesta All Except Connected Plane Nets - nezobrazí příslušné vývody a spoje realizované propojením na vnitřní napájecí a zemnící vrstvy Unrouted Pin Pairs - zobrazí pouze spoje od vývodu k vývodu, na kterých není zrealizována spojová cesta None - vypne zobrazení spojŧ, na kterých není zrealizována spojová cesta Color by Net - přiřazení barev sítím spojŧ a napojených vývodŧ a via otvorŧ Color Traces by Net - vybarvení plošného spoje barvou sítě (net) Funkce pro zobrazení (View) Změna velikosti obrazu (ZOOM) a polohy obrazu (Panning). Funkce pro změnu velikosti, nebo polohy aktuálně zobrazeného výřezu pracovní plochy lze ovládat pomocí numerické části klávesnice, funkcí Zoom z roletkového menu View, z klávesy příkazem Ctrl+W nebo ikonou Zoom, ve statusovém okénku nebo nejlépe prostředním tlačítkem třítlačítkové myši. Ikona / funkce ZOOM nebo Ctrl+W. Po aktivaci funkce Zoom, ať uţ pomocí ikony nebo v roletkovém menu View či z klávesy příkazem Ctrl+W se kurzor změní na zvětšovací lupu, tu přesuneme do středu oblasti, kterou chceme zobrazit. Kliknutí levým tlačítkem provede zvětšení 2x, pravým zmenšení 2x. Jestliţe chceme přesně vymezit oblast pro zvětšení, nebo zmenšení stiskneme levé tlačítko a pohybujeme myší vodorovně a nahoru (Zvětšení), nebo dolŧ (Zmenšení) přičemţ se nám vedle lupy zobrazuje aktuální měřítko. Po puštění tlačítka se objeví nastavené zobrazení. Po ukončení je potřeba opět odkliknout ikonu ZOOM, aby přestala býti aktivní (nebo odkliknout funkci ZOOM v roletkovém menu View) ! Statusové okénko. Jestliţe je statusové okénko viditelné (volba Status v roletkovém menu Window), je moţné posouvat i zmenšovat/zvětšovat zobrazení přímo v něm – dvojím kliknutím levým tlačítkem v pracovní ploše statusového okénka se obraz posune tak, ţe místo kliknutí bude jeho středem. Kliknutí pravým tlačítkem, drţením dole a taţením myši se


143

definuje nová velikost i poloha zobrazené plochy výkresu – uvolněním pravého tlačítka se obraz překreslí do nové velikosti i polohy. Numerická klávesnice. Při vypnutém NumLock na klávesnici je moţné vyuţívat i klávesy v pravé (numerické) části klávesnice takto: Klávesa PgUp = přiblíţení obrazu 2x Klávesa PgDn = oddálení obrazu 2x Klávesa Home = celý výkres Klávesa End = výběr zobrazené plochy taţením úhlopříčky obdélníku myší Uložení a vyvolání nastavených pohledů. Při tvorbě velkých a sloţitých desek lze výhodně vyuţít funkci Save View v menu View. Nejprve si pomocí funkcí pro zobrazení nastavíme poţadovaný pohled na určitou oblast desky (např. konektor, paměťové pole) a pomocí funkce Capture ho pod zvoleným jménem uloţíme. V procesu tvorby pak máme moţnost jej rychle vyvolat bez nutnosti úprav pohledu. Tímto zpŧsobem mŧţeme uloţit aţ 9 pohledŧ. Systém automaticky ukládá nastavení před změnou pohledu (Previous View), ke kterému je moţné se rychle vrátit.

Obr. 6.11: Uloţení daného pohledu Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s uživatelským nastavením barevných profilů a náhledů pracovního prostředí Řešené příklady: -1) Pomocí klávesnice přibližte obraz 2x! Řešení: Při vypnutém NumLock kurzor na součásku, klávesnice <9> -2) Jak lze nastavené uživatelské prostředí uložit jakovýchozí? Řešení: Po vlastním nastavení (viz předchozí odstavce) použít fci File - Export – ASCII Files – PCB Parameters se přepíše původní soubor DEFAULT.ASC -3) Jaký má význam možnost nastavení individuálního barevného schematu? Řešení: Zlepšuje přehlednost při kontrole propojení na vnitřní vrstvy -2) Vyjmenujte možnosti změny velikosti obrazu (ZOOM) Řešení: Ikona ZOOM, kl. kombinace Ctrl+V, roletkové menu View, myší ve Status okénku, klávesy numerické klávesnice při vypnutém NumLock Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Vyberte rezistor R1 příkazem FIND


144

6.3 Funkce pro manipulaci s objekty (Select, Find, Move, Copy, Delete) Cíle kapitoly: -výběr editovaného objektu (Find, Select) - editační příkazy Move, Copy, Delete Program PADS Layout, podobně jako PADS Logic umoţňuje ovládat většinu funkcí alternativně, několika rŧznými zpŧsoby – např. z roletkového menu programu, pomocí ikon, nebo pomocí myši a jejího inteligentního, tzv. kontextového menu. Kontextové menu (Obr. 6.12) se přivolá kliknutím pravého tlačítka myši v pracovním prostoru. V základní podobě, pokud není nic vybráno, obsahuje toto menu sadu základních povelŧ k výběru objektŧ (např. Select Anything). Po vybrání objektu na desce se obsah tohoto menu automaticky změní tak, ţe nabízí sadu povelŧ pouţitelných na daný typ, čímţ se podstatně zrychlí a současně zjednoduší práce s programem. V kontextovém menu jsou vţdy všechny povely, které jsou aplikovatelné k vybranému objektu.

Select Anything = vybrat cokoliv Select Components = vybrat součástky Select Unions-Components =vybrat union (autoplacement objekt) Select Clusters = vybrat cluster (autoplacement objekt) Select Nets = vybrat net Select Pin Pair = vybrat dvojici vývodŧ Select Traces/Pins/Unroutes = vybrat plošný spoj/vývod/vzdušný spoj Select Traces/Pins = vybrat plošný spoj/navazující vývod Select Unroutes/Pins = vybrat vzdušný spoj/navazující vývod Select Pins/Vias/Tacks = vybrat vývod/via otvor/tack Select Shapes = vybrat měděné plochy Select Documentation = vybrat objekty dokumentace (text, …) Select Board Outline = vybrat obrys desky Filter = filtr pro další výběr Find = povel Find pro vyhledání potřebného objektu na desce Select All = vybrat všechno Select Dangling Routes = vybrat nedokončené plošné spoje

Obr. 6.12: Kontextové menu a) b)

Jsou tedy dva zpŧsoby aplikace funkce na objekt: nejprve vybereme funkci (roletové nebo ikonové menu) a potom vybereme objekt na který ji aplikujeme nejprve vybereme objekt (viz. funkce Select, Find) potom klikneme pravým tlačítkem myši a v okně kontextového menu volíme poţadovanou funkci


145

Výběr objektu v dialogovém režimu (Find)

Obr. 6.13: Výběr objektu funkcí EDIT/FIND Pomocí funkce Edit/Find – viz Obr. 6.13 z roletového menu je moţné vybírat jednotlivé objekty, nebo skupinu objektŧ pomocí volitelné charakteristiky (Find By). Touto charakteristikou mŧţe být referenční. název součástky U* ( případně spoj, skupina spojŧ, typ pouzdra, typ prŧchodu mezi vrstvami, velikost otvoru, šířka čáry apod.) po jeho volbě se v dalším okně jiţ objeví konkrétní seznam (U1, U2, ... U60), pomocí něhoţ lze výběr modifikovat. Orientačně je poloha vybraných objektŧ znázorněna i v pravé části dialogového okna. Výběr je moţně rozšiřovat (Add Select) i omezovat (Edit/Unhiglight). Pomocí boxu Action je moţné zvolit poţadovanou funkci, kterou budeme s vybraným objektem, nebo objekty provádět. Z hlediska rozmisťování vybraných součástek je výhodné pouţít funkci Move Sequently, která postupně uchopuje vybrané součástky podle referenčních názvŧ (U1 aţ U5) a nemusíme se obtíţně orientovat ve shluku součástek při jejich počátečním rozmisťování. Program PADS Layout umoţňuje provádět výběr součástek zadáním referenčního názvu přímo z klávesnice. Poznámka: Povel „Move Sequently“ je i v kontextovém menu po výběru skupiny součástek Funkce pro přesun objektů (Move) umoţňuje přesouvání libovolných objektŧ v návrhu. Při přesunu je moţné vyuţití modifikačních funkcí kontextového menu podle daného typu objektu. Objekty je moţné pomocí myši přesouvat tak, ţe kurzor přesuneme na objekt, stiskneme levé tlačítko a taţením změníme jeho polohu. Program PADS Layout umoţňuje pomocí okna Setup/Preferences a záloţky Global z roletového menu nastavit jeden ze tří reţimŧ pro tuto operaci: Drag and Attach - po stisknutí levého tlačítka a pohybu myší, dojde k aktivaci funkce Move. Tlačítko je moţné pustit a teprve po přemístění objektu do poţadované polohy opětovným stisknutím levého tlačítka operaci potvrdíme. Drag and Drop - levé tlačítko myši musí být po celou dobu přesunu stisknuto, operaci potvrdíme jeho uvolněním No Drag Moves - zakáţe aktivaci funkce Move pomocí myši. Při tomto nastavení je moţné objekty přesouvat pouze pomocí funkce Edit/Move z roletového menu, nebo funkcí Move z kontextového menu vybraného objektu.


146 Výběr objektu v grafickém režimu (Select)

Při výběru objektu pomocí myši pouţíváme zavedené postupy Windows. Tzn. kurzor umístíme nad poţadovaný objekt a klikneme levým tlačítkem, výběr je signalizován podbarvením objektu. Výběr zrušíme výběrem jiného objektu, případně kliknutím do prázdné části pracovní plochy. Více objektu současně vybereme pomocí klávesy Ctrl, nebo stlačíme levé tlačítko a pohybem myši ohraničíme poţadovanou oblast. Při výběru objektu v hustě zaplněných oblastech postupujeme tak, ţe na něj klikneme a v případě, ţe jsme vybrali jiný, pomocí klávesy Tab, nebo pomocí ikony pro cyklickou záměnu (Cycle) z nástrojové lišty, nebo funkcí Edit / Cycle přepínáme mezi objekty se stejným umístěním, neţ je zvolen ten poţadovaný. Při výběru objektŧ mŧţeme výhodně pouţívat také filtr z roletkového menu Edit/Filter (Obr. 6.14). V něm je moţné povolit, nebo zakázat výběr všech objektŧ, nebo určitého typu objektu, případně i definovat vrstvu pro výběr. Velmi efektivní je i vyuţití kontextového menu – vyvoláme ho kliknutím pravým tlačítkem myši do volného místa na pracovní ploše, pomocí něho mŧţeme rychle zvolit typ objektu pro výběr. Po výběru objektu, opětovným kliknutím pravým tlačítkem vyvoláme kontextové menu, obsahující doplňkové funkce aplikovatelné na daný typ objektu. Obr. 6.14: EDIT/FILTER Funkce pro kopírování objektů (Copy) funkce Edit/Copy z roletového menu slouţí ke zkopírování jiţ existujícího objektu v návrhu. Vybraný objekt je zkopírován do schránky Windows a funkcí Edit/Paste je potom vloţen do návrhu. Proces kopírování probíhá v několika odlišných reţimech, v závislosti na typu kopírovaného objektu, nebo na jeho umístění. V okně Setup/Preferences, záloţce Design, panelu Group Editing, je moţné nastavit, aby zkopírovaným součástkám a spojŧm byly zachovány referenční názvy (Keep Signal/Part Names) a aby byly zkopírovány všechny vytvořené spoje uvnitř vybrané oblasti návrhu, tedy i ty které nejsou připojeny k vybraným součástkám (Include Traces not Attached). Jestliţe vybereme a kopírujeme jiţ vytvořený spoj, aktivuje se speciální reţim tvorby spojŧ (Routing), ve kterém je tvar spoje přenesen na pozici kurzoru, po výběru příslušného vývodu součástky kde má být motiv vytvořen, dojde k jeho automatickému vytvoření. Tuto funkci lze výhodně pouţít pro tvorbu opakujících se motivŧ spojŧ. Ve všech případech, kdy jsou kopírovány objekty s přímou vazbou na Netlist (součástky, spoje, apod.), je kopírování moţné pouze při aktivované funkci ECO. Funkce pro odstranění objektů (Delete) funkce Edit/Delete (případně klávesa Delete) slouţí k odstranění vybraného objektu z návrhu. Program PADS Layout obsahuje funkce Undo a Redo pro krokování provedených akcí, je tedy moţné zrušit operaci, která vedla k neţádoucímu vymazání. Při odstraňování objektŧ, stejně jako při kopírování, záleţí na typu objektu.V případě, ţe má vazbu na Netlist musí být pouţita funkce ECO. Při pouţití funkce Delete na vytvořený spoj, jsme dotázáni, zda má být odstraněn, nebo má být pouze provedena operace Unroute.


147

Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s příkazy pro manipulaci s objekty Řešené příklady: -1) V čem je hlavní výhoda výběru objektu v dialogovém režimu (FIND)? Řešení: Umožňuje výběr pomocí volitelné charakteristiky s postupným upřesněním a znázorněním orientační polohy vybraného objektu (objektů) -2) Nastavte režim kopírování tak, aby zkopírovaným součástkám byly zachovány referenční názvy Řešení: Setup – Preferences – Design – Group Editing – Keep Part Names Kontrolní otázky a neřešené příklady: -K čemu slouží funkce CYCLE? -Vyjmenujte a popište rozdíly režimů posouvání objektů! -Na co je vázené kopírování a mazání objektů s přímou vazbou na Netlist? -Zrušte operaci, která vedla k nežádoucímu smazání objektu!

6.4 Nastavení systémových a návrhových parametrů (Setup) Cíle kapitoly: -Nastavení systémových a návrhových parametrů -Global, Design, Routing, Grids -vkládání objektů pomocí OLE Většina hlavních funkcí v PADS Layout pouţívá pro nastavení příslušných parametrŧ dialogová okna přístupná po vyvolání dané funkce. Zvláštní postavení mají systémové (globální) parametry. Jejich nastavení ovlivňuje celý systém, nebo skupinu funkcí. Jejich nastavení provádíme pomocí funkce Setup/Preferences z roletového menu a příslušných záloţek Global, Design, Routing, Grids, Drafting. Cursor - nastavení podoby kurzoru, oblast jeho citlivosti (souvisí s výběrem objektu v grafickém reţimu), lze povolit nebo zakázat dvojité kliknutí tlačítkem myši, pomocí kterého lze při kliknutí na určitý typ objektu přímo aktivovat příslušnou funkci (př. vodič-tvorba spoje). Drag moves - nastavuje uchopovací reţim při pohybu objektu Display Caching - umoţňuje uţivatelské nastavení velikosti bitmapy, kterou systém mapuje (modrá oblast v plovoucím informačním okně), vzhledem ke tvaru desky. To má opodstatnění u desek s výraznou orientací na leţato (na stojato), neboť tak lze zmenšit velikost paměti, kterou systém vyčlení pro mapování dané oblasti pracovní plochy. Obr. 6.15: Záloţka Global


148

Use Bitmap - nastavuje metodu zobrazení výřezu pracovní plochy a jeho ovládání Real Time Redraw - nastavuje reţim překreslování obrazovky Keep Same View - zachová měřítko při změně zobrazeného výřezu Active Layers Comes to Front - prvky v aktuálně zvolené vrstvě jsou zobrazeny vţdy v popředí Minimum Display Width - minimální tloušťka čáry, která je ještě zobrazena ve skutečné velikosti Automatic Backups - perioda se kterou je prováděno zálohování pracovního souboru, počet jejich úrovní a název Design Units - nastaveni poţadovaného typu metrických nebo palcových jednotek Záložka Global umoţňuje nastavit systémové parametry pro grafický popis pracovní plochy, zobrazení, zálohování, jednotky apod.: Záložka Design umoţňuje nastavení všeobecných parametrŧ pro rozmisťování součástek, aktivaci funkce pro jejich automatické odsouvání, minimalizaci délky spojŧ, povolené směry vedení čar a spojŧ, tvorbu rohŧ u spojŧ a nastavení reţimu prŧběţné kontroly dodrţení návrhových parametrŧ.

Obr. 6.16: Záloţka Design

Move Preference - definuje vztaţný bod za který je součástka vlečena při jejím rozmisťování, v PADS Layout, se nově objevuje volba Move By Midpoint, kterou lze výhodně pouţít při umisťování konektorŧ Nudge - nastavuje reţim odsouvání součástek do strany při jejich rozmisťování On Line DRC - nastavuje reţim kontroly dodrţení návrhových pravidel za chodu. Prevent Errors- nepovolí provést operaci, která by vedla k porušení stanovených návrhových pravidel (např. malá izolační mezera spoj-vývod součástky). Warn Errors- na přestupek upozorní chybovým hlášením, Ignore Clearance - neprovádí kontrolu izolačních mezer a volba Off - vypne prŧběţnou kontrolu úplně.

Group Editing - vztahuje se k funkcím Edit/Copy a Edit/Paste a určuje jak budou přejmenovány duplicitní názvy spojŧ a součástek a zda mají být přeneseny i vytvořené spoje mezi vybranými součástkami Line/Trace Angle - nastavuje povolené směry pro vedení spojŧ a čar Length Minimize - nastavuje reţim automatické minimalizace délky spojŧ při pohybu součástky Miters - nastavuje tvar rohŧ při tvorbě spojŧ Drill Oversize - nastavuje přesah vrtáku vŧči výslednému otvoru po prokovení Záložka Routing v dialogovém okně Preferences, umoţňuje provést nastavení parametrŧ souvisejících s tvorbou a zobrazením spojŧ v návrhu


149 Genarate Teardrops - umoţňuje tvorbu kapkovitých tvarŧ přechodŧ mezi vývodem součástky a spojem (souvisí to s technologií výroby a pájení desek plošných spojŧ) Show Guard Band - zobrazuje značku oblasti kolem konce právě vytvářeného spoje, ve které je prováděna kontrola izolačních vzdáleností (zobrazí se jako malý osmiúhelník) Highlight Current Net - podbarví všechny prvky dané sítě spojŧ při jeho tvorbě Show Drill Holes - graficky zobrazí velikost vrtacího otvoru v pájecí plošce Show Tacks - volba zobrazení značek pro speciální uzlové body na spojích Show Test Points - zobrazí grafickou značkou testovací body v návrhu Lock Test Points - provede fixaci polohy testovacích bodŧ

Obr. 6.17: Záloţka Routing Show Trace Length - během taţení plošného spoje se ukazuje jeho délka Layer Pair - nastavuje dvojici vzájemně korespondujících návrhových vrstev Unrouted Path Double Click - definuje, ţe dvojitým kliknutím na vodiči spustíme interaktivní autorouter (Dynamic Route Editor, DRC musí být nastaveno na Prevent), nebo tvorbu spoje pomocí Add Route Smoothing Control - kontroluje vyhlazení spoje a běrnice (Bus) Pad Entry Quality – umoţňuje nastavit zpŧsob, jakým je plošný spoj napojen na pájecí plošku: ze strany plošky (Allow Side Exit), v rohu (Allow Corner Exit), pod jakýmkoliv úhlem (Allow Any Angle Exit), z boku s rohem (Soft First Corner Rules). Záložka Grids v dialogovém okně Preferences umoţňuje provést nastavení návrhového rastru v pravoúhlých (Design Grid) i polárních souřadnicích (Radial Move Setup), nastavení rastru pro pokládání via otvorŧ (Via Grid), nastavení pro tzv. Fanouts, nastavení pomocného návrhového rastru (Display Grid), nastavení rastru pro vyplňování ploch (Hatch Grid) a volit přimykání k návrhovému rastru (Snap to Grid), evenetuelně i přimykání k testovacím ploškám (Snap to Test Point Grid).

Obr. 6.18: Záloţka Grids


150

Funkce OLE (Objekt Linking and Embedding) Program PADS Layout disponuje moţností vkládat do jeho vnitřní databáze objekty (soubory i aplikace), jenţ jsou produkty jiných programŧ (např. Microsoft Word, Microsoft Excel, PaintBrush) a provést jejich provázání se zdrojovou aplikací, čímţ je zabezpečena jejich automatická aktualizace v případě provádění změn.Tyto moţnosti jsou zabezpečovány systémovými sluţbami OLE. Vkládání objektu pomocí OLE v prostředí PADS Layout: Funkce Edit/Insert New Object z roletového menu otevře dialogové okno pro vloţení objektu. Zde je moţné zvolit zda bude vytvořen nový objekt pro vloţení (Create New), nebo bude pouţit jiţ vytvořený (Create from File). V panelu Object Type se volí domovská aplikace, ve které bude objekt vytvořen.Volba Display As Icon umoţňuje vloţený objekt zobrazit pouze jeho ikonou. Volba Link zabezpečí provázanost objektu vloţeného do PADS Layout s objektem v domovské aplikaci a všechny změny, které v něm budou případně prováděny se automaticky promítnou i do kombinovaného souboru v PADS Layout po jeho otevření. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s možnostmi nastavení systémových a návrhových parametrů Řešené příklady: -Jak lze zohlednit tloušťku pokovení při vrtání otvorů? Řešení: V záložce Design nastavit přesah vrtáku vůči výslednému otvoru (Drill Oversize) Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Jaké měrné soustavy lze nastavit? -Jaké jsou možnosti napojení spoje na pájecí plošku? -Co umožňuje funkce OLE při vkládání objektů (aplikací) z jiných programů?


151

6.5 Vložení součástky z knihovny do návrhu Cíle kapitoly: -základní seznámení s vložením součástky z knihovny do návrhu Doplnění návrhu o součástku, která není obsaţena ve vstupním souboru (netlistu), je nutné provádět pomocí funkce ECO/Add Part z nástrojové lišty. Po zvolení funkce se otevře dialogové okno (Obr. 6.19), v němţ vybereme poţadovanou součástku z příslušné knihovny. V případě, je daný typ součástky jiţ v návrhu pouţit, po vyvolání funkce pouze klikneme na vzorovou součástku. Podrobnější nastavení parametrŧ funkce ECO je popsáno v následujících kapitolách.

Obr. 6.19: Vloţení součástky z knihovny do návrhu Poznámka: I kdyţ přidání součástky na desce není obvyklé je moţné tuto změnu anotovat zpět do schematu buď přes ECO nebo OLE (viz PADS Logic). V tom případě se nová součástka objeví na nové stránce schematu a je napojena na ostatní součátky předs Off Page Labels. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s přidáním součástky z knihovny do návrhu Řešené příklady: -Přidejte do návrhu DPS tranzistor BC546 Řešení: ECO – Add Part, v roletě library vybrat All Librares, v okně Items napsat BC546, , označit souč. v Part Types - Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Proč je možno přidat součástku pouze v ECO modu? -Jak se aktivuje dialogové okno pro listování v knihovně a výběr součástky?

152


6.6 Funkce pro kreslení objektů (Drafting Command) Cíle kapitoly: -seznámení s funkcemi nástrojového panelu Drafting Command -nastavení základních parametrů kreslení -tvorba pomocných čar a textů -tvorba měděných ploch -tvorba členěných a kombinovaných vnitřních vrstev -tvorba obrysu desky plošných spojů -tvorba zakázaných oblastí -přidání atributů k součástce na desku

Obr. 6.20: Nástrojový panel Drafting Command Funkce pro kreslení objektŧ v programu PADS Layout zahrnují širokou škálu nástrojŧ pro tvorbu objektŧ bez vazby na elektrické zapojení značky, šipky, tabulky), tak i objektŧ souvisejících s elektrickým zapojením (měděné plochy, výřezy v měděných plochách, rozlévání měděných ploch s dodrţením izolačních mezer, obrysy desek plošných spojŧ).Základní postup při kreslení je stejný bez ohledu na druh vytvářeného objektu. Klikneme na ikonu Drafting z nástrojové lišty a v plovoucím nástrojovém panelu vybereme funkci podle typu objektu, který chceme tvořit. V kontextovém menu mŧţeme modifikovat poţadovanou operaci. Nastavení základních parametrŧ pro kreslení provedeme v Setup/ Preferences - Drafting (Obr. 6.21).

Default Width - nastavení výchozí tloušťky čar Text - výchozí nastavení parametrŧ pro tvorbu textu Reference Designators - parametry pro popis referenčních názvŧ Hatch View - nastavení reţimu zobrazení pro měděné plochy Hatch Direction - zpŧsob vyplňování měděných ploch Flood Min. Hatch Area - minimální oblast, která ještě bude vyplněna mědí Smoothing Radius - poloměr zaoblení při tvorbě obrysu rozlévané plochy Display Mode - mód pro zobrazení rozlévané měděné plochy

Obr. 6.21: Nastavení parametrŧ pro kreslení Setup/Preferences – Drafting


153

Tvorba pomocných čar a textů (2D Lines, Text) Umoţňuje tvorbu čar, mnohoúhelníkŧ, kruţnic a obloukŧ. Tyto objekty nemají ţádnou vazbu na elektrické zapojení. Po výběru funkce 2D Line, lze kliknutím pravým tlačítkem myši vyvolat kontextové menu, ve které zvolíme typ objektu, který budeme vytvářet (Polygon, Circle, Rectangle, Path). Kontextové menu dále obsahuje funkce pro tvarování kresleného objektu (Add Corner, Del Corner, Add Arc), nastavení směru vedení čar (Diagonal, Any Angle), změnu nastavení jejich tlouštky (Width) a dokončení operace (Complete). Tvorbu textových řetězcŧ zahájíme kliknutím na ikonu Text a v dialogovém okně zadáme jeho obsah, velikost, orientaci a umístění do příslušné návrhové vrstvy. V návrhu je moţné provést svázání objektŧ typu 2D Line s textem. Obr. 6.22: Kontextové menu při tvorbě čar Po vytvoření objektŧ, které budeme sdruţovat, vybereme pomocí Ctrl + kliknutí levým tlačítkem objekty typu 2D Line, potom příslušné texty. Sdruţení provedeme funkcí Combine z kontextového menu. PADS Layout umoţňuje rozloţit rozsáhlé sdruţené objekty jednorázově - pomocí funkce Explode, nebo postupně funkcí Uncombine. Text ze sdruţeného objektu je moţné po jeho výběru editovat bez nutnosti objekt rozloţit (Uncombine). Tvorba pevných měděných ploch (Copper, Cut Out) Pevné měděné plochy se při tvorbě desek plošných spojŧ pouţívají k rŧzným účelŧm. Jako technologické okolí desek, chladiče, montáţní a stínící plochy. Mohou být plné, nebo vyplněné sítí s volitelnou hustotou, výsledný vzhled měděné plochy závisí na nastavení šířky obrysové čáry (Copper Line Width) a hustoty šrafovacího rastru (Copper Hatch Grid). Pro vyplnění plochy se volí rastr stejný jako je šířka čáry. Měděné ploše je moţné přiřadit název sítě spojŧ (Net Name), aby do ní mohla být včleněna a mohla probíhat automatická kontrola dodrţení návrhových pravidel. Jméno sítě spojŧ zadáme tak, ţe kliknutím vybereme obrys měděné plochy, kliknutím pravým tlačítkem vyvoláme kontextové menu a pomocí funkce Query/Modify/Net zadáme název sítě. Proces tvorby měděné plochy aktivujeme kliknutím na ikonu Copper z nástrojového panelu Drafting. Obrys plochy se vytváří obdobnou technikou jako objekty typu 2D Line. Uvnitř vytvářené plochy nesmí být ţádný neţádoucí objekt (vývod, spoj), protoţe není při této operaci v okamţiku vyplnění plochy automaticky izolován. Výřezy v pevných plochách lze vytvářet funkcí Cut Out. Pomocí níţ vytvoříme obrys výřezu, ten funkcí Combine z kontextového menu sváţeme s obrysem plochy a tím vznikne plocha s poţadovaným výřezem. Tvorba rozlévaných měděných ploch Rozlévané měděné plochy se nejčastěji pouţívají pro tvorbu napájecích a zemnících vrstev u vícevrstvých desek plošných spojŧ, nebo pro vytvoření stínících ploch. Po ohraničení obrysu rozlévané měděné plochy funkcí Copper Pour a jejím přiřazení do dané sítě spojŧ pomocí Query/Modify, provedeme vlastní rozlití kliknutím na ikonu Flood. Vytvoří se měděná plocha, kde jsou pomocí nastavitelného mŧstkového reliéfu propojeny vývody součástek zapojených v dané síti a ostatní vývody a spoje jsou odděleny izolační mezerou definovanou v návrhových parametrech (Rules/Net Rules/Clearance). Pomocí funkce Copper

154


Pour Keepout je moţné uvnitř obrysu plochy vytvořit oblasti, které budou z procesu rozlévání vyjmuty. Při tvorbě napájecích a zemnících vrstev u vícevrstvých desek, je moţné pouţít dva postupy pro jejich tvorbu. První spočívá právě ve vyuţití funkce Copper Pour, tak, ţe vnitřní vrstvu nadefinujeme jako typ Routing a na ní tuto funkci aplikujeme. Výhoda tohoto postupu spočívá v tom, ţe mŧţeme provést okamţitě optickou kontrolu provedení. Druhý spočívá ve vyuţití nastavení v modulu CAM, při tvorbě výrobní dokumentace. Pak není nutné definovat obrys plochy, neboť je totoţný s obrysem desky, ale nastavíme příslušnou vnitřní vrstvu jako typ Plane v Setup/Layer Definition a v panelu Plane Layers Net přiřadíme vrstvě síť spojŧ (VCC, GND apod.). V modulu CAM potom nastavíme příslušný typ dokumentu (Plane), v něm je pak provedeno propojení vývodŧ na vnitřní vrstvu. Rozlévání měděných ploch a detailní nastavení parametrŧ pro připojení vývodŧ se provádí pomocí dialogového okna Pour Manager (Obr. 6.23) a panelu Setup, nebo přímo pomocí Setup/Preferences - Thermals z roletového menu. Nastavení pro tvorbu a zobrazení obrysu rozlévané měděné plochy je popsáno v Setup/Preferences – Drafting. Flood All - povel pro rozlití měděné plochy, rozlití je provedeno současně ve všech nadefinovaných oblastech Fast Flood - doplňková funkce, která vyplní pouze novou plochu, která nebyla vyplněna předchozím příkazem

Obr. 6.23: Rozlévání měděných ploch Hatch All - slouţí k novému vyplnění plochy beze změny jejího tvar, např. při změně nastavení Hatch Grid, nebo načtení návrhu, kde je rozlévaná měděná plocha pouţita, neboť se zobrazí pouze její obrys. V tomto případě není vhodné pouţít pro vyplnění plochy funkci Flood, která nerespektuje případné úpravy, které byly na ploše vytvořeny. Fast Hatch - omezuje funkci Hatch na nově upravenou oblast Width - nastavuje šířku propojovacího mŧstku Min. Spoke - nastavuje minimální počet mŧstkŧ v propojovacím reliéfu Pad Shape - nastavuje tvar propojovacího reliéfu, orientaci mŧstkŧ, případně propojení bez mŧstkŧ (rozlití přes vývod - Flood Over) Routed Pad Thermals - vytvoří propojovací termální reliéf i u vývodŧ z nichţ jsou jiţ vedeny spoje Show General Plane Indicators - zobrazí značky ve tvaru x, které označují vývody součástek propojené ve vnitřní vrstvě typu Plane, nebo Split/Mixed Plane.

Obr. 6.24: Nastavení parametrŧ pro propojení a zobrazení vývodŧ při tvorbě rozlévané měděné plochy ve vnitřní vrstvě


155

Tvorba členěných a kombinovaných vnitřních vrstev (Split/Mixed Plane) Jak jiţ bylo uvedeno, měděné plochy ve vnitřních vrstvách (Plane) se pouţívají jako napájecí a zemnící. Sloţitější zapojení, která pouţívají rŧzná napájecí napětí, vyvolaly potřebu členit i tyto vnitřní vrstvy na oblasti přiřazené rŧzným sítím spojŧ (Split Plane). U sloţitých návrhŧ mŧţe vzniknout potřeba vést i některé signálové spoje v těchto napájecích a zemnících vrstvách a vytvářet tak vrstvy kombinované (Mixed Plane). Při tvorbě spojŧ v těchto vrstvách, je spoj automaticky obklopen izolační mezerou, oddělující ho od měděné plochy. Program PADS Layout obsahuje nástroje pro definování těchto vrstev (Setup Layer Split/Mixed Plane Layer) a jejich vytváření (Drafting - Plane Area, Plane Area Cut Out, Auto Plane Separate). Při tvorbě členěných a kombinovaných vnitřních vrstev se postupuje následovně: Pomocí funkce Setup/Layer Definition (Obr. 6.25) z roletového menu nastavíme poţadovanou vrstvu jako Split/Mixed Plane a z panelu Assign Net otevřeme dialogové okno Plane Layers Nets (Obr. 6.26), kde vybereme sítě spojŧ pro vnitřní vrstvu. Rozčleněné oblasti měděné plochy ve vnitřní vrstvě, které jsou přiřazené k rŧzným sítím spojŧ, je moţné vytvořit dvěma zpŧsoby: První spočívá ve vytvoření těchto oblastí funkcemi Plane Area, Plane Area Cut Out z plovoucího nástrojového panelu Drafting. Druhá spočívá v rozčlenění jedné oblasti pomocí funkce Auto Plane Separate. Po vytvoření obrysŧ oblastí je nutné pomocí funkce Querry/Modify těmto oblastem přiřadit odpovídající síť spojŧ. Tato síť musí odpovídat základnímu nastavení v okně Plane Layer Nets. Vlastní rozlití měděné plochy se opět provede pomocí funkce Tools/Pour Manager, pouze aktivujeme záloţku Plane Connect (Obr. 6.27).

Obr. 6.25: Nastavení typu vnitřní vrstvy Zpŧsob tvorby členěných a kombinovaných vnitřních vrstev, a zpŧsob jejich zobrazení lze ovlivnit nastavením v okně Preferences - Split/Mixed Plane (Obr. 6.28), které aktivujeme panelem Setup v Pour Manageru, nebo pomocí Setup/Preferences - Split/Mixed Plane v roletovém menu

156


Obr. 6.26: Nastavení sítí spojŧ pro vnitřní členěnou vrstvu

Obr. 6.27: Rozlití měděné plochy ve vnitřní vrstvě

Plane Polygon Outlines - při ukládání návrhové databáze je uloţena pouze informace o obrysu plochy All Plane Data - uloţí veškeré údaje a nastavení Mixed Plane Display nastavuje zpŧsob zobrazení objektŧ souvisejících s vnitřní kombinovanou vrstvou (obrys plochy, propojení vývodŧ apod.) Smoothing Radius - poloměr zaoblení při tvorbě obrysu rozlévané plochy Auto Separate Gap - velikost izolační mezery při členění oblastí ve vnitřní vrstvě Automatic Actions umoţňuje automaticky odstranit izolované ostrŧvky v ploše, nastavit viditelnost sítí spojŧ ve vnitřní vrstvě a označit vývody propojené ve vnitřní vrstvě Obr. 6.28: Nastavení pro tvorbu členěných a kombinovaných vnitřních vrstev


157

Tvorba obrysu desky plošných spojů (Board Outline) obrys desky plošných spojŧ se vytváří pomocí funkce Add Board z plovoucího nástrojového panelu Drafting. Vlastní proces je obdobou tvorby 2D Line objektŧ. Obrys desky plošných spojŧ má však v návrhu specifické postavení a je automaticky vytvářen ve vrstvě All (Layer 0), tak, aby byl znázorněn ve všech návrhových vrstvách. V návrhu mŧţe existovat pouze jeden obrys, při pokusu o tvorbu dalšího se zobrazí chybové hlášení. Obrys desky tak není moţné ani kopírovat. Při práci s obrysem desky (např. editace, kótování s vyuţitím vztaţných bodŧ), je nutno nejdříve pomocí funkce Edit/Filter, panelu Brd. Outline, povolit jeho výběr. Tato volba totiţ ve výchozím nastavení není povolena. V PADS Layout je obrys desky zahrnut do procesu kontroly nastavených návrhových parametrŧ za chodu (DRC) a jsme tak upozorněni na případné kolize při rozmisťování součástek a vedení spojŧ. Tvorba zakázaných oblastí (Keep Out) Zakázané oblasti jsou plochy na jakékoliv straně desky, do které nemŧţe být umístěn jeden nebo několik typŧ z následujících objektŧ: součástka (Placement) plošný spoj a měď (Trace and Copper) rozlévaná měď (Copper Pour) via otvory a drátěné propojky (Via and Jumpers) testovací plošky (Test Point). Po nakreslení obrysu zakázané oblasti naskočí dialog Add Keepout (Obr. 6.29), ve kterém lze vybrat druh zakázané oblasti, eventuelně jejich kombinaci a na které vrstvě desky má zakázaná oblast být. V případě odškrtnutí Placement (součástky), naskočí moţnost zadat i maximální výšku součástek v dané oblasti. Tato výška musí být definována jako atributa Height u součástek v knihovně.

Obr. 6.29: Add Keepout dialog Přidání atributů k součástce na desku (Add New Label) PADS Layout umoţňuje přidat kaţdé vybrané součástce na zvolenou vrstvu desky další atributy, jako jsou Ref. Des., Cena, Výrobce, atd. Tyto atributy budou viditelné, vztaţené k poloze dané součástky, s nastavenou velikostí písma, atd. Dialogové okno Add New Part Label (Obr. 6.30) naskočí pouţitím povelu Add New Label v kontextovém menu po vybrání součástky, nebo po kliknutí na nástroj Add New Label v liště Drafting s následovným vybráním součástky.

158


Obr. 6.30: Dialog Add New Label pro přidání dalších atributŧ k součástce na desku

Obr. 6.31: Dva Ref.Des. na rŧzných kreslicích vrstvách u jedné součástky (pro potisk a pro montáţní výkres) Praktické pouţití je např. druhý REF.DES, který bude pouţit pro montáţní (osazovací) výkres (Assembly Drawing Top), zatímco první bude pouţit pro potisk. Tento druhý Ref. Des. není vázán polohou ani velikostí na originální Ref.Des, který je přítomen automaticky (Obr. 6.31). Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s funkcemi pro kreslení a editace objektů Řešené příklady: -Funkce pro tvorbu čar nemá přímý příkaz pro vytvoření oblouku (nezaměnit s kružnicí). Jak lze oblouk vytvořit? Řešení: Úpravou úsečky, použitím editačního příkazu AddArc. Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Jaký je hlavní rozdíl mezi pevnou měděnnou plochou (Copper) a rozlévanou (Copper Pour)? -V čem má zvláštní postavení obrys desky? -Vysvětlete pojem zakázaná oblast! -Co je typickým použitím funkce Add New Label (přidání atributu)?


159

6.7 Funkce pro odměřování mezer a kótování Cíle kapitoly: -odměřování minimálních mezer -kótování v automatickém režimu, kótování v ručním režimu -modifikace voleb Program PADS Layout umoţňuje jednak odměřovat mezery na desce mezi rŧznými objekty (funkce View Clearance), jednak kótovat vzdálenosti pomocí modulu AutoDimensioning. Odměřování minimálních mezer (View Clearance) Funkce View Clearance z roletkového menu View umoţňuje odměřovat nejmenší mezeru na desce mezi dvěma objekty (Item to Item), spojem a objektem (Net to Item) a mezi dvěma spoji (Net to Net), viz Obr. 6.32. Kromě toho, ţe zobrazí nejmenší mezeru číselně (v okénku Min. Clearance), mŧţe i zaostřit do místa s nejmenší mezerou (odškrtnutím v políčku Pan to Minimum Clearance Marker). V panelu se pomocí ikony aktivuje daný typ měření a vyberou se odpovídající objekty podle typu měření (pads, spoje, atd.). Minimální mezeru lze automaticky okótovat (modul Dimensioning), přičemţ parametry kóty se nastaví pod ikonou Properties.

Obr. 6.32: Panel View Clearance: spoj-spoj (nahoře) a objekt-objekt (dole)


160 Kótování

Obr. 6.33: Plovoucí nástrojový panel AutoDimensioning Program PADS Layout umoţňuje kótování objektŧ s automatickým odměřováním příslušných vzdáleností. Funkce pro kótování spustíme ikonou Autodimension z nástrojové lišty Dimensioning Toolbar, která rozvine plovoucí nástrojový panel (Obr. 6.33). Funkce jsou rozděleny podle tvaru kóty a reţimu kótování (ruční/automatický). Nastavení parametrŧ pro kótování se provádí v dialogovém okně Setup / Preferences -Auto Dimensioning (Obr. 6.34), kde je moţné nastavit tvar a velikost šipek, velikost písma pro kóty, jednotky, přesnost, polohu kóty, zpŧsob kótování otvorŧ, vrstvu pro kóty apod. Aktuální nastavení je zobrazeno v panelu Preview Type, kde je moţné volit typ kóty pro zobrazení. Při kótování objektŧ, je moţné volit typ vztaţných bodŧ pro kótování - Snap Mode (Snap to Corner, Midpoint, Any Point, Center apod., ten nastavíme v kontextovém menu, které otevřeme kliknutím pravým tlačítkem myši. Pomocí panelŧ General Setting, Alignment and Arrow a Text se volí typ nastavovaných parametrŧ a tím i obsah dialogového okna. Layers - nastavení vrstvy do které budou kóty implicitně umístěny bez ohledu na aktuálně pouţívanou vrstvu v návrhu Extension Lines - nastavení tvaru a zobrazení vynášecích čar Circle Dimension - nastavení zpŧsobu kótování kruhových objektŧ Preview Type - kontrolní náhled na aktuální nastavení daného typu kóty

Obr. 6.34: Nastavení parametrŧ pro tvorbu kót


161 Alignment Tools - nastavení značky, pomocí které jsou vyznačeny aktivní vztaţné body při kótování, jedná se o pomocnou kótovací značku, která není součástí kóty a nezobrazí se ve výsledném výkresu Arrows - nastavení tvaru a velikosti kótovacích šipek

Obr. 6.35: Nastavení značek pro kótování

Height, Line Width, Suffix - nastavení velikosti textových řetězcŧ a implicitní přípony pro daný typ měrných jednotek Precision - nastavení jednotek odpovídajících poţadovanému stupni přesnosti pro odečítání lineárních a úhlových rozměrŧ Default Orientation - výchozí orientace textového řetězce Default Position - výchozí poloha textového řetězce vzhledem ke kótovací čáře Displacement - upřesnění polohy textového řetězce vŧči kótě

Obr. 6.36: Nastavení pro textové řetězce v kótě


162 Kótování v ručním režimu

Pro kótování je nutné zvolit umístění kóty vzhledem ke kótovanému objektu volbou příslušné ikony z nástrojového panelu (Horizontal, Vertical, Aligned, Rotated, Angular, Arc), a dále lze zvolit metodiku kótování v kontextovém menu (Baseline - kótování k jedné základně, Continue – tzv. řeťezcové kótování). Při poţadavku na přesné odečtení vzdálenosti nastavíme v kontextovém menu příslušný reţim (Use Centerline - vztaţný bod je ve středu čáry, Use Inner Edge vnitřní obrys, Use Outer Edge - vnější obrys). Pomocí funkce aktivované ikonou Leadr mŧţeme vytvářet odkazové čáry doplněné textovým řetězcem. U jiţ vytvořených kót je moţné provádět úpravy pomocí funkce Query/Modify. Lze modifikovat obsah kóty, její vzhled i umístění ve vrstvách. Obr. 6.37: Kótování v ručním reţimu Kótování v automatickém režimu Při kótování v automatickém reţimu je automaticky zvolen odpovídající typ kóty vzhled k vybranému objektu. Jedná se o obdobu funkce Aligned, rozdíl spočívá v tom, ţe při volbě Auto nelze provádět kótování mezi libovolnými body. S výhodou lze tuto funkci pouţít např. pro kótování rŧzných přímých a obloukových segmentŧ. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s funkcemi pro odměřování mezer a kótování Řešené příklady: -Na desce PREVIEV.PCB odměřte nejmenší mezeru mezi pájecími ploškami. Řešení: View – View Clarence – volba Item to Item, vybrat PADS Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Co umožňuje funkce View Clarence? -Jaké lze zvolit vztažné body pro kótování a jejich umístění? -Jaká je nevýhoda a výhoda automatického kótování?


163

7 Komplexní návrhový systém pro desky plošných spojů – PADS Layout II 7.1 Rozmisťování součástek (Placing Parts) Základní funkce a nastavení Cíle kapitoly: -základní seznámení s možnosti rozmísťování součástek -manipulace se součástkami, fixace polohy, součástková pole -minimalizace délky spojů, metody odsouvání součástek -automatické vyrovnávání součástek, nastavení parametrů -zpětná anotace do schématu, optimalizační funkce -automatický a interaktivní režim umisťování součástek -tvorba skupin součástek, rozmisťování jednotlivých součástek i skupin Rozmisťování součástek zahrnuje širokou škálu funkcí a operací. Optimální rozmístění součástek závisí na mnoha faktorech, a je kompromisem mezi minimální délkou spojŧ a minimálními realizovatelnými rozestupy mezi součástkami z hlediska šířky spojŧ, izolačních mezer a technologie osazování desek. Vhodné uspořádání součástek na desce plošných spojŧ rozhodujícím zpŧsobem ovlivňuje pozdější tvorbu spojŧ. PADS Layout obsahuje rozšířenou paletu nástrojŧ, které umoţňují v manuálním i automatickém reţimu nastavovat a optimalizovat rozmístění součástek a vedení sítí spojŧ:  program PADS Layout je bezrastrový návrhový systém, je tedy moţné součástky pokládat s vyuţitím veškerého dostupného místa na desce  při práci v rastru je moţné nezávisle nastavit krok v ose X a Y  je moţno pouţívat ortogonální i polární návrhový rastr  při pouţití polárního návrhového rastru a funkce Radial Move lze snadno rozmisťovat součástky na kruhově orientovaných deskách  funkci Disperse Components pro počáteční seřazení součástek podél vnějšího obrysu desky plošných spojŧ  funkci Find, která usnadňuje hledání a výběr součástek v návrhu, při jejich rozmisťování  funkci Nudge pro automatické odsouvání součástek volitelným směrem při jejich překrytí, předpokladem je aktivní funkce DRC, od verze 1.5, programu PADS Layout, je do kontroly dodrţení návrhových pravidel zahrnut i obrys desky a je tak prováděna kontrola vzhledem k obrysu desky  funkci Allignment pro automatické vyrovnání vybraných součástek podle volitelných kritérií, případně pro vyrovnání referenčních názvŧ součástek  funkci Component Aray pro tvorbu součástkových polí  funkci Connection Length Minimization, pro automatickou optimalizaci sítí spojŧ podle nastavitelných kritérií, tak aby bylo dosaţeno jejich minimální délky a optimálního vedení spojŧ  funkci Pins and Gates Swap pro záměnu ekvivalentních blokŧ a vývodŧ součástek  funkci AutoRenumber pro automatické přejmenování rozmístěných součástek


164  

funkci ECO pro zpětnou anotaci změn z návrhu plošných spojŧ do schématu modul Automati Cluster Placement pro autointeraktivní rozmisťování součástek

Manipulace se součástkami

Obr. 7.1: Design Toolbar Pro posun součástek se pouţívají standartní metody posunu objektu ve Windows. Změnu uchopovacího reţimu lze provést nastavením v Tools/Options - Global (Drag and Attach, Drag and Drop, No Drag Moves). Součástku lze po uchopení pomocí funkcí z kontextového menu, které vyvoláme kliknutí pravým tlačítkem myši, přesunout na opačnou stranu DPS (Flip), rotovat po 90° (Rotate), nebo natáčet o poţadovaný úhel (Spin), pohybovat s ní v polárním rastru (Radial Move) . Funkce pro posun, rotaci a natočení je moţné aktivovat i příslušnými ikonami z nástrojového panelu Design. Jestliţe se součástkou pohybujeme, stává se objektem kontroly dodrţení návrhových pravidel (DRC musí být zapnuto) a v případě, ţe nedodrţíme nastavené izolační mezery ve vztahu k dalším objektŧm, jsme na to upozorněni a přesun je neplatný. Manipulovat lze i se skupinami součástek. Při přesunu je moţné zvolit polohu vztaţného bodu (Tools/Options - Design : Move by Origin, Move By Cursor Location, Move By Midpoint) Součástky je moţné v nastavené pozici zafixovat pomocí funkce Glue, viz Obr. 7.2, která se nachází v dialogovém okně funkce Component Properties v kontextovém menu vybrané součástky. Tímto zpŧsobem zabráníme nechtěnému posunu součástek s přesně definovanou polohou (konektory, montáţní otvory apod.), případně provedení optimalizačních procedur (minimalizace délky spojŧ, záměna hradel a vývodŧ). Při pouţívání optimalizačních funkcí pro rozmisťování (Alignment, Nudge) musíme zabezpečit, aby příslušné součástky fixovány nebyly (Unglue).

Obr. 7.2: Fixace polohy (Glue)


165 PADS Layout umoţňuje pomocí funkce Create Array snadno vytvářet součástková pole a tím zefektivnit proces jejich rozmisťování. Po výběru součástek je funkce aktivována z kontextového menu a otevře se okno po nadefinování pole (Obr. 7.3). Je moţné vytvářet pravoúhlá i kruhová pole volbou příslušné záloţky.

Význam parametrŧ:

Obr. 7.3: Tvorba součástkových polí Minimalizace délky spojů Proces minimalizace délky sítí spojŧ při rozmisťování součástek, lze nastavit ve dvou úrovních: - nastavením v Tools/Options - Design, kde zadáme prŧběh minimalizace vzhledem k pohybu součástky, nebo ji vypneme (During Move. After Move, Off) a v Setup/Design Rules/ Routing Rules (Obr. 7.4), je moţné zadat minimalizační metody pro jednotlivé sítě a skupiny spojŧ zvlášť.

Obr. 7.4: Nastavení metody minimalizace délky spojŧ pro danou sít


166

Popis metod minimalizace délky spojŧ: None - minimalizace vypnuta Total Lenght - minimalizuje z hlediska celkové délky spojŧ Horizontal - minimalizuje délku horizontálně vedených spojŧ Vertical - minimalizuje délku vertikálně vedených spojŧ Serial Source - při minimalizaci preferuje sériové řazení spojŧ (pro ECL) Parallel Source - při minimalizaci preferuje paralelní vedení spojŧ (pro ECL) Mid Driven - minimalizuje délku vzhledem k definovanému zdroji signálu Nástroje pro optimalizaci rozmístění a přejmenování součástek PADS Layout obsahuje dva nástroje, které umoţňují v autointeraktivním reţimu optimalizovat rozmístění součástek. Funkce Nudge automaticky odsune stranou součástky v případě, ţe jejich poloha koliduje s právě posouvanou součástkou, tak aby byly dodrţeny izolační mezery mezi vývody a nepřekrývaly se obrysy součástek (Body). Vzhledem k tomu, ţe PADS Layout je bezrastrový návrhový systém lze tímto zpŧsobem vyuţít veškerou dostupnou plochu na desce plošných spojŧ. Funkce Align. vyrovná vybrané součástky podle volitelných kritérii.  Odsouvání součástek (Nudge Components)

Obr. 7.5: odsouvání součástek

Obr. 7.6: Nastavení metody odsouvání součástek a seskupení při jejich kolizi V případě, ţe při rozmisťování součástek umístíme součástky příliš blízko, nebo dokonce s přesahem a je zapnuta kontrola dodrţení návrhových pravidel (DRC On) systém


167

novou polohu nepovolí. Součástka zŧstane v módu pro posun. Tyto kolizní stavy automaticky odstraní funkce Nudge, jejíţ mód nastavíme v plovoucím informačním okně (Nudge Warn, Nudge Auto, Nudge Off), nebo ji spustíme z kontextového menu vybrané součástky (Obr. 7.5). Po spuštění funkce jsou ostatní součástky odsouvány do stran tak, aby se vytvořil prostor pro umístění přesouvané součástky a byla dodrţena návrhová pravidla (izolační mezery a vzájemná poloha součástek). Jestliţe je nastaven mód Nudge Warn jsme po umístění součástky nepovoleným zpŧsobem dotázáni dialogovým oknem Nudge Parts and Unions, jakým zpŧsobem má být provedeno odsunutí okolních součástek. Po zvolení metody, povelem Run operaci provedeme. V módu Nudge Auto je odsunutí provedeno automaticky tak, aby se minimalizovala délka spojŧ. Prostor pro posouvání součástek je vymezen obrysem desky plošných spojŧ a nadefinovanými oblastmi (funkce Component Keepout z nástrojového panelu Drafting), kde je rozmisťování součástek zakázáno. Při pouţití funkce Nudge, je třeba si uvědomit, ţe v případě nadefinovaných skupin součástek -Unions (seskupeni několika součástek s definovanou vzájemnou polohou), dochází při kolizi k posunu celé skupiny !  Automatické vyrovnání součástek a jejich referenčních názvů Funkce Align (Obr. 7.7). z kontextového menu, po výběru několika součástek, umoţňuje provést jejich automatické vyrovnání podle volitelných kritérií. Funkci je moţno aplikovat i na vybrané referenční názvy součástek.

Obr. 7.7: Nastavení kritérií pro vyrovnání  Optimalizační funkce se zpětnou anotací do schématu (ECO)

Obr. 7.8: ECO Toolbar Jsou to funkce pro finální optimalizaci rozmístění součástek a vzhledem k jejich obsahu je nutné výsledky zpětně zanést do schématu funkcí ECO (Engineering Change Order). Proto jsou tyto optimalizační funkce umístěny v plovoucím nástrojovém panelu ECO. Záměna ekvivalentních hradel a vývodŧ (Gate and Pin Swapping), představuje konečnou úpravu rozmístěných součástek s cílem optimalizovat vedení spojŧ pro dosaţení jejich minimální délky a vedení v poţadovaném směru. Zaměnitelnost hradel a vývodŧ musí být nadefinována v popisu součástky v knihovně součástek, a součástka nesmí být fixována. Záměnu hradel (logických blokŧ) lze provádět pouze v rámci jedné součástky, stejně tak záměnu vývodŧ lze provést pouze u téhoţ hradla. O výsledku optimalizace jsme informováni hlášením. Všechny případné změny jsou zaneseny do souboru s příponou .eco pro zpětnou úpravu schématu. O efektivnosti změn z hlediska minimalizace délky spojŧ jsme informování hlášením ve stavovém řádku (pŧvodní délka -Old, nová délka -New), viz Obr. 7.9.


168

Obr. 7.9: stavový řádek s vyjádřením efektivnosti minimalizace délky spojŧ Pomocí funkce ECO se provádí i záměna ekvivalentních součástek (Change Part, Ikona 7400-7410 na panelu ECO). Po jejím spuštění mŧţeme v dialogovém okně zvolit knihovnu a vybrat příslušnou součástku pro záměnu. Jestliţe součástka nesplňuje parametry pro záměnu, upozorní nás chybové hlášení a záměna není provedena. Tímto zpŧsobem lze do návrhu zanést změny, které byly provedeny na součástce v knihovně součástek tak, ţe provedeme záměnu všech součástek daného typu za upravenou součástku z knihovny. Po rozmístění součástek, je vhodné pro snadnou orientaci při osazování desek a celkovou orientaci na desce automaticky přečíslovat referenční názvy součástek (AutoRenumber) podle zadaného klíče (Obr. 7.10) a změny názvŧ pomocí souboru .eco přenést do schématu. Prefix List - seznam skupin ref. názvŧ pouţitých v návrhu, úpravu lze provést globálně, nebo u vybrané skupiny Cell size - nastavení velikosti oblasti, ve které jsou vyhodnocovány preferované směry číslování součástek Precedence volba preferovaných směrŧ číslování pro stranu součástek a spojŧ Start at - od jakého RefDes začít Increment – přírŧstek

Obr. 7.10: Automatické přečíslování referenčních názvŧ součástek

Automatické rozmisťování součástek Modul pro automatické rozmisťování součástek (Automatic Cluster Placement) je jedním z modulŧ, kterými je moţné rozšířit základní konfiguraci programu PADS Layout. Pomocí tohoto modulu lze provádět rozmisťování součástek v interaktivním i plně automatickém reţimu. Rozmisťování probíhá bez nutnosti zvlášť definovat rastr, na který jsou součástky kladeny. Jejich rozmístění je limitováno pouze nastaveným návrhovým rastrem (Design Grid), obrysem desky, nastavenými izolačními mezerami (Board to Pad, Body to Body) a nadefinovanými oblastmi, kde je rozmisťování součástek zakázáno (Component Keepout). Přitom je neustále vyhodnocováno jak jejich fyzické propojení z hlediska minimalizace délky spojŧ, tak i logické zapojení v rámci nadefinovaných skupin. Optimální rozmístění součástek je velmi dŧleţitou etapou ve tvorbě desky plošných spojŧ. Výsledek je


169

kompromisem mezi celou řadou poţadavkŧ ( minimální délka spojŧ, vazba mezi součástkami vyplývající ze schématu elektrického zapojení, konstrukční uspořádání desky, počet stran pro osazení, technologie montáţe a pod.). Modul pro automatické rozmisťování součástek je významným pomocníkem, neboť je schopen provádět rozmisťování pomocí skupin součástek (Cluster - skupina součástek daná jejich společnou funkcí a vzájemným propojením, poloha součástek v rámci skupiny není předem definována a je postupně optimalizována), seskupení součástek (Union - dvě a více součástek u nichţ je předem pevně definována vzájemná poloha), tak i jednotlivých součástek. Vytváření skupin součástek mŧţe probíhat v ručním, nebo automatizovaném reţimu podle volitelných kritérií, seskupení součástek je nutné nadefinovat před zahájením procesu. Pouţití modulu Automatic Cluster Placement směřuje do oblasti návrhu rozsáhlých hustě osazených desek, lze ho však vyuţít i v reţimu rozmisťování součástek bez vytváření jejich skupin a seskupení, pro rychlou kontrolu realizovatelnosti návrhu vzhledem k rozměrŧm desky. Modul spustíme z roletového menu volbou Tools/Automatic Cluster Placement, která otevře základní ovládací okno (Obr. 7.11). Funkce, odpovídající jednotlivým etapám při rozmisťování je moţné pouţít samostatně, nebo postupně v dávce panelem Run.

Obr. 7.11: Okno modulu Automatic Cluster Placement Popis panelŧ: Build Clusters Place Clusters Place Parts

funkce pro automatizované vytváření skupin součástek rozmisťování skupin součástek rozmisťování součástek nejsou-li nadefinovány skupiny, nebo jako operace následující po rozmístění skupin Disperse počáteční rozptýlení součástek, které nemají fixovánu polohu podél vnějšího obrysu desky Length Min provede minimalizaci délky spojŧ podle kritérií nastavených v Design Rules/Routing Rules Nudge aktivuje automatické odsunutí součástek, které nesplňují poţadavky vyplývající z nadefinovaných izolačních vzdáleností Strategy panel umoţňuje uloţit, nebo načíst strategie pro rozmisťování, které vzniknou uţivatelskou modifikací parametrŧ pomocí panelŧ Setup u jednotlivých funkcí. Ignore Invisible Nets do vyhodnocování nejsou zahrnuty sítě spojŧ, které jsou nastaveny jako neviditelné


170

do vyhodnocování nejsou zahrnuty sítě spojŧ realizované ve vnitřních vrstvách typu Plane  Vytváření a editace skupin součástek (Build Clusters)

Ignore Plane Nets

Vytvoření skupin součástek (Clusters), je počáteční fáze při rozmisťování součástek na rozsáhlých, hustě osazených deskách. Mŧţe probíhat v automatizovaném reţimu, ručním reţimu nebo kombinací obou metod tak, ţe editujeme obsah jiţ vytvořených skupin. Skupina součástek mŧţe obsahovat jednotlivé součástky, seskupení součástek, tak i další vnořené skupiny součástek. Aktivujeme funkci Build Cluster a panelem Setup otevřeme dialogové okno nastavení parametrŧ pro tvorbu skupin (Obr. 7.12) Max Parts Per Cluster - maximální počet součástek v rámci jedné skupiny (vnořené skupiny) Min Top Level Count - začleňování skupin součástek do skupin na vyšší hiearchické úrovni (vnořené skupiny) Create New Cluster - tvorba nových skupin v návrhu, nebo modifikovace jiţ existující skupiny Unglued Parts Number - počet součástek, které nemají fixovánu polohu a jsou tedy objekty procesu rozmisťování Build Mode - definuje zpŧsob úprav skupin součástek, v závislosti na jejich nastavení (modifikovat je moţné pouze skupinu nastavenou jako Open) Obr. 7.12: Nastaveni pro tvorbu skupin Skupiny součástek lze vytvářet a modifikovat i ručně v interaktivním reţimu. Součástky a seskupení, z nichţ chceme vytvořit skupinu, vybereme v grafickém reţimu a pomocí funkce Create Cluster z kontextového menu vytvoříme příslušnou skupinu, které na výzvu zadáme název. Při modifikaci obsahu skupin se postupuje následovně: Pomocí funkce View/Clusters zapneme zobrazení skupin. Graficky je skupina zobrazena jako kruţnice, její velikost odpovídá rozsahu skupiny. Do jejího středu směřují všechny spoje vedoucí na součástky, které obsahuje (Obr. 7.13). V grafickém reţimu vybereme skupinu a pomocí funkcí s kontextového menu (Obr. 7.14), mŧţeme zvolit zpŧsob editace. Pro manuální editaci obsahu skupin v dialogovém reţimu lze vyuţít i funkci Tools/Cluster Manager z roletového menu. Okno je koncipováno podobně jako manaţér souborŧ ve Windows, pomocí něho je moţné prohlíţet jednotlivé i vnořené poloţky a provádět jejich přesuny.


171

Obr. 7.13: Zobrazení skupin součástek v návrhu - Cluster View Mode Edit Manual - ruční editace obsahu, zobrazí a podbarví součástky obsaţené ve skupině. Jejím výběrem dojde k vyjmutí ze skupiny, výběrem součástky mimo skupinu dojde naopak k jejímu začlenění do skupiny. Grow Incremental - při této interaktivní metodě modifikace skupin jsou nám postupně nabízeny skupiny, nebo součástky vhodné pro doplnění skupiny a v dialogovém okně operaci potvrdíme (Accept), nebo zamítneme (Skip). Grow Automatic - automatická modifikace obsahu skupiny. Při této metodě se zobrazí dialogové okno pro nastavení maximálního počtu součástek a vnořených skupin. Break - odstraní vybranou skupinu

Obr. 7.14: Kontextové menu pro skupinu (Cluster) Rozmisťování skupin součástek (Place Clusters) Rozmisťování skupin, je další etapou procesu rozmisťování součástek v návrhu s vyuţitím modulu Automatic Cluster Placement. Aktivujeme funkci Place Clusters a panelem Setup otevřeme okno pro nastavení parametrŧ při rozmisťování skupin na desce (Obr. 7.15).


172

Při rozmisťování skupin program neustále vyhodnocuje propojení mezi skupinami a hledá optimální řešení jejich rozmístění z hlediska minimální délky vedených spojŧ.

Obr. 7.15: Nastavení pro rozmisťování skupin Popis panelŧ: Panel Place Parts Rules je společný i pro nastavení parametrŧ pro rozmisťování součástek v okně Place Parts/Setup (Obr. 7.16). Board Outline Clearance - minimální vzdálenost součástek od obrysu desky % Part Expansion - vyjadřuje poměrným zpŧsobem velikost prostoru okolo součástek vzhledem k celkové ploše desky ( 0% - těsně u sebe, 100% - maximální rozloţení po ploše) Efforts - nastavení počtu a prŧběhu optimalizačních kol při rozmisťování Place clusters - povolí nové rozmisťování skupin, v opačném případě pouze provede dílčí korekci jiţ umístěných skupin (Refine Pass) Current Possition - v případě, ţe jsou skupiny jiţ rozmístěny uvnitř obrysu desky, vychází se při optimalizaci rozmístění z jejich počáteční polohy Random Position - pro nové rozmístění skupin, povolí libovolnou polohu skupiny uvnitř desky, coţ je nejefektivnější metoda počátečního rozmístění Display On Screen - zobrazí obrysy součástek a jejich pohyb v rámci jednotlivých optimalizačních kol při rozmisťování  Rozmisťování součástek (Place Parts) Rozmístění vlastních součástek představuje závěrečnou etapu procesu. U jednodušších desek, mŧţe automatizované rozmisťování součástek probíhat s vyuţitím pouze této funkce modulu Automatic Cluster Placement, bez nutnosti tvorby skupin a manipulace s nimi. Aktivujeme funkci Place Parts a panelem Setup otevřeme okno pro nastavení parametrŧ procesu (Obr. 7.16).


173

Obr. 7.16: Nastavení pro rozmisťování součástek Popis panelŧ: Place Parts Rules - sdílené nastavení s oknem Place Clusters Setup Place Parts - povolí nové rozmístění součástek, v opačném případě je pouze korigována jejich aktuální poloha, jestliţe dochází k jejich překrytí Efforts - nastavení počtu a prŧběhu optimalizačních kol při rozmisťování Current Possition - funguje opět podobně jako při manipulaci se skupinami, v případě, ţe jsou sočástky jiţ rozmístěny uvnitř obrysu desky, vychází se při optimalizaci rozmístění z jejich počáteční polohy Random Position - pro nové rozmístění součástek, povolí libovolnou polohu, coţ je nejefektivnější metoda počátečního rozmístění Eliminate Overlaps - optimalizační procedura, která upraví rozestupy mezi součástkami tak, aby se odstranilo jejich případné překrytí Min %Expansion Allwed - parametr pro optimalizaci rozestupŧ Allign Parts - optimalizační procedura, která vyrovná sousední součástky Only If No Overlaps - povolí vyrovnání součástek pouze v případě, ţe nedochází k ţádnému překrytí součástek Display On Screen - zobrazí obrysy součástek při procesu rozmisťování  Shrnutí procesu automatického rozmisťování součástek Proces automatického rozmisťování součástek probíhá v několika etapách podle sloţitosti návrhu. Počáteční fází, je po vytvoření obrysu desky, nastavení návrhového rastru a načtení netlistu, seřazení součástek podél vnějšího obrysu desky pomocí funkce Dispersion. Následuje etapa rozmístění součástek s pevně definovanou konstrukční polohou (konektory, montáţní otvory a pod.), fixování jejich polohy (Glue) a vytvoření oblastí, kde je rozmisťování zakázáno (Component Keepout). Další etapou je tvorba seskupení součástek (Unions). Ty vytvoříme tak, ţe nadefinujeme vzájemnou polohu součástek uvnitř seskupení, součástky vybereme a pomocí funkce Create Unions, případně Create Like Unions z kontextového menu vytvoříme seskupení. Následuje etapa tvorby skupin součástek (Build Clusters), případně editace jejich sloţení a rozmístění skupin (Place Clusters) na desce. Závěrečnou etapou je rozmístění součástek (Place Parts) a seskupení v rámci jiţ umístěných skupin, optimalizace polohy součástek (Improve Pass, Refine Pass) odstraněním případného překrytí a vyrovnání sousedních součástek pro vytvoření volných kanálŧ pro vedení spojŧ.

174


Etapy tvorby skupin, jejich rozmístění a etapu rozmístění součástek s optimalizací polohy je moţné spouštět po nastavení parametrŧ samostatně, nebo v dávce (viz. Obr. 7.17).


175

Obr. 7.17: Spuštění procesu a prŧběh jednotlivých etap rozmisťování součástek Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s možnostmi automatického a interaktivního rozmisťování součástek. Seznámili jste se s metodami minimalizace délky spojů, s nástroji pro optimalizaci rozmístění a přejmenování součástek. Řešené příklady: -Fixujte polohu součástky na desce (Glue)! Řešení: Vybrat součástku – Query – Modify - zatrhnout okénko glued Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Jak se nastaví minimalizační metody délky spojů při rozmisťování součástek? -Vyjmenujte hlavní etapy rozmisťování součástek od načtení Netlistu? -Nastavte rozmisťování součástek tak, aby byla využita celá plocha desky až do vzálenosti 100mils od obrysu!


176

7.2 Editace vývodů součástek, průchodů mezi vrstvami a propojek Cíle kapitoly: -editace vývodů součástek -editace průchodů mezi vrstvami -tvorba propojek Editace vývodů součástek (Padstacks) Program PADS Layout umoţňuje editovat samostatně kaţdý vývod součástky, (tzv. Padstack). Lze upravovat tvar a velikost pájecích plošek v jednotlivých návrhových vrstvách a u jednotlivých vývodŧ, stejně jako jejich vrtání. Úpravy je moţné provádět buď přímo v knihovně pomocí editoru pouzdra (roletové menu Tools/Decal Editor), nebo přímo na desce. Pokud se editace provede v knihovně, tyto změny se projeví u všech součástek pouţívajících daný typ pouzdra při jejich vloţení do návrhu. Pokud se editace provede přímo na desce, potom provedené modifikace mají dopad pouze na dané desce (ale modifikované pouzdro lze uloţit zpět do knihovny). Vývody součástek na desce lze editovat několika zpŧsoby:

Obr. 7.18: Dialogové okno pro editaci vývodŧ pouzdra součástky  v editoru pouzdra součástky povelem Edit Decal v kontextovém menu po vybrání součástky. Tento editor je stejný jako editor v knihovně (Decal Editor), ale provádí změny pouze na desce.  pouţitím funkce Setup/Padstacks z roletového menu (Obr. 7.18), kde vybereme příslušný typ pouzdra, který chceme editovat. Modifikace se projeví u všech pouzder stejného typu na dané desce


177

 výběrem součástky, u které vývody chceme editovat a pouţitím funkce Query/Modify a panelu Pad Stacks z kontextového menu. Po ukončení editace mŧţeme zvolit, zda budou úpravy provedeny jen u dané součástky (Selected), nebo u všech součástek pouţívajících tento editovaný typ pouzdra ( All ). Pouzdro s upravenými vývody není uloţeno do knihovny, jestliţe ho chceme uloţit pouţijeme funkci Save to Library z kontextového menu součástky. Uloţení do knihovny není nutné, ale je praktické z hlediska moţného dalšího pouţití. Nastavení typu, tvaru a velikosti průchodu (Via) Základní nastavení a editace prŧchodŧ mezi vrstvami (Via) se provádí podobným zpŧsobem jako editace pouzder u součástek, tedy pomocí funkce Setup/Padstacks, kdyţ v panelu Pad Stack Type aktivujeme Via místo Decal (Obr. 7.19)

Obr. 7.19: Dialogové okno pro editaci tvaru prŧchodu mezi vrstvami V přehledu jsou vypsány typy prŧchodŧ, které mŧţeme editovat, nebo přidáme a nadefinujeme typ nový. Změny se opět projeví u všech prŧchodŧ daného typu. Stejně jako u vývodŧ součástek lze editovat prŧchody v návrhu přímo, tím ţe je vybereme a funkcí Query/Modify z kontextového menu otevřeme okno pro jejich editaci. Typ prŧchodŧ, který bude pouţit při tvorbě spojŧ je moţné nastavit globálně pomocí okna Vias, které otevřeme pomocí modifikačního příkazu. Případně mŧţeme nastavit typy prŧchodŧ pro jednotlivé sítě spojŧ zvlášť v Setup/Design Rules/Routing Rules. PADS Layout má předdefinovány dva základní typy prŧchodŧ: Standart a Microvia (pro desky s vysokou hustotou spojŧ vyráběné ve vyšších třídách přesnosti).


178

Nastavení tvaru a velikosti propojky (Jumper) Součástí přídavného modulu Analog ToolKit obsahuje i funkci Jumper, která umoţňuje při tvorbě spojŧ vkládat do spoje propojky. Pomocí propojky je moţné překonat překáţky v podobě jiţ poloţeného spoje, nebo svazku spojŧ, aniţ by bylo nutné přecházet na jinou návrhovou vrstvu. Systém i po vloţení propojky do spoje provádí kontrolu návrhových pravidel jako by byl spoj celistvý. Propojka je tvořena dvěma vývody, které je moţné předdefinovat pomocí funkce Setup/Jumpers z roletového menu (Obr. 7.20). Pájecí plošky mohou být jak klasické s otvory, tak i jako SMD. Tvary plošek (i SMD) mohou být kulaté, čtvercové a specielní (Odd). Propojka se vytvoří na jiţ poloţeném plošném spoji odkliknutím ikony Jumper, kliknutím na plošný spoj v místě prvního vývodu propojky a kliknutím na spoji v místě druhého vývodu propojky. Plošný spoj mezi vývody se automaticky odstraní, ale spoj se chová navenek jako celistvý (obě části spoje mají pořád stejný název (net name). Potisk a označení (Ref.Des) se automaticky vytvoří. Propojka se chová jako součástka.

Obr. 7.20: Nastavení tvaru a velikost propojek a příklad SMD propojky (obr. vpravo) Popis panelŧ: Apply to - při nastavení Default jsou změny přeneseny do výchozího nastavení systému v souboru PADS Layout.ini, nastavení Design umoţňuje individuální nastavení v návrhu Reference Name - nastavení referenčního názvu propojky, je přístupné při volbě Design v panelu Apply to Shape, Size, Layer - výběr vrstvy pro editaci vývodŧ propojky Pad Parameters - nastavení tvaru a velikosti vývodŧ propojky: Pad Style (typ plošky = Pad, Thermal) Diameter (rozměr plošky) Drill Size (vrtání u typu plošky Pad) Jumper Size - nastavení minimální a maximální délky propojky, a nastavení kroku, ve kterém je volena optimální Display Silk - zobrazit potisk


179

Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s tvorbou a editací vývodů součástek, průchodů mezi vrstvami a propojek Řešené příklady: -Čím se odlišují Microvia a Standardvia? Řešení: Microvia mají shodnou velikost plošky s vrtáním desky. -Upravte velikost vrtání průchodu (Via) na 25 mils! Řešení: Setup – Pad Stack – Via – Diameter přepsat na 25 - . Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Projeví se v knihovně součástek změna pájecí plošky součástky umístěné na desce? -K čemu slouží modul Jumpers? -Nastavte Jumpers jako SMD propojku!

7.3 Definování návrhových pravidel (Design Rules) Cíle kapitoly: -definování globálních návrhových parametrů, -definování izolační vzdálenosti -definování pravidel pro optimalizaci vedení spojů -definování doplňkových pravidel pro vedení signálových spojů -definování návrhových pravidel pro skupinu spojů (Class), jednotlivé spoje (Nets) Základní pojmy a rozdělení Program PADS Layout umoţňuje detailní definování návrhových pravidel (Design Rules) a zároveň automatickou kontrolu jejich dodrţování v prŧběhu návrhu (Dynamic Rules Check - DRC). Pravidla lze nastavit selektivně pro jednotlivé hiearchické úrovně návrhu v závislosti na instalovaných modulech programu (Extended Rules): Globálně pro všechny spoje (Default), pro charakteristické skupiny spojŧ (Class), nebo je podrobně definovat aţ na úroveň jednotlivých sítí spojŧ (Net), případně aţ do úrovně jednotlivých spojŧ mezi vývody (Pin Pairs) (viz.Obr. 7.21). Nejvyšší váhu mají pravidla přiřazená jednotlivému spoji, nejniţší váhu mají pravidla globální, ta jsou přiřazena spojŧm, které nemají zadány ţádné individuální návrhové parametry. Detailní nastavení návrhových pravidel na niţších úrovních předpokládá, ţe je nainstalován příslušný programový modul (Advanced Design Rules). V základní konfiguraci je moţné provádět celkové nastavení (Default), a nastavení pro jednotlivé sítě spojŧ (Net).

Obr. 7.21: Dialogové okno pro volbu a nastavení návrhových parametrŧ V případě instalace modulu Advanced Design Rules Checking, lze nastavit další speciální pravidla (Conditional Rules, Differential Pairs). Conditional Rules umoţňují nastavit pravidla vzhledem k vybraným sítím spojŧ (např. izolační mezeru od ostatních sítí, maximální délku segmentu spoje vedeného souběţně se spojem dané sítě). Differential Pairs


180

umoţňuje nadefinovat dvojici sítí spojŧ, nebo spojŧ od vývodu k vývodu (Pin Pairs) a přiřadit jim vzájemná návrhová pravidla pro tvorbu spojŧ pomocí autorouteru. Export a import návrhových pravidel Návrhová pravidla mohou být přenesena jako součást Netlistu z editoru schémat (PADS Logic), nebo vytvořena, případně importována dodatečně. Tato volba je provedena při tvorbě Netlistu. Součástí Netlistu mohou být pouze při přechodu do návrhového systému plošných spojŧ PADS Layout od verze 1.5 a vyšší. Dodatečně je moţné pravidla exportovat a importovat ve formě ASCII souboru. V prostředí návrhového systému desek plošných spojŧ PADS Layout je tento soubor načten funkcí File/Import. Nastavení globálních návrhových parametrů (Default) Jak jiţ bylo řečeno, návrhová pravidla lze globálně stanovit pro celou desku. Provede se to boxem Default z dialogového okna Rules.

Obr. 7.22: Volba typu návrhového parametru Při volbě Default (Obr. 7.22), jsou námi nadefinované parametry vztaţeny na všechny spoje, kterým nebyly přiřazeny individuální parametry (Class, Nets). Není tedy prováděn jejich výběr a zobrazí se dialogové okno volby typu návrhového parametru (Clearance, Routing, Hi Speed) a panel Report pro tvorbu hlášení o nastavených parametrech. Clearance - izolační vzdálenosti a šířka spojŧ, zde definujeme minimální izolační vzdálenosti mezi jednotlivými objekty v návrhu desky (spoj-spoj, spoj-vývod, apod.) a doporučenou, minimální a maximální šířku spoje při jeho tvorbě (Obr. 7.23).

Obr. 7.23: Nastavení šířek spojŧ a izolačních vzdáleností


181

Routing Rules - pravidla pro optimalizaci vedení spojŧ na desce plošných spojŧ. Umoţňují nastavit metodu minimalizace délky spojŧ, typ prŧchodu mezi vrstvami, povolit, případně zakázat automatickou tvorbu a editaci spoje (Routing), určit priority při tvorbě spojŧ a vrstvu na které má být veden (Obr. 7.24) Length Minimization - volba metody minimalizace délky spojŧ při rozmisťování součástek na desce Routing Options nastavení parametrŧ pro tvorbu spojŧ Copper Sharing - povolí tvorbu T spojŧ Auto Route - povolí automatickou tvorbu spojŧ autorouterem Allow Ripup, Alow Shove - povolí zvednutí, posunutí spoje autorouterem Priority - nastavení pořadí při tvorbě spojŧ (0 -100, 100 má nejvyšší prioritu) Layer Biasing - výběr vrstev povolených pro tvorbu spojŧ Vias - povolený typ prŧchodŧ mezi vrstvami Obr. 7.24: Nastavení pravidel pro tvorbu spojŧ HiSpeed Rules - doplňkové speciální parametry pro tvorbu signálových spojŧ s vysokým taktovacím kmitočtem, umoţňují nastavit parametry z hlediska souběţného vedení spojŧ, jejich vzájemné kapacity, impedance a zpoţdění signálŧ. Jsou pouţívány modulem EDC (Electro Dynamic Checking) v návrhovém systému desek plošných spojŧ PADS Layout, kontrolujícím dynamické parametry navrţených spojŧ (Obr. 7.25).

Obr. 7.25: Nastavení speciálních parametrŧ Nastavení návrhových pravidel pro skupiny spojů (Class) a spoje (Nets) Detailní nastavení návrhových pravidel, specifikované do úrovně skupin spojŧ, případně jednotlivých spojŧ, se provádí u sloţitých zapojení desek, kde je nutné postihnout i elektrodynamické parametry prŧchodu signálŧ (rŧzná struktura signálových tokŧ, délky


182

logických větví pro rozvod taktovacích signálŧ s vysokým kmitočtem apod.). Nastavení probíhá stejným zpŧsobem jako při globálním nastavení. V okně Rules však místo Default zvolíme druh objektu (Class, Nets), tím otevřeme příslušná okna pro nadefinování skupiny spojŧ, nebo označení spoje. Definování návrhových pravidel pro skupiny spojů V okně Class Rules (Obr. 7.26) je moţné nastavit název vytvářené skupiny (Class Name) a přidat ho do seznamu (Class). Obsah skupiny je definován v panelu Nets, kde jsou příslušné spoje vybrány do skupiny.Tyto skupiny spojŧ mohou např. obsahovat spoje se stejným charakterem přenášených signálŧ (datové spoje, adresové spoje).Písmena (C), (R), (H) zobrazená za Class, nebo Nets značí, ţe těmto objektŧm jiţ jsou přiřazeny vlastní návrhová pravidla a jiţ se na ně nevztahuje globální (Default) nastavení. Po nadefinování je moţné skupinám přiřadit jednotlivé typy parametrŧ (Clearance, Routing, HiSpeed) jako při nastavování globálních parametrŧ.

Obr. 7.26: Nastavení návrhových pravidel pro skupiny spojŧ Definování návrhových pravidel pro jednotlivé spoje V dialogovém okně Net Rules (Obr. 7.27) je seznam všech spojŧ v návrhu (Nets), po výběru poţadovaného spoje a kliknutí na ikonu reprezentující typ definovaného parametru, je moţné tento parametr individuálně nastavit pro vybraný spoj.

Obr. 7.27: Nastavení návrhových pravidel pro jednotlivé spoje


183

Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s nastavením globálních návrhových parametrů, Seznámili jste se s nastavením návrhových pravidel pro skupiny spojů i jednotlivé spoje Řešené příklady: -Nastavte izolační vzdálenost mezi spoji na 30 mils! Řešení: Setup – Design Rules - Default.

-Jaký mají význam HiSpeedRules! Řešení: Jsou to dolňkové parametry pro tvorbu spojů z hlediska jejich dynamických parametrů Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Co jsou návrhové pravidla (Design Rules)? -Co umožní nastavit dialog. Okno Routing Rules? -Nastavte maximální zpoždění 100ns!

7.4 Interaktivní tvorba spojů Cíle kapitoly: -základní editor spojů, autorouter pro jeden spoj -přeroutování části, či celého spoje, sběrnicové spoje -editace spojů, kopírování a vkládání motivu spoje -úprava přechodu mezi spojem a vývodem součástky -volné via propojky Základní popis funkcí V závislosti na konfiguraci programu PADS Layout, jsou k dispozici jeden, dva, nebo tři módy pro interaktivní tvorbu spojŧ. Jejich ikony jsou umístěny v plovoucím nástrojovém panelu Design. Aktivace funkcí pro tvorbu spojŧ mŧţe probíhat dvěma zpŧsoby: Výběrem „vzdušného“ vodiče a volbou příslušné funkce v kontextovém menu, nebo kliknutím na ikonu funkce v plovoucím nástrojovém panelu Design (Obr. 7.28), a následným výběrem vodiče pro tvorbu spoje


184

Obr. 7.28: Nástroje pro tvorbu a editaci spojŧ Add Route - základní editor spojŧ, umoţňuje v manuálním reţimu pokládat spoje, vytvářet prŧchody mezi vrstvami, ostré, zkosené i zaoblené rohy spojŧ. Je-li zapnuta kontrola dodrţení návrhových pravidel za chodu (DRC), je i v tomto základním reţimu prováděna a nepovolí poloţení spoje v případě, ţe není dodrţena nastavená izolační mezera. Auto Route - umoţňuje automaticky vytvořit spoj mezi dvěma vývody (DRC musí být zapnuto a nastaveno na Prevent). Vede spoj pouze v aktuální vrstvě a zadaném rastru a dodrţuje předepsaný preferovaný směr taţení spoje pro danou vrstvu desky. Jestliţe se mu nepodaří spoj dokonči i po několika pokusech, ponechá ho v pŧvodním stavu (Unrouted). Dynamic Route Editor (DRE) - rozšiřující modul, jedná se o interaktivní autorouter pro vybraný spoj, který pomocí kurzoru navádíme do poţadovaného prostoru (DRC musí být zapnuto a nastaveno na Prevent), sám vyhodnocuje optimální cestu vedení spoje ve vrstvě, vkládá rohy a šikmé úseky spoje. Pouţívá metodu odsouvání jiţ poloţených spojŧ (Push and Shove), aby si vytvořil prostor pro vedení spoje. Sketch Route - rozšiřuje dále moţnosti pouţití interaktivního autorouteru (DRE) o automatické přeroutování určitého úseku jiţ poloţeného spoje naznačením nové dráhy spoje kurzorem Bus Route - rozšiřuje dále moţnosti pouţití interaktivního autorouteru (DRE) o automatickou souběţnou tvorbu svazku spojŧ, coţ umoţňuje velmi efektivně vytvářet sběrnice Poznámka: při interaktivním pokládání spoje pomocí povelŧ Add Route, DRE a Bus Route mŧţe program ukazovat u kurzoru délku routovaného spoje v danou chvíli.  Výběr vodiče, editace jeho vlastností a parametrů Při výběru vodiče mŧţeme pouţívat funkce Edit/Find, případně Quick Filter pro usnadnění jeho výběru, případně funkce Query/Modify pro získání komplexní informace a editaci parametrŧ . Pro usnadnění orientace ve spojích je moţné vyuţít i funkce View/Nets z roletového menu, která umoţňuje selektivně zobrazit a barevně odlišit poţadované spoje v návrhu, případně modifikační příkaz N - název spoje, pomocí kterého lze zvýraznit vybraný spoj. Grafické znázornění vytvářeného spoje nastavíme pomocí Setup/ Global Preferences/ Real Width a Setup/ Display Color. Nastavení šířky spoje je součástí vstupního souboru (Netlistu), v PADS Layout ji však mŧţeme snadno modifikovat. Jestliţe ji měníme ještě před tvorbou spoje pouţijeme funkci Setup/ Design Rules/Net Rules/Clearance, v procesu tvorby spoje (po jeho vybrání) je moţné pouţít modifikační příkaz W - šířka spoje, nebo příkaz Query/Modify z kontextového menu. Tvorba spoje probíhá v aktuálně nastavené vrstvě. Tu nastavujeme v boxu Layer na nástrojové liště, nebo modifikačním příkazem L - vrstva. Tvorba spojů  Základní editor spojů (Add Route)


185

Spuštění se provede volbou Route (F2) v kontextového menu (Obr. 7.29) po vybrání příslušného vzdušného spoje (Connection), který chceme vytvářet, nebo volbou ikony Route v nástrojovém panelu, případně dvojitým kliknutí na spoj (musí být nastaveno Add Route v Setup / Design Preferences). Směr vedení spojŧ lze předdefinovat v plovoucím informačním okně (Orthogonal, Diagonal, Any Angle). Návrhový rastr lze nastavit modifikačním příkazem G - hodnota, nebo v dialogovém okně pro nastavení návrhového rastru. Modifikační příkaz T, umoţňuje zobrazit pouhý obrys spoje. Program PADS Layout od verze 1.5, mŧţe obsahovat funkci Jumper, která umoţňuje vkládat do spoje propojky aniţ by byla narušena kontrola dodrţení návrhových pravidel. Jestliţe při tvorbě spoje narazíme na překáţku v podobě jiţ poloţeného spoje, nebo skupina spojŧ, lze ji překonat pomocí funkce Jumper, která vloţí do spoje propojku poţadovaného tvaru a délky.

Obr. 7.29: Kontextové menu po výběru vodiče Během taţení spoje se ukazuje u kurzoru délka jiţ poloţeného spoje. Toto zobrazení lze vypnout v dialogu Setup/Preferences/Routing v políčku Show Trace Length.  Autorouter pro jeden spoj (Auto Route) Pomocí této rozšiřující funkce lze automaticky vytvářet spoje mezi dvěma vývody, spustíme jej po vybrání příslušného vzdušného spoje volbou Auto Route (F7) z kontextového menu, nebo ikonou z nástrojového panelu. Autorouter se pokusí v několika kolech vytvořit spoj, protoţe pracuje pouze v jedné vrstvě, je nutné před jeho inicializací nastavit vrstvu, u níţ preferovaný směr vedení spojŧ (Horizontal, Vertical) odpovídá předpokládanému směru vedení spoje. Před tvorbou spojŧ v tomto reţimu je nutné nastavit mód DRC Prevent, aby mohla probíhat kontrola dodrţení návrhových pravidel za chodu  Dynamic Route Editor (DRE) - interaktivní autorouter na 1 spoj Dynamic Route Editor (DRE) se dodává jako rozšiřující modul k základní sestavě. Spustíme jej po vybrání vodiče funkcí Dynamic Route (F3) z kontextového menu, nebo ikonou z nástrojového panelu Drafting. Představuje velmi efektivní metodu tvorby spoje v dané návrhové vrstvě. Kurzorem ho pouze orientačně navádíme do oblasti kde chceme spoj vést, sám optimalizuje směr vedení spoje, vkládá rohy a šikmé úseky spoje, případné konflikty řeší odsouváním okolních spojŧ stranou tak, aby byly dodrţeny nastavené izolační vzdálenosti. Pro snadnou tvorbu spojŧ je vhodné dodrţovat preferovaný směr vedení spojŧ na dané vrstvě. Během taţení spoje se ukazuje u kurzoru délka jiţ poloţeného spoje. Toto zobrazení lze vypnout v dialogu Setup/Preferences/Routing v políčku Show Trace Length.  Sketch Route - Přeroutování spoje pomocí DRE Sketch Route jako součást DRE umoţňuje jednoduše a rychle přeroutovat celý či část jiţ poloţeného spoje pouze naznačením jeho nové dráhy kurzorem. Spustíme jej aktivováním


186

ikony, potom klikneme na daný spoj v místě, kde chceme začít spoj přeroutovat, táhneme kurzor ve směru nové dráhy spoje aţ najedeme opět na daný spoj, kde znovu klikneme. DRE přeroutuje spoj naznačeným směrem, přičemţ sám obchází překáţky a odsouvá překáţející spoje do strany.  Bus Route - Tvorba sběrnicových spojů Tato funkce dále rozvijí moţnosti vyuţití interaktivního autorouteru (DRE) o souběţnou tvorbu sběrnicových spojŧ, při zachování všech jeho vlastností (tj. optimalizace vedení spojŧ v poţadovaném směru, obcházení překáţek, případně odsouvání překáţejících spojŧ stranou). Vytváření sběrnic se zahájí výběrem vývodŧ součástek (ne vodičŧ), ze kterých spoje tvořící sběrnici vychází a aktivací funkce Bus Route z plovoucího nástrojového panelu Design, nebo kontextového menu. Pomocí kurzoru vytváříme motiv základního spoje a souběţně s ním jsou vedeny ostatní spoje sběrnice, pomocí funkcí z kontextového menu lze spoj upravovat, případně přecházet na další spoj ve svazku. V případě, ţe není moţné dodrţet motiv u všech spojŧ aniţ by došlo k porušení návrhových pravidel, dojde automaticky k přechodu do manuální tvorby sběrnice a jednotlivé spoje je nutné individuálně dokončit v ručním reţimu. Během taţení spoje se ukazuje u kurzoru délka jiţ poloţeného spoje. Toto zobrazení lze vypnout v dialogu Setup/Preferences/Routing v políčku Show Trace Length. Editace a konečná úprava spojů PADS Layout obsahuje širokou škálu nástrojŧ pro konečnou úpravu spojŧ, nebo jejich komplexní přepracování. Jejich inicializace probíhá z kontextového menu po výběru spoje (Obr. 7.30). Některé z nich (Add Corner, Split, Sketch Route) jsou reprezentovány ikonami v plovoucím nástrojovém panelu Design. Route - tato funkce umoţňuje provést snadnou úpravu vedení spoje bez nutnosti jeho předchozího odstranění. Klikneme na spoj v místě, kde změna začíná, po vytvoření poţadované konfigurace spoje opět klikneme na spoj v místě kde změna končí. Pŧvodní úsek spoje je automaticky odstraněn. Pro pouţití této funkce je nutné v Setup/Design Rules/Routing Rules nastavit Copper Sharing. Route Loop - plní obdobnou funkci jako Route, rozdíl spočívá v tom, ţe po vytvoření nového úseku není pŧvodní odstraněn a na spoji vzniká smyčka Sketch Route - jestliţe obsahuje Power-PCB modul DRE (Dynamic Route Editor), mŧţeme spoje editovat s jeho pomocí. Funkce umoţňuje automatickou úpravu vedení spoje podle námi naskicované předlohy. Po výběru počátečního bodu pohybem kurzoru vytvoříme rámcovou skicu vedení spoje a po volbě koncového bodu je spoj automaticky přepracován Obr. 7.30: Kontextové menu po výběru spoje Smooth - vyhlazení spojŧ, odstraní s pomocí DRE nadbytečná zalomení spojŧ a ostré rohy převede na šikmé spoje (preferovaný směr musí být nastaven na Diagonal) Split - umoţňuje zalomení úseku spoje tak, ţe do něj vloţí krátký segment pod úhlem 90°, jeho velikost lze taţením upravit


187

Pad Entry - pomocí této funkce lze dodatečně modifikovat podobu posledního segmentu spoje, který vychází z vývodu součástky (Orthogonal, Diagonal). Dangling Routes - pomocí této funkce lze zvýraznit rŧzné nadbytečné výčnělky na spojích, aby mohly být odstraněny. Funkci spustíme ze základního kontextového menu Posun segmentu, rohu spoje (Move) - pouţívá se standartní metodika pro posun objektu. Uchopovací reţim pro posun pomocí myši nastavíme v Setup/Design Preferences, jinak funkci inicializujeme po výběru objektu v kontextovém menu, případně kombinací Ctrl+E. V případě, ţe je nastaveno DRC Prevent, jsme upozorněni na případné přestupky při editaci spojŧ.  Kopírování a vkládání motivu spoje pouţívá se při tvorbě opakujících se motivŧ spojŧ (paměťová pole, vývody z SMT součástek apod.). Vybereme vzorový spoj, nebo segment spoje a pomocí funkce Edit/Copy ho uchopíme a pomocí kurzoru přemístíme na vývod, ze kterého opakující se motiv chceme vést. Kliknutím akci provedeme. Předpokladem je, ţe mezi vývody kam motiv chceme umístit existuje platné elektrické spojení (vzdušný vodič), v případě, ţe tomu tak není, je doplněn.  Úprava přechodu mezi spojem a vývodem součástky V některých případech je vhodné z technologických dŧvodŧ nastavit tvar přechodu mezi spojem a vývodem součástky. Nastavení provedeme v panelu Tools/Options - Teardrops (Obr. 7.31).

Obr. 7.31: Okno pro nastavení přechodŧ (Teardrops)  Přidání volných (nadbytečných) via propojek Někdy je potřeba pouţít více via propojek k propojení spoje či měděné plochy z jedné strany desky na druhou stranu. V tom případě je moţné pouţít t.zv. volné (Free) via. Volné via jsou k dispozici povelem Add Via v kontextovém menu po vybrání určitého spoje jako celku (net) povelem Select Nets. U kurzoru se objeví via otvor, který lze odkliknutím uloţit kamkoliv do volného prostoru, na plošný spoj či do měděné plochy stejného jména.

188


Podmínkou je, ţe daná net není jiţ celá realizovaná jako plošný spoj, alespoň část netu musí být ještě ve formě vzdušného spoje. Po poloţení volné via propojky se k ní automaticky naváţe vzdušný spoj. Pokládání volných via propojek pokračuje, dokud se neukončí (ESC).

Obr. 7.32: Vloţené free vias (nadbytečné via) Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s problematikou interaktivního routování. Seznámili jste se s problematikou tvorby spojů, editací spojů a jejich konečnou úpravou. Řešené příklady: -Na desce Preview přeroutujte spoj D07! Řešení: Select PinPair, vybrat spoj D07, unroute. V Setup nastavit DRC Prevent, ukázat kurzorem na jednu pájecí plošku a tím vybrat spoj, kliknout na ikonu AutoRoute. -Jak lze vložit volné průchodky do již zroutované desky? Řešení: Po výběru sítě do níž budou náležet je nutno nejprve alespoň u jednoho segmentu zrušit routování. V kontextovém menu vybrat AddVia. Na kliknutí se Via vloží do místa kurzoru a pomocí vzdušných spojů připojí k síti. Po ukončení vkládání (ESC) je zapotřebí znovu spoj zroutovat. Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Kdy nelze použít editor DRE? -Jak lze pomocí autorouteru pro jeden spoj vytvořit spoj mezi součástkami na různých stranách dvouvrstvé desky? -Vložte nadbytečné Via do spoje $$$22774 na desce Preview.pcb!

7.5 Nástroje pro kontrolu návrhových pravidel (Verify Design Tools) Cíle kapitoly: -kontrola dodržení základních návrhových parametrů -kontrola elektrodynamických parametrů -kontrola na problémy s výrobou desky Funkci Tools/Verify Design z roletového menu pouţíváme pro kontrolu izolačních vzdáleností u objektŧ, která není prováděna v On Line reţimu pomocí DRC a pro závěrečnou kontrolu návrhu. PADS Layout mŧţe obsahovat i rozšiřující moduly EDC (Electro Dynamic Checking) pro kontrolu elektrodynamických parametrŧ navrţených spojŧ (volba High Speed v okně Verify Design) a modul DFF (Design for Fabrication) pro kontrolu návrhu z hlediska výroby desky (volba Fabrication v okně Verify Design).


189

Poznámka: Odměřovat minimální mezery mezi objekty, spoji, spoji a objekty je moţné i pomocí funkce View Clearance v roletkovém menu View Kontrola dodržení základních návrhových parametrů Funkce Verify Design (Obr. 7.33), slouţí k dávkové kontrole dodrţení izolačních mezer mezi objekty (Clearance), úplnosti zapojení (Connectivity), dodrţení dynamických parametrŧ na desce plošných spojŧ (High Speed), kontrole tvorby vnitřních napájecích a zemnících vrstev (Plane), kontrole testovacích plošek (Test Points) a kontrole desky s ohledem na problémy při její výrobě (Fabrication).

Obr. 7.33: Dávková kontrola návrhových parametrŧ Verify Design Kontrolní dávku spustíme po inicializaci funkce a volbě typu parametru, který bude kontrolován. Při kontrole izolačních vzdáleností (Clearance) probíhá kontrola pouze v zobrazené části desky, proto je nutné před celkovou kontrolou upravit pohled tak, aby obsahoval celou desku. Pomocí panelu Setup a příslušného dialogového okna (Obr. 7.34) lze vybrat typy izolačních vzdáleností, nastavit aby kontrola proběhla i mezi objekty začleněnými do stejné sítě, a aby byla provedena kontrola povolené šířky spojŧ.

Obr. 7.34: Nastavení kontroly izolačních vzdáleností O výsledku kontroly jsme informováni textovým hlášením a chybovými značkami přímo v návrhu. Kontrola elektrodynamických parametrů (EDC) Modul EDC (ElectroDynamic Checking) je rozšiřujícím modulem PADS Layout a umoţňuje po zadání doplňkových parametrŧ (materiál a síla substrátu desky) kontrolovat elektrodynamické parametry navrţených spojŧ (moţnost vzniku kříţové vazby mezi signály na souběţně vedených úsecích spojŧ, kapacitu a impedanci spojŧ, délku v jednotlivých


190

logických větví apod.). Kontrolu zahájíme volbou High Speed v okně Verify Design, pomocí Setup a okna Electrodynamic Check (Obr. 7.35) zvolíme sítě spojŧ a typ kontrolované veličiny.

Obr. 7.35: Nastavení kontroly elektrodynamických parametrŧ Pomocí panelu Parameters otevřeme okno pro zadání parametrŧ materiálu desky plošných spojŧ, které jsou nezbytné pro provedení výpočtu a zadání dalších upřesňujících údajŧ pro kontrolu (Obr. 7.36)

Layer Definition - definování fyzikálních parametrŧ pro jednotlivé materiálové vrstvy desky plošných spojŧ Parallelism, Other Checks, Daisy Chain - panely umoţňují nastavit na jaké hiearchické úrovni spojŧ bude prováděna kontrola jednotlivých typŧ parametrŧ. Mezní hodnoty kontrolovaných parametrŧ nastavíme v Setup/Design Rules /HiSpeed Rules

Obr. 7.36: Nastavení doplňujících údajŧ pro EDC Kontrola na problémy s výrobou desky (DFF Audit) Tato kontrola je převzata z technologického programu CAM350 (FabFactory) od téţe firmy a zaintegrována do PADS Layout ve formě přídavného modulu DFF Audit. Cílem této kontroly je najít na desce místa, kde mŧţe dojít při výrobě desky k technologickému problému.


191

Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s nástroji pro kontrolu návrhových pravidel Řešené příklady: -Pokud obvod realizovaný na desce pracuje se signály s nízkou frekvencí, je nutná kontrola elektrodynamických parametrů? Řešení: Ne, s výjimkou kontroly na možný vznik smyček (Loops) v obvodu signálových zemí. Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Co umožňuje funkce Verify Design? -Co se kontroluje při spuštění Check Clarance? -Co provádí DFF Audit?

7.6 Zpětná anotace mezi schématem a návrhem plošných spojů (ECO) Cíle kapitoly: -orientace v problematice zpětné anotace mezi schématem a návrhem plošných spojů Funkce ECO (Engineering Change Order), tedy provádění změn v zapojení, zabezpečuje přenos změn v elektrickém zapojení, provedených při návrhu desky plošných spojŧ, zpět do schématu (zpětná anotace), nebo zanesení změn v zapojení provedených ve schématu, do návrhu desky plošných spojŧ (anotace vpřed). PADS Layout automaticky zaznamenává prováděné změny do anotačního souboru (.eco). Anotační soubor je po spuštění editoru schémat příslušnou funkcí importován do schématu. V plovoucím nástrojovém panelu ECO, jsou kromě optimalizačních funkcí, soustředěny všechny funkce, při jejichţ uţití dochází ke změnám v elektrickém zapojení oproti pŧvodnímu zapojení obsaţenému v Netlistu. Lze přidávat a odstraňovat součástky, vodiče, spoje, provádět záměnu součástek, přejmenování sítí spojŧ a součástek. Poznámka: Změny provedené na desce proti pŧvodnímu netlistu je rovněţ moţné přenést zpět do schematu pouţitím OLE napojení PADS Logic na PADS Layout spuštěného z prostředí schematu (povel Synchronize Schema v dialogu OLE napojení) – viz návod k programu PADS Logic. Přehled funkcí

Obr. 7.37: Plovoucí nástrojový panel ECO Add Pin Pair, Del Pin Pair - přidání, nebo odstranění „vzdušného“ vodiče (Connection) mezi dvěma vývody. Jestliţe nový vodič nepřipojíme ke stávající síti, je jeho název nutné nadefinovat, nebo povolit systému automatické pojmenování. Při odstranění vodiče, který leţí uprostřed sítě spojŧ a dojde tak k jejímu rozdělení, jsme dotázáni na název nové sítě spojŧ Add Route, Del Route - slouţí k dodatečnému propojení vývodŧ pomocí spojové cesty, nebo k jejímu odstranění


192

Add Part, Del Part - přidání, nebo odstranění součástky. Při odstranění součástky jsme dotázáni, zda mají být odstraněny i příslušné spoje, které se váţí k součástce, nebo je ponecháme jako prŧchozí v návrhu Change Part Type - záměna součástky v návrhu, za součástku z knihovny. Probíhá obdobně jako vloţení nové součástky z knihovny, pouze předem vybereme součástku v návrhu a potom spustíme funkci Change Part a v okně Get Part Type from Library nalistujeme příslušnou součástku a záměnu potvrdíme. Funkci lze selektivně aplikovat na vybranou součástku, nebo na všechny součástky daného typu. Rename Part, Rename Net - umoţňují v manuálním reţimu měnit referenční názvy součástek a názvy sítí spojŧ Swap Pin, Swap Gate - záměna ekvivalentních vývodŧ součástek, nebo záměna logických celkŧ v interaktivním reţimu Auto Swap Pins, Auto Swap Gates - automatická záměna ekvivalentních vývodŧ a logických celkŧ z hlediska minimalizace délky spojŧ Auto Renumber - automatická úprava referenčních názvŧ součástek

Obr. 7.38: Nastavení zápisu do anotačního souboru Funkce pro provádění změn v návrhu jsou soustředěny do plovoucího nástrojového panelu ECO (Obr. 7.37), který otevřeme z nástrojové lišty. Po inicializaci funkce ECO, jsme nejprve dotázáni dialogovým oknem ECO Preferences (Obr. 7.38) na zpŧsob zápisu anotačních dat do souboru a jeho název. Jestliţe potřebujeme rychle nahlédnout do anotačního souboru v prŧběhu návrhu, lze pouţít modifikační příkaz F název souboru. Funkce lze ovládat v objektovém reţimu (tj. výběr objektu a následně volba funkce), nebo verbálně (výběr funkce a následná volba objektŧ pro její aplikaci), coţ je výhodné při aplikaci na více objektŧ. Přenos anotačních souborů Anotace vpřed, tedy z editoru schémat do návrhového systému plošných spojŧ se provádí pomocí funkce File/Import, pomocí které načteme příslušný soubor s příponou .eco. Změny provedené ve schématu jsou pak začleněny do binárního souboru .pcb. V případě, ţe došlo při importu k nějakým chybám, je vypsáno chybové hlášení. Zpětná anotace, tedy s plošného spoje do schématu probíhá na dvou úrovních - automaticky a manuálně. Automatická anotace se týká pouze změn vyplývajících z funkcí Gate and Pin Swap a AutoRenumbering. Změny vzniklé aplikací jiných funkcí (Add Part, Delete Part, Add Pin Pair, Delete Pin Pair) musí být provedeny v editoru schémat manuálně, neboť ten je není schopen automaticky provést. Tedy vzhledem k tomu, ţe je automatická zpětná anotace omezena, je


193

nutné aby anotační soubor .eco obsahoval pouze proveditelné operace. Toho dosáhneme vytvořením dvou anotačních souboru. První bude obsahovat pouze změny vzniklé v automatickém reţimu, druhý ty ostatní. Zpŧsob ukládání anotačních dat do souboru nastavujeme pomocí dialogového okna ECO Preference (viz Obr. 7.38). Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s problematikou zpětné anotace mezi schématem a návrhem plošných spojů Řešené příklady: -Které změny provedené na desce lze převést do schematu přímo? Řešení: Záměnu hradel a vývodů, přečíslování. Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Jak lze podchytit ve schematu změnu na desce, vzniklou přidáním součástky? -Jaké jsou způsoby zpětné anotace?

7.7 Napojení na autoroutery a další programy Cíle kapitoly: - orientace v problematice napojení PADS Layout na PADS Router PADS Layout navazuje na několik dalších programŧ, které doplňují návrh plošných spojŧ. Jedná se o autorouter PADS Router a Specctra, editor Gerber dat CAM350, analyzátor přenosu digitálního signálu plošným spojem BoardSim a kreslení schematu ViewLogic. Za tím účelem má PADS Layout zabudované interface pro přenos dat z PADS Layout do těchto programŧ, eventuelně i zpět. Nejdŧleţitější je napojení na autorouter PADS Router, protoţe ten je součástí dodávky programu PADS Layout, i kdyţ se jedná o samostatný program. Ostatní programy (Specctra, CAM350, BoardSim a ViewLogic jsou programy volitelné, které uţivatel PADS Layout mŧţe a nemusí mít. Všechna napojení na externí programy se spouští z menu Tools. Napojení na autorouter PADS Router Kliknutím na povel PADS Router v menu Tools se spustí dialogové okno PADS Router Link, viz Obr. 7.39, kde je moţné nastavit reţim napojení na autorouter PADS Router (Action), preference v routování (Preferences), strategii routování (Routing Strategy) a název souboru oroutované desky (Output File). PADS Router normálně ukládá propojenou desku do jiného souboru pod název desky doplněný o _blz, aby bylo zřejmé, ţe jde o desku z autorouteru, takţe originální soubor desky není přepsán.

194


Obr. 7.39: PADS Router dialog Run in BackGround je plně automatický reţim, který spustí PADS Router na pozadí (nic není vidět) s deskou, která je v danou chvíli v PADS Layout a routuje ji podle daného nastavení v PADS Layout. Po dokončení routování je deska automaticky uloţena jako nový soubor. Pokud je v novém dialogovém okénku PADS Router Monitor zaškrtnuté okénko Load Resulting File, potom je po ukončení práce spuštěn další PADS Layout s právě dokončenou deskou. Run in Foreground je plně automatický reţim, který spustí PADS Router jako samostaný program s deskou, která je v danou chvíli v PADS Layout a začne ji automaticky routovat podle daného nastavení v PADS Layout. Po dokončení routování je deska automaticky uloţena jako nový soubor a je spuštěn další PADS Layout s právě dokončenou deskou. Launch PADS Router only spustí PADS Router s deskou, která je v dané chvíli v PADS Layout, ale nespustí automatické routování – další proces je potřeba ovládat přímo z autorouteru. Routing Strategy - Setup spustí dialogové okno, kde je moţné nastavit co má být autorouterem routováno (Fanout= fanouty, Route= spoje, Optimize= optimalizace, atd.), jakou intensitou a které spoje (net). Přednastaveno je routování spojŧ a optimalizace pro všechyn spoje (nets) – viz Obr. 7.40.

Obr. 7.40: PADS Router – Routing Strategy


195

Preferences – Setup spustí dialogové okno z PADS Layout příslušné pro nastavení parametrŧ vybrané poloţky (Routing, Fanout, Grid, Design, atd.). Dále umoţňuje PADS Layout napojení na autorouter Specctra, na CAM350, na BoardSim (HyperLynx) a na ViewDraw. Znovupoužití části návrhu desky (PDR) PADS Layout umoţňuje prostřednictvím svého přídavného modulu PDR (Physical Design Reuse) vybrat z dane desky část navrţené desky a pouţít ji znovu na té samé či jiné desce. Vybraná a uloţená část desky (motiv) si zachová rozmístění součástek s jejich plošnými spoji. Toto je výhodné v případě opakujícího se motivu na jedné desce či v případě motivu (např. spínaný napájecí zdroj), který je na dané desce odzkoušen a bude pouţit na dalších deskách. Podmínkou je, ţe při vkládání uloţeného motivu do té samé nebo jiné desky musí v zapojení desky existovat ten samý obvod (součástky a jejich propojení). Označení součástek (Ref.Des.) nemusí být u motivu stejné s obvodem, který má na desce nahradit – program pouţije u vkládaného motivu označení (Ref.Des.) součástek obvodu, který nahrazuje. Vloţení uloţeného motivu do desky se provede ikonou Make Like Reuse v nástrojové liště Design. Naskočí dialog pro vybrání uloţeného motivu (Reuse). Program si po vybrání Reuse motivu z knihovny zkontroluje desku zda v ní existuje stejná skupina součástek vzájemně stejně propojená. Pokud ano, nahradí tyto součástky i jejich vzdušné spoje Reuse motivem, který přiskočí ke kurzoru a lze ho poloţit na desku podle potřeby. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s problematikou napojení PADS Layout na PADS Router a další programy Řešené příklady: -Jak je zajištěna možnost napojení PADS Layout na nadstavbové programy? Řešení: PADS Layout má zabudované interface pro vzájemný přenos dat. Spouští se z rolety Tools. Kontrolní otázky a neřešené příklady: -V jakém režimu je možno spustit PADS Router z PADS Layout?


196

8 PADS Router 8.1 Uživatelské prostředí programu, zobrazení desky/spojů, práce se soubory Cíle kapitoly: -základní seznámení a orientace v pracovním prostředí PADS Router -možnosti zobrazení desky / spojů -práce se soubory I kdyţ je PADS Router samostatný program, je upraven tak, aby v něm mohl být v budoucnosti prováděn celý návrh desky plošných spojŧ a je přímo navázán na PADS Layout. PADS Router čte i zapisuje přímo formát souboru PADS Layout (.pcb), takţe není potřeba ţádného převodníku mezi PADS Layout a autorouterem. Routování probíhá podle nastavených pravidel návrhu definovaných v PADS Layout, i kdyţ je moţné je v PADS Routeru dodatečně změnit. Routovat se mŧţe buď celá deska, nebo součástka, net, spoj, pin. To umoţňuje uţivateli routovat desku celou automaticky, nebo po částech, nebo kombinovat interaktivní routování v PADS Layout s autoroutováním některých částí desky. PADS Router se spouští buď přímo z PADS Layout (Tools – PADS Router), kdy si automaticky načte desku aktuelní v té chvíli, nebo samostatně, kdy je moţné načíst jakoukoliv desku rozpracovanou v PADS Layout. Pokud se PADS Router spustí přímo z PADS Layout, potom komunikace mezi PADS Layout a PADS Routerem probíhá pod Windows přes OLE, čímţ je zajištěna i oboustranné cross-probing (moţnost vyhledávání součástek a spojŧ z jednoho programu ve druhém a naopak). PADS Router mŧţe rovněţ komunikovat v obou směrech se schematem v PADS Logic, je-li v PADS Logic aktivováno OLE spojení s PADS Routerem. Tím je umoţněno crossprobing i mezi schematem a deskou v PADS Router. PADS Router v plné verzi je autorouter, který umí pokládat spoje pod jakýmkoliv úhlem (any angle router), Moţnost routování diagonálně (45 stupňŧ) umoţňuje routovat i velmi husté desky, kde autorouter Specctra nemohl dokončit routování vzhledem k pravoúhlému pokládání spojŧ. Routování pod jakýmkoliv úhlem je výhodné v případě extrémně hustých desek, např. při pouţití BGA pouzder, nebo při návrhu Chip-on-board, BGA, atd. PADS Router pouţívá push-shove algoritmu, stejně jako ripup-reroute techniky v případech, kde push-shove není úspěšný. Při push-shove routování se překáţející spoje odtlačí stranou, zatímco při ripup-reroute se překáţející spoj odstraní. Push-shove routování spolu s faktem, ţe spoje mohou být pokládány diagonálně či dokonce pod jakýmkoliv úhlem vede k velmi dobrým výsledkŧm routování i na velmi hustých deskách či jednostranných deskách. uživatelské prostředí Prostředí autorouteru PADS Router je odlišné od pracovního prostředí návrhu desek v PADS Layout, protoţe se jedná o nejnovější program firmy Pads Software. Je zde několik oken, která jsou na sobě polohově nezávislá. Hlavní (pracovní okno) nelze upravovat. U


197

ostatních, lze upravit velikost podle potřeby uţivatele a nezávisle na sobě potlačit jejich zobrazení. Menu a lišty nástrojŧ s ikonami jsou plovoucí, je moţné je zakotvit do určité polohy a jsou uţivatelem konfigurovatelné. Uţivatelské prostředí autorouteru PADS Router pouţívá standardní Windows menu, tlačítka, ikony k přístupu k povelŧm programu a pro nastavení programu. Typické uţivatelské prostředí je zobrazeno na Obr. 8.1

Obr. 8.1: Uţivatelské prostředí PADS Router Jednotlivé oblasti zobrazené plochy jsou: Titulový řádek (Title Bar) Tento řádek je úplně nahoře. Na titulovém řádku je vidět ikonu PADS Router, název desky a název aplikace (PADS Router). Kliknutím na ikonu PADS Router v tomto řádku se otevře menu, které má základní povely pro práci s Windows oknem aplikace (nezaměňovat s menu pro práci s programem jako takovým). Lišta menu (Menu Bar) Lišta menu, typicky umístěná pod titulovým řádkem, obsahuje povely autorouteru PADS Router. Detaily jednotlivých povelŧ viz dále. Hlavní lišta ikon (Standard Toolbar) Hlavní lišta ikon je typicky umístěna pod lištou menu a obsahuje ikony pro práci s programem. Hlavní lišta ikon (Standard Toolbar) se rozšiřuje o další lištu s ikonami Routing Toolbar nebo Selection Filter v případě pouţití ikony Routing nabo Selection Filter v hlavní liště ikon. Lišty ikon jsou plovoucí, takţe je moţné je taţením přesunout do jiných poloh a zde je eventuelně zakotvit. Stavový řádek (Status Bar) Stavový řádek je umístěn zcela dole a zobrazuje hlášení pro uţivatele zprávy, souřadnice a stav programu prostřednictvím indikátoru. Jeho viditelnost lze nastavit nezávisle na oknech programu či menu a lištách s ikonami. Okna programu PADS Router prostředí sestává z několika oken, jejichţ běţné rozloţení je vidět na obrázku uţivatelského prostředí. Jejich podrobný popis bude probírán v následujících kapitolách.


198

Pomocí povelŧ v menu View, pomocí tlačítek lišt nástrojŧ, nebo pomocí klávesových zkratkových příkazŧ lze zviditelnit nebo schovat jednotlivé části pracovního prostředí, stejně jako lze ukotvené okna a panely nástrojŧ převést na plovoucí a zpět. Pouţitím dialogu “Customize” lze vytvářet nové, uţivatelské lišty nástrojŧ a upravovat stávající lišty nástrojŧ (systémových). Dialog Customize je přístupný z menu Tools nebo kliknutím pravého tlačítka myši na danou lištu nástroje a vybráním povelu Customize v naskočeném menu pro úpravu lišt nástrojŧ v oknech Help, Project Explorer a Command window. Nastavení programu PADS Router je při uzavření uloţeno v registru Windows (včetně polohy a velikosti lišt nástrojŧ, dialogových oken a pomocných oken). Tato uloţené nastavení je pouţito při příštím otevření programu. Uţivatel si také mŧţe uloţit určité nastavení pracovní plochy, které lze potom načíst pomocí dialogu Open Workspace. Toto je výhodné zejména kdyţ s programem pracuje několik uţivatelŧ, kteří mají rŧzné pracovní návyky a preference. Vytvoření, uloţení a otevření určitého nastavení je v menu Workspaces (View menu). Klávesové zkratky umoţňují pouţívat povelŧ programu bez pouţití myši. Standardní klávesové zkratky jsou popsány v Resource Kitu, příp. v HELPu programu PADS Router, přičemţ uţivatel má moţnost přiřazení kláves povelŧm změnit podle potřeby. Ovládání zobrazení desky Povely v menu View: Zoom - přiblíţení / oddálení obrazu Board - zobrazí celou desku v pracovní ploše Extents - upraví obraz tak, ţe budou vidět všechny objekty Selection - vyplní vybraným objektem celou pracovní plochu Previous View – předchozí pohled Next View – následující pohled Full Screen – plná obrazovka Ikony zobrazení: Zoom, Board, Full Screen Prostřední tlačítko myši – Zoom / Pan Pan (posouvání obrazu) - Kliknutím prostředního tlačítka (stiskem obou tlačítek dvoutlačítkové myši) se obraz posune po pracovní ploše tak, ţe místo kurzoru v okamţiku kliknutí bude potom uprostřed pracovní plochy. Velikost zobrazení se přitom nezmění. Zoom (přiblíţení / oddálení obrazu) - Stisknutím, podrţením dole, taţením doprava nahoru a uvolněním prostředního tlačítka se definuje okno, které vzápětí vyplní pracovní plochu (obraz se přiblíţí). Opačným směrem taţení (vlevo dolŧ) se obraz oddálí. Seznam vrstev desky (Layer list) Vrstva desky vybraná z roletkového seznamu vrstev desky bude zobrazena navrchu nad ostatními vrstvami. Zobrazení spojů (Nets): Dialogové okénko “View - Nets” umoţní vybrat a zobrazit spoje (nets). V dialogovém okénku lze nastavit zpŧsob zobrazení vybraného spoje (net). Kaţdý spoj (net) mŧţe mít viditelný nebo neviditelný vzdušný spoj (connections), plošný spoj (routed paths), atd. Po


199

přenesení spoje (nets) do okénka View list, lze zadat barvu a viditelnost či neviditelnost jednotlivých částí spoje. Barevná paleta umoţní zobrazit vybraný spoj (net) ve specifické barvě. Kdyţ se přiřadí nějakému spoji (net) určitá barva, jsou touto barvou zobrazeny i připojené pájecí plošky (pads), via otvory (vias) a odpovídající vzdušný spoj (connection). Při uloţení práce na disk se uloţí i toto přiřazení barev. Práce se soubory Otevření souboru: PADS Router mŧţe načíst soubory desky vytvořené v PADS Layout či PowerBGA odpovídající verze (soubory s koncovkou .pcb) a zálohové soubory vytvořené v PADS Router (soubory s koncovkou .bre). K načtení se pouţije povel Open. Vytvoření nového souboru: Povelem New se vytvoří nový (prázdný) soubor návrhu desky a odstraní stávající návrh desky z paměti. Uložení souboru: Povelem Save nebo Save As se uloţí jakékoliv změny provedené v návrhu desky. Zálohování souboru: PADS Router zálohuje soubory automaticky pod jménem PADS Router_NN.bre, kde NN je číslo, které se automaticky zvyšuje. Vytvoření zálohy je zaznamenáno v “session log”, které se objeví pod poloţkou “Status”. Obnovení souboru ze zálohy: Kliknutím na jméno zálohy v “session log” se tato obnoví jako normální soubor. Kontrola správnosti dat: Kdyţ se načítá soubor desky, provádí program kontrolu správnosti načítaných údajŧ - test integrity. Záznam o výsledku testu je zapsán v “session log”. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s různými typy pohledů na desky / spoje, s možnostmi využití záložních souborů. Řešené příklady: -Jaké typy souborů může přímo načíst PADS Router? Řešení: Soubor desky z PADS Layout (*.pcb) odpovídající verze a zálohové soubory (*.bre) vytvářené PADS Routerem. Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Jakých algoritmů využívá PADS Router při routování? -Jaké jsou možnosti ovládání zobrazení?


200

8.2 Dialogová okna Cíle kapitoly: -základní seznámení a orientace v pracovním prostředí okénka CommandWindows - seznámení a orientace v pracovním prostředí navigačního okénka -seznámení a orientace v pracovním prostředí okénka ProjectExplorer OKÉNKO “COMMAND WINDOW” je určené pro čtení hlášení generovaných programem, editováním maker a uţivatelské programování a je umístěno v levé dolní části plochy programu, viz Obr. 8.2. Toto okénko lze přemisťovat a zakotvit v nových polohách podle potřeby, stejně jako je moţné ho zavřít a znovu otevřít.

Obr. 8.2: Okénko “comand window” Okénko “command window” má tři záloţky: Status - Zobrazí informaci týkající se dané práce. Macro - Umoţní spustit, editovat a odladit makro skript. Basic - (tbs) V záloţkách Macro a Basic lze pouţitím ikon na lištách tohoto okénka a zkratkových příkazŧ provést rŧzné editační operace. V záloţce Status není většina těchto operací dostupná.

Status Záloţka Status slouţí k: Zaznamenání, zobrazení a tisknutí úvodní zprávy při načtení desky, která mŧţe obsahovat upozornění a chybová hlášení, tisknutí a zobrazení hlášení pomocí zadaného spojení, tisknutí a zobrazení Internet Web stránek se zadaným hypertextovým spojením (links) a otevření souborŧ PADS Router pouţitím zadaného spojení. “Status” obsahuje plovoucí lištu nástrojŧ (ikon), které umoţňují pracovat s hlášeními programu, jako jsou úvodní zprávy (session log). Nástroje lišty jsou: Back - Zpět = zobrazí předcházející stránku Forward - Dopředu = zobrazí další stránku Stop - zastaví update stránky Refresh - Obnovit = obnoví zobrazení hlášení a dalších stránek. Home - Domŧ = zobrazí úvodní záznam (session log). Clear log - Vyčistit = vyčistí displej od záznamu Print - Tisk = tiskne současnou stránku pomocí Windows Print dialogu


201

Search - Vyhledat = vyhledá stávající stránku s textem Log to file - Zaznamenat = nahraje všechny akce do záznamu “Session log”. Kliknutím pravým tlačítkem myši kdekoliv v prostoru okénka “command window” se otevře plovoucí menu s povely: Find - vyhledá stávající stránku s textem, který se specifikuje pomocí Windows Find dialogu. Print - tiskne současnou stránku pomocí Windows Print dialogu Copy - kopíruje text vybraný v okénku Status do Clipboard. Clear - vyčistí displej, ale nevymaţe soubory záznamu (log files). Filter - filtr ovládá viditelnost objektŧ ve Statusu. Status Toolbar - ukazuje nebo schová nástrojovou lištu. Allow docking .- povolí zakotvit okénko “command window”, jinak je okénko plovoucí. Hide - skryje okénko command window. Macro a Basic Umoţňují spustit, editovat a odladit makra a scripty. Makro je jakákoliv kombinace povelŧ, stisknutí klávesy a kliknutí myší, která se zaznamená a mŧţe být přehrána zpět jako jedna akce. Prakticky je moţné nahrát jakékoliv kroky v PADS Router, které se potom mohou přehrát, čímţ se zjednoduší mnohé činnosti (např. nastavení preferencí, nastavení vrstev a barev, atd.). Makro editor disponuje základními funkcemi editoru, ale na rozdíl od PADS Layout/PowerBGA nepouţívá externí textový editor. Zaznamená všechny akce bez nutnosti vybrání záznamového módu (myš, prompt, nebo souřadnice). Má neomezené Undo/Redo, zvýraznění syntaxu a zajišťuje kontextovou nápovědu týkající se “Macro” jazyka. Editační plocha umoţňuje editovat stávající text makra. Lišta nástrojŧ umoţňuje vytvořit, editovat a testovat dané makro. Lištu nástrojŧ lze zakotvit do určité polohy nebo ji nechat plovoucí. Lištu lze také skrýt a znovu otevřít. Klinutím pravého tlačítka myši uvnitř okénka “command window” naskočí menu, ve kterém jsou povely: New - Nové = vytvoří nové makro Open - Otevřít = načte existující soubor makra do editoru. Save - Uloţit = uloţí stávající makro, jestliţe je změněno. Cut - Vyřízne vybraný text a uloţí do Windows Clipboard. Paste - Vloţí obsah Clipboardu do editoru maker. Copy - Kopíruje vybraný text do Clipboard. Record - Spustí nahrávání (záznam) makra. Run - Přehraje nahrané makro. Pause - Dočasně zastaví pokračování makra. Další pokračování je moţné pouţitím povelŧ Run, Step Over, nebo Run to Cursor. Stop - Ukončí přehrávání makra. Toggle Breakpoint - Umístí nebo odstraní “breakpoint” v místě kurzoru. Step Over - Spustí stávající řádku makra. Step Into - Spustí stávající řádku makra. Pokud existuje na řádce subrutina, potom debugger jde do subrutiny. Step Out - Spustí makro, které běţí tak dlouho, aţ opustí stávající subrutinu. Run to Cursor - Spustí makro aţ po stávající řádku a dočasně zastaví (pause). Pokračování je moţné pomocí povelŧ Run, Step Over, nebo Run to Cursor. Hlášení o „Runtime Errors”. Pokud se objeví „runtime error”, potom debugger ukončí vykonávání makra a zobrazí detailní zprávu na stavovém řádku. „Instruction pointer” je


202

nastaven na řádce, která zpŧsobila chybu. Po odstranění chyby lze opět spustit makro a pokračovat. NAVIGAČNÍ OKÉNKO Hlavním účelem navigačního okénka je poskytnout uţivateli programu alternativní zobrazovací plochu k hlavnímu zobrazovacímu oknu. Toto okénko umoţňuje jednak filtrovat objekty zobrazení nezávisle na zobrazení v hlavním okně a jednak má specielní moţnosti zobrazení podle povahy práce (viz dále). Toto okénko je moţné, podobně jako ostatní okna programu, zvětšit či zmenšit podle potřeby, úplně schovat nebo přesunout do libovolné polohy v rámci zobrazovací plochy celého programu. Navigační okénko - když není nic vybráno, chová se toto okénko jako zvětšovací lupa, která zobrazí plochu v místě kurzoru v hlavním zobrazovacím okně. Velikost zvětšení lupy lze nastavit z menu pravým tlačítkem myši při najetí kurzoru na toto okénko nebo klávesou F5 či F6 (zvětšit, zmenšit).

Obr. 8.3: Navigační okénko – kdyţ je vybrán vývod (pin) Když je vybrán v hlavním okně vývod, navigační okénko ukáţe pohled řezu deskou v místě vývodu, včetně jednotlivých vrstev desky, viz Obr. 8.3. Ve spodní části obrázku je zobrazeno měřítko v pouţívaných jednotkách pro moţnost relativního porovnání velikostí zobrazených objektŧ, s nulovou hodnotou měřítka v ose vývodu.

Obr. 8.4: Navigační okénko – kdyţ je vybrán via otvor Když je vybrán na desce via otvor, navigační okénko zobrazí pohled řezu deskou v místě via otvoru jak ukazuje Obr. 8.4. Ve spodní části obrázku je zobrazeno měřítko v pouţívaných jednotkách pro moţnost relativního porovnání velikostí zobrazených objektŧ, s nulovou hodnotou měřítka v ose vývodu.


203

Obr. 8.5: Navigační okénko – kdyţ je vybrána součástka Když je na desce vybrána součástka, navigační okénko zobrazí součástku a její okolí ve zvětšeném měřítku, viz Obr. 8.5. To umoţňuje rychlý bliţší pohled na součástku a její okolí, aniţ se musí manipulovat s hlavním zobrazovacím oknem.

Nastavení zobrazení v navigačním okénku Zobrazení v navigačním okénku lze nastavit podle potřeby. Najeďte kurzorem do navigačního okénka a klikněte pravým tlačítkem myši. V naskočeném menu vyberte poţadovanou poloţku. K dispozici jsou tyto moţnosti výběru zobrazení: Components (součástky), Copper (měď), Drafting (neelektrické kreslené objekty), Text, Traces (plošné spoje), Unroutes (vzdušné spoje), and Layers (vrstvy). Vybrané poloţky se objeví v menu se zaškrtnutým políčkem. Opětovným kliknutím na stejnou poloţku se daná poloţka zruší. OKÉNKO “PROJECT EXPLORER” “Project Exporer” je hierarchický Browser, který je defaultně umístěn svisle na pravé straně pracovního prostředí programu. Zajišťuje přístup k objektŧm desky a návrhovým pravidlŧm. Má celkem 4 oddělení pro 4 rŧzné účely: Object View Kliknutím na záloţku se aktivuje funkce přehledu objektŧ na dané desce, viz Obr. 8.6. Pomocí povelŧ na liště nástrojŧ a ve zkratkovém menu přivolaném pravým tlačítkem myši lze vykonat operace na objektech vybraných v tomto okénku. Lze pouţít i operací Undo a Redo z ovládacího menu programu nebo z menu Edit. Pokud není v PADS Routeru načtena ţádná deska, Object View funkce okénka project Explorer není dostupná

204


Lišta nástrojŧ obsahuje tlačítka s povely, které umoţňují provádět rŧzné operace na objektech vybraných v okénku Project Explorer. Delete = vymazat - Vymaţe vybranou sekundární skupinu nebo objekt v sekundární skupině. Copy = kopírovat - Kopíruje vybraný objekt do Clipboard. Paste = vloţit - Vloţí objekt z Clipboard do sekundární skupiny. Properties = Vlastnosti - Otevře dialogové okno Properties,kde se objeví parametry vybraného objektu.

Obr. 8.6: Okénko Object View v Project Explorer Kliknutím pravého tlačítka myši kdekoliv uvnitř okénka spustí menu, kde jsou i zaškrtávací políčka, označující nastavení některých poloţek. V menu jsou následující povely: Allow Selection - Vybere objekt v pracovní ploše programu kdyţ je vybrán v Object View. Pokud je spuštěné navigační okénko, potom se v něm zobrazí vybraný objekt uprostřed lupy New - Vytvoří novou sekundární skupinu Net Class nebo Pin Pair. Delete - Vymaţe sekundární skupinu nebo objekt v sekundární skupině. Rename - Přejmenuje vybranou sekundární skupinu. Copy - Kopíruje vybraný objekt do Clipboard. Paste - Vloţí objekt z Clipboard do sekundární slupiny. Sort by Rules - Seřadí objekty s návrhovými pravidly jako prvními. Pokud je tento povel vypnut, potom seřadí objekty abecedně. Sort by Test Points - Seřadí spoje (nets) v sestupném pořádku, kde první je spoj s největším počtem testovacích plošek. Properties - Otevře dialog Properties, kde se zobrazí parametry vybraného objektu. Horizontal Split - Rozdělí okénko Object View horizontálně, takţe vzniknou dvě okénka Object Views vedle sebe. Vertical Split - Rozdělí okénko Object View vertikálně, takţe vzniknou dvě okénka Object Views vedle sebe. Object View Toolbar - Zobrazí nebo schová Object View lištu nástrojŧ. Customize - Umoţní upravit lištu nástroje uţivatelem podle potřeby. Allow docking - Umoţní zakotvit okénko Object View (Project Explorer). Hide - Schová okénko Project Explorer. Object View - ovládání objektŧ: Objekty v okénku Object View jsou seřazeny ve skupinách objektŧ, které nelze odstranit ani přejmenovat. Tyto skupiny objektŧ jsou dvojího druhu: primární a sekundární Primární skupiny objektŧ obsahují elementy daného návrhu, které nelze odstranit. Primární skupinu nelze odstranit, přejmenovat, přesunout, ani z ní nelze vyjmout objekt. Objekty z primární skupiny lze však kopírovat k pouţití do sekundární skupiny.


205

Primární skupiny jsou: Vrstvy desky (Layers) Součástky (Components) Spoje (Nets Typy via otvorŧ (Via Types) Sekundární skupina objektŧ obsahuje objekty návrhu desky, které mohou být přidány, odstraněny a přejmenovány. Skupiny “Net Classe” a “Pin Pair” mohou být pouze vytvořeny, přejmenovány nebo vymazány. Kdyţ se sekundární skupina vymaţe, objekty v návrhu desky nezmizí, protoţe pořád ještě existují v primární skupině objektŧ. Objekty, které lze přidat do sekundární skupiny objektŧ: Net Class Net Pin Pair skupina (group) Pin Pair Conditional Rule (podmíněná návrhová pravidla) Net Class, Net, Pin Pair Group, Pin Pair, Layer. Contents (obsah): Umoţňuje prohlíţet obsah nápovědy Help t.j. „brouzdat“ a navigovat se skrze obsah nápovědy Help v PADS Router, viz Obr. 8.7. Pracuje úplně stejně jako obsah nápovědy známý např. z PADS Layout. Obsah vybraného námětu se zobrazuje v jiném okénku (Help Pane). Pokud vyberete námět v tomto okénku a okénko Help není otevřeno, potom se spustí okénko Help Pane, kde se objeví obsah vybraného námětu. Help okénko se objeví tak jak bylo pouţito naposledy, tzn. plovoucí či zakotvené.

Obr. 8.7: okénko Contents v Project Explorer zobrazený obsah v Help Panel okénku

Index: Umoţňuje prohlíţet nápovědu podle klíčových slov (keywords). Toto vyhledávání pracuje stejným zpŧsobem jako indexování v nápovědách jiných programŧ. Obsah vybraného námětu se zobrazuje v jiném okénku (Help Pane), viz Obr. 8.8. “Index” okénko v Project Explorer lze také aktivovat vybráním povelu Index v Help menu programu.


206

Obr. 8.8: okénko Index v Project Explorer zobrazený obsah v okénku Help Panel Search (Vyhledávání): Umoţňuje vyhledávat v nápovědě pomocí frází a otázek. “Search” okénko v Project Explorer pouţívá nejnovější vyhledávací nástroj který při zadání slova např. "route" vyhledává i přidruţené výrazy jako "routing," "routed," "to route," atd. Obsah vybraného námětu se zobrazuje v okénku Help Pane, které se automaticky spouští při výběru námětu, viz Obr. 8.9. Help okénko se objeví tak, jak bylo pouţito naposledy, tzn. plovoucí či zakotvené.

Obr. 8.9: okénko Search v Project Explorer zobrazený obsah v okénku Help Pane Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s použitím CommandWindows, okénka ProjectExplorer. Řešené příklady: Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Jaké je hlavní určení navigačního okénka?

navigačního

okénka,

okénka


207

9 BLUEPRINT Cíle kapitoly: - základní seznámení a orientace v pracovním prostředí BluePrint - možnosti zobrazení jednotlivých funkčních částí programu BluePrint - uživatelské rozhranní Celkový pohled/filozofie BluePrint PCB pomáhá rychle vytvořit PCB dokumentaci importováním PCB CAD dat a pouţitím těchto dat k automatické tvorbě PCB dokumentace. BluePrint PCB mŧţe automaticky vytvářet vrtací výkresy, tabulky vrtání, seznam vrstev, náhledy na spodní a horní stranu PCB, seznam součástek a mnoho dalšího. Libovolný z těchto výkresŧ mŧţe být přizpŧsoben podle poţadavkŧ obsluhy. Jednoduše se tvoří dokumentace, kdy se importují CAD soubory a pomocí funkce "drag and drop" se přesunují jednotlivé části celkové dokumentace na pracovní plochu BluePrintu. Uživatelské rozhranní BluePrint uţivatelské rozhraní je podobné s ostatními aplikacemi programŧ běţícími pod OS Microsoft Windows. Roletové menu a panely nástrojů: Lišty s roletovým menu se nacházejí na horní straně aplikace, hned pod názvem aplikace. Nástroje jsou kontextově citlivé a mění se podle toho, která akce se zrovna vykonává. Mohou se také zviditelnit, nebo skrýt v nabídce View – Toolbars menu.

Obr. 9.1: příklad viditelných panelŧ nástrojŧ Pracovní oblast: Hlavní pracovní oblast se nalézá uprostřed aplikace. Zde se edituje a provádí náhled dokumentace. Lze také vybírat konstrukční pohled, který umoţňuje prohlíţet a modifikovat importované CAD data. Palety nástrojů: Na levé straně aplikace lze nalézt palety nástrojŧ. Jsou organizovány podle funkcí a obsahují základní návrhové prvky, které lze taţením a puštěním přenést na pracovní oblast.


208

Obr. 9.2: přepínání palet nástrojŧ

Paleta Common elements jsou kreslící elementy, které lze pouţít na libovolnou část návrhu, jako je rohové razítko, nebo hranice části výkresu. Paleta Fabrication Drawing obsahuje návrhové prvky pro tvorbu výrobních výkresŧ, jako je tabulka vrtání (drill chart), vrtací výkres (drill pattern) a seznam vrstev (Layer stackup). V paletě Assembly Drawing lze nalézt podobné seskupení návrhových prvkŧ. Úkolové pole: Na pravé straně aplikace lze nalézt úkolové pole. Úkolové pole umoţňuje rychle vytvořit nový dokumentační balík, nebo výkresy. Úkolové pole také ukazuje soubory, které se importují do BluePrintu a dovoluje pracovat s těmito soubory v rŧzných formátech, jako jsou: bitmapy, dokumenty MS Word, Gerber data, DXF soubory atd. Tyto soubory mohou být importovány a prohlíţeny v úkolovém poli importovaných souborŧ. Navigační paleta nástrojů: pohledu na výkres.

obsahuje ikony slouţící ke zvětšení, nebo zmenšení

Obr. 9.3: navigační paleta nástrojŧ

Ikona FIT SELECTION maximální moţnou velikost.

z navigační palety nástrojŧ zvětší vybranou poloţku na

Ikona PREVIOUS VIEW dovoluje návrat k předchozímu náhledu. Ikona FULL SCREEN dává pohled na list daného výkresu. Pro prŧběţné zobrazení listŧ dokumentace slouţí ikona CONTINOUS. Pro zobrazení všech listŧ dokumentace najednou ikona SIDE BY SIDE. Rozbalovací menu v pravé části navigační palety nástrojŧ slouţí ke snadné orientaci mezi jednotlivými výkresy a přepínání mezi nimi.


209

Roletové menu

Panely nástrojŧ menu Pracovní oblast

Úkolové pole menu

Kreslící elementy menu Palety nástrojŧ menu

Druhy zobrazení menu

Obr. 9.4: Rozvrţení hlavního uţivatelského rozhranní Hierarchie dokumentů BluePrint BluePrint soubor představuje balík výstupní dokumentace. Tento balík mŧţe obsahovat rŧzné výkresy. Výkres mŧţe být výrobní výkres, osazovací výkres, nebo uţivatelský výkres. Kaţdý výkres mŧţe obsahovat několik listŧ a kaţdý list mŧţe obsahovat několik návrhových prvkŧ. Hierarchie výstupní dokumentace mŧţe být znázorněná výběrem tlačítka "Contents View button" na panelu nástrojŧ "Tool Palette" Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se hlavními funkčními bloky programu BluePrint. Řešené příklady: Kontrolní otázky a neřešené příklady: -Pro jakou činnost slouží program BluePrint?


210

9.1 Tvorba výstupní dokumentace Cíle kapitoly: - postup při tvorbě nové výkresové dokumentace - import PCB CAD souboru s návrhem desky plošného spoje - paleta nástrojů Common Elements Nový balík výstupní dokumentace se tvoří z úvodní startovací stránky volbou"Start Your First Documentation Package", nebo výběrem z hlavního menu: File – New – Package, nebo výběrem z úkolového pole "Create a new repase package". 9.1.1

Tvorba nového výkresu

Nový výkres se zakládá z hlavního menu: File – New – Drawing, nebo výběrem z úkolového pole "Create a new drawing". V úkolovém poli lze nalézt tři volby: výrobní výkres, osazovací výkres, uţivatelský výkres ("Fabrication Drawing, Assembly Drawing and Custom Drawing"). V tomto okamţiku je potřeba zvolit, který typ výkresu se bude dále vytvářet.

Obr. 9.5: úkolové pole

9.1.2

Vložení PCB CAD souboru

Podle zakoupené licence lze importovat data rŧzných PCB CAD formátŧ. Nejniţší licence umoţňuje importovat ASCII data z programŧ PADS. Data se importují z hlavního menu příkazem File – Import – PADS ASCII. Importovaná data lze prohlíţet v záloţce Design v pracovním okně. Volbou záloţky Edit v pracovním okně lze začít tvořit výrobní výkres. Záloţka Preview slouţí k náhledu na hotovou dokumentaci a záloţka Start je startovní nabídka při spouštění programu BluePrint.

Obr. 9.6: záloţky pracovní oblasti, kaţdá záloţka slouţí ke specifické činnosti programu


211

9.1.3 Paleta nástrojů Common Elements Standardní výkresové prvky, které se mohou nacházet na všech typech výkresŧ se nacházejí v paletě nástrojŧ Common Elements. Přesunem jednotlivých prvkŧ (ikon) z palety nástrojŧ na výkresový list lze vkládat kreslící elementy: rohové razítko (Title Block), revizní blok (Revision Block), obrys kreslící plochy (Drawing Border). Paleta Common Elements dále obsahuje prvky ke kreslení základních 2D entit – úsečky, trojúhelníku, kruţnice a jejich editace. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s tvorbou nového balíku výstupní dokumentace. Řešené příklady: - Vytvořte novou výstupní dokumentaci s novým výrobním výkresem. Do tohoto výkresu umístěte rámeček, razítko a revizní tabulku. Importujte PCB CAD soubor s DPS, který je umístěn v … Demo Files/BluePrint Demo rev1.asc Řešení: - Založte nový výkres z hlavního menu: File – New – Drawing, nebo vyberte z úkolového pole Create a new drawing. Z úkolového pole vyberte volbu Fabrication Drawing. - Z hlavního menu File – Import – PADS ASCII importujte požadovaný soubor. Volbou záložky Design v pracovním okně budou vidět importovaná data, volbou záložky Edit lze začít tvořit výrobní výkres. - Vyberte paletu nástrojů Common Elements. Přetažením vložte na výkresový list kreslící elementy: rohové razítko (Title Block), revizní blok (Revision Block), rámeček (Drawing Border).

9.2 Tvorba výrobního výkresu Cíle kapitoly: - postup při tvorbě výrobního výkresu v nové výkresové dokumentaci - umístění a editace vrtacího výkresu - umístění a editace tabulky vrtání - umístění a editace řazení vrstev - umístění a editace výkresového detailu - použití funkce automatického kótování - tvorba poznámek

9.2.1 Umístění vrtacího výkresu Kreslící element Drill Pattern pro tvorbu vrtacího výkresu se nachází na paletě nástrojŧ Fabrication Drawing. Přetaţením kreslícího elementu lze vloţit vrtací výkres na výkresový list. Editaci vlastností poloţeného objektu na výkrese lze vyvolat dvojklikem na daném objektu, nebo kliknutím pravým tlačítkem na vrtacím vzoru a výběrem FORMAT z plovoucího menu. Na záloţce Size and Position lze nastavovat velikost zobrazení vrtacího


212

výkresu. Povolení interaktivní změny velikostí se uskuteční od-škrtnutím poloţky “Lock Scale”. Toto umoţní měnit velikost objektu taţením za uzlové body obrysu objektu (vrtacího výkresu).

Obr. 9.7: editační volby vrtacího výkresu

Povšimněte si, ţe BluePrint bere pohled na PCB z přednastaveného zobrazení pro vrtací vzor. Výběrem záloţky PCB CAD DATA lze zobrazit seznam všech dat zobrazených na vrtacím vzoru. Tato data byly importovány spolu s PCB CAD souborem.

Obr. 9.8: záloţka PCB CAD DATA

Kontrolní otázky a neřešené příklady: - Umístěte do nově vytvořeného výrobního výkresu vrtací výkres. Zvětšete jeho velikost. Zobrazte vrtací výkres na maximální plochu obrazovky!


213

9.2.2 Tabulka vrtání (Drill Chart) Vrtací výkres i tabulka vrtání jsou oba řízeny CAD daty. Vrtací symboly mohou být modifikovány pomocí manaţeru výrobní dokumentace FABRICATION MANAGER. Lze nastavit firemní standardy pro všechny prŧměry děr i s tolerancemi a uloţit je zvlášť pod jednou, nebo více tabulkami vrtání. Tyto uloţené tabulky lze pouţívat ve všech konstrukčních souborech bez ohledu na to, odkud pŧvodně pocházejí. Toto pomáhá zabezpečit konzistenci veškeré dokumentace. Ikona FABRICATION MANAGER se nachází na paletě nástrojŧ Fabrication Drawing. V části DRILL TABLE lze editovat pro jednotlivé prŧměry vrtákŧ jejich značení na výkrese, jejich toleranci, hloubku vrtání a další parametry. Upravenou tabulku vrtání lze uloţit pro další pouţití do vnitřní knihovny BluePrintu pomocí tlačítka SAVE TABLE AS. Všechny tabulky vrtání poté budou přístupny z rozbalovacího roltetové nabídky.

Obr. 9.9: Proces interaktivního přidání tolerancí a modifikace vrtacích symbolŧ manaţerem výrobní dokumentace Řešené příklady: - Vložte tabulku vrtání nad rohové razítko a zvětšete toleranci o +- 0.002” k vrtáku průměru 0,037. U téhož vrtáku změňte vrtací symbol z + na A. Takto vytvořenou tabulku vrtání uložte jako “PADS Layout Drill Symbol table1 -

Řešení:

-

Přesuňte ikonu DRILL CHART rohové razítko.

-

Vyberte ikonu FABRICATION MANAGER z téže palety nástrojů. Klepněte na ikonu DRILL TABLE a zvětšete toleranci daného vrtáku o +- 0.002” do tabulky vrtacích symbolů “PADS Layout Drill Symbol table”, která je defaultní. Změňte vrtací symbol průměru 0,037. Uložte tabulku pod jménem “PADS Layout Drill Symbol table1” použitím tlačítka SAVE TABLE AS…

-

z palety nástrojů Fabrication Drawing nad


214 -

Přepněte roletovou nabídku na PADS Layout Drill Symbol table1. Kliknutím na tlačítko náhledu PREVIEW budou vidět tolerance přidané k vrtací tabulce. Uzavřete FABRICATION DRAWING MANAGER.

9.2.3

Umístění řazení vrstev (Layer Stackup)

Klepnutím levým tlačítkem myši na části LAYER STACKUP v paletě nástrojŧ výrobní dokumentace se objeví dialog řazení vrstev DPS. V záloţce TEMPLATE v pravé části okna jsou předdefinované šablony řazení vrstev, které lze pouţít k umístění do výrobní dokumentace. V levé části okna je specifikována sloţka, ve které se tyto šablony nachází.

Obr. 9.10: rŧzné šablony řazení vrstev, které lze ve výkrese pouţít.

Kliknutím na tlačítku zvětšení (MAGNIFY) je vidět vybranou šablonu, která reprezentuje řazení vrstev DPS v BluePrintu.

Obr. 9.11: náhled vybrané šablony řazení vrstev

Tato šablona je opakovaná bloková šablona. Oblasti mezi ţlutými linkami na šabloně jsou opakující se oblasti, které automaticky duplikují sami sebe pro kaţdý případ nalezený


215

v PCB CAD databázi. V tomto případě se jedná o všechny záznamy o vrstvách. Klepnutím na okně MAGNIFY lze tento pohled zavřít. V záloţce DATA jsou informace importované z PCB CAD programu. Tyto informace budou pouţity k automatickému generování seznamu vrstev. Po kliknutí na tlačítko OK BluePrint sloučí CAD data s grafickou šablonou a vytvoří přesný detail náhledu vrstev. Umístění seznamu vrstev má být dle zvyklostí na levém spodním rohu výkresu.

Obr. 9.12: záloţka DATA u šablony řazení vrstev

Obr. 9.13: pohled na vloţenou šablonu řazení vrstev ve výrobním výkrese Kontrolní otázky a neřešené příklady: - Do levého spodního rohu výkresu výrobní dokumentace vložte řazení vrstev. Použijte šablonu GENERIC LAYER STACK-UP 4.


216

9.2.4

Editace výkresového detailu – vložení zkosení hran DPS

Zkosení hran „FINGER CHAMFER“ je BluePrint detail. Detaily jsou kontejnery s informacemi, které mohou být modifikované, formátované a lze se na ně v programu BluePrint odkazovat. Detail lze po označení a vyvolání plovoucí nabídky (pravé tl. myši) editovat příkazem EDIT DETAIL. Výběrem libovolné části detailu je vidět, ţe poloţky jsou „dotknutelné“ a detail je připravený k editaci. Lze editovat libovolnou část detailu, stejně jako přidávat další části 2D kreslením z palety nástrojŧ Common Elements. Kliknutím mimo hotového detailu a sníţením zvětšení si lze prohlédnout celý výkres výrobní dokumentace i s editovaným detailem FINGER CHAMFER. Přemístěním detailu na výkrese bude vidět, ţe nově přidaná data k detailu se budou pohybovat s ním.

Obr. 9.14: editace zkosení hran DPS

Řešené příklady: - Do výrobního výkresu vložte detail zkosení hran DPS. Do tohoto detailu nakreslete kruh (v pravém horním rohu detailu). -

Řešení: Tažení a puštěním části PLACE FINGER CHAMFER z palety nástrojů výrobní dokumentace umístěte detail o zkosení hran DPS. Zvětšete detail FINGER CHAMFER pomocí ikony ZOOM SELECT v paletě nástrojů VIEW DETAIL. Klikněte na části detailu zkosení, přes pravé tlačítko myši a plovoucí menu vyberte možnost EDIT DETAIL. Editujete detail. Podle zadání do tohoto detailu nakreslete kruh.

Počítačové návrhové systémy -

217

Po skončení editace kliknutím mimo hotový detail a snížením zvětšení si prohlédněte celý výkres výrobní dokumentace i s editovaným detailem FINGER CHAMFER. Přemístěním detailu na výkrese si ověříte funkčnost detailu, kdy obsažená data (kružnice) se musí pohybovat s detailem.

9.2.5 Automatické kótování Ke kótování slouţí paleta nástrojŧ DRAFTING, běţně je umístěná ve spodní části okna BluePrint. Jestliţe paleta nástrojŧ DRAFTING není viditelná, nastavení změníte v VIEW – TOOLBARS – DRAFTING TOOLBAR. Manuálním kótováním lze provádět kótování libovolného objektu v x, y směru a rovnoběţně se základnou. BluePrint umoţňuje také řetězcové kótování, vícenásobné kótování a měření vzdáleností.

Obr. 9.15: paleta nástrojŧ Drafting slouţící ke kótování objektŧ Postup při kótování za pouţití ikony automatické kótování (AUTO DIMENSION) je následující: 1. Kliknutí na ikonu automatické kótování (AUTO DIMENSION) 2. Pohybem kurzoru přes hranu objektu dojde k jeho vysvícení 3. Kliknutím levého tlačítka myši, drţením a táhnutím kurzoru od obrysu objektu dojde k táhnutí kóty 4. Uvolněním levého tlačítka myši bude výsledná kóta umístěna Kóty jsou asociovány s kótovaným objektem a při přesunu objektu se budou se přesouvat taktéţ. Při změně velikosti kótovaného objektu taţením za uzlové body se kóty nastaví podle změny rozměrŧ. Tato změna však nenastane u částí odvozených od PCB měřítka. Tj. při kótování např. vrtacího výkresu nedojde ke změně kót se změnou velikosti obrysu desky.

Kontrolní otázky a neřešené příklady: - Okótujte obrys vrtacího výkresu, nakreslete trojúhelník a okótujte jeho rozměry. Editujte velikost obou objektů a ověřte si asociativnost kót!


218

9.2.6

Tvorba poznámek

Přetaţením části FABRICATION NOTES z palety nástrojŧ Fabrication Drawing lze tvořit vlastní poznámky k výrobní dokumentaci. Poznámky lze editovat a vytvořit tak vlastní uţivatelské poznámky, které mohou být uchovávány pod ikonou Fabrication Notes jako šablona. Změnu velikosti poznámkového bloku lze udělat pomocí uzlových bodŧ ve středu poznámkového bloku. BluePrint automaticky zalamuje slova podle změny velikosti textu, či poznámkového bloku. Kliknutím na poloţku poznámky lze text poloţky editovat. BluePrint provádí on-line kontrolu pravopisu a při zjištění pravopisné chyby tuto znázorní červeným podtrţením. Při kliknutí pravým tlačítkem na vybrané slovo s pravopisnou chybou a výběrem SPELLING budou vidět jednotlivé alternativní návrhy ze slovníku BluePrintu na opravu pravopisné chyby. Z tohoto dialogu lze také přidávat neznámé slova (např. speciální výrazy pro PCB) do slovníku. BluePrint bohuţel neobsahuje český slovník. Při kliknutí dovnitř poznámkového bloku se objeví sada nástrojŧ pro práci s poznámkovým blokem Note Block toolbar. Výběrem příkazu SPLIT lze z rolovacího menu rozdělit poznámkový blok.

Obr. 9.16: paleta nástrojŧ Note Block slouţící k práci s poznámkami Přidání další poloţky poznámkového bloku se děje pomocí ikony INSERT NOTE Vloţit další poloţku lze i do rozdělené poznámky, zŧstává zachováno řazení i číslování poloţek. K odstranění poloţky slouţí ikona

.

Zvyšování a sniţování úrovně poloţky se tvoří pomocí ikony poloţky v poznámkovém bloku pomocí

.

, změna úrovně


219

Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s postupem prací při tvorbě výrobní dokumentace.

Řešené příklady: - Vložte poznámkový blok k výrobní dokumentaci. Vyberte poznámku 3 a přesuňte její pozici na druhou v pořadí. Poté ji změňte na poznámku druhé úrovně. Na závěr vymažte poznámku č. 3 Řešení: -

Vložení poznámky provedete pomocí přesunu ikony NOTES z palety nástrojů Fabrication Drawing.

-

Vyberete poznámku č. 3 (bude označena) a pomocí ikony č. 2. Poté ji změníte na poznámku druhé úrovně pomocí ikony

-

FABRICATION ji přesuňte na pozici .

Smažte poznámku 3

Kontrolní otázky a neřešené příklady: - Vytvořte novou výstupní dokumentaci s novým výrobním výkresem. Do tohoto výkresu umístěte rámeček, razítko a revizní tabulku. Importujte PCB CAD soubor s DPS, který je umístěn v … Demo Files/BluePrint Demo rev2.asc - Umístěte do nově vytvořeného výrobního výkresu vrtací výkres. Zvětšete jeho velikost. - Vložte tabulku vrtání nad rohové razítko a zvětšete toleranci o +- 0.002” k vrtáku průměru 0,037. - Do levého spodního rohu výrobní dokumentace vložte řazení vrstev. - Do výrobního výkresu vložte detail zkosení hran DPS. Do tohoto detailu nakreslete kruh (v pravém horním rohu detailu). - Okótujte obrys vrtacího výkresu. - Vložte poznámky k výrobní dokumentaci.

220


9.3 Interaktivní odkaz – Callout Cíle kapitoly: - postup při tvorbě interaktivního odkazu ve výkresové dokumentaci - interaktivní odkaz na detail, seznam součástek - interaktivní odkaz na položku poznámky Volbou Callout lze tvořit interaktivní odkaz na detail, seznam součástek, nebo poloţku poznámky ve výkrese. Přidání Calloutu se děje přesunem ikony Callout z palety nástrojŧ Common Elements. K vytvoření asociativnosti nově tvořeného calloutu s předlohou je potřeba vzít koncový bod calloutu se šipkou (terminátor) a umístit jej na významný bod importovaného PCB souboru (např. vrtacího výkresu). Tento bod (např. díra) musí být vysvícen, dříve neţ na ni terminátor upustíte. Vysvícení indikuje, ţe callout bude asociován s daným bodem předlohy. UPOZORNĚNÍ: k vytvoření asociativnosti je nutno zachytit a posunout pouze terminátor calloutu a umístit jej na PCB předlohu, jinak nebude asociativnost funkční. Posun celého calloutu dovolí umístit callout bez vytvoření asociativnosti. Ověřit asociativnost lze posunem PCB předlohy. Při vytvořené asociativnosti se s předlohou pohybuje také vlastní Callout. Umístění terminátoru asociuje callout ke geometrii. Posunutí terminátoru mimo PCB pohled zruší asociativnost Dvojklikem na Calloutu se otevře dialog vlastností, v záloţce Link se nastavují vlastnosti interaktivního propojení. Lze vytvořit interaktivní odkaz na tři logické celky: detail (Detail), seznam součástek (Parts List Iitem), nebo poloţku poznámky (Drawing Note). Ve spodní části nabídky jsou náhledy dosud vytvořených celkŧ, ke kterým lze interaktivní odkaz vytvořit. Po vybrání dojde k vytvoření provázání. Detaily, seznam součástek i popisky jsou BluePrintem ukládány do knihovny za účelem moţnosti grafického propojení a identifikace. Po vytvoření Calloutu je moţné pro zjištění funkčnosti přepnout zobrazení na náhled (záloţka Preview). Náhled umoţňuje zobrazit, jak bude dokumentace vypadat v módu prohlíţení k vyzkoušení spojení s interaktivně přidanými dokumenty. Při pohybu kurzorem myši nad Calloutem dojde ke změně kurzoru (šipka se mění na ručku), která indikuje propojení. Při kliknutí na callout dojde k zobrazení odkazované poloţky v propojeném okně. BluePrint vytváří díky hyperlinku interaktivní a ţivé dokumenty Interaktivní odkaz na poloţku poznámky lze tvořit výše uvedeným postupem, nebo vybráním poloţky poznámky a kliknutím na ikonu CALLOUT z řádku nástrojŧ pro práci s poznámkovým blokem. Při zachování výše zmíněných pravidel dojde k umístění symbolu calloutu (popisu obrázku) spojeném s poznámkou bez nutnosti výběru typu interaktivního propojení.


221

Obr. 9.17: záloţka Link ve vlastnostech Calloutu Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s postupem při tvorbě interaktivního odkazu. Řešené příklady: - Vytvořte interaktivní odkaz na 3. položku poznámky a asociujte ji s pravou spodní dírou v PCB vrtacím výkresu! Řešení: -

-

-

Označte třetí položku poznámky a klikněte na ikonu CALLOUT z řádku nástrojů pro práci s poznámkovým blokem. Přesuňte callout (zmenšete mírně velikost zobrazení, je-li to potřeba) k pravé spodní díře v PCB vrtacím výkresu. Vezměte koncový bod calloutu se šipkou (terminátor) a umístěte jej na díru. Ujistěte se, že je díra vysvícena, dříve než na ni terminátor upustíte. Toto indikuje, že callout je nyní asociován s dírou. UPOZORNĚNÍ: k vytvoření asociativnosti musíte zachytit a posunout pouze terminátor calloutu a umístit jej na PCB předlohu, jinak nebude asociativnost funkční. Naopak posun celého calloutu Vám dovolí umístit callout a přichytit bez vytvoření asociativnosti. K ověření asociativnosti pohněte s PCB pohledem (callout by se měl pohybovat s ním).

Kontrolní otázky a neřešené příklady: - Vytvoř interaktivní odkaz na detail zkosení DPS dle obrázku:

222


9.4 TVORBA OSAZOVACÍHO VÝKRESU Cíle kapitoly: - postup při tvorbě osazovacího výkresu v nové výkresové dokumentaci - umístění a editace výřezu - import souborů do osazovacího výkresu Jedna z největších předností v PCB dokumentaci je moţnost současného zobrazení horní i spodní strany DPS. Toto názorné zobrazení nelze udělat v PCB CAD. Jediná moţnost současného zobrazení byla pomocí exportu do Mechanical CADu: Gerber => DXF=DXF Import pro kaţdou vrstvu zvlášť. Osazovací výkres se tvoří v novém výkresovém poli, tj. výběrem “Create a new drawing” z úkolového pole, nebo volbou File – New –Drawing z hlavního menu. V úkolovém poli je mŧţno vidět tři volby: výrobní výkres, osazovací výkres a uţivatelký návrh (“Fabrication Drawing, Assembly Drawing and Custom Drawing”). Po volbě osazovací výkres (Assembly Drawing) je nutno zadat typ osazovacího výkresu (obecný, nebo DPS) a číslo výkresové části v dialogu osazovacího výkresu. Z palety nástrojŧ běţných prvkŧ (Common Elements Tool Palette) lze opět vloţit kreslící elementy: hranici výkresu, rohové razítko a revizní razítko (Sheet Border, Title Block a Revision Block). Z palety nástrojŧ osazovací výkres (Assembly Drawing) lze přesunem kreslících elementŧ „náhled na horní stranu“, „náhled na spodní stranu“ (Top-Side View a Bottom-Side View) do oblasti výkresu BluePrint získat osazovací dokumentaci obou stran DPS z PCB CAD.


223

Obr. 9.18: úvodní okno při tvorbě nového osazovacího výkresu BluePrint nemá ţádné omezení počtu pohledŧ na PCB, které mohou být vytvořeny z jednoho importovaného zdroje. Tyto pohledy mohou být snadno přizpŧsobeny dvojklikem na PCB zobrazení a modifikací nastavení v jednotlivých záloţkách. PCB pohledy mohou být modifikovány a uloţeny jako defaultní pohledy pro budoucí pouţití. Například pro zobrazení pájecích plošek (Pads) v PCB náhledu.

9.4.1 Tvorba výřezu Výřez se tvoří pomocí kreslícího elementu Exploded View z palety nástrojŧ osazovací výkres. Taţením a upuštěním jej lze přetáhnout do osazovacího výkresu. Výřez je vytvořený z Callout oblasti (malá kruţnice), hranici obrazu (velká kruţnice) a grafického propojení. Při pohybu s oblastí Calloutu nad jedním z PCB pohledŧ je moţno vidět, ţe oblast se dynamicky aktualizuje ve zvětšené podobě obrazové oblasti výřezu. Změnu velikosti lze provést taţením uzlových bodŧ oblasti Calloutu a jednotlivých obrazových částí. Dvojklikem na výřezu lze vyvolat dialog jednotlivých nastavení. V záloţce Style lze zviditelnit či skrýt jednotlivé grafické části rozloţeného pohledu a nastavit barevné vlastnosti obrysu obou oblastí. V záloţce PCB CAD Data lze nastavit viditelnost a barvu jednotlivých částí importované předlohy. Výřez umoţňuje jiné nastavení v detailu a jiné v celém PCB pohledu.

224


Obr. 9.19: Záloţka Style a PCB CAD Data při tvorbě výřezu Řešené příklady: - Vytvořte výřez horní strany DPS a změňte barvu cest viditelných ve výřezu na červenou dle obrázku!

Řešení: - Tažením a upuštěním kreslícího elementu Exploded View přetáhněte budoucí výřez do osazovacího výkresu. - Upravte velikost a umístění Callout oblasti (malá kružnice) a hranice obrazu (velká kružnice). Jestliže je potřebné změnit velikost, lze to provést tažením uzlových bodů jednotlivých obrazových částí. - Dvojklikem na rozloženém pohledu vyvolejte dialog jednotlivých nastavení. Klikněte na záložku PCB CAD Data. - Vyberte položku Top Side Routes a změňte barvu cest na červenou. Zvolte OK v nastavovacím dialogu. - Vyberte předchozí pohled (Previous View), nebo uzpůsobený pohled (Fit Sheet) abyste viděli celou výkresovou dokumentaci.


225

9.4.2 Import DXF, PDF souboru Importy jednotlivých moţností se odvíjejí od zakoupeného typu BluePrintu. Pokud není koupena licence s daným importem, nebude daná moţnost aktivní. Při importu DXF (PDF) souboru je potřeba změnit úkolové pole (zobrazení a skrytí úkolového pole pomocí ikony

) z menu New Drawing na menu Imported Files.

Obr. 9.20: Nastavení úkolového pole při importu a vlastní import souborŧ Vlastní import se provede z hlavního menu File – Import – DXF (PDF) … a v dialogu načte poţadovaný soubor DXF. Tento soubor se stane viditelným v úkolovém poli importŧ. Tento soubor také bude uloţen spolu s ostatními soubory při ukládání BluePrint souboru. Přetaţením poţadovaného souboru z pole úkolŧ na pracovní plochu dojde k jeho umístění do dokumentace.Vybranou část DXF importovaného souboru (musí být vysvícená) lze přes pravé tlačítko a plovoucí menu příkazem CONVERT převést do dokumentace BluePrintu. Importovaná data z DXF souboru lze tedy modifikovat v BluePrinu a uloţit je do knihovny BluePrintu. K výběru všech pŧvodních DXF čar v dané oblasti lze pouţít funkci GROUP z palety nástrojŧ DRAFTING . Celá poloţka DXF bude poté konvertována do BluePrint skupiny, čímţ se zjednodušuje práce s ní. Importovanou předlohu PDF lze přes volby plovoucího menu (prvé tlačítko myši) transformovat, natáčet a měnit velikost dokud neodpovídá poţadavkŧm uţivatele. Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s postupem při tvorbě osazovacího výkresu.


226

Kontrolní otázky a neřešené příklady: - Importujte soubor “…Demo Files/Imported Files/DXF Files/Auxilary Face Plate – SideView.dxf” a převeďte jej do formátu BluePrint.

9.5 Tvorba uživatelského návrhu šablon Cíle kapitoly: - postup při tvorbě uživatelských šablon - tvorba rohového razítka - hyperlink - seznam součástek - ECO anotace - varianty osazení - export na web

9.5.1

Tvorba zákaznického rohového razítka s logem společnosti

Vloţení obrázku do výkresu se děje pomocí roletového menu Insert – Picture. Při vkládání obrázku do dokumentu je potřeba změnit úkolové pole (Zobrazení a skrytí úkolového pole se děje pomocí ikony ) z menu New Drawing na menu Imported Files. Obrázek (logo společnosti) se stane viditelným v úkolovém poli importŧ. Táhnutím lze toto logo přenést na rohové razítko ve výkresu a upravit jeho velikost do vhodné podoby. Vybráním jak rohového razítka, tak loga společnosti lze volbou kontextového menu (pravé tlačítko myši) Transform – Group spojit oba elementy do bloku.

Obr. 9.21: tvorba zákaznického razítka


227

Vybráním bloku a z kontextového menu (pr. tl. myši) volbou Save to Gallery lze uloţit nové rohové razítko pod novým jménem do “Default Element Gallery/Templates/Nomenclature/Title Block”. Toto nové rohové razítko lze kliknutím levým tlačítkem myši vybrat v paletě nástrojŧ Common Elements Tool Palette.

Obr. 9.22: zobrazení šablon rohového razítka Dialog rohového razítka bude ukazovat nabídku jak pŧvodního rohového razítka, tak nově vytvořeného. Volbou nového rohového razítka a stiskem tlačítka Set as Default lze toto nové razítko nastavit jako základní. Nové rohové razítko poté bude vţdy pouţité při přetaţení ikony rohového razítka z palety nástrojŧ Common Elements do daného dokumentu. Řešené příklady: - Vytvořte firemní rohové razítko s logem firmy. Logo se nachází v “Demo Files/Imported Files/Multi-Media Files/Graphic Files/DownStream/ Primary.bmp”. Toto nové firemní razítko uložte do knihovny a nastavte jej jako výchozí! Řešení: -

-

-

Táhnutím přeneste rohové razítko z palety nástrojů Common Elements Drawing Palette do výkresu, který dosud rohové razítko neobsahuje. Zvolte Insert – Picture a vyberte daný soubor. Logo společnosti se stane viditelným v úkolovém poli importů. Táhnutím toto logo přeneste na rohové razítko ve výkresu a upravte jeho velikost do vhodné podoby. Vyberte jak rohové razítko, tak logo společnosti a v kontextovém menu zvolte Transform – Group ke spojení obou elementů do bloku. Vyberte blok a z kontextového menu zvolte Save to Gallery a uložte nové rohové razítko pod novým jménem do “Default Element Gallery/Templates/Nomenclature/TitleBlock”. Nyní levým tlačítkem myši jedennkrát klikněte na element Title Block v paletě nástrojů Common Elements Tool Palette. Objeví se dialog rohového razítka a bude ukazovat nabídku jak původního rohového razítka, tak nově vytvořeného. Vyberte nové rohové razítko a zvolte Set as Default a poté OK.


228 -

Nové rohové razítko nyní bude použité jako výchozí při akci „táhni a pusť“ do daného dokumentu.

9.5.2

Hyperlinks

Při tvorbě dokumentu je moţno vytvořit textové pole, které bude mít odkaz na internetové stránky. Při klepnutí na tento odkaz se otevře nové okno s www prohlíţečem, ve kterém se načte poţadovaná stránka. Textové pole se v dokumentu tvoří přetaţením ikony Text Box z palety nástrojŧ Common Elements do oblasti výkresu. Do textového pole se vepíše poţadovaný text. Vybere se daný text, který bude mít odkaz na www stránku a kontextovým menu se zvolí příkaz Hyperlink. Z nabídky po levé straně se vybere URL ikona a vepíše se poţadovaný odkaz na www stránku. V poloţce Tooltip lze zadat pomocný text, který bude viditelný při ponechání myši deší dobu nad aktivním odkazem. Při změně okna pracovní oblasti do módu náhledu (Preview mode) a umístění kurzoru nad textem bude poloţka Tooltip viditelná. Při kliknutí na text se otevře okno web prohlíţeče a otevře se poţadované stránka.

Obr. 9.23: tvorba hyperlink odkazu Propojovací technologie BluPrintu tak mŧţe vytvořit ţivou a interaktivní dokumentaci, která poskytne podrobnější instrukce a bude snadnější pro orientaci, neţ konvenční kopie, nebo PDF. Lze provést propojení dokumentu s www stránkou, externím dokumentem, vnitřním vloţeným dokumentem, nebo kreslícím prvkem, stejně jako e-mailem. Kontrolní otázky a neřešené příklady: - Při dolním okraji výkresu vepište větu „Navštivte stránky VUT pro získání podrobných informací o studiu“ s odkazem na www.feec.vutbr.cz s kontextovým polem „vše co jste kdy chtěli vědět o VUT, ale báli jste se zeptat.


229

9.5.3 Tvorba seznamu součástek Seznam součástek se podle zvyklostí tvoří v novém listu osazovací dokumentace. Nový list se vkládá z hlavního menu Insert – New Sheet. V dialogu nastavení stránky lze zvolit v záloţce Units jednotky a nastavení přesností pro délkové a úhlové míry a v záloţce General lze zadat název listu, typ normy, velikost a orientaci stránky.

Obr. 9.24: vloţení nového listu

Vlastní seznam součástek se do nového listu vkládá přesunem kreslícího elementu Parts List z palety nástrojŧ Assembly Drawing. Seznam součástek bude generován automaticky.

Editace seznamu součástek se děje pomocí manaţeru seznamu součástek (Parts List Manager) z palety nástrojŧ Assembly Drawing. BluePrint mŧţe sjednotit data všech seznamŧ součástek do jednoho zdroje. Seznam součástek mŧţe pocházet z PCB CAD souboru, nebo z ERP/MRP/PLM zdroje importováním přes CSV formát. CSV seznamy součástek mohou být sloučeny, nebo nahrazeny CAD daty. Manaţer seznamu součástek programu BluePrint mŧţe být pouţit jako vstupní reference pro soubory typu Gerber data, schémata, technické příručky a manuály, mechanické součásti atd.


230

Obr. 9.25: Parts List Manager Poloţka Master data zahrnuje kombinovaná data ze všech zdrojŧ. Jedná se o celkový přehled importovaných a uţivatelských dat, stejně jako elektricko/mechanické propojení součástek. Je zde také ukázáno, jak celkový seznam součástek obsahuje jednotlivé dílčí prvky seznamu. Poloţka Imported Data ukazuje seznamy součástek, které byly importovány z CAD souborŧ, nebo CSV souborŧ. Poloţka User Data umoţňuje přidávat další části nepocházející z PCB CAD k seznamu součástek. Jedná se např. o mechanické komponenty, montáţní podskupiny, odkazové dokumenty, PCB atd. Poloţka Electrical/Mech. Associations umoţňuje propojení mechanických komponent (jako jsou šroubky, objímky, stínítka, atd.) s odpovídajícími elektrickými komponenty k usnadnění automatických mnoţstevních kalkulací. Modifikace uţivatelských dat a asociativnost (propojení dat) se odráţí jen v poloţce Master Data, kdy jsou veškeré data nově přepočítávána. BluePrint zde provádí automatické aktualizace seznamu součástek, kdy modifikuje data seznamu součástek a automaticky je zobrazuje v dokumentaci. Včetně ECO. Řešené příklady: - Vytvořte na nový list A3 seznam součástek v osazovací dokumentaci. Vložte do seznamu součástek novou položku: šroub #4, číslo součástky: 867-5308, množství 1ks! Řešení: -

Přepněte se do editačního pohledu (záložka Edit). Vyberte svůj osazovací výkres (Assembly Drawing). Vyberte z hlavního menu tvorbu nového listu (Insert – New


-

-

-

231

Sheet). V dialogu nastavení stránky zvolte v záložce Units jednotky (mm) a v záložce General orientaci stránky na výšku (Portrait) a velikost stránky A3. Vyberte paletu nástrojů Assembly Drawing. Přeneste kreslící element Parts List do výkresu. Umístěte jej blízko horního levého rohu výkresové plochy. Otevřete z palety nástrojů Assembly Drawing manažer seznamu součástek (Parts List Manager). Klikněte na ikonu User data a tlačítkem ADD přidejte novou položku (V našem případě: Item No = 2, Quantity = 1, Part Name = šroub #4, Part Number = 8675308) Klikněte na ikonu Master Data. Nové pořadové číslo PCB bylo přidáno do seznamu součástek jako další pořadové číslo.Klikněte OK a uvidíte nově vloženou součástku (šroub), která se automaticky zobrazí v tabulce seznamu součástek jako položka číslo 2.

9.5.4 Okamžitá ECO anotace Patentová technologie BluePrintu propojující PCB CAD data s dokumentací mŧţe vytvářet okamţité ECO změny. Při novém Importu ASCII souboru do stávající DPS dochází k porovnávání těchto DPS s výsledným dialogem „auto-update“, kdy lze kontrolovat které PCB pohledy byla aktualizované a které zŧstanou pŧvodní. Jsou aktualizovány PCB pohledy: seznam vrstev, tabulka vrtání, seznam součástek, alternativní pohledy. Neexistuje hranice počtu importŧ. BluePrint reflektuje na všechny importované CAD data bez typických konstrukčních CAD omezení.

Obr. 9.26: ECO anotace BluePrint mŧţe detekovat změny ASCII soborŧ a informovat tak návrháře o změnách. PCB indikátor propojení vpravo dole se změní na ţlutou, jestliţe soubor nebude synchronizován.


232

Kontrolní otázky a neřešené příklady: - Načtěte soubor BluePrint Demo Rev 2. ASCII a zjistěte změny oproti souboru BluePrint Demo Rev 1a ASCII.

9.5.5

Varianty osazení

Tato moţnost není u všech licencí BluePrintu dostupná. Pokud není aktivní poloţka Variant Manager z palety nástrojŧ Assembly Tool tak nemáte zakoupenou licenci pro rŧzné varianty osazení. BluePrint mŧţe ukázat rŧzné varianty osazení PCB při tvorbě finálního osazovacího výkresu. Toto je účinný nástroj pro vývojové pracovníky, kdy mají při tvorbě technické dokumentace vizuální kontrolu finálního návrhu. BluePrint dokáţe číst ve variantách PCB systému, nebo systému schémat, jestliţe tyto varianty jsou zahrnuty v seznamech součástek. Volbou File – Open z hlavního menu otevřete soubor: Demo Files/BluePrint Variant Demo.bpd. Vyberte paletu nástrojŧ Assembly Tool Palette a otevřete Variant Manager. Zvolte volbu “DELTA between Master Variant and Option 1”. Tento delta seznam mŧţe být pouţitý pro tvorbu seznamu přírŧstkových variant ve svazku dokumentŧ. Zvolte Preferences. Změňte hodnotu DEFAULT VARIANT NAME na “Option” (z Build) a klikněte na OK. Změňte SHOW COMPONENTS z DELTA zpět na ALL. Vyberte NEW k tvorbě nové varianty. Nové nastavení se automaticky pojmenuje Option2. Umoţněte (ENABLE) poloţku “Copy From” a nastavte ji na “Option 1”, klikněte OK. BluePrint mŧţe kopírovat existující varianty osazení. Na Option 2 vyberte nějakou skupinu součástek a změňte jejich instalační status (no preference on which). Klikněte na Close k zavření okna Variant Manager. Vyberte velký PCB pohled na osazovacím výkrese (označený jako Option 2). Udělejte dvojklik na Option 2 PCB pohledu a zvolte Format. Povolte Option 2 na záloţce “Assy Variants”. Klikněte OK. Přepněte se do záloţky náhledu (Preview Tab) pro lepší zobrazení osazovacích variant. Rŧzná označení (legendy) jednotlivých prvkŧ dokumentu pomáhají pracovníkŧm ve výrobě rychle identifikovat stav instalovaných komponent. Nyní by měl být vidět obraz nové osazovací varianty. Variantymbohou být umístěné v libovolných kombinacích na libovolném listu výkresu.

9.5.6

Uživaterlská šablona dokumentačního balíku

Technologie BluePrintu mŧţe být pouţita k tvorbě výstupního balíku šablon. Hotový výstupní balík mŧţe být uloţen jako šablona, která nebude obsahovat PCB data, ale bude obsahovat všechny prvky a jejich vzájemné formátování. Takto lze importovat libovolné mnoţství CAD souborŧ do svých šablon. Řešené příklady: - Na základě šablony BluePrint Template Demo.bpd vytvořte balík výstupní dokumentace ze souboru BluePrint Demo Rev 1.bpd!


233

Řešení: -

Otevřete soubor BluePrint Template Demo.bpd. Pro zobrazení všech listů dokumentace změňte stránkové zobrazení (Sheet Display) z CONTINOUS

-

na

SIDE BY SIDE . Načtěte PCB CAD soubor BluePrint Demo Rev 1.bpd. Šablony automaticky převezmou data z importovaného souboru a dokument je vytvořen.

9.5.7 Publikování na webu Export dat programu BluePrint do HTML formátu s podporou Active X kontrol umoţňuje publikovat BluePrint dokumenty na webové síti, kde si je lze prohlíţet pomocí vhodného prohlíţeče. Export dat do html formátu je z roletového menu: Z Menu zvolte file - Publish to Web…, kde si následně uţivatel zvolí umístění výstupních souborŧ.

Shrnutí kapitoly: Seznámili jste se s možnostmi tvorby uživatelských šablon a jejich modifikací.

Kontrolní otázky a neřešené příklady: - Načtěte výstupní balík dokumentace BluePrint Demo New.bpd a udělejte z něj web prezentaci.

234


10 Dodatky

10.1 Výsledky kontrolních otázek a neřešených příkladů 3.1. Program slouží k předýrobnímu zpracování dat. Umožňuje tvorbu panelizace, kontrolu a úpravu technologických pravidel (např. izolačních vzdáleností), tvorbu technologického okolí apod. Výsledky pak exportuje do nejrůznějších formátů (Gerber, Barco, IPC D350/356, Excellon, DXF, postscript, HPGL atd.). 3.2. Stiskneme tlačítko Part nebo vybereme příkaz z menu Place→Part, po kterém se obrazí dialogové okno Place Part. Ze seznamu součástek aktuálně připojené knihovny zvolíme požadovanou součástku a potrvrdíme tlačítkem OK. V případě, že se součástka v aktuální knihovně nenachází, můžeme si připojit další knihovny použitím tlačítka Add Library. Tlačítkem Part Search také můžeme požadovanou součástku vyhledat ve všech dostupných knihovnách. Netlist je původně databáze obsahující seznam uzlů a seznam vývodů součástek k těmto uzlům připojených. Tímto způsobem je vlastně popsáno elektrické zapojení schématu. V dnešní době již tyto databáze mohou obsahovat šířky jednotlivých spojů, velikosti izolačních mezer mezi spoji a spoustu dalších údajů definovaných již při návrhu schématu. Význam Netlistu pak spočívá a možnosti přenášet tyto informace buď mezi editorem schémat a editorem desek nebo nejrůznejšími návrhovými systémy. 3.3. Add/Edit RouteMode - Režim prostého vedení spojů – Pokládá spoje přesně podle příkazů návrháře Edit Segment Mode - Režim oprav existujících spojů – Usnadňuje opravy již položených spojů Shove Track Mode - Režim vedení spojů s posouváním – Při pokládání spoje jsou okolní již položené spoje posouvány tak, aby splňovaly podmínky definovaných izolačních vzdáleností Autopath Route Mode - Režim vedení spojů-automatické pokládání spojů – Autorouter jednoho právě zvoleného spoje. Pokládá spoj tak, aby byly dodrženy izolační vzdálenosti 4.1. PADS Logic, PADS Layout + PADS Router -


235

ASCII soubor k přenosu dat mezi dvěma editory, obsahující seznam součástek a spojů, případně i návrhová pravidla Setup – Design Rules – Default

4.2 Při přesunu objektů nebo jejich tvorbě 1400 x 850 mm otevře se editační okno, napsat <50> a <ENTER> 4.3 Okno, které obsahuje sadu základních povelů pro manipulaci s objekty Patr Types – elektrické informace, CAE Decal – schematické značky, PCB Decal – fyzické pouzdro součástky Kurzorem na objekt, klávesa <9> () a ještě jednou totéž Roleta Windows – Drafting Toolbox, ikona „Add Text“ 4.4. Ne, to je možné pouze v editoru schémat PADS Logic -

236


Nástroje pro tvorbu (New), úpravy (Edit), vymazání (Delete) a kopírování (Copy) a funkce pro export a import vybraného objektu Na knihovnu univerzální (Common) a uživatelskou (User), která se při instalaci nové verze nepřepisuje. Dále existují knihovny rozdělené podle výrobců. File – Library – Lib. List – Shared File – Library – v roletovém okně Library vybrat …\analogdev, v rolet. Okně PartTypes vybrat AD-ADC80, tlačítko Delete 4.5 Ano, volbou Setup – Layer Definition – Layer Setup: volbou Elektrical Layer – Modify změnit počet, volbou Reassign přiřadit typ vrstvy a volbou Thickness nastavit tloušťku mědi a diel. konstantu pro danou vrstvu desky. Od globálního (Default) až po jednotlivé spoje (Net) definovat návrhová pravidla – tj. elektrické vlastnosti spojů a způsob routování Roleta Setup – Design Rules - … - Default – Clarence. V sekci Clarence kliknout na All. Otevře se editační okno, zapsat <13> a Roleta Setup – Design Rules. V okně Selected Layers vybrat Top a kliknout na , 4.6 Záznam, přímou (ze schematu na desku) a zpětnou (z desky do schematu) anotaci změn v zapojení K přímé komunikaci a přenosu dat mezi současně spuštěnými programy Buď souborem s konkrétním obsahem, nebo svým zástupcem K tvorbě výstupní dokumentace v PADS Logic, resp. v PADS Layout 5.1. Pracovní plocha, Řádek menu, Standartní nástrojová lišta a Stavový řádek Nástrojová lišta výběru objektů, Plovoucí informační okno a Plovoucí informační panel Setup – Preferences vyvolá dialogové okno se záložkami pro nastavení zákl.. parametrů (Global), parametrů kreslení (Design), výšky písma a tloušťky čar (Heights/Widths). Barevné prostředí se nastaví v dialog. okně Setup – Display Colors Setup – Preferences – Global, Cursor vybrat volbu Full scren,


237

5.2. Tvorbu neelektrických 2D objektů typu čára, oblouk, n-úhelník, kružnice a text, jejich uložení do knihovny, příp. načtení z knihovny. Ke sdružení jednotlivých objektů typu čára-čára, čára-text do jednoho celku, který se chová jako jeden objekt. Napřed funkcí Explode rozložit útvar na jednotlivé objekty, provést úpravu a funkcí Combine opět sloučit 5.3. Buď příkazem Copy, nebo kliknutím na ikonu ADD Part otevřít dialog. okno a z roletového seznamu použitých součástek ji vybrat Jeden základní a až tři alternativní Umožňuje realizovat spoj bez fyzického nakreslení Umožňuje zpřehlednit složitá schemata tím, že nahradí části schémat symboly ze kterých lze vytvořit blokové schéma Program automaticky obě části pojmenuje stejně -

Drafting – New Hierarchical Symbol

238


5.4. Part Types, CAE Decals, PCB Decal Schematická značka pro součástku v editoru schemat Pomocné a informační údaje o součástce, které nejsou nezbytně nutné pro vlastní tvorbu schémat File – Library – Part, vybrat Res 1/8W, v panelu Gates:

5.5. Clarence=izolační vzdálenosti, šířka spojů na DPS, Routing=pravidla routování pro autorouter HiSpeed=dynamické vlastnosti signálových spojů Jako součást netlistu nebo samostatně formou ASCII souboru volbou Tools – Export Rules to PCB Globální pro všechny spoje, Class pro skupiny spojů a Net pro jednotlivé spoje Minimálně dvě. Strana Top většinou jako stana pro montáž součástek (Component), strana Botom jako strana spojů (Routing) 5.6. k zaznamenávání změn v elektrickém zapojení, provedených při návrhu desky a jejich přenosu do schematu (a naopak) nástroje umožňující přímý přenos dat mezi programy, jež podporují tyto služby -


239

pro přenos návrhových pravidel a anotačních dat mezi oběma editory a autorouterem, pro přímé vkládání objektů vytvořených např. ve Wordu, Excelu apod. propojení se zdrojovou aplikací – s programem ve kterém byl vytvořen 5.7. Netlist, Statistická hlášení, rozpiska materiálu, výstupní dokumentace – tisk schémat Pomocí skriptů jak již dodaných s programem, tak nově vytvořených v BasicScript Editoru Všechny typy tiskáren, které obslouží systém Windows, včetně postskriptových, inkoustové plotry pracující s formáty HPGL a HGML a fotoplotry. Pokud není tiskárna ON-LINE lze nastavit „tisk do souboru“. 6.1. V horní části obsahuje systémová hlášení, v prostřední části umožňuje nastavení některých parametrů a v dolní části poskytuje grafickou informaci o měřítku zobrazení. Název spoje, počáteční a koncový bod (vývod součástky), šířka spoje a izolační mezery 1400 x 1400 mm 6.2. -

6.3. K cyklické záměně objektů vybíraných myší v oblastech, kde je obtížné určit přesně vybíraný objekt (překrývající se objekty) Viz kapitola 6.3. oddíl Funkce pro přesun objektů (Move)


240 Na současnou aktivaci funkce ECO -

6.4. Metrická = jednotky mm, Units = jednotky Mils (1/1000 inch), palcová = jednotky inch (1 inch = 25,4 mm) Ze strany, v rohu, z boku zalomením spoje, pod libovolným úhlem Volbu, zda bude objekt vytvořen jako nový (Create New), nebo použit již vytvořený (Create from File) 6.5. Jedná se o operaci, která je zásahem do Netlistu – změna vůči scheatu Ikonou AddPart z nástrojové lišty funkce ECO 6.6. Při tvorbě pevné měděné plochy program ignoruje případné spoje položené v oblasti budoucí plochy, při vylévání mědí program automaticky izoluje spoje, nebo je propojí s mědí, pokud je tato měď součástí stejné sítě. Je automaticky vytvářen ve všech vrstvách, může existovat pouze jeden, nelze jej kopírovat. Různě umístěné popisy v dokumentačních vrstvách pro potisk a pro osazovací výkres 6.7. Odměřit a ukázat nejmenší vzdálenost (mezeru) objekt – objekt, spoj – objekt, spoj - spoj roh, střed úsečky, střed kružnice, kružnice/oblouk, průsečík, libovolný bod. Umístění buď osa čáry, nebo vnější, event. vnitřní obrys Nelze vybrat vztažné body tak jako u ručního kótování, ale při kótování přímých a obloukových segmentů urychluje práci, protože potřebné parametry si program nastaví sám. 7.1. Design Rules – Routing – Lenght Minimalization


241

Disperse, manuální osazení součástek s danou polohou a jejich přilepení, vytvoření oblastí zákazu rozmisťování, seskupení do skupin (Unions), tvorba skupin (Build Unions), rozmístění skupin, rozmístění zbývajících součástek, optimalizace rozmisťování, odstranění chyb. -

7.2. Ne, pokud není modifikované pouzdro uloženo zpět do knihovny Umožňuje vytvořit propojky, kterými se obejde křížení spojů a tím zjednoduší obrazec plošných spojů -

7.3. Je to soubor hierarchicky řazených pravidel pro tvorbu spoje (šířka spoje, izolační mezera, preferovaný směr vedení spoje, dynamické vlastnosti atd.) -


242

Metodu minimalizace spojů, nastavení parametrů tvorby spojů a jejich prioritu, výběr vrstev povolených pro tvorbu spojů a povolený typ průchodů (Vias) -

7.4. Pokud je nutné vedení spoje ve více vrstvách Z vývodu jedné součástky spustit routování, kurzorem navést spoj do místa průchodu na opačnou stranu. V kontextovém menu vybrat Layer, tím vytvořit průchod (Via) a pak spoj dokončit. -

7.5. Kontroluje dodržení návrhových parametrů, viz kap. 7.5. odstavec 3 Podle nastavení v setup: síť – síť, spoj – ostatní objekty, vzdálenost vrtaných otvorů, šířka spojů, dodržení vzdálenosti mezi součástkami, vzdálenost objektů od obrysu desky Kontroluje desku z hlediska vyrobitelnosti – viz kapitola 7.5. polsední odstavec 7.6. -


243

Při načtení *.eco souboru editorem schémat je automaticky přidán další list výkresu, na kterém je součástka umístěna. Propojení na původní schéma je přes OfFPage. Úprava schematu do konečné podoby se musí provést manuálně. Načtení souboru *.eco fcí File – Import nebo přes OLE napojení schematu na desku, spuštěného z prostředí PADS Logic (povel Synchronize v dialog. okně OLE napojení) 7.7. BackGround: automatické routování na pozadí ForeGround: automatické routování, BlazeRoutr je spuštěn jako samostatný program Launch PADS Router only: spustí PADS Router, načte desku která má být routována, ale nespustí se. Spouští se následně přímo s autoroutem. Umožňuje zasáhnout do strategie routování. 8.1. Push – shove (odsouvání spojů) a ripup – reroute (odstranění překážejících spojů) Z menu View, pomocí ikon pro ovládání zobrazení, prostředním tlačítkem myši 8.2. Tvoří alternativní zobrazovací plochu inteligentně se měnící podle povahy práce. Pokud není vybrán žádný objekt, chová se jako lupa. 9. BluePrint pomáhá rychle vytvořit kompletní PCB dokumentaci importováním PCB CAD dat a použitím těchto dat k automatické tvorbě PCB dokumentace. 9.2.1 Vyberte paletu nástrojů výrobního výkresu “Fabrication Drawing”. Přetažením kreslícího elementu Drill Pattern vložte na výkresový list vrtací výkres. Dvojklikem na obrysu vrtacího výkresu zobrazte dialogový box a od-škrtněte položku “Lock Scale”. Toto umožní interaktivní změnu velikostí vrtacího vzoru. Potrzením OK zavřete dialogový box. Zvětšení vrtacího výkresu lze nyní provést chycením jeho uzlových bodů a tažením. Volbou ikony FIT SELECTION vybraný vrtací výkres do maximální plochy.

z navigační palety nástrojů zvětšíte

9.2.3 Klepněte levým tlačítkem myši na části LAYER STACKUP v paletě nástrojů výrobní dokumentace - objeví se dialog seznamu vrstev DPS. V pravé části okna vyberte

244


požadovanou šablonu. Klikněte na tlačítko OK na dialogu LAYER STACKUP. BluePrint sloučí CAD data s grafickou šablonou a vytvoří přesný detail náhledu vrstev. 9.2.5 Vložte vrtací výkres způsobem popsaným dříve. Proveďte kótování obrysu desky kliknutím na ikonu AUTO DIMENSION z palety nástrojů DRAFTING. Pohybem kurzoru přes hranu obrysu vrtacího výkresu by mělo dojít k jeho vysvícení. Klikem levého tlačítka myši, držením a táhnutím kurzoru od obrysu dojde k vytvoření kót. Uvolněním levého tlačítka myši bude výsledná kóta umístěna. Změňte velikosti okótovaného vrtacího výkresu tažením za uzlové body. Jelikož je vrtací výkres odvozený od PCB měřítka, nedojde ke změně kót se změnou velikosti obrysu. Tažením a puštěním ikony TRIANGLE AUTO SHAPE z části COMMON ELEMENTS nakreslete trojúhelník. Okótujte takto nakreslený objekt pomocí nástroje AUTO DIMENSION. Proveďte změnu velikosti trojúhelníku, rotaci a přesun. Asociativnost kót zajistí, že se kóty nastaví a mění na základě změn rozměrů trojúhelníku. 9.2.6 Postupy jsou popsány jako řešené příklady v kapitolách 9.1 až 9.2.6. a jako dodatky neřešených příkladů tamtéž. 9.3 Přeneste ikonu Callout z palety nástrojů Common Elements a umístěte terminátor na konektorech dle obrázku. Dvojklikem na Calloutu editujte nastavení vlastností, použijte záložku Link k nastavení vlastností propojení. Změňte rozbalovací menu z Nothing na Detail, klikněte na detail zkosení konektorů (Finger Chamfer Detail). Klikněte OK. Přepnutím na záložku Preview si můžete zkontrolovat náhled výkresu a kliknutím na Callout link si můžete prohlédnout propojené detaily v samostatném okně. Změňte zpět editační pohled (Edit Tab View) 9.4.2 Vlastní import provedete z hlavního menu File – Import – DXF … a v dialogu nejděte DXF soubor “Demo Files/Imported Files/DXF Files/Auxilary Face Plate – SideView.dxf”. -


245

Importujte daný soubor, tento soubor se stane viditelným v úkolovém poli importů. Přetáhněte teno soubor nalevo od osazovacího výkresu horní strany DPS. K výběru všech původních DXF čar v dané oblasti použite funkci GROUP z palety nástrojů DRAFTING skupiny.

. Celá položka DXF je nyní konvertována do BluePrint

9.5.2 Zvolte paletu nástrojů Common Elements a táhnutím přeneste Text Box do oblasti výkresu. V textovém poli napište požadovaný text, který bude mít odkaz na www stránku. Vyberte daný text a kontextovým menu pr. tl. myši zvolte Hyperlink. Vyberte URL ikonu a vepište požadovaný odkaz na www stránku. V položce Tooltip zadejte kontextový text, který bude viditelný při ponechání myši deší dobu nad aktivním odkazem. 9.5.4 Proveďte import souboru BluePrint Demo Rev 2 ASCII. Když se objeví dialog autoupdate, můžete kontrolovat která PCB data byla aktualizována a která zústala původní. 9.5.7 Z hlavního menu zvolte File – Open a nejděte výstupní balík dokumentace BluePrint Demo New.bpd. Z File Menu zvolte “Publish to Web…” Pro umístění výstupních souborů vytvořte nový adresář. Proběhne export. Vě vámi zadaném adresáři dvojitým poklepáním na souboru BluePrint Demo.html se otevře prohlížeč internetu (např. MS Internet Explorer). Nyní lze prohlížet přes Internet Explorer jednotlivé položky dokumentace.

Počítačové návrhové systémy

Recommend Documents