3.3 Состав и возможности системы p-cad 2002

Система P-CAD 2002 представляет собой интегрированный пакет программ, предназначенный для проектирования многослойных печатных плат (ПП) радиоэлектронных средств (РЭС) [1, 2]. Она адаптирована к операционной среде Windows и использует все настройки и возможности последней.

Н а рис. 3.1 показаны основные программные модули P-CAD 2002.

Рассмотрим более детально назначение и возможности основных программ P-CAD 2002.

• P -CAD Schematic¹ - графический редактор электрических схем. Он предназначен для разработки схем электрических принципиальных (файлы с расширением .sch) и может применяться для создания условных графически) обозначений (УГО) отдельных ЭРЭ. Редактор имеет систему всплывающих меню в стиле Windows, а наиболее часто при­меняемым командам назначены пиктограммы.

• P -CAD PCB (printed circuit board – печатная плата схемы) - графиче­ский редактор ПП, предназначенный для конструкторско-технологиче­ского проектирования ПП. Он позволяет задавать размеры ПП, ширину проводников, величину зазоров, размеры и расположение контактных площадок, диаметры переходных отверстий (ПО), задавать экранные слои, маркировку, раз­мещение ЭРЭ, выполнять диалоговую трассировку проводников и форми­рование управляющих файлов для технологического оборудования.

Редактор P-CAD РСВ может запускаться автономно и позволяет раз­мес­тить модули на выбранном монтажно-коммутационном поле и проводить ручную, полуавтоматическую и автоматическую трасси­ровку проводников с помощью вы­зываемого из управляющей оболочки P-CAD РСВ модуля-автотрассировщика P-CAD Autorouters.

Если P-CAD РСВ вызывается из редактора P-CAD Schematic, то предвари­тельно автоматически составляется список соедине­ний схемы, и на поле ПП переносятся изображения корпусов компо­нентов с указанием линий электрических; соединений между их выводами. Эта операция называется упаковкой схемы на печатную плату. Затем вычерчивается контур ПП, на нем размещаются компо­ненты и, наконец, производится трассировка проводников. Инфор­мацию об особенностях трассировки отдельных цепей можно с помо­щью стандартных атрибутов ввести на этапах создания принципиаль­ной схемы или ПП.

Модуль P-CAD Autorouters включает два автотрассировщика:

• Трассировщик Quick Route относится к трассировщикам лабиринтного типа. Он предназначен для проектирования рисунка ПП не очень сложных электрических схем.

• Бессеточный трассировщик Shape Based Router, предназначен для проектирования многослой­ных ПП с высокой плотностью расположения ЭРЭ и числом сигнальных слоев до 32. Он особенно эффективен при поверхностном монтаже корпусов элементов, выполненных в различных системах координат. Имеется возможность размещения проводников под различными углами на разных слоях платы, оптимизации их длины и числа переходных отверстий.

Кроме того, из про­граммы P-CAD РСВ или автономно из среды Windows может быть осуществлен вызов SPECCTRA - программа ручного, полуавтоматического и автомати­ческого размещения ЭРЭ и трассировки проводников для ПП большой сложности с числом слоев до 256, разработанная фирмой Cadence.

В программе SPECCTRA используется так называемая бессеточная Shape-Based - технология трассировки, позволяющая повысить эффективность трассировки ПП высокой степени сложности с высокой плотностью размещения ЭРЭ, а также обеспе­чивающая трассировку одной и той же цепи трассами различной ширины. Программа SPECCTRA имеет модуль AutoPlace, предназначенный для автоматического размещения компонентов на ПП. Информация о ПП в SPECCTRA передается через редактор РСВ.

Применение шрифтов True Type позволяет использовать на схеме и ПП надписи на русском языке.

• P -CAD Library Executive - менеджер (администратор) библиотек, осуществляющий ведение и контроль библиотек ЭРЭ. Интегрированные библиотеки P-CAD содержат как графическую информацию о символах² и корпусах ЭРЭ, так и текстовую информа­цию (число секций в корпусе ЭРЭ, номера и имена выводов, коды логической эквивалентности выводов и т.д.).

В интегрированной библиотеке каждому символу могут быть сопоставлены несколько вариантов корпусов. Библиотеки легко пополняются с помощью графических редакторов, а упаковочная информация о цоколевке ЭРЭ, логической эквивалентности выводов и т.п. координируется администратором библиотек. Вся текстовая информация об упаковке ЭРЭ и их атрибутах заносится в две таблицы, удобные для просмотра и редактирования. Тем самым исключаются ошибки несогласованного ввода этой информации. Библиотеки всех предыдущих версий P-CAD через текстовый формат PDIF переносятся в P-CAD 2002 и затем объединяются в интегрированные библиотеки.

Имеются мастера создания символов и корпусов компонентов по всевозможным атрибутам.

Программа P-CAD Library Executive имеет встроенные модули:

• P -CAD Symbol Editor - редактор для создания и редактирования символов элементов схем электрических принципиальных.

В поставляемых вместе с системой P-CAD библиотеках зарубежных цифровых ИМС имеются три варианта графики:

• Normа1 - нормальный (в стандарте США),

• DeMorgan - обозначение логических функций,

• IEEE – в стандарте Института инженеров по электротехнике (наиболее близкий к российским стандартам).

• P attern Editor - редактор для создания и редактиро­вания посадочных мест и корпусов электрорадиоэлементов (ЭРЭ) на ПП.

Модуль имеет средства просмотра библиотечных файлов, поиска компонентов, символов и корпусов компонентов по всем возможным атрибутам.

• I nterPlace PCS - интерактивное средство размещения ЭРЭ и задания правил проектирования в более удобной форме³.

Размещение ЭРЭ выполняется с учетом имеющихся технологических требований. ЭРЭ могут быть объединены в физические или логические группы и размещены на плате, выровнены, перемещены или повернуты.

• S ignal Integrity - программа анализа электрических парамет­ров и паразитных эффектов в печатной плате.

Информация получается непосредственно из редактора топологии. Возможен расчет сопротивлений и длины проводников, поиск индуктивно связанных проводников, моделирование отражений от несогласованной нагрузки, анализ перекрестных искажений в двух вариантах.

• R elay - упрощенный графический редактор ПП, предназначенный для коллективной работы над проектом.

Relay является аналогом графического редактора P-CAD PCB с ограниченными возможностями. По окончании разработки ПП с его помощью можно просмотреть и проконтролировать соблюдение технологических норм, выполнить предварительное размещение компонентов, задать информацию о ширине ряда цепей и допустимых зазорах и передать эти данные конструкторам.

С помощью Relay печатные платы можно просматривать, вручную редактировать и выполнять вывод на принтеры и плоттеры. Нельзя создавать управляющие файлы фотоплоттеров и станков с ЧПУ, трассировать проводники в интерактивном и автоматическом режимах, создавать слои металлизации, выполнять корректировку проектов ECO и ряд других операций.

Relay не только средство просмотра ПП. С его помощью разработчик схем может выполнить расстановку компонентов на ПП, задать наиболее существенные атрибуты, которые будут использованы при автотрассировке (например, допустимые зазоры), и проложить наиболее критичные трассы. Затем эти результаты передаются конструктору для завершения разработки печатной платы с помощью PCB. Кроме того, с помощью Relay выполняется контроль технологических норм DRC и запускаются вспомогательные утилиты, образующие интерфейс DBX.

• Утилиты DBX (Data Base Exchange) совершают перенумерацию ЭРЭ, со­здают отчёты в требуемом формате, автоматически создают ЭРЭ, выводы которых расположены на окружности или образуют массив, рассчитывают паразитные параметры ПП и т.п.

• Document Toolbox - дополнительная опция P-CAD РСВ и P-CAD Schematic для размещения на чертежах схем или ПП различных диаграмм и таблиц, составления различных списков и отчетов, которое динамически обновляются, таблиц сверловки, данных о структуре платы, технологической учетной информации, размещения на чер­тежах схем списков соединений, выводов подключения питания и другой текстовой информации. Программа предназначена для расши­рения возможностей выпуска технической документации без использования чертежных программ типа AutoCAD. Document Toolbox позволяет автоматизировать создание конструкторской документации, необходимой для производства проектируемых ПП.

• CAMtastic! – так как графический редактор P-CAD PCB создает управляющие Gerber-файлы⁴ не всегда корректно, их доработка выполняется с помощью специальной программы CAMtastic!, поставляемой бесплатно вместе с P-CAD PCB (это может быть выполнено и с помощью других программ, например CAM350).