Реферат: Система автоматизированного проектирования P-CAD

   УДК:681.3:621.002 ОПЫТ ПРЕПОДАВАНИЯ САПР P-CAD В ВУЗЕ

   Н.Я. Колесник,доцент каф.ЭИ, ДВТИ, г.Владивосток;

   Д.А. Горбач,инженер-программист каф.ЭИ, ДВТИ, г.Владивосток

   Введение

   В настоящеевремя  в промышленности  широкое  распространение

получили различные  системы  автоматизированного  проектирования

(САПР).  Вчастности,  для  проектирования  печатных плат  (ПП),

гибридных интегральных  схем  (ГИС), микросборок (МБС) и других

подобных конструктивов  широко   используется   система  P-CAD,

разработанная фирмой Personal CAD System.  По оценке специалистов

система P-CAD является несомненным лидером  среди других  систем

аналогичного   назначения,   функционирующих   на  персональных

компьютерах класса IBM PC.

   В связи  с этим  при подготовке специалистоврадиотехнических

специальностей целесообразно в курсы по конструированиюРЭА  (или

аналогичным курсам)  включить  материал по изучению САПР P-CAD,

преследуя при этом следующие цели:

   1. Сформироватьу студентов достаточно полное представление об

основных элементах,  структуре  и  принципах   функционирования

промышленных систем автоматизированного проектирования.

   2.Способствовать    получению    студентами     своеобразного

«фундамента»  для   упрощения   в  дальнейшем  освоения  других

промышленных систем автоматизированного проектирования.

   Методическиерекомендации

   Опытпреподавания системы P-CAD показал,  чтоизучение системы

целесообразно проводить в течении двух семестров.

   В первомсеместре читаются лекции и выполняются  лабораторные

работы. Во втором семестре проводится курсовоепроектирование.

   Объем и  содержание лекционного  материала  зависит от  ряда

факторов: наличия  апробированного  методического обеспечения по

системе; необходимого (требуемого) уровня  освоения  студентами

системы P-CAD; наличия достаточного количества машинного времени

и т.п.

   В начале  лекционного материала  дается  назначение системы,

основные  ее  характеристики,  состав программного  обеспечения,

структура   рабочих  файлов проекта.  Излагаются  три возможных

подхода  к  проектированию  ПП (без  графического  и текстового

описания принципиальной  электрической  схемы, с использованием

только текстового описания  компонентов  и цепей  проектируемой

схемы,  с  использованием  и текстового, и графического описания

принципиальной электрической схемы).

   Лекционныйматериал   может  содержать краткую  информацию  о

работе оболочки  PC-SHELL,  основных командах  режимах   работы

графических редакторов (PC-CAPS,  PC-CARDS, PC-PLACE).  Студенты

четко должны представлять назначение,  входные и выходные  файлы

всех программ-утилит.

   В лекциях  необходимо подробно остановиться на структурефайла

*.CTL (файла стратегии трассировки), способах еенастройки на оп-

ределенный вид конструктива. Целесообразным являетсярассмотрение

   на лекцияхвопросов внеш-

него интерфейса системы,  структуры  pdf-файла. Нелишним  будет

познакомить обучающихся  с вопросамивзаимосвязи системы P-CAD с

отечественным технологическим оборудованием.

   Составлабораторных работ

   1. Методикасоздания символьного описания элементов в системе

P-CAD.

   2. Методикасоздания конструкторско-технологического описания

элементов в системе P-CAD.

   3. Методикапроектирования ПП в системе P-CAD.  Привыполнении

   первойлабораторной работы студенты знакомятся

с редактором PC-CAPS и осваивают методику подготовки  символьного

описания библиотечных элементов (файлов типа *.SYM).

   При выполнениивторой лабораторной работы студенты знакомятся

с   графическим    редактором   PC-CARDS,  методикой   создания

технологического описания библиотечных  элементов  (файлов типа

*.PRT).

   Привыполнении  лабораторной  работы номер   три   проводится

проектирование  ПП,   причем  в качестве  исходных  данных для

проектирования используется только текстовое описаниекомпонентов

и   схемы   соединений  (проектирование   ПП   с использованием

alt-файлов).  Привыполнении данной лабораторной работы студенты

подробно  знакомятся   с   графическим редактором  PC-PLACE,  с

трассировщиком PC-ROUTE, осуществляют настройку трассировщика (с

помощью файла стратегии типа *.CTL) на заданныйконструктив.

   При выполнениикурсового проектирования студенты осуществляют

проектирование   ПП    начиная    с  создания   символьного   и

конструкторско-технологического описаниябиблиотечных  элементов,

а  заканчивают  -  получением конструкторской  документации  на

проектируемую плату. В отчете по курсовому проектированию должны

быть включены послойные чертежи платы,  сборочный чертеж и чертеж

принципиальной электрической схемы.  Чертежи могут быть выполнены

как на плоттере, так и на принтере.

   Заключение

   Учетизложенных  выше  рекомендаций и  соображений в процессе

преподавания в ВУЗе курса по  изучению системы  P-CAD  позволило

достаточно успешно  провести обучение исформировать у студентов

достаточно прочные знания по данной дисциплине.

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

     СИСТЕМА  АВТОМАТИЗИРОВАННОГО  ПРОЕКТИРОВАНИЯ  P-CAD.

           КУРС  ЛЕКЦИЙ  И ЛАБОРАТОРНЫХ  РАБОТ.

                         26 часов.

    ───────────────────────────────────────────────────

    

     1. Лекция. 2часа.

              Назначение, возможности,  состав

                ифункционирование САПР P-CAD.

    

     Файловаяструктура пакета. Файл PCADDRV.SYS.

     Процесссоздания базы данных проекта. Представление вход-

ной информации. Очередность использования программ пакета. Их

назначение, входная и выходная информация. Типы  создаваемых

файлов.

     Структураслоев.  Важнейшие слои.  Статус слоя.

     Командыграфических редакторов. Строка состояния. Исполь-

зование клавиатуры и «мыши».

    

    

     2. Лекция,лабораторная работа. 2+2=4 часа.

               Создание символьного описания

               радиоэлектронного компонента.

         Графический редактор PC-CAPS. Режим SYMB.

    

     Графическийредактор PC-CAPS.  Назначение.Обрабатываемые

файлы.

     Назначениесимвольного описания РЭК. Используемые  слои.

Масштаб.

     Созданиеизображения элемента.  Ввод контактов.  Упаковка

вентилей в корпус.

    

    

     3. Лекция,лабораторная работа. 2+2=4 часа.

         Описаниеэлектрической принципиальной схемы.

         Графический редактор PC-CAPS. Режим DETL.

    

     Графическийредактор PC-CAPS. Задание конфигурации. Ключи

запуска. Файл PCCAPS.CFG.

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

                            — 2 -

                             

     Назначениеописания электрической принципиальной  схемы.

Используемые слои. Масштаб.

     Вызов иразмещение элементов на поле схемы. Правила про-

ведения электрических соединений.  Именование цепей,  описание

шин, «земли». Именование элементов. Режимы упаковки компонен-

тов.

     Созданиефайлов отчетов.

    

    

     4. Лекция,лабораторная работа. 2+2=4 часа.

               Создание описания конструктива

                радиоэлектронного компонента.

         Графический редактор PC-CARDS. Режим SYMB.

    

     Графическийредактор PC-CARDS. Назначение. Обрабатываемые

файлы. Файл PCCARDS.CFG.

     Назначениеописания конструктива РЭК.  Используемыеслои.

Масштаб.

     Созданиеизображения элемента.  Вводконтактов.  Упаковка

контактов. Проблема  соответствия  символьного описания РЭК и

описания конструктива.

    

    

     5. Лекция,лабораторная работа. 2+2=4 часа.

                    База данных проекта.

    

     Содержание исоздание файла с описанием базы данных про-

екта (FIL-файла).

     Трансляцияописания в файл-библиотеку (LIB-файл).  Прог-

рамма PREPACK. Входная и выходная информация. Пакетныйрежим.

     Выделениесписка  цепей  (NLT-файл). Программа  PCNODES.

Входная и выходная информация. Пакетный режим.

     Упаковкаконструктивов  на  плату (PKG-файл).  Программа

PCPACK. Входная и выходная информация. Пакетный режим.

     Возможныеошибки. Причины возникновения и методы устране-

ния.

.

                            — 3 -

                             

     6. Лекция,лабораторная работа. 2+2=4 часа.

       Размещениеконструктивов на поле печатной платы.

               Графический редактор PC-PLACE.

    

     Графическийредактор PC-PLACE. Назначение. Обрабатываемые

файлы. Признак отпечатка конструктива. Создание иредактирова-

ние.

     Гистограмма ивектора силы.  Фактор выигрыша.  Создание и

содержания отчета по гистограмме.

     Ручноеразмещение РЭК на поле платы.

     Автоматическоеразмещение РЭК  на  поле платы.  Создание

сетки привязки конструктивов и очереди размещение.

     Оптимизацияразмещения перебором вентилей и компонентов.

Оптимизация цепей.

     Интрактивныйрежим размещения.

     Создание исодержание файлов отчетов о размещении и опти-

мизации.

    

    

     7. Лекция,лабораторная работа. 2+2=4 часа.

      Автоматическая трассировка. Программа PC-ROUTE.

    

     ПрограммаPC-ROUTE. Назначение. Обрабатываемые файлы.

     Стратегиятрассировки. Настройка.

     Создание исодержание отчета о процессе трассировки.

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

          ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

          ЭЛЕМЕНТЫ  ПРИКЛАДНОЙ  МАШИННОЙ ГРАФИКИ

                     В  СИСТЕМЕ  P-CAD

             Методическое пособие для студентов

                 технических специальностей

                      Владивосток 1993

.

          Дальневосточный технологический институт

          ЭЛЕМЕНТЫ  ПРИКЛАДНОЙ  МАШИННОЙ ГРАФИКИ

                      В  СИСТЕМЕ P-CAD

             Методическое пособие для студентов

                 технических специальностей

                                            Утверждено

                                       методическим советом

                                             института

───────────────────────────────────────────────────────────────

ДВТИ                                          Владивосток 1993

.

     УДК:681.3:621.002

     Пособиепредназначено для студентов технических специаль-

ностей, выполняющих чертежи электрических и электронныхсхем.

     Пособиевключает  описание графического редактораPC-CAPS

системы P-CAD и методические указания к лабораторнымработам.

    Авторы-составители — сотрудники кафедры

                                   Экономической информатики:

                инженер-программист Д.А. Горбач,

                доцент Н.Я. Колесник.

     Рецензенты:заведующий кафедрой Инженерной графики ДВТИ

                к.т.н. А.Б. Годун,

                докторант кафедры Конструирование  и  произ-

                водство радиоаппаратуры ДВГТУ к.т.н., доцент

                А.Н. Жирабок.

     (C)   Дальневосточный технологический институт,1993

.

                             3

     Машиннаяграфика  становится  все более доступным и попу-

лярным средством общения человека с  ЭВМ. В  настоящее  время

создано немало систем машинной графики, графическихредакторов

и пакетов прикладных графических программ, позволяющихуспешно

использовать средства  машинной  графики практически во всех

сферах человеческой деятельности.

     Наиболеешироко  применяемым средством припроектировании

радиоэлектронной аппаратуры является пакет P-CAD.

     CистемаP-CAD (Personal Computer Aided Design) предназна-

чена  для  автоматизированного  проектирования  печатных плат.

Данный пакет включает в себя средства, позволяющиепользовате-

лю  создавать  описания радиоэлектронных  компонентов  (РЭК),

электрических принципиальных  схем, задавать  форму  печатной

платы,  расставлятьРЭК на плате как вручную,  так иавтомати-

чески, а также производить трассировку печатной платы.Резуль-

таты могут быть выданы на принтер, плоттер, фотошаблон.

     В данном  руководстве рассматриваются вопросы использова-

ния  одного  из графических  редакторов  пакета -  программы

PC-CAPS в курсе «Машинная графика».

     1. НАЗНАЧЕНИЕИ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАММЫ PC-CAPS

     ПрограммаPC-CAPS предназначена для графического ввода и

редактирования схем  и библиотечных элементов для них (схемных

символов) на персональном компьютере и являетсямощным  диало-

говым инструментом проектировщика. При этомобеспечивается ра-

бота с пользовательской библиотечной базой данных.PC-CAPS вы-

полняет следующие основные функции:

     — создание иредактирование символов;

     — создание иредактирование схем.

     PC-CAPSсостоит из символьного  и  схемного процессоров.

Символьный процессор  позволяет пользователюсоздавать ориги-

нальные (собственные) символы,  на основе которых в дальнейшем

создаются принципиальные схемы.

.

                              4

     Схемныйпроцессор позволяет создавать разнообразные схемы

из имеющихся символов. Программа поддерживает иерархию проек-

та,  позволяясоздавать схемы с иерархией, когда у схемы верх-

него уровня иерархии символ сам является схемой,  состоящей, в

свою очередь,  изсимволов более низкого уровня. Введенная  с

помощью PC-CAPS  информация о созданныхсхемах запоминается в

пользовательской базе данных,  откуда извлекаются таблицы свя-

зей, необходимые для работы других программ системыP-CAD.

     1.1. Форматэкрана.

     При работес  программой  экран дисплея  разбивается  на

несколько зон, как показано на рис.1.1.

  ┌──────────────────────────────────────────────────────┐

   │┌──────────────────────────────────────┐┌─────────┐│

   ││                                     │ │         ││

   ││              1                       │ │    2   │ │

   ││                                     │ │         ││

   ││                                     │ │         ││

   ││                                     │ │         ││

   ││                                     │ │         ││

   │└──────────────────────────────────────┘│         │ │

   │┌──────────────────────────────────────┐│         │ │

   ││              3                       │ │         │ │

   │└──────────────────────────────────────┘│         │ │

   │┌──────────────────────────────────────┐│    2    │ │

   ││              4                       │ │         │ │

   │└──────────────────────────────────────┘└─────────┘│

  └──────────────────────────────────────────────────────┘

               Рис.1.1. Формат экрана PC-CAPS

     1 — главнаязона показа;      2 — зона меню команд;

     3 — зонатекста;              4 — зона статуса.

     Главнаязона  показа предназначена дляизображения редак-

тируемой схемы или символа. Зона меню командпредназначена для

меню и подменю команд схемного или символьного редактора.Зона

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

                              5

текста предназначена для диалоговой связи между  пользователем

и программой. В этой зоне выводятся запросы значенийразличных

переменных и параметров, а также выводятся сообщения об ошиб-

ках. Зона (строка) статуса показывает текущие параметрыактив-

ной команды, включая активные слои, текущую координатную сет-

ку,  координатыкурсора и другую информацию о выбранной коман-

де.

     1.2.Координатная сетка.

     Координатнаясетка  используется  для упрощения процесса

построения схем и символов в главной зоне показа.Пользователь

определяет местоположение  точки  на экране установкой на это

место графического курсора,  имеющего  вид перекрестья.  Это

место  на экранеавтоматически передвигается к ближайшей точке

экрана, разбитого сеткой на клетки определенных размеров.Раз-

мер  клетки  (шаг координатной сетки) определяется вединицах,

равных сотым долям дюйма. Например,  шаг сетки  в 20  единиц

соответствует 20/100 дюйма, или примерно <st1:metricconverter ProductID=«5 мм» w:st=«on»>5 мм</st1:metricconverter>. Шаг сетки пока-

зан в строке статуса, там же отображаются текущие координаты

курсора.  Можноустанавливать шаг сетки от 1 до 200 единиц (по

умолчанию 10).

     1.3.Функциональные клавиши

     Функциональныеклавиши на клавиатуре дублируют ряд команд

(опций),  вводимыхс использованием «мыши»,  ипозволяют  осу-

ществить быстрый  доступ к параметрамстроки статуса и другие

функции. Назначение клавиш показано в таблице 1.1.

     1.4. Структураслоев программы PC-CAPS.

     Впрограмме  PC-CAPS используется развитаяструктура сло-

ев.  Онапредназначена для удобного использования комплексной

информации о проекте, хранящейся в базе данных. Приредактиро-

вании схем использование слоев просто необходимо.

.

                              6

                                                Таблица 1.1

              Назначение функциональных клавиш

 ┌─────────┬──────────────────────────────────────────────┐

  │ Клавиша│                 Функция                      │

 ├─────────┼──────────────────────────────────────────────┤

  │   F1   │ Позволяет посмотреть/установить слой         │

  │   F2   │ Позволяет посмотреть/установить текущий угол │

  │   F3   │ Позволяет назначать или изменять имя цепи при│

  │         │ исполнении командыENTR/WIRE                 │

  │   F4   │ Позволяет именовать компонент при  размещении│

  │         │ совместно с командойENTR/COMP               │

  │   F5   │ Позволяет ввести новый  размер  текста  при│

  │         │ использовании команд вводатекста            │

  │   F6   │ Позволяет посмотреть/установить текущую  ори-│

  │         │ ентацию  текста (показ зеленым цветом символа│

  │         │ F на строке статуса)                         │

  │   F7   │ Позволяет сделать видимой/невидимой  масштаб-│

  │         │ ную сетку                                    │

  │   F8   │ Позволяет управлять дискретноcтью передвиже-│

  │         │ ния курсора                                  │

  │   F9   │ Позволяет разместить курсор между главной зо-│

  │         │ ной показа экрана и строкойстатуса          │

  │   F10  │ Позволяет разместить курсор между главной зо-│

  │         │ ной показа экрана и меню                     │

 └─────────┴──────────────────────────────────────────────┘

     Структураслоев,  принятая по умолчанию, приведенав таб-

лице 1.2.

     Слои могут иметь любой из 15 цветов:

     — 1  — зеленый;

     — 2  — красный;

     — 3  — желтый;

     — 4  — синий;

     — 5  — голубой;

     — 6  — фиолетовый;

     — 7  — темно-серый;

     — 8  — темно-зеленый;

     — 9  — оранжевый;

.

                              7

     — 10 — коричневый;

     — 11 — темно-голубой;

     — 12 — морковный;

     — 13 — малиновый;

     — 14 — светло-серый;

     — 15 — зеленый.

                                               Таблица 1.2

            Структура слоев PC-CAPS по умолчанию

 ┌────┬─────────┬──────┬─────────┬─────────────────────────┐

 │ #  │  ИМЯ   │ ЦВЕТ │  СТАТУС │    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ        │

 ├────┼─────────┼──────┼─────────┼─────────────────────────┤

 │ 1  │   2    │   3 │    4    │           5             │

 ├────┼─────────┼──────┼─────────┼─────────────────────────┤

 │ 1  │ WIRES  │   1 │   ABL A │ Цепи                    │

 │ 2  │ BUS    │   1 │   ABL   │ Шины                    │

 │ 3  │ GATE   │   2 │   ON    │ Графическое изображение │

 │    │         │      │         │ символа                 │

 │ 4  │ IEEE   │   2 │   OFF   │ Графическое изображение │

 │    │         │      │         │ символа в системе IEEE  │

 │ 5  │ PINFUN │   3  │  OFF   │ Функции выводов(IEEE)  │

 │ 6  │ PINNUM │   1  │  OFF   │ Номера выводов          │

 │ 7  │ PINNAM │   6  │  ON    │ Имена выводов           │

 │ 8  │ PINCON │   4  │  ON    │ Соединениявыводов      │

 │ 9  │ REFDES │   2  │  OFF   │ Вспомогательныеобозна- │

 │    │         │      │        │ чения                   │

 │ 10│  ATTR   │  6  │   OFF  │ Видимые атрибуты       │

 │ 11│  SDOT   │  1  │   OFF  │ Точки межсоединений    │

 │ 12│  DEVICE │   5 │   ON    │ Имя компонента или      │

 │    │         │      │         │ номер ячейки            │

 │ 13│  OUTLIN │   5 │   ON    │ Выходные линии компонент│

 │    │         │      │         │ (используются в полуза-│

 │    │         │      │         │ казных проектах)        │

 │ 14│  ATTR2  │  6  │   OFF  │ Невидимые атрибуты     │

 │ 15│  NOTES  │  6  │   OFF  │ Текстовые замечания    │

 │ 16│  NETNAM │   4 │   OFF   │ Имена цепей             │

 │ 17│  CMPNAM │   5 │   OFF   │ Имена компонент         │

 │ 18│  BORDER │   5 │   OFF   │ Бордюр на схеме         │

 └────┴─────────┴──────┴─────────┴─────────────────────────┘

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

                              8

     Каждый слойимеет статус, который может принимать следую-

щие значения:

     — OFF   — не виден и не доступен для редактирования;

     — ON    — виден, но для редактирования недоступен;

     — ABL   — виден и может становиться активным;

     — ABL A — виден и активен.

     При созданиисхемы рекомендуется использовать стандартные

имена слоев,  длявозможности последующей обработки схемы дру-

гими программами системы P-CAD.

     1.5. Выборкоманд.

     ПрограммаPC-CAPS  использует  меню команд для вызова ре-

дактирующих команд.

     Чтобы выбратькоманду,  пользователь  передвигает графи-

ческий курсор в зону меню команд и устанавливает его нанужную

команду.  Приперемещении в зону меню  или  в строку  статуса

курсор приобретает вид прямоугольника, окаймляющегонужную ко-

манду или параметр в строке статуса.  Затем пользователь нажи-

мает  клавишу  BUT#1 (или пробел),  и выбранная команда стано-

вится активной до тех пор, пока не будет выбрана другаякоман-

да (клавишей BUT#1), или отменена текущая выбранная (клавишей

BUT#2).

     1.6. Командывыбора режима.

     Редакторобеспечивает возможность работы пользователя  в

двух режимах, задаваемых командами:

SYMB

     установитьсистему в  режим  редактирования  библиотечных

     элементов  (символов) -  главное  меню при этом изменяет

     цвет накрасный;

DETL

     установитьсистему в режим редактирования схемы — главное

     меню изменяетцвет на зеленый. По умолчанию после запуска

     программыPC-CAPS устанавливается режим DETL.

.

                              9

                 2. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

     Лабораторныеработы,  содержащиеся  в данном руководстве,

позволяют получить практические навыки по использованиюграфи-

ческого редактора  PC-CAPS  на примерах создания символьного

описания элементов РЭУ и изображений  электрических принципи-

альных схем.

                 Лабораторная работа N 1.

           Созданиесимвольного описания элементов

                      в системе P-CAD

     Цельработы:  изучение  методики  создания   символьного

описания элементов с помощью графического редактораPC-CAPS.

     Созданиесимвольного  описания элементовосуществляется в

редакторе PCCADS системы проектирования  P-CAD (режим  SYMB).

При  использованииверсии 4.5 необходимо предварительно загру-

зить системный драйвер PALT.COM.

     Методикасоздания символьного  описания  элементов будет

изложена на примере описания элемента К155ЛА3.

     Порядоквыполнения работы.

<
еще рефераты
Еще работы по программному обеспечению