7. Автоматизация проектирования

Система автоматизированного проектирования ПП представляет собой сложный комплекс программ, применяемый для автоматизации проектирования и подготовки производства ПП, начиная с прорисовки электрической принципиальной схемы, размещения ЭРИ, ПМК и других этапов, трассировки соединений и заканчивая выводом на печать конструкторской и технологической документации на ПП и разработкой управляющих файлов для сверлильно-фрезерных станков, фотоплоттеров, фотокоординатографов. Таким образом, САПР ПП представляют собой сквозные системы проектирования.

Общие сведения о DIPTrace

Это современная система сквозного проектирования, которая включает в себя:

- Редактор плат - проектирование плат с помощью мощного автотрассировщика, удобной ручной трассировки и системы позиционирования компонентов.

- Редактор схем - проектирование схем с поддержкой иерархии и неограниченного количества листов. Экспорт в редактор плат, список сетей (netlist) или симулятор.

- Редакторы компонентов и корпусов - позволяют создавать свои библиотеки.

- Стандартные библиотеки - содержат более 100 000 компонентов.

- 3D предпросмотр - позволяет просматривать трехмерную модель платы. С программой поставляются более 2.5 тыс. 3D-моделей корпусов.

- Импорт/Экспорт - система может импортировать схемы, платы и библиотеки из P-CAD, PADS и других популярных программ. Экспорт в P-CAD, Gerber и другие форматы позволит подготовить платы для любого производства.

- Русский интерфейс, справка, учебник и форматки - позволят быстро изучить и эффективно пользоваться программой.

DipTrace 2011 содержит следующие функции:

- Интуитивно-понятный пользовательский интерфейс

- Многоуровневая иерархия и поддержка многолистовых схем позволяет быстро и эффективно разрабатывать сложные принципиальные схемы. Преобразование схемы в плату, обновление проекта из измененной схемы и обратная аннотация производятся одним кликом. Все объекты подсвечиваются при работе. Учебник содержит пошаговые рекомендации и проведет Вас через все этапы создания платы.

- Функции "Упорядочивание", "Позиционирование по списку" и "Автоматическая расстановка компонентов" помогут Вам легко и быстро оптимизировать расположение компонентов и размеры платы.

- Эффективные возможности трассировки

- Современный бессеточный автотрассировщик способен качественно и быстро разводить как сложные многослойные платы с разными типами компонентов, так и простые двухслойные проекты. Сеточный трассировщик может использоваться на простых однослойных платах c перемычками. Поддержка Specctra DSN/SES позволяет использовать внешние трассировщики. Развитые средства ручной трассировки дают возможность быстро и эффективно проектировать нестандартные платы. Размеры плат не ограничены.

- Всесторонняя проверка проекта

- Широкие возможности проверки проекта на различных этапах создания позволяют выявить ошибки до отправки файлов производителю. Проверка включает следующие этапы: автоматизированная проверка новых компонентов в библиотеках, выявляющая возможные признаки ошибок и минимизирующая "человеческий фактор"; проверка допустимости соединений в схеме (ERC); проверка зазоров, размерностей и различных признаков ошибок на плате (DRC); проверка целостности соединений на плате; сравнение со схемой. Ошибки выводятся в виде списка и отображаются в проекте, возможно их исправление "на лету" с перезапуском проверки.

- 3D предпросмотр платы

- Функция трехмерного предпросмотра моделирует внешний вид конечного изделия, дает возможность выявить недостатки компоновки до передачи в производство. Благодаря аппаратному ускорению графики возможно поворачивать и масштабировать модель устройства в реальном времени. С программой поставляются более 2.5 тыс 3D-моделей корпусов.

- Моделирование схемы

- Экспорт принципиальной схемы в формате Spice-нетлист (. cir) даст возможность промоделировать Ваше устройство в программе LT Spice или любом другом внешнем симуляторе.

- Импорт / Экспорт

- Функции импорта и экспорта позволяют Вам работать с принципиальными схемами, платами и библиотеками в форматах других EDA и CAD-приложений: DXF, P-CAD, PADS, OrCAD и Eagle, а также работать с нетлистами: Accel, Allegro, Mentor, PADS, P-CAD, OrCAD, Protel 2.0 и Tango.

- Создание файлов для производства

- В DipTrace Вы можете получить все необходимые для производства файлы (Gerber RS-274X, Excellon N/C Drill, DXF). Векторизация позволяет экспортировать в Gerber-формат TrueType шрифты и растровые изображения.

- Создание собственных библиотек

- Удобные средства разработки компонентов и корпусов с автоматическим расположением и нумерацией выводов по заданным правилам позволяют за считанные минуты создавать компоненты любых размеров и сложности.

Общие сведения о системе проектирования P-CAD:

P-CAD 2006 - сквозная система разработки электронных устройств на базе печатных плат.

P-CAD, позволяет провести сквозной цикл проектирования, включая:

- Ввод проекта в виде многостраничных принципиальных схем;

- Верификацию принципиальных схем и задание правил проектирования;

- Цифро-аналоговое моделирование;

- Расстановку компонентов в интерактивном режиме;

- Трассировку печатных проводников в интерактивном и автоматическом режимах;

- Верификацию топологии и анализ целостности сигналов;

- Предпроизводственную подготовку печатных плат.

Принципиальная схема может содержать неограниченное количество страниц, иерархическая организация принципиальной схемы может упростить использование повторяющихся фрагментов схемы.

Принципиальную схему можно проверить на соблюдение более чем 50 правил, разбитых на 9 групп. Ошибки помечаются на принципиальной схеме специальными маркерами, что значительно упрощает верификацию схемы.

Модуль цифро-аналогового моделирования Mixed-mode Circuit Simulator выполняет следующие типы анализов цепей проекта: по переменному и постоянному токам (до двух источников одновременно), анализ переходных процессов, шумовой, с вариациями параметров (до двух одновременно), температур и многое другое.

Интерактивная трассировка выполняется с учетом заложенных правил проектирования, что позволяет "огибать препятствия", а при необходимости "расталкивать" ранее проложенные проводники с возможностью перемещения переходных отверстий.

Автоматическая разводка выполняется в топологическом трассировщике Situs, который поставляется как часть DXP Bonus Technologies. Situs позволяет создавать собственные стратегии трассировки за счет формирования последовательности выполняемых этапов, а также указания степени минимизации количества переходных отверстий. При желании, можно передать информацию во внешний автотрассировщик SPECCTRA, где предусмотрен встроенный двунаправленный интерфейс с возможностью формирования DO - файла с помощью специального "мастера".

Верификация топологии выполняется с контролем более 50 правил, сгруппированных в 14 разделов, что позволяет четко проконтролировать их соблюдение. Модуль Signal Integrity служит для проверки спроектированной топологии на наличие перекрестных искажений и отображения результатов в удобном графическом виде. В этом модуле можно рассчитать параметры печатных проводников и провести моделирование отражений от несогласованных нагрузок и, при необходимости, подобрать нужную цепь согласования.

В комплект поставки P-CAD входит CAM-система CAMtastic, поставляемая как часть DXP Bonus Technologies, которая позволяет провести предпроизводственную подготовку печатной платы: проверить топологию на технологичность (18 различных анализов с возможностью исправления), подготовить многоместные шаблоны и передать информацию на производство в виде управляющих файлов для фотоплоттеров, сверлильных и фрезерных станков.

Кроме того, можно передать информацию в системы трехмерного проектирования для разработки корпуса устройства или компоновки нескольких печатных плат. Для этого можно использовать универсальный IDF-формат, а использование DXF-формата позволяет передавать информацию в "чертежные" системы AutoCAD.

Результат работы:

В ходе работы с редакторами входящих в состав P-CAD были использованы библиотеки элементов созданные специально для этого проекта. На их основе был разработан чертеж печатной платы.