Создание списка соединений схемы

 

Последним этапом работы в редакторе P-CAD Schematic является создание текстового файла списка элементов и соединений (.net), который далее будет являться входной информацией для редактора печатных плат P-CAD PCB. Для извлечения списка соединений:

- выберите команду Utils/Generate Netlist;

- в области Netlist Format открывшегося диалогового окна (рис.45) выберите формат записи файла списка соединений P-CAD ASCII;

- имя файла списка соединений предлагается по умолчанию, в случае необходимости его изменения нажмите на кнопку Netlist Filename и задайте новое имя.

 

 

Рисунок 64- выбор формата списка соединений

 

Контрольные вопросы:

1 Назначение шин, работа с шинами.

2 Работа с несколькими листами в пакете P-CAD.

3 Автоматическое выравнивание элементов.

4 Создание электрических связей между листами.

5 Создание структурных модулей.

6 Верификация электрической схемы.

7 Автоматическое создание отчетов - спецификаций.

8 Вывод схемы на печать.

Лабораторная работа №7

СОЗДАНИЕ КОНСТРУКТИВА ПП, УПАКОВКА ДАННЫХ И РАЗМЕЩЕНИЕ РЭК НА ПП

Цель работы: Разработать начальную топологию печатной платы.

Задание на лабораторную работу:

 

1 создать конструктив печатной платы;

2 упаковать РЭК на ПП с подключенными соединителями (связями);

3 разместить РЭК на печатной плате;

4 оптимизировать связи между РЭК;

5 сохранить начальную топологию ПП как файл с расширением.pcb

6 (проект.pcb).

 

Теоретический обзор

Для разработки топологии необходимо загрузить графический редактор

PCB и выполнить следующие действия:

1 Установить метрическую систему единиц: Options/Configure – Units: mm.

2 Установить шаг координатной сетки: 10 (если размер ПП кратный 10).

3 Установить привязку к сетке View/Snap to Grid.

4 Начертить контур ПП толщиной 0,2 мм в слое Board с помощью команды Place Line. Контур ПП должен представлять собой замкнутую линию. При отсутствии требований размер ПП выбирается необходимым и достаточным для размещения всех компонентов и проводников (с учетом зазоров). При размещении нужно располагать РЭК так, чтобы оставалось место для проводников, но не было впоследствии пустого места на ПП (т.е. необходимо экономить место на плате).

5 Подключить библиотеки с помощью команды Library/Setup.

6 При упаковке РЭК размещаются в шаге сетки, поэтому разумнее уменьшить шаг сетки (например: 2,5мм), чтобы корпуса занимали меньше места в рабочем пространстве. Упаковка РЭК в корпуса и подключение соединений производится командой Utils/Load Netlist, где необходимо выбрать свой файл списка соединений, установив формат P-CAD ASCII. Все флажки рекомендуется отключить.

 

 

Рисунок 65 - Загрузка списка соединений в топологию

 

Все РЭК размещаются над конструктивом ПП, и если конструктив находится вверху рабочего пространства, то появится сообщение об ошибке. В этом случае нужно либо сместить конструктив вниз, либо изменить размер рабочего пространства (Workspace Size) с помощью команды Options/Configure.

7 Размещение компонентов на плате. При выполнении лабораторных работ рекомендуется размещать компоненты в верхнем слое платы. Задача размещения РЭК на ПП заключается в том, чтобы будущие печатные проводники были наиболее короткими (для лучшего прохождения сигнала), и количество ПО было минимальным. Для этого компоненты с общими связями располагают рядом, с учетом количества общих связей. Сначала размещают крупные элементы (МС, трансформаторы, разъемы и др.), а затем мелкие (конденсаторы, резисторы и др.). Размещение РЭК определяет результаты трассировки, поэтому рекомендуется тщательно изучить связи и в соответствии с этим сделать оптимальное размещение. Для удобства используется команда Edit/Nets, где сначала надо выделить связи, затем произвести какое-либо действие над ними.

 

 

Рисунок 66 - Параметры электрических связей

 

Описание кнопок в окне Edit/Nets: Show Conns - показать, Hide Conns - скрыть, Highlight - подсветка, Unhighlight - убрать подсветку, Select - выделить; Set All Nets - выбрать все (связи из списка), Clear All Nets - снять выделение (связей в списке), выбор отдельных связей производится непосредственно в списке (стандартно для Windows). PCAD позволяет задавать индивидуальный цвет для каждой цепи.

При этом такие элементы как контактные площадки, переходные отверстия и участки металлизации, подсоединенные к этой цепи, приобретут цвет, указанный для цепи. При необходимости, всегда можно перейти на «общий» цвет, указанный в настройках отображения. Существует возможность автоматического размещения (в SPECCTRA), но оно абсолютно непригодно. На практике всегда размещение производят вручную. Фильтрующие емкости (по питанию) необходимо устанавливать как можно ближе к микросхемам, при этом длины цепей идущие от выводов МС к конденсатору должны быть минимальны. Для размещения РЭК используют следующие действия: перетаскивание с помощью мыши, разворот объекта (клавиша «R»), перенос компонента на другую сторону платы (клавиша «F»). Рекомендуемые зазоры: между элементами – 1,25 мм, от края платы – 5мм. В P-CAD существует возможность интерактивной расстановки компонентов посредством системы VPA. В версии 2002 система VPA (Visual Placement Area – визуализация расстановки компонентов) еще больше объединилась с оболочкой PCB и позволяет проводить интерактивную расстановку компонентов непосредственно на рабочем поле PCB. VPA отображает допустимую зону размещения компонента, которая определяется установленными взаимными зазорами, длинами цепей и высотой компонента. VPA отслеживает физические (Physical) и электрические (Electrical) значения атрибутов, а так же комнаты (Room). Для каждого типа правил возможно указать собственный цвет допустимой территории размещения. После предварительного размещения надо сохранить файл в формате данных ASCII.

8 Оптимизация электрических связей. Данная операция проводится перед началом трассировки соединений с целью минимизации общей длины физических связей между РЭК и минимизации плотности связей. Предварительно необходимо нажать кнопку Record ECOs на панели инструментов и включить видимость всех связей посредством команды Edit/Nets. Выбрать команду Utils/Optimize Nets и установить следующие параметры.

 

 

Рисунок 67 - Параметры оптимизации электрических связей

 

После нажатия кнопки ОК появится сообщение о том, что данная операция необратима, и запрос о продолжении; после утвердительного ответа начнется процесс минимизации. Когда программа выполнит работу (появится надпись «Net Optimizate Complite») необходимо зафиксировать для отчета (курсового проекта) следующие данные расположенные в зоне Cumulative Status: число переставленных вентилей - Numbers of gates Swapped, число переставленных выводов - Numbers of pins Swapped, общая длина цепей до оптимизации - All net total length before, общая длина цепей после оптимизации - All net total length after, относительное изменение общей длины цепей после оптимизации - All net total length changed. Затем закрыть окно с результатами. Далее сохранить файл под другим (!) именем; в конце сохранения откроется окно, в котором с помощью кнопки ECO Filename надо задать имя файла изменений (с расширением.eco) и нажать кнопку Append ECOs to File. Теперь необходимо внести изменения в схему. Для этого надо открыть схему. Выбрать команду Utils/Import ECOs, выбрать файл изменений с помощью кнопки ECO Filename и нажать кнопку ОК. Изменения вносятся в схему только при полном соответствии sch-файла pcb-файлу до изменений (по типам РЭК и связям). При возникновении ошибок надо проверить pcb-файл (начальный файл, без оптимизации связей) на соответствие со схемой, используя команду Utils/Compare Netlist. В окне Netlist Compare посредством кнопки Netlist Filename указать путь к файлу списка цепей (с расширением.net), а в зоне Attributes выделить категории Component и Net и, нажав кнопку >> переместить их в окно Compare.

При наличии ошибок, выводится сообщение об ошибке и предлагается их просмотр, нажатие кнопки «Да» выводит отчет об ошибках, которые необходимо исправить. После исправления ошибок надо сделать проверку снова. Сообщение «Nets are identical» говорит о соответствии списка в файлах.pcb и.sch. После этого надо провести оптимизацию заново.

При корректном внесении изменений в схему появится сообщение: Importing ECO file completes successfully. После внесения изменений надо сохранить файл.sch (рекомендуется с новым именем). Как правило, на данном этапе файл.sch приходится редактировать, т.к. после внесения изменений на схеме появляется множество портов, которые затрудняют чтение схемы, а также надписи и порты могут быть наложены друг на друга.

 

Контрольные вопросы:

1 Что включает топология ПП?

2 В какой подпрограмме разрабатывается топология?

3 Для чего необходим список соединений?

4 Какие команды используются для размещения РЭК?

5 Для чего нужна оптимизация электрических связей?

 

 

Лабораторная работа №8