Разработка программного обеспечения
Введение.
Темой предлагаемого дипломного проекта является разработка
программного обеспечения для передачи результатов проектирования по СМП ПП
на разработку конструкционных решений деталей и остнастки.
В проекте предлагается программное обеспечение p-flex, разработанное
для интеграции пакетов PCAD и T-FLEX для СМП.
Одним из недостатков PCAD-a является то, что он представляет лишь
плоский (двухмерный) вид ПП. Для разработчиков детелей остнастки зачастую
бывает необходимо знать объемные размеры ПП, т.к. от них напрямую зависят
конфигурация и габариты проектируемого изделия. Разработанное программное
обеспечение значительно облегчает контроль соответствия размеров, т.к. она
полностью автоматизирует процесс передачи габаритов ПП (с учетом высоты!!!
т.е. в трехмерном виде) из системы PCAD прямо в систему разработки деталей
остнастки -- T-FLEX. Разработчику нужно лишь вставить фрагмент,
изображающий плату, предварительно подготовленный разработанной программой
p-flex, прямо в свой сборочный чертеж T-FLEXа на предназначенное ей место и
визуально проконтролировать соответствие размеров. Заметим, что
использование предлагаемого ПО освобождает разработчика деталей остнастки
от использования PCAD (тогда, как раньше ему приходилось вручную
анализировать ПП в PCADе и исходя из ее размеров строить свою работу).
Помимо передачи габаритных параметров между системами, предлагаемое
ПО помогает осуществлять контроль по КД, т.к. способна, по стандартному pdf-
файлу системы PCAD, создать полный перечень элементов, содержащихся на ПП,
по необходимой форме и поместить его в файл .dbf в виде базы данных.
Электронный вид и форма перечня элементов позволяют легко использовать его
для формирования текстовой конструкторской документации.
Кроме своего главного назначения разработанное ПО помогает
продемонстрировать возможности системы T-FLEX как параметрической системы
проектирования нового поколения, и показать ее преимущеста в сравнении с
AutoCADом.
Краткое описание маршрута проектирования ПП.
Ниже предлагается описание сквозного маршрута проектирования
печатных плат (СМП ПП) от схемы электрической принципиальной до выхода
на технологическое оборудование с использованием системы PCAD4.5 :
структура маршрута и программное обеспечение.
Дается основная последовательность действий пользователя в процессе
сквозного проектирования РЭУ для двуслойных и многослойных субблоков
с двухсторонней установкой элементов штырьевых и планарных.
Отметим, что в СМП ПП не рассматриваются задачи, связанные с
логическим моделированием принципиальных электрических схем.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
1.1 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ сквозного маршрута проектирования
ПП.
Программное обеспечение сквозного маршрута проектирования печатных
плат (ПО СМП ПП) является интегрированным набором проблемно
ориентированных программных пакетов, работающих в интерактивном
режиме. Средства системы PCAD (предполагается возможность использования
пакетов от версии 4.5) позволяют проектировать принципиальные
электрические схемы, двуслойные и многослойные печатные платы.
Программные средства, включенные в маршрут, позволяют получать, по
информации спроектированной в системе PCAD, конструкторскую документацию
(система «Восток» - для текстовой и PCAD - для графической),
подготавливать и контролировать входную информацию для пакета программ
выхода на технологическое оборудование (пакет программирования управляющей
информации для маршрута).
Наличие большого числа взаимосвязанных пакетов и их баз данных
обеспечивает сквозное проектирование РЭУ.
Результаты проектирования ПП можно передать в T-Flex CAD, полностью
параметрическую (в отличии от других) систему проектирования для дальнейшей
разработки деталей и остнастки, выработки конструкционных решений, а также
контроля на соответсвие габаритов ПП и элементов конструкции.
ПО СМП ПП состоит из нескольких пакетов программ и их баз данных
связанных в единую базу данных проектируемого изделия, что позволяет свести
к минимому ввод исходной информации и избежать повторного задания
параметров проекта, тем самым сокращает количество возможных ошибок
при вводе исходных данных, время проектирования изделия и его
стоимость, обеспечивает качество разработок.
Программное обеспечение сквозного маршрута проектирования ПП
функционирует в среде MS-DOS на персональных компьютерах IBM PC/AT или
PC/XT, с объемом памяти 640кб, а также на других ПЭВМ, полностью
совместимых с указанными.
Для работы системы требуются:
- 10 мбт дисковой памяти на винчестере
- устройство ввода типа «мышь».
Программное обеспечение системы позволяет проектировать ПП со
следующими характеристиками и параметрами:
. установка корпусов на плате - двусторонняя и односторонняя
. тип устанавливаемых корпусов - штырьевые и планарные
. размер платы - не более 500х500 мм (60х60 дюймов)
. разрешающая способность ширины проводников и расстояний
- 0.025 мм (0.001дюйма)
. количество компонентов - не более 500
. различных компонентов - не более 400
. количество цепей в электрической схеме - не более 1000
. общее количество контактов:
всех корпусов и отверстий - не более 32000
число проводниковых слоев - не более 50.
1.2 СОСТАВ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ сквозного маршрута
проектирования ПП..
В состав ПО СМП ПП входят: пакет программ системы PCAD (версия
4.5), пакет программ «Восток», пакет программ подготовки и контроля
выхода на технологическое оборудование и программы подготовки информации
для КД и ТД на изготовление изделия, и средства сопряжения всех
перечисленных пакетов для автоматизированной передачи информации о
проектируемом изделии между ними (одним из них является преедлагаемый пакет
p-flex для связи PCAD ( T-FLEX).
Пакет программ системы PCAD содержит в своем составе три
графических редактора PCCAPS, PCPLACE и PCCARDS и набор утилит и программ,
выполняющих служебные функции.
Помимо стандартных программ PCAD версии 4.5 в состав ПО включен
пакет программ, разработанных в НИИА для обеспечения выхода на
технологическое оборудование, применяемое в НИИА. Разработанный пакет
включает в себя программы корректировки, контроля, прорисовок топологии и
формирования управляющей информации для технологических установок.
ТАБЛИЦА 1.
------T---------T---------------------T-------T---------T--------¬
¦ N ¦ Название¦ Назначение ¦Входные¦ Выходные¦ Входит ¦
¦ п/п¦программы¦ программы ¦ файлы ¦ файлы ¦ в пакет¦
+-----+---------+---------------------+-------+---------+--------+
¦ 1. ¦ PCCAPS ¦ Графический редактор¦ *.SCH ¦ *.SCH ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦для создания и редак-¦ *.CMD ¦ *.CMD ¦ ¦
¦ ¦ ¦тирования описания ¦ *.SYM ¦ *.CM$ ¦ ¦
¦ ¦ ¦эл.пр.схем и УГОэл-ов¦ ¦ *.SYM ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ *.PLT ¦ ¦
¦ 2. ¦ PCNODES ¦ Формирует список ¦ *.SCH ¦ *.NLT ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦цепей в специальном ¦ *.PCB ¦ *.PNL ¦ ¦
¦ ¦ ¦формате программ. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 3. ¦ PCLINK ¦ Объединяет в один ¦ *.NLT ¦ *.XNL ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦список цепей несколько ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦связанных двоичных ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦файлов, полученных ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦программой PCNODES ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦при проектировании ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦многолистных схем. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 4. ¦ PCFORM ¦Формирует текстовые ¦ *.NLT ¦ *.WRL ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦файлы результатов ¦ *.XNL ¦ *.MAT ¦ ¦
¦ ¦ ¦работы по проекту, ¦ *.BNL ¦ *.CMP ¦ ¦
¦ ¦ ¦сформированные ¦ *.PNL ¦ *.NDE ¦ ¦
¦ ¦ ¦программами PCNODES, ¦ *.PKG ¦ *.PKL ¦ ¦
¦ ¦ ¦ PCLINK и PCPACK. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 5. ¦ PCPACK ¦Создает исходное опи-¦ *.NLT ¦ *.CMD ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦сание перечня компо- ¦ *.XNL ¦ *.ERR ¦ ¦
¦ ¦ ¦нентов и списка цепей¦ *.PCB ¦ *.BNL ¦ ¦
¦ ¦ ¦печатной платы по ¦ ¦ *.PNL ¦ ¦
¦ ¦ ¦графическому описанию¦ ¦ *.PKG ¦ ¦
¦ ¦ ¦схемы электрической ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦принципиальной. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 6. ¦ PCNLT ¦Программа формирования *.ALT ¦ *.PKG ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦компонентов и списка ¦ *.PCB ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦цепей печатной платы ¦ *.PRT ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦по текстовому описа- ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦нию. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 7. ¦ PCPLACE ¦Графический редактор ¦ *.PKG ¦ *.PKG ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦для размещения РЭК ¦ *.PLC ¦ *.PLC ¦ ¦
¦ ¦ ¦в поле конструктива и¦ *.PCB ¦ *.PCB ¦ ¦
¦ ¦ ¦коррекции размещения.¦ ¦ *.PLR ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ *.PLT ¦ ¦
¦ 8. ¦ PCCARDS ¦ Графический редактор¦ *.PCB ¦ *.PCB ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦для создания и редак-¦ *.PRT ¦ *.PRT ¦ ¦
¦ ¦ ¦тирования описания ¦ *.PS ¦ *.PS ¦ ¦
¦ ¦ ¦топологии РЭУ и РЭК. ¦ *.SSF ¦ *.PLT ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ *.CMD ¦ *.RPT ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ *.CMD ¦ ¦
L-----+---------+---------------------+-------+---------+---------
------T---------T---------------------T-------T---------T--------¬
¦ N ¦ Название¦ Назначение ¦Входные¦ Выходные¦ Входит ¦
¦ п/п¦программы¦ программы ¦ файлы ¦ файлы ¦ в пакет¦
+-----+---------+---------------------+-------+---------+--------+
¦ 9. ¦ PCBACK ¦Формирует командные ¦ *.CMD ¦ *.BKA ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦файлы для автоматичес- *.RPT ¦ *.LIS ¦ ¦
¦ ¦ ¦кого переименования ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦вентилей микросхем на¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦схеме принципиальной ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦электрической. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 10. ¦ PCROUTE ¦Выполняет автоматичес¦ *.CTL ¦ *.PCB ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦кую трассировку топо- *.PLC ¦ *.REP ¦ ¦
¦ ¦ ¦логии РЭУ по заданной¦ *.PCB ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦стратегии и размещению ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 11. ¦ PCDRC ¦Контроль топологии ПП¦ *.PCB ¦ *.DRC ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦по технологическим ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦параметрам и списку ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦цепей схемы. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 12. ¦ PCERC ¦Программа электричес-¦ *.NLT ¦ *.ERC ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦кого контроля списков¦ *.XNL ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦цепей схемы принципи-¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦альной электрической ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦и топологии печатной ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦платы. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 13. ¦ PCNLC ¦Программа определения¦ *.NLT ¦ *.NLC ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦соответствия между ¦ *.XNL ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦двумя печатными плата¦ *.PNL ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ми, или двумя схемами¦ *.BNL ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦электрическими прин-и¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦или печатной платы и¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦схемой принципиальной¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦электрической. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 14. ¦ PLTCONV ¦Проводит коррекцию ¦ *.PLT ¦ *.PLT ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦.PLT файла с заменой ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦текстовой информации ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦линейной графикой. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 15. ¦ PCPRINT ¦Позволяет выводить ¦ *.PLT ¦ - ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦графическую информа- ¦ *.CFG ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦цию в растровом виде ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦на печатающее ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦устройство. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 16. ¦ PCPLOTS ¦Позволяет выводить ¦ *.PLT ¦ - ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦графическую информа- ¦ *.APR ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦цию на графопострои- ¦ *.CFG ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦тель. ¦ ¦ ¦ ¦
L-----+---------+---------------------+-------+---------+---------
------T---------T---------------------T-------T---------T--------¬
¦ N ¦ Название¦ Назначение ¦Входные¦ Выходные¦ Входит ¦
¦ п/п¦программы¦ программы ¦ файлы ¦ файлы ¦ в пакет¦
+-----+---------+---------------------+-------+---------+--------+
¦ 17. ¦ PCDRILL ¦Позволяет формировать¦ *.PCB ¦ *.DRL ¦ PCAD ¦
¦ ¦ ¦информацию для сверле¦PCDRILL¦ *.MFG ¦ ¦
¦ ¦ ¦ния по номерам PINов ¦ .TBL ¦ ¦ .TBL ¦
¦ ¦ ¦в кодах станка ¦ *.CFG ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦Excellon ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 18. ¦ PLTDEL4 ¦Проводит коррекцию - ¦ *.PLT ¦ *.PLT ¦ СМП ПП ¦
¦ ¦ ¦удаляет вспышки или ¦ ¦PLTDEL ¦ ¦
¦ ¦ ¦окружности не связан-¦ ¦ .LOG¦ ¦
¦ ¦ ¦ные с проводниками. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 19. ¦ PLTPR ¦Проводит контроль PLT¦ *.PLT ¦ *.LOG ¦ СМП ПП ¦
¦ ¦\PLTPRM ¦информации, образует ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦текстовый файл. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦Определяет площадь ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦металлизации. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 20. ¦ PLT-VID ¦Проводит контроль PLT¦ *.PLT ¦ PLT-VID ¦ СМП ПП ¦
¦ ¦\PLT-LVID¦информации с выводом ¦ *.APP ¦ .LOG ¦ ¦
¦ ¦ ¦на экран изображения ¦ *.APM ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦с учетом набора масок¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦для вспыщек. Проводит¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦замену текста линеями¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦нулевой толщины. ¦ ¦ ¦ ¦
L-----+---------+---------------------+-------+---------+---------
В результате проектирования печатных плат системой PCAD на диске
образуются рабочие файлы проекта, имеющие предусмотренные в системе
стандартные расширения. Типы рабочих файлов определены в таблице 2.
ТАБЛИЦА 2 Список типов файлов
-------T----------T------------------------T--------------------¬
¦ N ¦Расширение¦ Назначение ¦ Наименование ¦
¦ п/п¦ ¦ ¦ программы, ¦
¦ ¦ ¦ ¦которая создает файл¦
+------+----------+------------------------+--------------------+
¦ 1. ¦ *.ALT ¦ Описание списка цепей ¦Создается пользова- ¦
¦ ¦ ¦ в текстовом виде. ¦телем ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 2. ¦ *.APR ¦ Список апертур для ¦ PCPLOTS, PCPHOTO ¦
¦ ¦ ¦ графопостроителя. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 3. ¦ *.BKA ¦ Командный файл для ¦ PCBACK ¦
¦ ¦ ¦ автоматического ¦ ¦
¦ ¦ ¦ переименования вентилей¦ ¦
¦ ¦ ¦ микросхем на схеме ¦ ¦
¦ ¦ ¦ принципиальной ¦ ¦
¦ ¦ ¦ электрической. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 4. ¦ *.BNL ¦ Список цепей с учетом ¦ PCPACK ¦
¦ ¦ ¦упаковочной информации о¦ ¦
¦ ¦ ¦вентилях в микросхемах. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 5. ¦ *.CFG ¦ Файл описания ¦ PCCAPS, PCERC, ¦
¦ ¦ ¦ конфигурации программы.¦ PCPLOTS, PCPHOTO, ¦
¦ ¦ ¦ ¦ PCCARDS, PCPRINT, ¦
¦ ¦ ¦ ¦ PCDRILL ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 6. ¦ *.CMD ¦ Командный файл для ¦ PCPACK ¦
¦ ¦ ¦ автоматической работы ¦ ¦
¦ ¦(*.CM$) ¦ граф. редактора ¦ ¦
¦ ¦ ¦ (переименования ¦ ¦
¦ ¦ ¦ вентилей микросхем на ¦ ¦
¦ ¦ ¦ схеме принципиальной ¦ ¦
¦ ¦ ¦ электрической). ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 7. ¦ *.CMP ¦Список цепей в текстовом¦ PCFORM ¦
¦ ¦ ¦виде, сгруппированный по¦ ¦
¦ ¦ ¦компонентам. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 8. ¦ *.CTL ¦ Файл стратегии ¦ PCROUTE ¦
¦ ¦ ¦ трассировки. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 9. ¦ *.DBG ¦ Файл распределения ¦ PCCAPS ¦
¦ ¦ ¦ оперативной памяти. ¦ PCCARDS ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 10. ¦ *.DRC ¦ Описание ошибок ¦ PCDRC ¦
¦ ¦ ¦ топологии печатной ¦ ¦
¦ ¦ ¦ платы по критерию ¦ ¦
¦ ¦ ¦ наличия узких мест и ¦ ¦
¦ ¦ ¦ недостаточных зазоров. ¦ ¦
L------+----------+------------------------+---------------------
-------T----------T------------------------T--------------------¬
¦ N ¦Расширение¦ Назначение ¦ Наименование ¦
¦ п/п¦ ¦ ¦ программы, ¦
¦ ¦ ¦ ¦которая создает файл¦
+------+----------+------------------------+--------------------+
¦ 11. ¦ *.DRL ¦Программа для сверления ¦ PCDRILL ¦
¦ ¦ ¦в формате Shmoll ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 12. ¦ *.ERC ¦Описание ошибок описания¦ PCERC ¦
¦ ¦ ¦схемы электрической ¦ ¦
¦ ¦ ¦принципиальной. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 13. ¦ *.ERR ¦Файл сообщений об ¦ PREPACK,PCPACK, ¦
¦ ¦ ¦ошибках. ¦ PCPHOTO ... ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 14. ¦ *.GBR ¦Программа для фотокоор- ¦ PCPHOTO ¦
¦ ¦ ¦динатографа в формате ¦ ¦
¦ ¦ ¦ GERBER ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 15. ¦ *.HIS ¦Гистограмма плотности ¦ PCPLACE ¦
¦ ¦ ¦распределения связей ¦ ¦
¦ ¦ ¦на печатной плате. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 18. ¦ *.LIS ¦Текстовый файл описания ¦ PCBACK ¦
¦ ¦ ¦перестановок вентилей ¦ ¦
¦ ¦ ¦в микросхемах. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 19. ¦ *.LOG ¦Текстовый файл-протокол ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 20. ¦ *.MAT ¦Перечень материалов ¦ PCFORM ¦
¦ ¦ ¦проекта. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 21. ¦ *.MFG ¦Текстовый файл-протокол ¦ PCDRILL ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 22. ¦ *.NDE ¦Список цепей в текстовом¦ PCFORM ¦
¦ ¦ ¦виде, сгруппированный ¦ ¦
¦ ¦ ¦по цепям. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 23. ¦ *.NLC ¦Описание ошибок соответ-¦ PCNLC ¦
¦ ¦ ¦ствия двух печатных плат, ¦
¦ ¦ ¦двух схем принципиальных¦ ¦
¦ ¦ ¦электрических или схемы ¦ ¦
¦ ¦ ¦принципиальной электри- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ческой и печатной платы.¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 24. ¦ *.NLT ¦Список описания цепей ¦ PCNODES ¦
¦ ¦ ¦в двоичном формате. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 25. ¦ *.PCB ¦Описание топологии ¦ PCCARDS ¦
¦ ¦ ¦печатной платы ¦ PCROUTE ¦
¦ ¦ ¦в двоичном виде. ¦ PCDRC ¦
L------+----------+------------------------+---------------------
-------T----------T------------------------T--------------------¬
¦ N ¦Расширение¦ Назначение ¦ Наименование ¦
¦ п/п¦ ¦ ¦ программы, ¦
¦ ¦ ¦ ¦которая создает файл¦
+------+----------+------------------------+--------------------+
¦ 26. ¦ *.PKG ¦Исходное описание ¦ PCPACK ¦
¦ ¦ ¦перечня компонентов и ¦ PCNLT ¦
¦ ¦ ¦списка цепей печатной ¦ ¦
¦ ¦ ¦платы до фазы ¦ ¦
¦ ¦ ¦размещения. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 27. ¦ *.PKL ¦Текстовый файл описания ¦ PCFORM ¦
¦ ¦ ¦упаковочной информации. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 28. ¦ *.PLC ¦Описание компонентов ¦ PCPLACE ¦
¦ ¦ ¦и списка цепей печатной ¦ ¦
¦ ¦ ¦платы после размещения ¦ ¦
¦ ¦ ¦компонентов на печатной ¦ ¦
¦ ¦ ¦плате. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 29. ¦ *.PLR ¦Информация об автома- ¦ PCPLACE ¦
¦ ¦ ¦тическом размещении ¦ ¦
¦ ¦ ¦компонентов на печатной ¦ ¦
¦ ¦ ¦плате. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 30. ¦ *.PLT ¦Двоичный файл описания ¦ PCCAPS, PCCARDS ¦
¦ ¦ ¦графики для вывода на ¦ PCPLACE, PLTCONV ¦
¦ ¦ ¦векторный графопостро- ¦ PLTDEL/PLTDEL4 ¦
¦ ¦ ¦итель. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 31. ¦ *.PNL ¦Список цепей с учетом ¦ PCPACK ¦
¦ ¦ ¦упаковочной информации ¦ PCNODES ¦
¦ ¦ ¦о вентилях в микросхемах¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 32. ¦ *.PRN ¦Текстовый файл-протокол ¦ PLTPR ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 33. ¦ *.PRT ¦Файл описания библиотеч-¦ PCCARDS ¦
¦ ¦ ¦ного элемента посадочного ¦
¦ ¦ ¦места на печатной плате.¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 34. ¦ *.PS ¦Файл описания контактной¦ PCCARDS ¦
¦ ¦ ¦площадки. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 35. ¦ *.RPT ¦Описание перестановок ¦ PCCARDS ¦
¦ ¦ ¦вентилей в микросхемах ¦ PCPLACE ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 36. ¦ *.REP ¦Текстовый файл описания ¦ PCROUTE ¦
¦ ¦ ¦результатов автоматичес-¦ ¦
¦ ¦ ¦кой трассировки соедине-¦ ¦
¦ ¦ ¦ний топологии печатной ¦ ¦
¦ ¦ ¦платы. ¦ ¦
L------+----------+------------------------+---------------------
-------T-----------T-----------------------T--------------------¬
¦ N ¦Расширение ¦ Назначение ¦ Наименование ¦
¦ п/п¦ ¦ ¦ программы, ¦
¦ ¦ ¦ ¦которая создает файл¦
+------+-----------+-----------------------+--------------------+
¦ 37. ¦ *.RP1 ¦ Описание результатов ¦ PCNLT ¦
¦ ¦ *.RP2 ¦ работы программы ¦ ¦
¦ ¦*.RP3,*.RP4¦ PCNLT ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 38. ¦ *.SCH ¦ Графическое описание ¦ PCCAPS ¦
¦ ¦ ¦ компонентов и списка ¦ ¦
¦ ¦ ¦ цепей схемы принципи- ¦ ¦
¦ ¦ ¦ альной электрической. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 39. ¦ *.SSF ¦Текстовый файл соответ ¦ Создается ¦
¦ ¦ ¦ствия типов контактных ¦ пользователем ¦
¦ ¦ ¦площадок файлам описания ¦
¦ ¦ ¦контактной площадки ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 40. ¦ *.SWP ¦ Файл описания переста-¦ PCPLACE ¦
¦ ¦ ¦ новок компонентов. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 41. ¦ *.SYM ¦ Файл описания символь-¦ PCCAPS ¦
¦ ¦ ¦ ного библиотечного ¦ ¦
¦ ¦ ¦ элемента (УГО). ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 42. ¦ *.TBL ¦ Таблица соответствия ¦ PCDRILL ¦
¦ ¦ ¦ сверл и PINов. ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 43. ¦ *.WRL ¦ Список цепей описания ¦ PCFORM ¦
¦ ¦ ¦ схемы в формате, близ-¦ ¦
¦ ¦ ¦ ком к *.ALT файлу.¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 44. ¦ *.XNL ¦ Объединенный список ¦ PCLINK ¦
¦ ¦ ¦ цепей. ¦ ¦
L------+-----------+-----------------------+---------------------
2. ЭТАПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА.
Сквозной маршрут проектирования печатных плат включает в себя этапы:
создание графического описания схемы электрической принципиальной со
списком соединений средствами графического редактора PCCAPS, подготовки
КД на схему, упаковку логических элементов в микросхемы, размещение их на
конструктиве, проектирование топологии ПП и подготовки КД и УИ
для технологического оборудования.
Предполагается, что пользователь знаком с основными принципами работы с
MS DOS ПЭВМ.
В качестве программы-утилиты MS DOS рекомендуется использовать
программу NORTON.
3. БАЗА ДАННЫХ СИСТЕМЫ PCAD
В ходе эксплуатации системы PCAD было выявлено, что при
разработке РЭУ необходимо очень внимательно использовать,
своевременно и тщательно корректировать все элементы базы
проектирования относительно распределения информации по слоям, их
расположению в таблице слоев графических редакторов системы PCAD назначению
и парности. С особенным вниманием следует относится к формированию и
корректировке КОНСТРУКТИВОВ для ПП, библиотечных ЭЛЕМЕНТОВ для схемы и
платы, файлов .PS и .SSF, библиотечных и создаваемых при
проектировании файлов-БЛОКОВ. При создании файлов-БЛОКОВ не включать
лишних слоев.
При выборе библиотечных файлов для использования в проекте
контролировать их корректность для топологической информации по таблице
слоев и настройке слоев на принадлежность к проводниковым и парности слоев.
Для редактора PCCAPS: ¦ Для редакторов PCPLACE и
PCCARDS:
WIRES BORDER ¦ PADCOM BRDOUT MSKFBT
BUS ¦ FLCOMP FLTARG PSTGTP
GATE ¦ PADSLD SLKSCR PSTGBT
IEEE ¦ FLSOLD DEVICE PSTFTP
PINFUN ¦ PADINT ATTR PSTFBT
PINNUM ¦ FLINT REFDES SLKTOP
PINNAM ¦ GNDCON COMP SLKBOT
PINCON ¦ FLGCON SOLDER DVCTOP
REFDES ¦ CLEAR INT1 DVCBOT
ATTR ¦ FLCLER INT2 REFDTP
SDOT ¦ PWRCON DRLGIN REFDBT
DEVICE ¦ FLPCON DRLFIN
OUTLIN ¦ SLDMSK PINTOP
ATTR2 ¦ FLSMSK PINBOT
NOTES ¦ DRILL MSKGTP
NETNAM ¦ FLDRLL MSKGBT
CMPNAM ¦ PIN MSKFTP
Особенно ВНИМАТЕЛЬНО при подготовке информации следует
относиться к состоянию активности слоев, т.е. где формируемая
информация оставит свой след, т.к. не всегда есть возможность ее перенести
или проверить, где она сформирована. Так апример, при подготовке
конструктива для упаковки платы и размещения элементов, необходимо
записать его с активным состоянием слоя COMP, для обеспечения
правильного формирования таблиц при постановке элементов, независимо
от стороны и способа их размещения: одно-или двухстороннего.
Подробнее эти указания приведены в соответствующих инструкциях.
Кроме того известно, что при разработке РЭУ необходимо очень
внимательно использовать, своевременно и тщательно корректировать
библиотеки РЭК. Исправление неверно введенных РЭК на заключитель-ных
этапах проектирования дорого обходится, иногда приходится возвращаться к
самому началу (к исправлению принципиальной схемы) от уже изготовленной
печатной платы.
Описание РЭК в БД в общем случае состоит из двух частей:
- Условно - графическое обозначение РЭК (УГО) на электрической схеме
(файлы с расширением .sym). УГО создается средствами схемного
графического редактора PCCAPS. Правила и порядок создания УГО
приведены в инструкции по созданию условно - графического обозначения
РЭК для сквозного маршрута проектирования с использованием системы
PCAD4.5 и выше
- Конструкторско - технологическое отображение РЭК (КТО) (файлы с
расширением .prt), включающее информацию о выводах РЭК для подключения
КП, отображение РЭК на сборочном чертеже ПП, а при использовании
КТО при проектировании ПП по сквозному маршруту, также
упаковочную информацию. КТО создается средствами топологического
графического редактора PCCARDS.
- Отображение РЭК для p-flex передаваемое по сквозному маршруту
проектирования в T-flex.(см.описание )
За состоянием, коррекцией и пополнением БД следит специальная
группа во главе с администратором БД.
Перед началом работы с проектом, необходимо убедиться в том, что
все компоненты, используемые в данном субблоке, присутствуют в БД.
По всем вопросам, связанным с использованием БД PCAD,
пользователю следует обращаться к администратору БД или создать
недостающие компоненты, пользуясь вышеуказанными инструкциями по созданию
УГО и КТО (в этом случае всю ответственность за правильность и
полноту информации для прохождения маршрута несет сам пользователь).
Перейдем теперь непосредственно к описанию работы по СМП ПП с
использованием пакета PCAD.Для обеспечения проектирования РЭУ
пользователь должен располагать следующим:
- набор пакетов программного обеспечения;
- ТЗ на проектирование РЭУ ;
- БД, в которой должны быть все используемые в проекте элементы.
Перед началом работ по ТЗ на рабочем диске в директории PCAD
следует создать свой поддиректорий, имя которого, как правило,
соответствует имени разрабатываемой ПП. В этом директории в
дальнейшем будут находиться все файлы, необходимые для проектирования
блока РЭУ. Все работы по проекту должны проводиться из этого
директория. Настоятельно рекомендуется сохранять на ГМД ИСХОДНУЮ
ИНФОРМАЦИЮ для КАЖДОГО ЭТАПА ПРОЕКТА и не менее ДВУХ последних КОПИЙ
информации ТЕКУЩЕГО ЭТАПА.
Директории, содержащие программное обеспечение и БД, доступны для
чтения и находятся в ведении администратора системы:
/PCAD/EXE - набор загрузочных модулей маршрута проектирования
/PCAD/UTIL - ПО подготовки и контроля УИ для выхода на
технологическое оборудование
/PCAD/DRV - сопровождающие драйверы
/PCAD/LIB - библиотеки
/PCAD/... - базы данных
проведение текущих работ и запись информации о проекте в эти
директории нежелательна и может привести к порче программного
обеспечения.
По всем вопросам, связанным с установкой ПО для работы по
маршруту, следует обращаться к администратору ПО маршрута.
4. ПОСТРОЕНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И ПОДГОТОВКА ИНФОРМАЦИИ
ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ КОНСТРУКТОРУ.
Начальной фазой при проектировании РЭУ по сквозному маршруту является
создание схемы электрической принципиальной, включающий в себя следующие
этапы:
1. Создание схемы электрической принципиальной.
Программа PCCAPS, файл .sch.
ВНИМАНИЕ !
При создании электрической схемы всем компонентам схемы
должен быть присвоен атрибут PRT, содержащий имя КТО РЭК.
Эту информацию разработчик электрической схемы получает из учетной
информации БД или от конструктора РЭУ и вносит в .sch файл на этапе
создания схемы. Атрибут PRT может быть изменен при конструкторской
доработке схемы.
2. Выделение списка электрических соединений.
Программа PCNODES, файл .nlt.
3. Объединение списков электрических соединений в один, в случае много
листового описания.
Программа PCLINK, файл .xnl.
4. Проверку электрической схемы в плане нарушения общих правил
построения электрических схем и требований сквозного маршрута
проектирования.
Программа PCERC, файл протокола .erc.
5. Получение перечня элементов РЭУ.
Система Восток 3.1, файл .pe3.
Система P-FLEX, файл .dbf
6. Получение эскиза и КД электрической принципиальной схемы.
Выполнение перечисленных этапов проводится разработчиком РЭУ.
При проектировании РЭУ по сквозному маршруту проектирования конструктор
РЭУ должен получить от разработчика электрической схемы следующую
информацию:
- Список электрических соединений ( .nlt или .xnl файл );
- Распечатку перечня элементов;
- Эскиз электрической схемы (чертеж и/или .sch файл).
- Файлы-фрагменты с изображением ПП для передачи в T-FLEX
Если при проектировании РЭУ по сквозному маршруту разработчик
выполняет упаковку платы и первоначальное размещение элементов, то
конструктор РЭУ должен получить от разработчика электрической схемы
следующую информацию:
- Распечатку перечня элементов;
- Эскиз электрической схемы (чертеж и/или .sch файл).
- Описание списка цепей и размещения компонентов на печатной плате (
.pkg или .plc файл );
- Файл описания упаковочной информации (.pkl файл).
Пользуясь переданной информацией - конструктор РЭУ проводит
проектирование РЭУ, выполняя следующие этапы маршрута.
5. ПРОВЕРКА ВЫПОЛНЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЕ ТРЕБОВАНИЙ
СКВОЗНОГО МАРШРУТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЭУ
( PCERC и PCFORM ),
ПОДГОТОВКА КОНСТРУКТИВА ДЛЯ УПАКОВКИ И РАЗМЕЩЕНИЯ.
5.1 ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ.
Перед началом обработки полученного от разработчика .nlt или .xnl
файла конструктору необходимо провести входной контроль проверку
выполнения в .nlt или .xnl файле требований сквозного маршрута
проектирования.
5.1.1. Программа PCERC обеспечивает проверку правильности ввода
электрической принципиальной схемы.
Входным файлом для программы PCERC является файл списка цепей в
двоичном виде (.NLT и .XNL). В результате проверки формируется файл
отчета (.ERC), который может быть выведен на экран или принтер.
Правила и порядок выполнения этого этапа:
- После загрузки программы PCERC по главному меню программы операция
GCONFIGURE (конфигурация модуля) выполнить настройку, т.е. выбрать
необходимые проверки.
Программа PCERC позволяет осуществить до десяти различных проверок
электрической схемы изделия. Можно осуществить проверку сразу по всем
правилам, только по одному из правил, или по нескольким правилам в
любой комбинации.
До выполнения работ по проектированию топологии необходимо
выполнить проверку наличия и правильности упаковки вентилей в корпус -
проверка 8 Packaging consistency check (проверка упаковки).
В случае наличия в .nlt или .xnl ошибок, приводящих к
некорректности дальнейшей обработки, конструктор должен сообщить об этом
разработчику электрической схемы. Разработчик должен устранить указанные
ошибки и передать конструктору новый вариант .nlt или .xnl файла (и .sch
файла).
5.1.2. Программа PCFORM обеспечивает проверку наличия и правильности
задания в компонентах атрибута PRT.
Наличие у КАЖДОГО компонента РЭУ PRT атрибута является
обязательным условием для дальнейшей обработки.
Наличие в электрической схеме определенного количества
компонентов периферии и правильность задания их опорных имен также
является обязательным условием правильного получения БД РЭУ.
Входным файлом для программы PCFORM является файл списка цепей в
двоичном виде (.NLT и .XNL). В результате для выполнения проверки
сформировать файл отчета (.MAT) - список компонентов по опорным именам,
который можно вывести на экран или принтер, для этого на запросы
программы указать:
Attribute Keyword : <None> Ввести имя передаваемого
в .mat файл атрибута
компонентов PRT
List Components By: NAME Пробелом установить
REFERENCE DESIGNATOR.
Для выполнения проверки просмотреть содержимое полученного .MAT файла.
.MAT файл содержит таблицу, включающую следующие графы:
ITEM - номер
QTY - количество вентилей
COMP-NAME - имя УГО (.SYM файла)
REFERENCE-DESIGNATOR - опорное имя вентилей
DESCRIPTION - выделенное значение
атрибута
(PRT - имя КТО)
В одну строку (под один номер) попадает группа компонентов, у
которых одинаковы все три значения: имя УГО, опорное имя вентиля,
значение атрибута.
В таблице необходимо проверить следующее:
- ВСЕ компоненты должны иметь атрибут PRT;
- Значение PRT атрибута должно быть обязательно задано с
расширением.
- Значение PRT атрибута для вентилей, входящих в один корпус, должно
быть одинаковым.
Т.е. одно и то же опорное имя может встречаться более чем в одной
строке только в том случае, если компонент является неоднородным. При
этом значение PRT атрибута в данных строках должно быть ОБЯЗАТЕЛЬНО
одинаковым.
Невыполнение хотя-бы одного из указанных требований приводит к
невозможности дальнейшей обработки .nlt или .xnl или к ее
некорректности.
В этом случае конструктор должен сообщить об этом
разработчику электрической схемы. Разработчик должен устранить указанные
ошибки и передать конструктору новый вариант .nlt или .xnl файла (и .sch
файла).
ВНИМАНИЕ !!!
На данном этапе необходимо провести контроль наличия в
электрической схеме РЭУ многовентильных компонентов,
имеющих РАЗЛИЧНЫЕ УГО, НО ОДИНАКОВЫЕ КТО.
В случае присутствия в РЭУ такого набора компонентов
проводимый в дальнейшем процесс перекомпоновки вентилей
необходимо выполнять с соблюдением особых требований.
Об этом будет сказано позже.
Пример .MAT файла, не содержащего ошибок :
ITEM QTY COMP-NAME REFERENCE-DESIGNATOR DESCRIPTION
1 14 564LA7 D1 D5 D3 PRT=564LA7.prt -- Множество компонентов,
D6 D6 D3 имеющих одинаковое
D5 D1 D1 УГО и КТО D3 D5
D1 D6 D3
2 2 C C1 C3 PRT=K10171A.prt - Одно и то же УГО упак.
в различные корпуса,
3 1 C C2 PRT=K10171P0.prt - различные КТО
4 1 F33LR11A D4 PRT=F33LR11.prt - Неоднородный компонент.
Различные вентили упак.
5 1 F33LR11B D4 PRT=F33LR11.prt - в один корпус
6 2 F33KP14A D2 D8 PRT=F33KP14.prt - Группа многовентильных
компонентов - различные
7 2 F33KP14B D7 D9 PRT=F33KP14.prt - УГО, но одинаковые КТО
8 74 RAZEM X1 X2 PRT=ROZET.prt -- Компоненты периферии
5.2 ПОДГОТОВКА КОНСТРУКТИВА.
Последовательность действий.
1. Вызов PCCARDS
- командой DETL установить «детальный» режим работы
графического редактора, пpи этом меню команд окрашено в зеленый
цвет,
- командой VLYR проверить исходную таблицу слоев по
рекомендациям пункта 3 для графического редактора PCCARDS,
если таблица изменена, выйти из редактора, удалить из рабочей
директории файла .cmd, .cm$, .dbg, повторить вызов PCCARDS.
2. Для обеспечения трассировки МПП проверить в таблице слоев наличие
слоев для внутренних трасс: INT1, INT2,...,INTi. Пpоставить флаг
трассировки S для всех внутренних трасс (SCMD/LPAR), а так же для
COMP и SOLDER и обеспечить парность внутренних слоев.
3. Ввести в требуемых местах запреты на проведение трасс
(DRAW/FREC, слои BARALL, BARCMP, BARSLD, BARIN1...), запрет на
размещение межслойных отверстий (слой BARVIA) и запреты на
размещение элементов (слои BARPLC, BARCMP, BARSLD). Толщина линии
(W:0).
4. Для обеспечения двухстороннего размещения элементов объединить в паpы
(SCMD/LPAR) следующие слои:
PADCOM-PADSLD, FLCOMP-FLSOLD, PIN-PINBOT,
SLKSCR-SLKBOT, REFDES-REFDBT, DEVICE-DVCBOT,
BARCMP-BARSLD, BARTOP-BARBOT, MSKGTP-MSKGBT
и т.п.
5. Обрисовка контура платы (DRAW/LINE).
Проводится на 2-х слоях:
а) SLKSCR (толщина линии W:10)
б) KONTUR (W:10)
Размещение контура платы производить так, чтобы левый нижний угол имел
координату (0,0).
6. Обрисовка области трассировки (DRAW/RECT, DRAW/LINE).
BRDOUT (W:0) выполнить обрисовку поля трассировки прямоугольником
или ломанной линией, только линия прорисовки должна быть непрерывной.
7. В центрах крепежных отверстий:
нарисовать следующие знаки (DRAW/LINE, CIRCLE):
- на слое KONTUR: перекрестье (W=0) и окружность требуемого радиуса
(W=5).
- на слое SLKSCR: перекрестье (W=0) «+».
8. Установить командой VLYR слой COMP 1 ABL A. В центpе каждого
крепежного отверстия поставить компонент с именем OTV.PRT. Команда
(ENRT/COMP).
9. Ввести ключ ФШ с именем KLUCH.PRT. Команда (ENTR/COMP). или Ключ -
на слое TRO ввести вспышку (DRAW/FLSH, APER=10).
10. Завести уголки по контуру платы на слое TRO.
Команда DRAW/LINE толщина линии (W:16).
11. Установить сетку трассировки 50х50.
12. Командой SYMB установить символьный режим (меню окрасится в красный
цвет). Задать нулевую точку (ENTR/ORG) в левом нижнем углу контура
платы для обеспечения сверления отверстий .
13. Проименовать каждый компонент начиная с ключа ФШ.
Команда NAME/RSQE имя 1,2,...,N.
14. Установить командой VLYR слой COMP 1 ABL A.
SOLDER и все слои INTn ABL, слой BRDOUT ON, слои
PIN, PINTOP, PINBOT и SLKSCR, SLKTOP, SLKBOT ON, для
дополнительного контроля различными между собой по цвету. Остальные
слои OFF.
Задать ширину проводника 10.
Команда EDIT/WIRE толщина линии (W:10).
15. Запомнить файл с расширением .PLA или .PCB.
Команда FILE/SAVE.
6. УПАКОВКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ В БД РЭУ
( PCPACK ).
Выполнение этого этапа проводится конструктором или
разработчиком РЭУ, после согласования с конструктором способа установки
КТО, получения или проверки правильности подготовки выбранного
конструктива.
Программа PCPACK выполняет важную функцию упаковки логических
элементов в микросхемы, в результате чего вместо образа
электрической схемы (.SCH) появляется образ печатной платы (.PKG).
Упаковка электрической схемы в БД РЭУ обеспечивает передачу
информации, содержащейся в электрической схеме, в .pkg файл - исходный
для проектирования топологии РЭУ и является одним из основных этапов
проектирования.
Упаковка электрической схемы в БД РЭУ требует:
- использование КТО, содержащих повентильную упаковочную информацию;
- конструктив ПП (.PCB).
- обязательного выполнения требований, проверка которых осуществлялась в
разделе 5.
Для проведения упаковки электрической схемы в БД РЭУ необходимо
выполнить следующее:
6.1. Подготовить БД проекта.
- Руководствуясь ТЗ на проектирование РЭУ, распечаткой перечня и
технологическими ограничениями, а также учитывая размеры и выбранный
способ установки элементов определить контур платы, расположение
крепежных отверстий и расположение зон запрета трассировки на плате и
их характер, выбрать конструктив из существующих в библиотечном
наборе или подготовить его руководствуясь рекомендациями приведенными в
разделе 5.1.
- Поместить все используемые в РЭУ КТО в библиотечную
директорию проекта либо в директорию, из которой будет осуществляться
запуск программы PCPACK (текущую директорию). Можно также поместить часть
КТО в библиотечную директорию, а часть в текущую.
Примечание. В качестве библиотечной директории проекта
может выступать только одна директория, поэтому ВСЕ КТО,
используемые в РЭУ, должны быть помещены в одну из
двух (библиотечную или текущую) или в обе из указанных
директорий.
- Проверить наличие в БД КТО элементов, указанных в перечне.
Если необходимо выбрать или разработать способ установки для
элементов требующих специальных условий использования или для экономии
площади поля размещения, а также учитывая дополнительные требования ТЗ
или технологии изготовления РЭУ. В случае необходимости, провести
корректировку и дополнить БД КТО.
Для применения связи PCAD ( T-FLEX, рекомендуется заранее подготовить
файлы .pdf, для используемых в проекте КТО (.prt), и передать их в
подкаталог \PDF программы p-flex.
7. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ РЭК НА
ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ (PCPLACE).
Редактор PCPLACE является одним из трех графических
редакторов системы PCAD (PCCAPS, PCPLACE, PCCARDS) и предназначен для
размещения РЭК на печатной плате. PCPLACE имеет много общего с графическим
редактором PCCAPS.
Ниже будут описаны существенные особенности, присущие
редактору PCPLACE.
Входным файлом для запуска размещения являются БД ПП,
сформированные пакетами PCNLT или PCPACK (.PKG).
Прежде чем приступить к размещению элементов при двустороннем монтаже
на ПП в редакторе PCPLACE, надо проверить и настроить в исходном файле
.PKG таблицу слоев - определить пары слоев «верх-низ», как описано в
разделе 10.2.
Описание всех команд редактора PCPLACE приведено в Пакете
документации по графическим редакторам входящим в систему PCAD версии
4.5 (см. pcadhelp).
При работе используется дюймовая система единиц - милсы:
1милс = 0.001дюйма = 0.025мм.
ПОДГОТОВКА ФАЙЛА ПРИ ДВУСТОРОННЕМ
МОНТАЖЕ РЭК НА ПП.
Прежде чем приступить к размещению элементов при двустороннем монтаже
на ПП в редакторе PCPLACE, надо проверить и в случае необходимости
откорректировать в сходном файле .PKG таблицу слоев и определение
пар слоев «верх-низ». Для этого командой SCMD/LPAR графического редактора
PCCARDS требуется объединить в пары с запретом для трассировки
(признак S и тип переходного отверстия для указанной пары должны быть
сняты) следующие слои:
PADCOM - PADSLD -
FLCOMP - FLSOLD -
SLKSCR - SLKBOT -
PIN - PINBOT -
DEVICE - DVCBOT -
REFDES - REFDBT -
DRCCOM - DRCSLD -
MSKGTP - MSKGBT -
MSKFTP - MSKFBT -
BARCMP - BARSLD -
BARTOP - BARBOT - для автоматического размещения компонентов
Подобное объединение позволяет выполнять командой CLYR/COMP (или
командой FLIP в PCPLACE) перестановку компонента со стороны слоя COMP на
SOLDER и наоборот с автоматическим переносом графической информации
на альтернативные слои.
8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОПОЛОГИИ ПП (PCCARDS.)
Следующий за размещением этап - трассировка. Как и размещение
трассировку можно осуществлять либо автоматически, либо вручную, либо
комбинируя оба эти способа. Исходный файл для трассировки - это файл
xxx.PLC, полученный в результате размещения. Чаще всего приходится
использовать общий случай, когда часть трасс проводится вручную, а
остальные автоматически.
PCCARDS является последним из трех графических редакторов системы
PCAD (PCCAPS, PCPLACE, PCCARDS). Этот мощный редактор предназначен для
работы с топологией ПП, создания библиотек КТО РЭК, формирования наборов
контактных площадок и конструктивов. Принцип работы PCCARDS во
многом схож с работой других графических редакторов PCADа.
Как и в других графических редакторах системы PCAD в PCCARDS
используется структура слоев для отображения информации на экране. В
PCCARDS по СМП ПП используются, как рабочие, следующие основные слои:
PIN - соединительные контакты на верхней стороне ПП
PINBOT - соединительные контакты на нижней стороне ПП
BRDOUT - границы поля трассировки
SLKSCR - чертеж графических символов с верхней стороны ПП
SLKBOT - чертеж графических символов с нижней стороны ПП
DEVICE - название элемента на верхней стороне ПП
DVCBOT - название элемента на нижней стороне ПП
REFDES - опорные обозначения на верхней стороне ПП
REFDBT - опорные обозначения на нижней стороне ПП
ATTR - атрибуты
COMP - трассы со стороны элементов (верхний слой)
SOLDER - трассы с нижней стороны ПП
INT1,INT2,..INTi - трассы внутренних слоев.
MSKGTP,MSKGBT,MSKFTP,MSKFBT - графика маскирующих слоев ПП;
Первые 17 слоев стандартной таблице (п.3) зарезервированы для создания
файлов контактных площадок (файлы .PS) и их подгрузки в .PCB, остальные -
для проектирования и редактирования топологии ПП и создания библиотечных
элементов.
Система PCAD позволяет проектировать многослойные ПП (МПП) с
двусторонним монтажом РЭК на МПП. Для осуществления этой
возможности в PCCARDS необходимо объединить в пары слои ПП,
отмечающие «низ-верх» (п.5.2.4).
При работе используется, как правило, дюймовая система единиц
- милсы, при разработке маршрута выбрано соответствие :
1милс = 0.001дюйма = 0.025мм.
Так как для передачи в T-Flex используются только данные о графике
элементов и атрибуты, а также размещение на поле ПП, подробности работ по
маршруту не приводятся.
9. ПРИМЕНЕНИЕ СПРОЕКТИРОВАННОЙ ТОПОЛОГИИ.
По спроектированной и проверенной .PCB информации можно
получить: графическую КД, УИ на фотоплоттер для изготовления ФШ и УИ на
сверлильный станок для подготовки крепежных и переходных отверстий
монтажа (сквозных и межслойных). А также передать информацию о
спроектированной плате в системы Восток3.1, AutoCAD (,Спринт-КРР) и
сравнить ее с исходным описанием схемы электрической принципиальной
(.SCH файл).
Для передачи информации о спроектированной плате в среду системы
«Восток» необходимо воспользоваться документацией:
- ВОСТОК-ПРИМЕНЕНИЕ Инструкция пользователю по применению системы
программных средств Восток3.1.
- Инструкция пользователю по применению программных средств PCAD-VOSTOK
Для передачи информации о спроектированной плате в среду системы
AutoCAD необходимо воспользоваться документацией:
- Инструкция пользователя NXACAD - передача изображения из PCAD в AutoCAD
Этапы получения графической КД, УИ для изготовления ФШ и УИ на
сверлильный станок для подготовки крепежных и переходных отверстий монтажа
(сквозных и межслойных) по сквозному маршруту проектирования ПП приведены
ниже для выполнения работ в системе PCAD и общих специальных
программ контроля подготовленной информации. Работа с программным
обеспечением ориентированным на применяемое технологическое оборудование
описана в отдельных документах:
- инструкции пользователю на «Автоматизированное рабочее место (АРМ)
подготовки управляющих программ (УП) для СМ-600 по результатам
сквозного маршрута проектирования печатных плат».
Документация и инструкции пользователю к системе CAMbridge, к
программе оптимизации описания топологии для ГИ ЭМ-5039 и к программе
RT11.
Для передачи информации о спроектированной плате в среду системы T-
Flex следует воспользоваться описанием пакета p-flex (см. Руководство по
применеию программного обеспечения).
10. ПОЛУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (чертежей КД, УИ для фотошаблонов
и сверловки)
на проектируемый печатный узел.
Сквозной маршрут проектирования ПП обеспечивает получение
следующих выходных конструкторско-технологических документов:
- послойные чертежи платы;
- управляющая информация для фотооригиналов слоев платы ;
- управляющая информация на станки с ЧПУ для сверления отверстий ;
- сборочный чертеж ячейки;
- сборочный чертеж платы печатной многослойной.
По .pcb БД топологии платы после проверки можно программными
средствами СМП ПП получить и передать на технический контроль для
получения учетных номеров (на хранение в архиве результатов проектирования
ПП) все перечисленные выше документы кроме последнего, который в свою
очередь формируется средствами редактора PCCARDS (в отдельном файле
.PCB или в том же) по результатам подготовки предыдущих документов
и содержит технические требования и чертеж сборки МПП. Эти БД: .pcb
и документы - составляют БД проектируемой платы, должны храниться в
архиве результатов проектирования по СМП ПП и могут
использоваться при внесении изменений и доработке.
Формирование сборочных чертежей ячейки и МПП.
Для сборочного чертежа ячейки формирование выполняется по БД .PCB ПП
в PCCARDS. Для подготовки информации необходимо включить слои содержащие
всю информацию передаваемую на сборочный чертеж ячейки из файла .pcb
спроектированной платы, именно это изображение может быть передано в T-
flex.
Выбрать формат (например: FT2M2.PCB - формат A2, масштаб
прорисовки 2:1 - для плат с размером конструктива не больше 170х110,
а для конструктивов большего размера FT1M2.PCB).
Используя команды ZOUT, PAN и VIND уменьшить размер
изображения платы на экране приблизительно до четверти линейного размеры
экрана и разместить его по центру экрана для удобства компоновки поля
чертежа.
Подгрузить в .PCB файл командой FILE/BKLD и разместить
изображение формата вокруг конструктива платы с учетом
возможности формирования выносных размеров, размещения блоков вид сбоку и
технических требований для сборочного чертежа и оцифровки для послойного.
Подгрузить в .PCB файл командой FILE/BKLD и разместить
изображение блоков: вид сбоку, технических требований для
сборочного чертежа, необходимых сервисных блоков.
Отредактировать их при необходимости и дополнить недостающими
элементами графики, используя слои назначенные для дополнительной
информации КД чертежа (например: FORM1, FORM1B, FORM2, FORM2B, NADKDP,
NADKDZ, KDIN1, ... - для надписей в штампах и на поле с учетом их
подключения по принадлежности чертежу/чертежам КД).
Для редактирования текстов в штампах формата
выполнитьмаскирование компонентов. Отредактировать тексты в штампах
формата, ТТ и выносную текстовую информацию - используя команды
DROW/TEXT, MOVE, COPY, DEL, надписи в штампе и на поле чертежа,
предназначенные только для сборочного чертежа перенести в слой SLKSCR
(командой CLYR/IDEN).
ВНИМАНИЕ !!! команду DROW/TEXT применять для редактирования текста, т.е.
установить курсор на строку текста и ввести или скорректировать содержание
надписи без изменения ее атрибутов, а команды MOVE, COPY, DEL применять для
изменения количества строк и их расположения.
Получить .PLT файл для прорисовки сборочного чертежа ячейки. Кроме
слоев исходного .PCB файла для сборочного чертежа (SLKSCR и др.),
включить в состоянии ON или ABL дополнительные слои КД формата для
сборочного чертежа: FORMAT, FORTXT, FORM1 и т.п.
Сохранить подготовленную информацию в виде .PCB файла на рабочей
дискете и для организации архива результатов проектирования ПП.
Для сборочного чертежа МПП формирование выполняется в БД .PCB МПП
средствами PCCARDS на поле послойного чертежа слоя со стороны
установки элементов (COMP - верхняя сторона платы). Если поля выбранного
для этого чертежа формата недостаточно, можно загрузить в эту же
базу дополнительный блок формата вне поля основных чертежей или
подготовить дополнительный файл .PCB для сборочного чертежа МПП.
Так как для подготовки информации о сборке МПП необходимо
использовать данные получаемые при подготовке послойных чертежей и УИ
сверловки отверстий, следует предварительно получить необходимую
информацию для таблице отверстий и подготовки технических
требований. Приемы выполнения работ и подготовки информации описаны
выше, но следует использовать специальные слои. После дополнения
шаблонов данными по спроектированной плате, сохранить информацию в файле
.PCB и подготовить файл .PLT для прорисовки КД.
Описание технических требований к программе.
Предлагающийся к рассмотрению программный продукт
предназначается для передачи информации о конструкции печатной платы из
пакета PCAD в T-FLEX по сквозному маршруту проектирования для выработки
дальнейших конструкционных решений и разработки деталей оснастки.
1. Состав программного обеспечения:
. p-flex.exe : основной файл, осуществляющий всю работу;
. gabarits.dbf : база данных в виде таблицы, куда заносятся все найденные
параметры элементов, присутствующих в конструкции анализируемой платы.
Этот файл создается при пeрвом запуске программы и постоянно пополняется
новыми данными при дальнейшем анализе плат;
. error.txt : этот файл создается при каждой обработке нового pdf-файла
платы и содержит в текстовом виде имена элементов платы, на которые не
были найдены габаритные размеры (т.е. не найден pdf-файл на элемент c
таким названием в подкаталоге PDF).
. f4.grb, plata.grb, 2d.grb : графические файлы-образы в формате T-FLEX,
по кторым программа создает образ платы и элементов.
2. Технические характеристики :
. программа разработана для IBM-совестимых компьютеров с процессорами 286-
AT и выше. Для приемлемого быстродействия рекомендуется использовать
компьютер с процессором не ниже чем 386-DX40;
. программа предназначена для использования в среде MS-DOS4.0 или выше,
но может, так-же, работать под управлением WINDOWS в режиме эмуляции MS-
DOS, либо в окне DOS;
. для нормальной работы программы необходимо 400kb свободной памяти DOS
(программа будет работать и с меньшим количеством памяти, но при большом
количестве элементов на плате она выйдет в DOS с сообщением об ошибке);
. программу можно запускать из любого удобного пользователю каталога, т.к.
при запуске программа делает каталог, в котором находится, текущим;
. (!)внимание: в каталоге, где располагается файл p-flex.exe пользователь
обязательно должен создать подкаталог с названием PDF и именно в нем
должны располагаться pdf-файлы элементов (полученные пользователем из
prt-файлов с помощью программы pdfout.exe, из пакета PCAD), в противном
случае программа не сможет обнаружить габаритные параметры элементов,
присутствующих на плате.
3. Возможности программного пакета.
. представленная на рассмотрение программа способна обрабатывать pdf-файлы
(полученные программой pdifout.exe) в формате PCAD4.5, PCAD7, PCAD8 -
т.е. со всеми версиями PCAD, применяемыми на данный момент - и
обеспечивает передачу данных независимо от версии PCAD;
. программа создает постоянно пополняющуюся в процессе работы базу данных,
в которую заносятся основные атрибуты: имя ptr-файла элемента, его
длина, высота, ширина, точка привязки и т.п.
. программа создает файлы-фрагменты T-FLEX, которые представляют собой
графический образ платы (содержащейся в анализируемом pdf-файле) в
трехмерном виде (изометрии), что позволяет визуально оценить ее объемный
размер и принять решения по разработке деталей и оснастки, с которыми
связаны размеры этой платы; пользователь по своему желанию может задать
ограничения на высоту элементов по верхней и нижней стороне платы, а
элементы, выходящие за эти ограничения, будут выделены в T-FLEX красным
цветом;
. программа создает файлы-фрагменты T-FLEX, которые представляют собой
графический образ платы (содержащейся в анализируемом pdf-файле) в
двухмерном виде (плоском): спереди, сзади, справа, слева, сверху и снизу
- что позволяет разработчику загрузить такой вид вместе с
соответствующим видом корпуса и визуально проследить соответствие
размеров;
. программа имеет возможность, по желанию пользователя, подготовить
перечень элементов по форме документа, содержащихся на анализируемой
плате, в виде стандартного dbf-файла (для передачи на оформление
текстовых документов и другую обработку);
. программа изображает все элементы на плате, используя прилагаемую к ней
графическую библиотеку в формате T-FLEX, в виде параллелепипедов с
реальными размерами по высоте, длине, ширине и местоположением на плате
(возможно создание подробной графической библиотеки на все элементы, что
позволит абсолютно точно передавать их графический образ).
4. Требования к формату pdf-файлов.
Все требования к формату файлов следует учесть при создании БД
PCAD по СМП ПП в PCCARDS, до получения файлов .pdf.
. На слое KONTUR должен быть заведен контур печатной платы, т.к. именно
там программа будет его искать. Если контур платы будет создан на каком-
либо другомм слое, то для программы это равносильно его отсутствию
вообще.
. На слое аттрибуты для каждого элемента должен быть заведен параметр
Н=ххх.ххх, где ххх.ххх - высота данного элемента в мм. Именно исходя из
этих параметров программа будет определять высоту при создании объемного
образа элемента, а при отсутствии такого параметра элементу
автоматически присваивается высота в 10мм.
. Когда при анализе платы программа обнаруживает элемент, она
производит проверку на наличие этого элемента на слое шелкографии и при
отрицательном результате элемент просто игнорируется.
Руководство
по применеию программного обеспечения.
1. Запуск.
Для запуска программы набрать в командной строке DOS имя
программы — p-flex.exe (с указанием пути к ней в том случае если
текущий каталог не является каталогом, в котором расположена программа)
и через пробел имя pdf-файла анализируемой платы (полученного из pcb-
файла с помощью программы pdfout.exe), например:
ххх.exe sample.pdf
На экране появится окно — главное меню:
[pic]
Из этого меню пользователь сможет управлять всей дальнейшей
работой программы выбирая те или иные пункты меню с помощью
функциональных клавиш.
2. Функциональные клавиши.
- навигационные клавиши устанавливают курсор на нужный вам пункт меню;
- клавишей ENTER осуществляется выбор того пункта меню, на котором
стоит курсор;
- клавишей INSERT в интерактивном режиме можно переключить режим
замещения / вставки букв с раздвижкой строки;
- клавиша ESC, как правило, выполняет возврат к предыдущей функции или
меню (аналогично пункту ВЫХОД).
3. Описание использования функциональных возможностей программы.
После запуска открывается главное меню программы,
состаящее из пунктов, управляющих дальнейшей работой:
- АРИБУТЫ - при выборе этого пункта становиться активным окно с
атрибутами и пользователь может настроить атрибуты по своему
усмотрению:
[pic]
- Имя комплекта : указывае название каталога для системы T-
FLEX, в котором расположены файлы f4.grb, plata.grb, 2d.grb,
необходимые для формирования элементов платы средствами пакета T-
FLEX по результатам работы p-flex.
- Ограничение сверху (снизу) : предельные значения параметров по
высоте элементов с верхней и нижней стороны платы (если высота
элемента больше этих параметров, то элемент будет выделен красным
цветом).
- Толщина платы : параметр, определяющий толщину платы (т.к. в PCAD
нет понятия о толщине платы, то этот параметр определяется
пользователем, по умолчанию = 0).
- Имя pdf - файла : в этом пункте пользователь может ввести название
pdf- файла PCAD-а, который он хочет обработать с указанием пути к
нему. Если при запуске программы был указано имя файла pdf, в виде
ключа, то оно автоматически попадает в этот пункт. При наборе имени
файла программа проверяет существование такого файла по указанному
пути и, если он не существует, то пользователь не имеет возможности
выйти из окна АТРИБУТЫ до тех пор, пока не введет правильное имя
файла иначе остается возможность выхода по esc ,без сохранения всех
изменений, сделанных в этом окне.
- КОМПОНОВКА - данный пункт не активен при выборе, до тех пор,
пока не будет указанно правильное имя анализируемого pdf- файла в окне
АТРИБУТЫ (о чем свидетельствует горящее посреди экрана сообщение “Не
вижу pdf-файла”). Если pdf- файл доступен, то при выборе этого пункта
меню начинается его анализ : за скоростью этого процесса пользователь
может следить по процентной линии, отображаемой на экране.
[pic]
Внизу экрана отображается общее количество найденных на плате
элементов а так-же сообщение о результате поиска контура платы на слое
KONTUR.
После завершения анализа платы программа выбирает габариты
элементов из файла gabarits.dbf по их названию, а если не находит
нужного, то выполняет поиск pdf-файла злемента (для prt, обработанного
pdifout.exe) в подкаталоге PDF (который должен находиться в том-же
каталоге что и программа). При успешном поиске она анализирует этот
файл, находит в нем габариты элемента и заносит их в базу gabarits.dbf.
Т.е. если на анализируемой плате есть элементы со стандартным названием,
но не стандартными (обнавленными) габаритами, то необходимо удалить
gabarits.dbf, а в подкаталог PDF скопировать все .pdf-файлы элементов
платы, и тогда габариты всех элементов платы просканируются и файл
подготовится заново. (В существующей версии каждый элемент по размерам
округляется до параллелограмма, т.е. шар например станет кубом. Для
точной графической передачи элементов в трехмерном виде требуется
создание специальной графической библиотеки в формате T-FLEX, чему будет
посвящена следующая версия программы.) Габариты элемента помещаются в
базу gabaritrs.dbf. Т.е. если элемент встречался хотя-бы раз в какой-
либо плате, то во всех последующих платах данные на него будут браться
из базы без повторной обработки его PRT-файла.
Если контур платы был обнаружен, то при создании файлов
для T-FLEX в них передадутся габаритные размеры платы, со слоя KONTUR,
округленные по форме до прямоугольника (существующая версия не
обрабатывает сложные контуры). Если-же контур найден не был то
программой создается собственный прямоугольный контур платы по условию:
расстояние от края платы до граничных элементов равно 10 мм.
После этого предлагается меню компоновки:
[pic]
- Выход (или ESC) — выход в предыдущее (главное) меню, если этот
пункт выбирается первым, то при выходе происходит отказ от создания
файлов платы в формате T-FLEX;
- Трехмерная компоновка — при выборе этого пункта начинается процесс
создания файлов изображения платы в трехмерном виде в формат T-FLEX.
На экране отображается количество элементов, созданных в файлах T-
FLEX , соответственно на нижнй и верхней стороне платы. При этом
создаются 3-и файла в формате T-FLEX: *****top.frg-файл элементов
верхней стороны платы, *****bot.frg-файл элементов нижней стороны
платы, *****plt.frg-файл контура платы (символом ***** обозначаются
пять первых символов каждого файла, они общиие для всех трех файлов,
которые пользователь редактирует по своему усмотрению в пункте Имя
файла). После завершения автоматически предлагается меню компановки
и пользователь, по жланию, может либо создать какой-либо другой вид
платы, либо выйти в главное меню;
- Имя файла — при выборе этого пункта курсор переходит в окно с
именм файла и позволяет изменить его по своему усмотрению;
[pic]
- Описание — при выборе этого пункта создается стандартный dbf-
файл, содержащий перечень всех элементов анализируемой платы.
- Двумерная компановка — при выборе этого пункта предлагается меню с
различными двумерными видами платы : спереди (F), сзади (A), слева
(L), справа (R). Под каждым пунктом нарисована плата и стрелкой
показано направление взгляда на неё.
[pic]
При выборе нужного пункта происходит создание файлов двумерного
изображения, соответствующего вида, в формате T-FLEX (создается файл
*****2d#.frg , где ***** - имя задаваемое пользователем при выборе
пункта “имя”, а # - символ признак вида : F, A, L, R).
После этого вновь предлагается меню компановки.
Алгоритм и описание программы.
Программа разработана и написана в СУБД CLIPPER 5.2 с
использованием стандартных форматов файлов баз данных.
Учитывая объем программы и сложность алгоритма,
использовались методы структурированного программирования и текст
программы разбит на несколько файлов, в которых выделены основные
функции, таким образом, чтобы их легко было редактировать во время
отладки.
1. Основная программа содержится в файле dbfill.prg, которая
в своей работе использует процедуры и функции, описанные во
вспомогательных программных файлах.
На первом шаге выполнения программа считывает имя pdf-файла,
заданного в командной строке, делает текущим каталог в котором она
находится, создает переменные, необходимые в работе как её, так и другим
подпрограммам:
PARAMETERS fname //считать параметры командной строки
PUBLIC
higt,higtd,pnow:=0,filelen,exit:='',attr:='',desc,bufer:=SPACE(65000),