Основні поняття і загальні принципи проектування в PCAD

Вибрати мережу, натиснути  праву кнопку миші і вибрати Select Net з меню.

В жодному з випадків вибір  не підлягає критеріям, вказаним у Options Block Selection.

Останній тип вибору об'єктів – неперервний вибір. Ця можливість дає змогу вибрати  всі об'єкти, які знаходяться на неперервній ділянці мережі. Для  здійснення неперервного вибору слід спочатку вибрати провід або порт, потім, натиснувши праву кнопку миші, вибрати з меню пункт Select Contiguous. Неперервний вибір працює лише для одної мережі одночасно.

Редагування об'єктів

Після здійснення операції вибору над одним або кількома об'єктами можуть бути здійснені операції редагування.

При будь-яких операціях  пов'язаних з вибором, таких як переміщення, копіювання, обертання, відображення і  вставка автоматично здійснюється вибір контрольної точки (Reference Point), відносно якої здійснюються ці операції. Для завдання положення контрольної точки іншого, ніж встановлене по замовчуванню, слід вибрати об'єкт, натиснути праву кнопку миші, вибрати опцію Selection Point і встановити нове розміщення контрольної точки у відповідності до вибраного об'єкту. По замовчуванню контрольна точка – найближча точка координатної сітки до центру вибраного об'єкта чи об'єктів. Операції роботи з буфером обміну (cut/copy/paste) підтримують нововизначені контрольні точки.

Над всіма об'єктами P-CAD Schematic можуть бути здійснені дії, пов'язані з буфером обміну Window (Clipboard). Зокрема це

1. Вирізання об'єктів (Ctrl+X) - об'єкт вирізається з проекту в буфер обміну. Слід зауважити, що якщо проводиться вирізання провідників, це може призвести до розділення мережі.
2. Копіювання об'єктів (Ctrl+C) – виділений об'єкт копіюється з проекту в буфер обміну. Якщо немає необхідності одразу ж вставляти скопійований фрагмент, його можна записати в блочний файл, використавши Edit Copy to File. Слід також відзначити можливість копіювання через Drag-and-Drop. Для копіювання об'єкта таким чином слід натиснути клавішу Ctrl і перетягнути виділений об'єкт в нове місце.
3. Вставка об'єктів (Ctrl+V) – вставляє об'єкт з буфера обміну у проект. Для вставлення об'єкту, збереженого у файл використовується команда Edit Paste From File.
4. Команда копіювання матрицею (Edit Copy Matrix) дозволяє створити матрицю з виділених об'єктів. В настройках слід вказати кількість рядків і стовбців матриці і відстань між сусідніми рядками і стовбцями. Напрямок копіювання визначається знаком числа, що задає відстань. Наприклад, якщо потрібно, щоб рядки розмістились звурху вниз, вертикальну відстань потрібно вказати від'ємною.

Редагування мереж

Мережа – це електричне з'єднання між двома або більше компонентами схеми (два або більше контакти з'єднані провідниками).

P-CAD Schematic дає можливість  модифікувати мережі. Для цього  використовується команда Edit Nets.

Шина – це графічне представлення  сукупності провідників, яке використовується для відображення декількох провідників  в P-CAD Schematic.

Далі описаний діалог редагування  мереж.

Type – перемикач дозволяє вибрати  відображення мереж чи шин.

Net Filter – перемикач дає можливість  фільтрувати відображення тільки  глобальних мереж.

Net/Bus Names – перелік імен доступних  мереж або шин

Edit Attrs – редагування атрибутів мереж або шин. При натисненні кнопки з'являється діалог редагування атрибутів.

Rename – дозволяє перейменувати  мережу або шину. Виконання цієї  дії можливо тільки для підсвічених  об'єктів.

Highlight/Unhighlight – підсвічує вибрану  бережу або шину.

Delete – видалення підсвіченої  мережі або шини.

Select – вибір всіх підсвічених  мереж і шин.

Завантаження і збереження файлів

Крім стандартних файлів двійкового формату, P-CAD Schematic може читати наступні файли:

• P-CAD ASCII;
• DXF форматовані файли;
• PDIF форматовані файли.

P-CAD Schematic також може прочитати  файли Tango Schematic Series II і PCAD CFG з використанням  команди File Open.

P-CAD Schematic може здійснювати завантаження  файлів через інтерфейс Drag-and-Drop. Для цього достатньо перетягнути піктограму файлу з Windows Explorer у вікно або на піктограму P-CAD Schematic і файл буде завантажено.

Проектування схем в P-CAD Schematic

Встановлення параметрів проекту

Після запуску P-CAD Schematic перш за все  потрібно вказати розмір робочої  області за допомогою команди Options Configure. В діалозі слід вибрати розмір листа проекту. Для цього існують вже готові шаблони А0 – А5. Також можна задати власний розмір робочого простору.

Далі можна настроїти  опції зображення командою Options Display. Тут встановлюються кольори зображення тип вказівника миші, вид з'єднання провідника з шиною та інші параметри.

Для успішного набору схем в P-CAD Schematic потрібно підключити бібліотеки з компонентами. Всі компоненти P-CAD упаковані в  бібліотеки. В бібліотеках, які поставляються з пакетом P-CAD знаходиться близько 20080 компонентів. Також є можливість створювати свої повноцінні компоненти.

Створення схеми

Схеми в P-CAD Schematic можуть бути створені на кількох листах. Додати лист в  проект можна командою Options Sheets. Поточний лист вибирається на панелі статусу.

Покласти компонент на лист можна  командою Place Part або відповідною  кнопкою панелі установки. Після  натиснення лівої кнопки миші на робочій  області з'явиться діалог вибору компонентів. За допомогою кнопки Browse можна отримати графічний вид компонента. В списку бібліотек слід вибрати ту, яка містить потрібний компонент. Після натиснення кнопки ОК компонент можна покласти на лист.

Як тільки елемент був встановлений на лист, над ним можна проводити  дії вибору і редагування. Для центрування екрану на вибраному компоненті слід натиснути клавішу С. Атрибут RefDes компонента можна змінювати “на ходу”. Це здійснюється клавішами D та Shift+D. Якщо компонент є складним, то номер його елемента можна змінити клавішами P та Shift+P.

Подальшим кроком є встановлення зв'язків. Для цього використовується команда Place Wire. Після цього натисненнями лівої кнопки миші прокладається  провідник, наприклад між контактами двох компонентів. Прокладання завершується натисненням правої кнопки миші або клавіші ESC.

Встановлення шин здійснюється подібним чином, за винятком того, що для  завершення прокладання не потрібно нічого натискати.

Прокладені між компонентами провідники утворюють мережі. Такі мережі є локальними. Але часто  існує необхідність з'єднати такі локальні мережі в одну велику. Це можна здійснити за допомогою з'єднання їх провідниками. Проте нерідко це призводить до великого ускладнення схеми проекту. Для того щоб просто і зручно з'єднувати окремі локальні мережі в єдину цілу існують порти. Мережі в які поміщені порти називаються глобальними. Також глобальними є мережі, які під'єднані до джерел живлення (символів, що означають джерело живлення). Щоб покласти порт, потрібно використати команду Place Port. Після цього слід вибрати тип порту і назву мережі, до якої його буде під'єднано. Якщо назва мережі і назва порту не співпадають, мережа буде перейменована назвою порту. Якщо ж тепер одноіменний порт покласти у іншу локальну мережу, то обидві підмережі стануть єдиною цілою глобальною мережею, хоч і провідникового з'єднання між ними немає.

Перевірка коректності схеми

P-CAD Schematic дозволяє перевірити певну кількість відповідностей схеми електричним правилам (ERCs). Для здійснення перевірки слід використовувати команду Utils ERC. Команда виводить діалог, в якому слід встановити електричні правила, які будуть перевірюватись. Після виконання перевірки на екрані буде відображений рапорт (по замовчуванню) зі знайденими помилками і попередженнями. При цьому вказані координати помилки і одиниці виміру.

Друк проекту

P-CAD Schematic дає можливість друкувати  проект на принтері. Для настройки  параметрів друку використовується команда File Print Setup. Для виводу діалогу друку слід використовувати команду File Print. В діалозі буде відображений список листів, які підлягатимуть друку. Для доповнення цього списку і встановлення параметрів друку слід натиснути кнопку Page Setup. Діалог дозволяє встановити властивості для листів, зокрема формат, орієнтацію, зміщення і друк штампа і рамки. Друк виконується кнопкою Generate Printouts.

Створення списку зв'язків

Останнім кроком в створенні  проекту в P-CAD Schematic є генерація списку зв'язків (Netlist Generation). Цей список представляє собою перелік мереж і компонентів, які вони з'єднують. Netlist може бути створений у кількох форматах, а саме Tango, P-CAD ASCII, FutureNet Netlist, FutureNet Pinlist, P-CAD, EDIF 2.0.0, PSpice.

Для подальшої обробки списку зв'язків  у P-CAD PCB, його слід генерувати у форматі P-CAD ASCII. Доступ до діалогу створення  списку здійснюється командою Utils Generate Netlist. У діалозі слід вказати тип  списку, ім'я файлу Netlist і можливість підключення інформації про бібліотеки. Генерується Netlist при натисненні кнопки ОК.

1.2 Огляд P-CAD PCB

P-CAD PCB – потужна програма розробки  друкованих плат. PCB – це найскладніша  програма пакету P-CAD. Вона містить  дуже велику кількість функцій  і можливостей, тому нижче будуть описані лише базові моменти роботи.

Використання слоїв

P-CAD PCB дає змогу працювати і  настроювати до 99 слоїв, включаючи  вже готові і оголошені по  замовчуванню. Для керування, додання,  відключення, видалення слоїв  використовується діалог, який викликається командою Options Layers. Можна вказати тип слою (сигнальний чи не сигнальний) – розведення доріжок на платі можливе лише на сигнальних слоях, увімкнути чи вимкнути слой для розведення і відображення і вказати поточний.

Слої можна вибирати на панелі статусу або клавішами L і Shift+L.

Проектування друкованих плат в P-CAD PCB

Команди меню Options – Configure, Display, Layers, Grids дозволяють провести розширену  настройку проекту. Всі настройки  будуть збережені у файлі проекту.

Перш за все для проекту слід встановити межі робочої області. Розмір області встановлюється командою Options Configure. Як і в P-CAD Schematic в P-CAD PCB на лист можна помістити штамп. Файли штампів знаходяться у підкаталозі Titles робочого каталогу P-CAD і можуть завантажуватись командою File Open.

Команда Options Display дозволяє настроїти  параметри відображення інформації на екрані. Слід звернути увагу на можливість встановлення кожному слою свого  кольору.

Команда Options Layers дає змогу гнучко додавати, перейменовувати, нумерувати, вказувати і під'єднувати слої до проекту. Також є можливість увімкнути і вимкнути слой і зробити будь-який увімкнутий слой активним. В діалозі відображені всі існуючі слої, кількість яких можна збільшити до 99. Між назвою слою і його номером знаходяться символи, які вказують його тип. Ці символи означають наступне: S – сигнальний слой, E – слой увімкнений, А – автоматичне прокладення маршруту, N – несигнальний, D – слой вимкнений, Р – слой планування, Н – горизонтальна тенденція прокладання, V – вертикальна тенденція прокладання маршруту доріжок.

Товщина лінії по замовчуванню вказується командою Options Curent Line.

P-CAD PCB підтримує контактні площадки (Pad) і міжпрошаркові з'єднання  (Via) двох типів – прості (Simple) і  складні (Complex). Контактні площадки і стандартні форми, наскрізні площадки і міжпрошаркові з'єднання які монтуються на поверхні називаються простими. Якщо ж вони знаходяться між слоями, вони називаються складними. В P-CAD PCB прості і складні Via і Pad настроюються окремо через команди Options Pad Style і Options Via Style.

Встановлення кроку сітки  в P-CAD PCB аналогічно P-CAD Schematic. Сітка з  кроком 100 mil є зручною для встановлення наскрізних компонентів. Вона забеспечує максимальну гнучкість при подальшому трасуванні друкованої плати.

Як і в P-CAD Schematic в P-CAD PCB для встановлення компонент повинні бути відкриті бібліотеки. Їх підключення відбувається аналогічно P-CAD Schematic.

Задання форми друкованої плати

Для початку проектування потрібно задати контури друкованої плати. Для цього використовуються лінії і дуги, які кладуться аналогічно P-CAD Schematic. Слід зазначити, що класти лінії на сигнальні слої не варто, оскільки це викличе проблеми при розведенні друкованої плати. Для задання контурів плати служить слой Board. На ньому потрібно нанести неперервний контур плати потрібних розмірів і форми користуючись координатною сіткою.

P-CAD PCB дозволяє встановлювати компоненти  на робочу область і з'єднувати  їх. Для того щоб покласти компонент  використовується команда Place Component. Для з'єднання компонентів – команда Place Connection. Таким чином можна набрати електричну схему і розвести друковану плату. Але більшість сучасних систем автоматичного проектування дозволяють набирати схеми в спеціально для цього призначених програмах, таких як P-CAD Schematic. Створені в P-CAD Schematic списки з'єднань (Netlists) завантажуються у P-CAD PCB. Користувачу залишається лише відповідним чином розмістити завантажені елементи на платі (в більшості випадків авторозміщення, здійснене P-CAD PCB є незадовільним) і здійснити трасування друкованої плати. Завантажити Netlist можна командою Utils Load Netlist.В P-CAD PCB компоненти можна повернути на довільний кут. Для повертання елемента на 90 градусів служить клавіша R. Комбінація Shift+R дозволяє розвернути компонент на довільний кут. При натисненні цієї комбінації щоразу кут повертання компонента збільшується на величину, яка задається в Options Configure.

Для зменшення кількості з'єднань P-CAD PCB дозволяє оптимізувати мережі. Для цього виконується команда Utils Optimize Nets. Вона враховує кілька факторів, які дозволяють зменшити кількість мереж і спростити розведення плати.

Розведення друкованих плат

Плати в P-CAD PCB можна розвести трьома способами – автоматичним, інтерактивним  і ручним (Autoroute, Interactive and Manual route). У  більшості випадків розведення здійснюється спочатку автоматичним способом, а  потім корегується двома останніми.