P-CAD. Размещение компонентов схемы на печатной плате

1.2.4. Упаковка схемы на ПП

Если отсутствует принципиальная схема, выполненная в P-CAD Schematic, то компоненты на плату устанавливают по команде Place/Component. Связи между компонентами проводят по команде Place/Connection, протягивая линию с помощью ЛКМ между контактными площадками соединяемых элементов. Редактор присваивает свободное имя новой цепи автоматически, его можно изменить по своему усмотрению ( рис. 16.9).

Рис. 16.9. Окно выбора имени цепи

Установка библиотек. При упаковке схемы на ПП с помощью списка цепей и соединений выбираются элементы из библиотек, поэтому для дальнейшей работы программы РСВ требуется подключение к проекту архивной библиотеки, созданной в P-CAD Schematic.

В строке меню активизировать Library/Setup, кнопкой ADD добавить архивную библиотеку стандартным для Windows способом, удалить ненужные библиотеки кнопкой Delete.

Загрузка списка соединений электрической схемы. Выполнить команду Utils/Load NetList (загрузить список соединений), в появившемся одноименном окне ( рис. 16.10) щелкнуть по кнопке NetList Filename.

В открывшемся стандартном окне Windows выбрать созданный ранее файл списка соединений с расширением .net. В выпадающем списке NetList Format выбрать формат P-CAD ASCII.

Рис. 16.10. Меню команды загрузки списка соединений

Загружаемые компоненты проекта размещаются над верхней границей печатной платы (если уже размещена заготовка печатной платы) ( рис. 16.11,а). Если же нет заготовки печатной платы, то все компоненты размещаются в левом нижнем углу рабочего пространства проекта ( рис. 16.11,б). При этом на экране отображаются прямые линии еще не проведенных электрических связей. Одновременно формируется текстовый файл, в который записываются возникшие при трансляции ошибки и предупреждения (если есть ошибки, загрузка файла соединений не произойдет). Необходимо просмотреть перечень ошибок и предупреждений и исправить все ошибки.

Размещение компонентов на плату

Средств для автоматического размещения компонентов на плату в редакторе нет, поскольку при разработке каждого проекта возникает слишком много условий, не поддающихся формализации. Утвердилась практика размещать компоненты на плату вручную.

увеличить изображение
Рис. 16.11. Варианты размещения схемы после загрузки в P-CAD PCB: а - без ПП, б - с заранее подготовленной ПП

Задача размещения компонентов на ПП заключается в том, чтобы будущие печатные проводники были наиболее короткими и количество переходных отверстий было минимальным. Для этого компоненты с общими связями располагают рядом с учетом количества общих связей. Сначала размещают крупные элементы (микросхемы, трансформаторы, разъемы и др.), а затем мелкие (конденсаторы, резисторы и др.). От размещения компонентов зависят результаты трассировки, поэтому рекомендуется тщательно изучить связи и в соответствии с этим сделать оптимальное размещение. Критерием качества размещения является минимальная суммарная длина соединений. Программа P-CAD PCB не обеспечивает не только возможность автоматического размещения по данному критерию, но и оценку качества вариантов размещения, получаемых вручную. Принцип управления последовательным размещением состоит в том, что элементы, имеющие большое число общих связей, должны размещаться в ближайших позициях.

Приемы выполнения размещения. Установленные элементы можно перемещать. Для этого их нужно выделить (инструмент) и далее при нажатой ЛКМ переместить в нужное место ПП. При выделении элемента появляется окно выбора ( рис. 16.12), если в точке выделения располагаются несколько элементов, например компонент, и соединительная линия на рисунке.

Рис. 16.12. Окно выбора элемента схемы

Можно выделить часть элемента с целью его редактирования (например, выделить позиционное обозначение или обозначение номинала). Для этого нужно в режиме выбора щелкнуть ЛКМ по нужной части изображения, нажав и удерживая в нажатом состоянии клавишу Shift. Элементы при необходимости можно разворачивать (клавиша R ) или переносить на противоположную сторону платы (клавиша F ).

При размещении элементов можно скрыть или сделать видимыми электрические связи для одной или нескольких цепей, можно переименовать одну цепь или группу цепей, можно отредактировать значения атрибутов. Для этих и других целей служит диалоговое окно команды Edit/Nets ( рис. 16.13).

увеличить изображение
Рис. 16.13. Окно редактирования цепей

После начального размещения фиксируется положение элементов, которые не должны перемещаться в дальнейшем. Для этого нужно выделить соответствующие элементы (при выборе второго и последующего элементов удерживать клавишу Ctrl ), нажать ПКМ и из контекстного меню выбрать команду Properties, после чего в области Location установить флажок Fixed.

Для автоматического выравнивания элементов после размещения на печатной плате вначале их надо выделить. Затем нажать правую кнопку мыши, выбрать точку привязки Selection Point и установить ее в точку печатной платы, относительно которой будет производиться выравнивание. Вновь нажать правую кнопку мыши и выбрать строчку Align. В области Alignment диалогового окна выбрать одно из трех возможных направлений выравнивания:

• Horizontal Aboute Selection Point - выравнивание по горизонтали относительно указанной на плате точки привязки;
• Vertical Aboute Selection Point - выравнивание по вертикали относительно точки привязки;
• Onto Grid - выравнивание в узловые точки сетки.

Если включить режим Space Equally, то в поле Spacing можно точно установить расстояние между выравниваемыми элементами в выбранной системе единиц. Следует учесть, что команды выравнивания не действуют на зафиксированные элементы.

Создание установочного места в PCB. При необходимости можно создать установочное место на рабочем поле редактора PCB с помощью инструментов и приемов, известных из редактора Pattern Editor: контур корпуса, припойные площадки, точка привязки, атрибуты. Выделить все полученные элементы и командой Library/Pattern Save As... сохранить установочное место в библиотеке. Удалить выделенный участок и командой Plaсe/Component разместить новое установочное место на рабочем поле, добавить необходимые связи ( Plaсe/Connection ).

Если при компоновке платы или трассировке на рабочем поле остаются следы - "мусор", можно перерисовать экран командой View/Redraw.

Результат размещения на печатной плате сохранить в своей папке. Для этого выполнить команды File/Save As. Результат размещения элементов на ПП будет сохранен в виде отдельного файла с расширением .pcb.

1.2.5. Подготовка к выводу на печать

Установить нужную ориентацию страницы командой File/Print Setup. Диалоговое окно команды File/Print (инструмент) ( рис. 16.14) позволяет настроить параметры для печати. В окне File Print нажать кнопку Setup Print Jobs.

Включить режимы Scale to Fit Page (масштаб такой, чтобы вписать в лист), Print Region - Design Extents (область печати - границы проекта).

Рис. 16.14. Окно команды File Print

Для формирования задания на печать с целью вывода содержимого всех слоев или только части слоев ПП нажать кнопку Setup Print Jobs. В появившемся окне ( рис. 16.15) в строку Print Job Name заносится имя задания. Одновременно с установкой имени задания в области Layers выбираются и подкрашиваются имена слоев, в которых расположена информация для выбранного задания, и после нажатия на кнопку Add это имя переносится в область Print Jobs.

Рис. 16.15. Окно установок печати данных проекта

При выборе слоев печати для задания используют стрелку, расположенную под кнопкой Apply Layer Set, после нажатия на которую предоставляется выбор сгруппированных слоев:

• All Layers - все слои;
• Signal Layers - сигнальные слои;
• Non-Signal Layers - несигнальные слои.

После выбора слоев нажимают кнопку Apply Layer Set, и их имена выделяются в окне Layers.

В области Display Options помечаются элементы данных, которые будут выведены на печать. В перечне данных определяют: поворот изображения на 90° ( Rotate ), зеркальное отображение ( Mirror ), возможность черновой печати ( Draft ), объекты компонентов и прочие элементы.

Масштабирование изображения задается в окне Scale области Print Adjustments. При этом флажок Scale to Pit Page должен быть снят. При снятом флажке Design Extents в окнах X offset и Y offset устанавливается расстояние чертежа до края бумажного листа.

Область печати задается в области Print Region числовыми значениями в окнах для координат нижнего левого угла ( Lower Left Corner ) и верхнего правого угла ( Upper Right Corner ).

Для печати проводников на плате все опции области Display Options и флажок в окне Print Drill Simbols снимаются. Если отключить флажок Design Extents, то проводники не печатаются.

После внесения установок параметров печати нажимается кнопка Modify.

2. Практическая часть

Задание для лабораторной работы:

• 2.1. В редакторе P-CAD Schematic создать файл перечня цепей и объединенную библиотеку для схемы, полученной в "P-CAD. Создание компонента, схемы принципиальной электрической" .
• 2.2. В редакторе P-CAD PCB получить схему, упакованную на ПП.
  • 2.2.1. Настроить среду редактора для упаковки схемы на ПП.
  • 2.2.2. В рабочей области графического редактора печатных плат P-CAD PCB создать контур ПП в слое Board по размерам, рассчитанным для данной схемы.
  • 2.2.3. Подключить объединенную интегрированную библиотеку компонентов.
  • 2.2.4. Разместить компоненты схемы и объединить выводы проводниками вручную, создать установочное место в редакторе PCB, сохранить схему ручного размещения в папке проекта.
  • 2.2.5. Произвести упаковку схемы на ПП, разместить компоненты на ПП, сохранить схему размещения в папке проекта.
  • 2.2.6. Отредактировать схему: элементы выровнять; позиционные обозначения и другие надписи расположить таким образом, чтобы они не закрывали соседние компоненты, стиль текста всех обозначений должен быть однотипным; имена цепей сделать невидимыми на схеме.
  • 2.2.7. Подготовить свои варианты размещения элементов на ПП к печати (Просмотр - File/Print/Print Preview ).

Отчет о выполнении лабораторной работы должен содержать следующее.

1. Варианты ручной упаковки схемы на ПП в электронном и печатном виде.
2. Протокол ошибок, полученный при проверке схемы перед упаковкой в печатном виде.
3. Ответ на вопрос по теме лабораторной работы, полученный у преподавателя.

Контрольные вопросы:

1. Для чего необходим список соединений?
2. Какие настройки необходимы в редакторе для упаковки схемы на ПП?
3. Структура слоев проекта и их назначение.
4. Какие варианты размещения схемы на ПП реализованы в P-CAD?
5. Как настраивается вывод на печать наборов слоев?