P-CAD 2001 для начинающих. Урок 4, часть 2
Создание иерархического проекта
При наличии в схеме нескольких однотипных узлов (модулей) для ее построения целесообразно использовать иерархические структуры. При этом на схеме каждый модуль представляется специальным компонентом, имеющим тип MODULE и изображается в виде прямоугольника с выводами (черного ящика). Эквивалентная схема каждого модуля рисуется на отдельном листе. Связь между модулем и его эквивалентной схемой осуществляется с помощью специального компонента типа Link.
Для работы с иерархическими структурами в системе
Создание нового модуля
• Создайте новый модуль с помощью Мастера и включите его в проект
1) Активизируйте в меню команду Utils/Module Wizard (утилиты/мастер модулей).
2) На первом шаге система предлагает выбрать необходимое действие (см. рис.6−15): создать новый модуль и его связи (create a module and its link.) или использовать существующий, выбрав его из библиотеки (reuse an existing module).
Рис. 6−15. Выбор режима работы мастера
3) Выберите первый вариант и нажмите кнопку Next (следующий).
4) На следующем шаге Мастер предлагает задать параметры модуля (см. рис. 6−16):
• его имя (Module name);
• количество входных выводов, располагаемых слева (Number of input pins);
• количество выходных выводов, располагаемых справа (Number of output pins);
• количество двунаправленных выводов, располагаемых справа (Number of bidirect pins);
• ширину символа модуля (symbol width);
• длину вывода (pin length);
• расстояние между соседними выводами (pin spacing).
Рис. 6−16. Задание параметров модуля
|
|
Обязательно указывайте единицы измерения для геометрических размеров!! | ||
Установка флажка Create Corresponding Link (создать соответствующую ссылку) позволяет одновременно с модулем создать и ссылку на его эквивалентную схему. Для этого необходимо в окне Link name задать имя ссылки.
Установка флажка Save in Library (сохранить в библиотеке) позволяет сохранить созданный символ в одной из подключенных к проекту библиотек.
Перебирая в окне Pin Designator номера выводов, назначенные по умолчанию, в окне Pin Name можно просмотреть и при необходимости отредактировать имена выводов. Для изменения имени вывода нужно набрать его новое значение и нажать клавишу ENTER
5) Установите параметры модуля как показано на рис. 6−16 и нажмите кнопку Next.
6) На следующем шаге появляется панель с информацией о связях модуля (см. рис. 6−17):
• Placement of new link – имя новой связи, заданное на предыдущем шаге;
• Currently defined sheets – список уже существующих в проекте страниц (для справки);
• The link will be placed on sheet – имя страницы, на которой будет размещена эквивалентная схема;
• The link refdes is also – позиционное обозначение ссылки, совпадающее с именем страницы с эквивалентной схемой.
Рис. 6−17. Размещение схемы модуля
7) Задайте имя страницы с эквивалентной схемой, как показано на рис. 6−17 и нажмите кнопку Next.
8) На заключительном шаге создания модуля (рис. 6.18) в окне The assigned module refdes is система предлагает задать позиционное обозначение модуля и сообщает, что после нажатия кнопки ОК активизируется режим Place/Part для размещения модуля на схеме.
Рис. 6−18. Завершение работы Мастера модулей
9) Нажмите кнопку ОК и разместите модуль на второй странице проекта «Усилитель», как показано на рис. 6−22 (модуль М1).
Использование существующего модуля
При наличии модулей в библиотеке их можно использовать двумя способами:
• как обычный компонент с помощью команды Place/Part;
• с помощью Мастера модулей.
• Разместите модуль фильтра с помощью Мастера
1) Активизируйте в меню команду Utils/Module Wizard.
2) На этапе выбора режима работы (см. рис.6−15) установите флажок reuse an existing module (использовать существующий модуль) и нажмите кнопку Next.
3) На следующем шаге (рис. 6−19) в окне Library необходимо выбрать нужную библиотеку, а в списке Module необходимый модуль.
Рис. 6−19. Выбор модуля из библиотеки
4) После нажатия кнопки Next появляется возможность (см. рис. 6−20) создать новую ссылку (Place a new link) или воспользоваться существующей (Reference on already placed link). И в том и в другом случае на следующем шаге Система попросит выбрать ссылку (Link), только в первом случае из библиотеки (см. рис. 6−21,а), а во втором — из списка ссылок текущего проекта (см. рис. 6−21,б).
Рис. 6−20.
5) Воспользуемся уже существующей ссылкой, поэтому устанавливаем флажок, как показано на рис. 6−20. Выбираем ссылку из списка проекта (рис. 6−21,б) и переходим к заключительному шагу работы Мастера (см. рис.6−18).
а) б)
Рис. 6−21
• Разместите модуль как обычный компонент
1) Активизируйте команду Place/Part.
2) Из библиотеки «Моя библиотека» выберите компонент FILTER и разместите его на втором листе проекта, как показано на рис. 6−22 (модуль М3). Неудобство такого подхода состоит в том, что ссылку на эквивалентную схему в данном случае придется создавать вручную, что чревато большим количеством ошибок.
3) Доработайте схему усилителя как показано на рис. 6−22.
Рис. 6−22. Схема усилителя с подключенными модулями
Создание эквивалентной схемы модуля
После выполнения работ по созданию нового модуля (п.6.9.1) в проекте появилась новая страница – FILTERLINK, в чем нетрудно убедиться, просмотрев список страниц в соответствующем окне статусной строки. Попасть на эту страницу можно обычным способом, выбрав ее из списка, но можно это сделать и по-другому.
• Создайте эквивалентную схему модуля
1) В режиме отбора объектов щелкните левой кнопкой мыши по модулю М1 для его выделения.
2) Активизируйте команду View/Descend (просмотр/спуститься).
3) На панели Hierarchy Navigator (навигатор иерархии) в окне Select Pin нужно выбрать один из выводов и нажать кнопку ОК (рис. 6−24). Откроется страница со ссылкой FILTERLINK.
Рис. 6−24. Навигатор иерархии
4) Здесь можно увидеть, что на самом деле ссылка (link) — это неоднородный компонент с числом секций, равным числу выводов в модуле. Каждая секция имеет один вывод. В данном случае на странице присутствуют два секции.
5) Разместите на этой странице эквивалентную схему модуля в виде
Рис. 6−25. Эквивалентная схема модуля
6) В режиме отбора объектов щелкните левой кнопкой мыши по одному из выходов эквивалентной схемы для его выделения.
7) Активизируйте команду View/Ascend (просмотр/подняться).
8) Навигатор иерархии попросит выбрать один из модулей в списке, у которых значение атрибута LINK совпадает с значением параметра RefDes компонента Link. Убедитесь, что все три модуля есть в списке.
9) Сохраните проект с прежним именем.
Команда resolve hierarchy — разложение иерархии
Проекты с иерархической структурой принято подразделять на простые и комплексные. В простых проектах, каждому модулю соответствует своя эквивалентная схема. В комплексных проектах, как в нашем случае, несколько модулей ссылаются на одну эквивалентную схему. Для того, чтобы правильно сгенерировать список цепей и компонентов для передачи в редактор печатных плат необходимо комплексный проект преобразовать в простой.
• Преобразуйте проект, разложив иерархию
1) Активизируйте в меню команду Utils/Resolve hierarchy (утилиты/разложение иерархии).
2) Поскольку эта команда существенным образом преобразует проект система запросит разрешение на его сохранение, выставив информационное сообщение, показанное на рис. 6−26. Проект можно сохранить с тем же или другим именем.
Рис. 6−26. Сообщение о необходимости сохранения проекта
3) После выполнения команды в проекте появится столько страниц эквивалентных схем, сколько использовано модулей. В данном случае вместо одной страницы FILTERLINK появилось три с именами FILTERLINK1, FILTERLINK2 и FILTERLINK3.
4) На эквивалентных схемах и основной схеме к соединительным цепям автоматически подключатся порты для соединения отдельных листов схемы. Была выполнена сквозная нумерация всех компонентов на всех страницах.
5) Познакомьтесь с результатами разложения иерархии, отредактируйте и сохраните проект.
Проверка схемы
Созданная схема может быть автоматически проверена системой на наличие ошибок.
• Проведите верификацию схемы
1) Активизируйте команду Utils/ERC.
2) На панели Utils Electrical Rules Check (утилиты проверка электрических правил ) в рамке Design Rule Checks (проверяемые проектные нормы) установите необходимые виды проверок (см. рис. 6−27).
Рис. 6−27. Настройка конфигурации ERC
Смысл проводимых проверок рассмотрен в табл. 6−2.
3) Нажмите на кнопку Filename… для указания местоположения и имени текстового файла отчета. Выберите для него папку с текущим проектом.
4) В рамке Report Options (параметры отчета) установите флажки View Report – для автоматического просмотра файла отчета после окончания проверки, Summarize Ignored Errors – для создания резюме по игнорируемым ошибкам, Summarize Overridden Errors — для создания резюме по отмененным ошибкам.
5) Установка флажка Annotate Errors (аннотировать ошибки) включает режим отображения ошибок на схеме. Включите его.
6) Нажмите кнопку Severity Levels… (уровень серьезности) для установки приоритетов выявляемых ошибок. Появится панель Rules Severity Level (уровень серьезности правил), показанная на рис. 6−28. Выделив в окне одно или несколько правил проверки с помощью переключателя в рамке Severity Level можно задать для него один из трех уровней – Ignored (игнорировать), Warning (предупреждение), Error (серьезная ошибка). Ничего не меняя, нажмите кнопку Cancel для выхода из панели.
Рис. 6−28.Установка приоритетов ошибок
7) Запустите проверку, нажав кнопку ОК на панели Utils Electrical Rules Check.
8) После проведения проверки запустится БЛОКНОТ в котором можно просмотреть текстовый файл отчета.
• Просмотрите файл отчета и закройте его.
В этом текстовом файле содержатся сообщения об обнаруженных ошибках по каждому из правил перечисленных в табл. 6−2. Для примера на рис. 6−29 приведен раздел отчета по неподключенным сегментам цепей.
Рис. 6−29.Пример раздела отчета
В конце отчета будут приведены итоговые сведения по проведенной проверке, если установлены соответствующие флажки на панели Utils Electrical Rules Check.
На схеме найденные ошибки отобразятся в виде подсвеченных перечеркнутых кружков.
• Просмотрите свойства этого объекта
1) Перейдите в режим выбора объектов (нажата кнопка
)
2) Щелкните левой кнопкой мыши по кружку, обозначающему ошибку для его выделения.
3) Щелкните по нему правой кнопкой мыши и выберите в выпадающем меню команду Properties. Появится панель Find Errors (поиск ошибок), показанная на рис. 6−30. Здесь в верхней части отображается номер ошибки и ее содержание (… Неподключенный конец проводника на странице Sheet2 в ….)
Рис. 6−30. Поиск и просмотр ошибок
4) Сдвиньте это окно, так чтобы оно не закрывало схему.
5) В окне Error Number (номер ошибки) выберите следующую ошибку, например 2, и нажмите кнопку Jump To (перейти). На схеме откроется нужная страница, и курсор будет указывать на соответствующую ошибку.
6) Установите флажок
7) Закройте панель Find Errors.
|
|
Панель Find Errors можно также активизировать с помощью команды Utils/Find Errors в основном меню. | ||
Вывод схемы на принтер
Созданная схема может быть выведена
• Распечатайте все листы схемы на принтере
1) Активизируйте команду File/Print Setup и установите нужные параметры принтера (размер бумаги, способ подачи, расположение листа и т.д.). Закройте панель настройки параметров принтера.
2) Войдите в команду File/Print.
3) На панели File Print (рис. 6−31) нажмите на кнопку Set All (выбрать все) для выбора всех страниц проекта перечисленных в окне Sheets (страницы).
Рис. 6−31. Панель File Print
4) Нажмите на кнопку Print Options…, чтобы указать перечень объектов чертежа, выводимых на печать и их свойства. Появится панель Print Options, показанная на рис. 6−32. Эта панель совпадает с аналогичной панелью для настройки параметров вывода на дисплей (рис. 3−12) за исключением того, что недоступные пункты окрашены серым цветом. По умолчанию все объекты выполняются черным цветом, а цвет фона выбран белым.
Рис. 6−32. Настройка параметров объектов при печати
|
|
Чтобы не печатать |
||
5) Закройте панель Print Options, нажав на кнопку Cancel.
6) На панели File Print нажмите на кнопку Page Setup… для установки параметров страницы.
7) На панели Page Setup щелкните по имени первой страницы – Sheet1- в окне Sheets для его выделения (см рис. 6−33).
8) Установите флажок Title для печати рамки и штампа чертежа.
9) В окнах Xoffset и Yoffset задайте смещение нижнего левого угла изображения относительно листа бумаги.
10) Снимите флажок Sheet Extents (страница целиком) и задайте координаты нижнего левого (Lower Left Conner) и верхнего правого (Upper Right Conner) углов печатаемой области чертежа, как показано на рис. 6−33. Нажатие кнопки Define Region (определить область) позволяет указать границы области для печати непосредственно на чертеже с помощью мыши.
Рис. 6−33. Настройка параметров страницы для печати
11) В окне Image Scale (масштаб изображения) установите флажок User Scale Factor (масштаб пользователя) и задайте величину масштаба равной 0.95.
13) Нажмите кнопку Update Sheet (модификация страницы) для записи введенных данных.
14) Выберите в списке имя второй страницы и повторите пп. 8−13.
15) Нажмите кнопку Close для закрытия панели Page Setup.
16) На панели File Print нажмите кнопку Print Preview, что бы предварительно просмотреть расположение чертежей на листе.
17) Вывод изображения на принтер осуществляется при нажатии кнопки Generate Printouts (генерация распечатки).
Задание правил проектирования
На этапе создания схемы устройства
• Создайте два класса цепей
1) Выберите в меню команду Options/Net Classes… (опции/классы цепей).
2) На панели Net Classes (см. рис. 6−34) в окне Class Name (имя класса) наберите POWER и нажмите кнопку Add (добавить). Название класса появится в окне Classes в списке классов.
Рис. 6−34. Разделение цепей на классы
3) В окне Unassigned Nets (неназначенные цепи) при нажатой клавише CTRL выберите мышкой цепи +12V и GND и нажмите кнопку <- Add, рядом с этим окном. Имена выбранных цепей переместятся в окно Nets in this Class (цепи в этом классе)
4) Добавьте класс SIGNAL и включите в него цепи BASE, INPUT, OUTPUT.
• Задайте ширину проводников для цепей класса POWER равной 1 мм
1) Выберите в списке имя класса POWER и нажмите кнопку Edit Attr… (редактирование атрибутов).
2) На появившейся панели Attributes нажмите кнопку Add (добавить).
3) На панели Place Attribute (разместить атрибут) в окне Attribute Category выберите категорию Net, в окне Name укажите имя атрибута Width (ширина) и в окне Value наберите его значение — 1mm, как показано на рис. 6−35 и нажмите кнопку Close.
Рис. 6−35 Задание ширины проводников
• Задайте минимальную длину цепи (MinNetLength) для класса SIGNAL равной 0.8 мм самостоятельно
Для задания атрибутов цепей более общей является команда Options/Design Rules (опции/правила проектирования). Панель Options Design Rules, вызываемая по данной команде, включает несколько закладок (см. рис. 6−36). Здесь можно просмотреть, отредактировать и добавить новые атрибуты (правила) для всего проекта (закладка Design), классов цепей (Net Class), каждой цепи (Net) и установить соотношения между классами (Class To Class).
Рис. 6−36 Панель установки правил конструирования ПП
• Просмотрите все закладки на панели Options Design Rules и добавьте по правилу на каждую.
1) Для установки правил между классами выберите закладку Class To Class.
2) В окнах Net Class выберите из списка имена классов, как показано на рис. 6−37 и нажмите кнопку Add Definition (добавить определение).
Рис. 6−37 Задание соотношений между классами
3) Нажмите кнопку Edit Rules…
4) На появившейся панели Attributes нажмите кнопку Add (добавить).
5) На панели Place Attribute выберите в категории Clearance (зазор) атрибут LineToLineClearance (зазор между краями проводников) и установите его значение равным 0.5mm
Кнопка Delete Definition позволяет удалить указанное в списке Net Class To Net Class Definitions определение.
Кнопка Modify Definition позволяет изменить имеющееся определение. Для этого нужно указать его имя в списке, выбрать новые классы в окнах Net Class и нажать на нее.
Создание файла параметров проекта
Введенные правила проектирования могут быть сохранены в отдельном файле и затем использованы в новых проектах. Этот файл называется файлом технологических параметров проекта и имеет расширение .dtp
• Сохраните на диске введенные правила проектирования
1) Активизируйте команду File/Design Technology Parameters…
2) На панели Design Technology Parameters (см. рис. 6−38) нажмите на кнопку Technology Filename (имя файла параметров).
3) Появится стандартная панель открытия файлов Windows. Перейдите в папку со своим проектом, в окне имени файла наберите Усилитель и нажмите кнопку Открыть.
4) Система сообщит, что такого файла в этом каталоге нет, и попросит разрешения на его создание. Согласитесь.
5) На панели Design Technology Parameters (см. рис. 6−38) снимите флажок
Рис. 6−38. Конструкторские параметры проекта
6) Нажмите на кнопку New Group … (новая группа).
7) Задайте имя новой группы, набрав на панели New Group Name (имя новой группы) Общие (см. рис. 6−39).
Рис. 6−39.Задание имени группы
8) Повторите пп. 6−7 и введите новые группы Классы, Цепи, Межклассовые.
9) Укажите в списке групп группу «Классы», щелкнув по ней левой кнопкой мыши (см. рис. 6−40), и нажмите на кнопку New Section (новая секция).
Рис. 6−40.
10) На панели выбора типа секции (рис. 6−41) установите флажки Net Class Definitions и Net Class Rules и нажмите кнопку ОК. В группе «Классы» появятся две новые секции.
Рис. 6−41.Выбор типа секции
11) Выделите мышкой первую из них и нажмите на панели Design Technology Parameters (см. рис. 6−40) кнопку Update From Design…(модифицировать из проекта).
12) Повторите эту операцию для второй секции.
13) Перейдите к следующему классу, добавьте в него новые секции и модифицируйте их из проекта. Руководствуйтесь рис. 6−42.
Рис. 6−42.Дерево правил
Для передачи правил в проект необходимо в дереве правил на панели Design Technology Parameters указать группу, секцию или отдельное правило и нажать кнопку Copy To Design (копировать в проект). При этом в зависимости от установки флажков в рамке Attribute Handling On Copy (обработка атрибутов в копии) копируемые атрибуты добавятся к уже существующим в проекте (установлен флажок Merge Attributes), либо заменят существующие (флажок Replace Design Attributes).
Составление отчетов
Система
• Создайте отчеты о проекте
1) Активизируйте команду File/Reports…
Рис. 6−43.Панель выбора отчетов
2) На панели File Reports (рис. 6−43) в окне Reports to Generate (генерируемые отчеты) установите флажки для всех типов отчетов (можно воспользоваться кнопкой Set All – выбрать все, кнопка Clear All – сбрасывает все флажки). Назначение отчетов представлено в табл. 6−3.
3) В рамке Report Destination (адресат отчета) установите флажок Screen (вывод отчета на экран).
4) В рамке Style Format (формат отчета) с помощью переключателей Separated
5) Укажите в списке отчет Bill of Materials и нажмите кнопку Customize… (настроить)
6) На панели Customize Report (настройка отчета) в закладке Format установите параметры как показано на рис. 6−44,а. Здесь задается заголовок отчета (header) и нижний колонтитул (footer). Можно задать количество строк на листе (Lines Per Page), ширину колонок (Column Width) и расширение файла отчета (File Extension). В рамке Page Format (формат страницы) с помощью соответствующих флажков можно запретить или разрешить вывод заголовка, нижнего колонтитула, информации о проекте (Design Info), даты и номера страницы (Date/Page), разбивку на страницы (Pagination).
7) Перейдите в закладку Selection (отбор). Здесь можно указать, какая информация об элементе, и в каком порядке должна быть выведена в отчет (см. рис. 6−44,б), а также задать критерии отбора элементов (в колонках Criteria).
8) Перейдите в закладку Sort (сортировка). Здесь (см. рис. 6−34,в) задаются режимы сортировки – по каким полям (список Selected Fields), и каком порядке — возрастания (флажок Ascending) или убывания значений (флажок Descending). Нажатие на кнопку Append позволяет добавить выбранное в списке Available Field (доступные поля) поле в конец списка выбранных полей. Кнопка Insert позволяет вставить поле перед выбранным в списке Selected Fields. Режим сортировки отображается буквами A и D в скобках после имени поля.
а)
б)
в)
Рис. 6−44. Настройка вида отчета
9) Закройте панель Customize Report и нажмите на панели File Reports кнопку Generate (генерировать).
10) Просмотрите все отчеты, сгенерированные системой и оцените их полезность.
11) Закройте отчеты и панель File Reports.
Составление списка цепей
В конечном итоге самое важное, что можно сделать со схемой (кроме ее распечатки) с точки зрения конструктора – это автоматически получить список цепей и компонентов, который затем может быть использован в редакторе печатных плат.
• Создайте список цепей в формате системы P-CAD
1) Выберите в меню команду Utils/Generate Netlist…
2) На панели Utils Generate Netlist (см. рис. 6−45) в окне Netlist Format
(формат списка цепей) выберите формат
Рис. 6−45.Выбор формата списка цепей
3) Флажок Include Library Information (включить библиотечную информацию) сбросьте. Тем самым вы запретите создание библиотечной секции в отчете. Эта секция, в принципе, читается редактором печатных плат, но ни как не используется.
4) Нажмите на кнопку Netlist Filename, выберите место расположения файла списка цепей и его имя.
5) Нажмите на кнопку ОК для создания списка цепей и компонентов.
• Просмотрите созданный список цепей с помощью БЛОКНОТА
Выбранный формат списка цепей позволяет передать все атрибуты, заданные в схемном редакторе в редактор печатных плат. На рис. 6−46 показаны фрагменты сгенерированного файла. Он состоит из стандартного заголовка, за которым следует раздел описания компонентов.
Рис. 6−46.Список цепей в формате P-CAD
Описание компонента начинается с ключевого слова compInst за которым следует позиционное обозначение в кавычках. Все описание заключается в круглые скобки. Внутрь описания включаются параметры и их значения. Обязательными для компонентов являются три параметра compRef, originalName и patternName. Последний параметр содержит указание на корпус компонента. Остальные параметры могут отсутствовать. Значение параметров даются в кавычках. Имя параметра и его значение заключаются в круглые скобки.
Далее следует раздел описания цепей. Описание каждой цепи включает ключевое слово net и имя цепи в кавычках. Далее перечисляются все контакты, подключенные к цепи. Указание контакта начинается с ключевого слова node, далее следует имя компонента и номер вывода (Pin designator).
Затем следуют разделы описания классов и правил соотношения между классами, если они были определены в проекте.
Список цепей в формате
Раздел описания цепей включает в себя все цепи проекта. Формат описания цепи
включает имя цепи (до
• Создайте самостоятельно список цепей в формате Tango для резистивного делителя показанного на рис. 6−47
Рис. 6−47.Схема делителя напряжения
Здесь имена цепей обозначены цифрами, указатели выводов резисторов латинскими буквами.