Навигация
Разработка печатной платы управления
97981
знак
11
таблиц
13
изображений
10.1 Разработка печатной платы управления
В данном разделе рассматривается разработка печатной платы на персональном компьютере с помощью системы автоматизированного проектирования P-CAD.
10.1.1 Выбор системы проектирования.
Внедрение в инженерную практику методов автоматизации проектирования позволяет перейти от традиционного макетирования разрабатываемой аппаратуры к ее моделированию с помощью персональных компьютеров (ПК). Кроме того, с помощью ПК возможно осуществить цикл сквозного проектирования, включающий в себя:
– синтез структуры и принципиальной схемы устройства;
– анализ его характеристик в различных режимах с учетом разброса параметров компонентов;
– синтез топологии, включая размещение элементов на плате или кристалле и разводку соединений;
– верификацию топологии;
– выпуск конструкторской документации.
Для большинства устройств их структура и принципиальная схема в существенной степени зависят от области применения и исходных данных на проектирование, что создает большие трудности при синтезе принципиальной схемы с помощью ПК. Поэтому обычно первоначальный вариант схемы составляется инженером «вручную» с последующим моделированием и оптимизацией на ПК.
Топология печатной платы (ПП) разрабатывается после завершения схемотехнического моделирования. На этом этапе проектирования осуществляется размещение элементов на ПП и трассировка соединений. Наиболее успешно разрабатываются ПП цифровых устройств, где вмешательство человека в процесс синтеза топологии сравнительно невелико. Разработка аналоговых устройств требует гораздо большего участия человека в процессе проектирования, коррекции и при необходимости в частичной переделке результатов автоматизированного проектирования. Основная сложность при разработке аналоговой аппаратуры заключается в автоматизации синтеза топологии и обеспечении взаимодействия программ моделирования схем и синтеза топологии. Кроме того, достаточно формализовать многочисленные дополнительные требования к аналоговым устройствам, например, требование электромагнитной совместимости компонентов и др.
Заключительным этапом разработки является верификации топологии. На нем проверяются соблюдение технологических норм, соответствие топологии исходной принципиальной схеме, а также рассчитываются электрические характеристики схемы с учетом паразитных параметров, присущих конкретной конструкции.
Приведем краткий обзор наиболее известных комплексов программ автоматизированного проектирования ПП на ПК.
Один из самых простых пакетов программ конструкторского проектирования – пакет smARTWORK фирмы «Wintek Corp.», который включает в себя графический редактор двухсторонней ПП, программу ручной и автоматической трассировки соединений и программу выдачи чертежей на плоттер. Большими функциональными возможностями обладает пакет «OrCAD System Corp.», в котором имеется графический редактор принципиальных схем и ПП, а также программы моделирования цифровых устройств и трассировки соединений (однако программа автоматического размещения компонентов отсутствует). Привлекательность этому пакету придают удобный графический редактор и возможность перекодирования списка соединений схемы в формат таких программ, как P-CAD, Pspice и др.
Система Personal Logical фирмы «Saisy System Corp.» позволяет проектировать цифровые устройства, включая микропроцессоры, контроллеры и устройства памяти. Большие успехи достигнуты в создании САПР цифровых устройств на базе программируемых логических матриц (ПЛМ). Разработка ПЛМ возможна с помощью системы P-CAD и последних разработок фирмы «OrCAD System Corp.».
Известны также и отечественные разработки «МАГИСТР-П», «Минск ПК», «ГРИФ», «ГРОТЕСК» и ряд других.
Для проектирования ПП была выбрана одна из самых мощных систем автоматизированного проектирования на ПК – система P-CAD фирмы «Personal CAD System». В нее входят редакторы принципиальных схем и многослойных ПП, программы моделирования цифровых устройств, автоматического размещения компонентов на ПП и трассировки соединений, выдачи чертежей на принтер, плоттер, фотопостроитель, выдачи данных на сверлильные станки с ЧПУ, а также вспомогательные сервисные программы.
Доработка чертежей, созданных в системе P-CAD, в соответствии с требованиями ЕСКД осуществлялась в пакете машинной графики AutoCAD фирмы «Autodesk».
10.1.2 Функциональные возможности и структура системы проектирования P – CAD (2001)
Система P – CAD позволяет выполнить следующие проектные операции:
– создание условных графических обозначений элементов принципиальной электрической схемы (УГО) и их физических образов (конструктивов);
– графический ввод чертежа принципиальной электрической схемы и конструктивов проектируемого устройства;
– одно- и двухстороннее размещение разногабаритных элементов с планарными и штырьевыми площадками на поле ПП с печатными шинами питания в интерактивном и автоматическом режимах;
– ручную и автоматическую трассировку печатных проводников произвольной ширины в интерактивном режиме;
– размещение межслойных переходов;
– автоматизированный контроль результатов проектирования ПП на соответствие принципиальной электрической схемы и конструкторско-технологическим ограничениям;
– автоматическую коррекцию электрической принципиальной схемы по результатам размещения элементов на ПП (после эквивалентной перестановки компонентов или их выводов);
– полуавтоматическую коррекцию разработанной ПП по изменениям, внесенным в принципиальную электрическую схему;
– выпуск конструкторской документации (чертеж электрической принципиальной схемы, сборочный чертеж) и технологической информации (фотошаблоны и файлы данных для сверления отверстий с помощью станков с ЧПУ) на проектируемую ПП.
Программный комплекс системы P-CAD 2001 включает в себя взаимосвязанные пакеты программ. В состав входят:
- Symbol Editor – редактор условных графических обозначений элементов принципиальной электрической схемы;
- Pattern Editor – редактор физических образов компонентов РЭА;
- Library Executive – программа создания библиотек компонентов;
- Schematic – редактор электрических принципиальных схем;
- PCB – программа для создания чертежа печатной платы;
- P – CAD Shape Route – автоматический трассировщик плат.
Похожие работы
... К. Сатпаева» для просмотра и ввода информации системы оперативно-диспетчерского контроля и управления, создаваемые на Visual Basic. Специфика используемого в системе оперативно-диспетчерского контроля и управления РГП «Канал им. К. Сатпаева» ПО такая, что разработка ПО, как таковая, может производиться только при создании самой системы. Применяемое ПО является полуфабрикатом. Основная задача ...
... средств является неприемлемой, т.к. жёсткая конкуренция на рынке транспортных услуг требует сокращения времени технического обслуживания до минимума. Скорость и надёжность проверки, во многом зависит от «человеческого фактора». Поэтому проверка функционирования системы улучшения устойчивости самолёта является довольно длительным, трудоёмким процессом, что приводит к лишним затратам труда и ...
... , учитывающий неизбежные потери электрода, ([2], c. 27); - плотность наплавленного металла, , ([2], с. 22); - площадь поперечного сечения наплавленного металла шва, 3. Присадочная проволока. Для сварки корпуса водила II ступени в связи с ответственностью конструкции будем использовать проволоку того же состава, что и основной металл. Проволока ПТ-3В по ТУ-1–9–922–82 диаметром ...
... , преобразования их в цифровую форму, передачей их в ПК через параллельный порт и последующей обработки этих данных разработанной программной системой автоматического контроля технологических параметров. 9.2 Структура лабораторного стенда Лабораторный стенд основывается на интегральной микросхеме аналого-цифрового преобразователя 572ПВ4, которая представляет собой 8-ми канальную 8-ми ...
0 комментариев