Проектирование цифровых устройств. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ по УП.02 УЧЕБНАЯ ПРА. Разработка конструкции устройства
 Скачать 292.78 Kb.
|
После выполненной лабораторной работы и ответов на контрольные вопросы обучающийся должен:– свободно ориентироваться в правилах ввода схемы Э3; – уметь проверять введенную схему на синтаксические ошибки; – уметь исправлять в схеме найденные ошибки; – уметь выгружать схему в конструкторскую часть проекта. Лабораторная работа № 5 Тема: Размещение конструктивных элементов на печатной плате в редакторе P-CAD PCB. Цель занятия: Изучение методики работы в графическом редакторе P-CAD PCB, приобретение навыков при решении задачи размещения элементов на печатной плате. Исходным заданием для размещения элементов являются выгруженные из графического редактора P- CAD Schematic элементы схемы со связями между ними. Экран графического редактора P-CAD PCB представлен на рисунке 6.1.  Рисунок 6.1 Пиктограммы меню инструментов следующие: 1 Place Component (Компонент); 2 Place (Соединение); 3 Place Connection (Контактная площадка); 4 Place Pad (Переходное отверстие); 5 Place Via (Линия); 6 Place Line (Дуга); 7 Place Arc (Полигон); 8 Place Polygon (Точка привязки); 9 Place Point(Медное литье); 10 Place Copper Pour (Переключатель); 11 Place Cutout (Зона обзора); 12 Place Keepout (Плосткость); 13 Place Plane Room (Комната); 14 Place Text (Текст); 15 Place Attribute (Атрибут); 16 Place Field (Поле); 17 Place Dimension (Измерения); 18 Measure (Измерение); 19 Online DRC (Online DRC); 20 Record ECOs (Запись ЕСО); 21 Route Manual (Ручной путь); 22 Route Interactive (Интерактивный путь); 23 Route Miter (Срез пути); 24 Route Bus (Шина пути); 25 Route MultiTrace (Мультислед пути); 26 Route Fanout (Расхождение пути); 27 Push Traces (Push Traces – отталкивание трасс); 28 Maximize Hugging (Максимизировать охват); 29 Minimize Length (Минимизировать длину); 30 Visible Routing Area (Видимый район трассировки). 1Настроить конфигурацию. Выполнить команды Options/Configure (Опции/Конфигурация). 1.1 На закладке General (Основное): – в зоне Units (Единицы измерения) выбрать метрическую систему единиц – mm; – в зоне Workspace Size (Размер рабочей области) указать размер рабочей области, превышающий габаритные размеры печатной платы на 100 mm с каждой стороны (размер печатной платы определяется заранее на практических занятиях или задается преподавателем); – в области AutoSave (Автосохранение) установить флажок Enable AutoSave (Включить). На закладке Route (Путь): – в зоне Orthogonal Modes (Ортогональные режимы) установить все флажки; – нажать OK.
Выполнить команды Options/Display (Опции/Экран) (смотри ЛР №1 п.2.3).Установить текущую линию рисования. Выполнить команду Options/ Current Line (Опции/Текущая линия); Привязать курсор к узлам сетки. Для этого выполнить команды View/Snap to Grid (Вид/Привязка к сетке). 1.7 Сохранить настройки по команде File/Save As (Файл/Сохранить как). В стандартном окне Windows сохранить настройки под именем Configure.pcb. 2 Ввести контур печатной платы. Выставить в строке состояний слой Board и выполнить команды Place Line (Размещение/Линия). Нарисовать контур платы в соответствии с необходимыми размерами (размер платы предварительно рассчитывается). Окончание рисования зафиксировать нажатием ПКМ. 3 Загрузить библиотеку, из которой вводились элементы схемы. Выполнить команды Place/Component (Размещение/Компонент). В открывшемся окне нажать на кнопку Library Setup (Установка библиотеки). В окне Open Libraries (Открытые Библиотеки) выбрать название библиотеки (ERE№группы-№по журналу.lib), из которой были набраны элементы схемы. Нажать OK. В открывшемся окне в зоне Component Name (Имя компоненты) появится список элементов схемы. Нажать OK. Нажать ПКМ. 4 Загрузить список соединений электрической схемы. Выполнить команды Utils/Load Netlist (Утилиты/Загрузить список соединений). В открывшемся окне нажать на кнопку Netlist Filename (Список файлов). В открывшемся стандартном окне Windows выбрать созданный ранее файл списка соединений Chema№ группы_№ по журналу.net. Нажать кнопку Открыть. В окне Netlist Format (Формат списка) выбрать формат P-CAD ASCII. Нажать OK. После этого на экране появятся конструктивные изображения элементов схемы со связями. Одновременно формируется текстовый файл, в который записаны возникшие при трансляции ошибки и предупреждения (если есть ошибки, то загрузки файла соединений не произойдет). Необходимо просмотреть перечень ошибок и предупреждений и исправить все ошибки. Разместить элементы на плате. Критериями качества размещения считать минимальную суммарную длину соединений. Нажатием клавиши “+” приблизить область размещения элементов. Установить текущий слой Top. Вначале на ПП установить разъем. Для этого выделить разъем нажатием ЛКМ, он изменит свой цвет на жёлтый. Еще раз нажать ЛКМ и, не отпуская её, переместить разъем в требуемое место. Остальные элементы размещать внутри контура ПП аналогичным образом. При размещении стремиться, чтобы суммарная длина соединений была минимальной. После размещения может оказаться, что некоторые из обозначений ЭРЭ либо перевернуты, либо неудачно размещены по отношению к ЭРЭ. В таком случае обозначение надо установить в удобное для прочтения положение. Для этого выделить тип, номинал или позиционное обозначение элемента при нажатой клавише Shift, затем отпустить её. Далее тип элемента, его номинал или позиционное обозначение можно поворачивать (клавишей R) или перемещать (при нажатой ЛКМ). Сохранить компоновку элементов на плате под именем Komponovka_1.pcb. 6 Выполнить минимизацию длины соединений путем перестановки логически эквивалентных секций и выводов. Для этого выполнить команды Utils/Optimize Nets (Утилиты/Оптимизация сетей) и выбрать один из методов оптимизации: – Auto (Авто) – автоматическая оптимизация; – Manual Gate Swap (Ручная замена ворот) – перестановка эквивалентных секций элементов вручную; – Manual Pin Swap (Ручная замена пина) – перестановка эквивалентных выводов элементов вручную. Выбрать автоматическую оптимизацию Авто. При автоматической оптимизации в области Auto Options (Автоопции) установить флажки: Gate Swap и Pin Swap (Замена ворот и Замена пина) и включить Entire Design (Полный дизайн). Нажать кнопку OK. На дополнительный запрос системы ответить утвердительно. После этого может измениться рисунок соединений. На экране появится окно Optimize Nets Progress (Оптимизация сети) (рисунок 6.2), в котором отражается результат минимизации длины соединений. Прочитать и зафиксировать полученную информацию. Нажать кнопку Close. Вывести на печать на лист формата А4 содержимое окна Optimize Nets Progress (Оптимизация сети) с помощью команды Print Screen.  Рисунок 6.2 8 Сохранить результат размещения ЭРЭ на плате. Для этого выполнить команды File/Save As (Файл/Сохранить как). В стандартном окне Windows в окне Имя файла ввести Komponovka_2.pcb, нажать на кнопку Сохранить. Пример компоновки элементов на плате показан в приложении В. 9 Вывод на печать файлов компоновки на лист формата А4 Внимание! На экран редактора PCB перед печатью должен быть вынесен общий файл результата трассировки RКomponovka_1 (или 2).pcb. Выполнить команды File/Print Setup (Файл/Установка печати). В открывшемся окне в зоне Имя выбрать тип принтера. В зоне Бумага выставить Размер листа, на который будет осуществляться вывод (например, А4). В зоне Ориентация выбрать Книжная. Нажать ОК. Выполнить команду File/Print (Файл/Печать). В открывшемся окне в зоне Print Job Overrides (Замена работы) снять все флажки и нажать кнопку Setup Print Jobs (Установка работы печати). В окне Print Job Name (Имя работы) ввести имя проекта: Trassirovka_QR. Установить флажок Scale to Fit Page (Масштаб страницы). В зоне Layers (Уровни:) нажать кнопку Set All (Установить все). В зоне Display Options (Опции экрана) установить флажки RefDes, Type, Value, Pads, Vias, Pads/Via Holes (Тип, Величина, Конт.Площ., Отв.перех., Отв.Кплощ./Опер.) В зоне Print Region (Область печати) установить флажок Design Extents (Расширение дизайна). Нажать кнопку Add (Добавить), тогда в окне Print Jobs (Печать) появится имя проекта. Нажать кнопку Close (Закрыть). В окне File Print (Печать файла) в зоне Print Jobs (Работа печати) выделить имя проекта. Нажать кнопку Print Preview (Обзор печати). Общий файл результата трассировки будет изображен на листе А4 в максимально возможном масштабе. Нажать кнопку Print (Печать) на панели инструментов. После получения распечатки нажать кнопку Close (Закрыть) и еще раз Close (Закрыть). При сдаче работы предъявить преподавателю распечатку оптимизации соединений элементов на плате и распечатки файлов RКomponovka_1.pcb и RКomponovka_2.pcb. 10 Вопросы для самоконтроля 1 Какой командой выгружается схема в конструкторскую часть проекта. 2 Каким должен быть размер экрана в графическом редакторе P-CAD PCB. 3 В каком слое прорисовывается контур печатной платы. 4 Какая основная толщина линий для работы. 5 Какое расширение получают файлы, формируемые в редакторе P-CAD PCB. 6 Критерий качества размещения элементов на плате. 11 Заключение |