Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
САПР_УМК.pdf
Скачиваний:
295
Добавлен:
16.02.2016
Размер:
4.33 Mб
Скачать

203

2.Принципиальная электрическая схема с соединением компонентов шинами в сетевом режиме, сохранённая в файле с именем САПР-соединение- шиной 1-№вар. ms10.

3.Принципиальная электрическая схема с соединением компонентов шинами в режиме линий шины, сохранённая в файле с именем САПР-соединение- шиной 2-№вар. ms10.

4.Модифицированная электрическая схема по заданному варианту в файле

сименем САПРсхема управления-№вар. ms10.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 5

Создание печатной платы в среде программы Ultiboard

Цели занятия: 1. Ознакомиться с пользовательским интерфейсом программы создания печатной платы (ПП) Ultiboard;

2.Приобрести навыки выполнения глобальных настроек программы Ulti-

board;

3.Приобрести навыки создания ПП по разработанной принципиальной

схеме.

Основные теоретические положения

Плотность и сложность всех современных плат, за исключением самых простых, такова, что вручную размещать и соединять их компоненты очень трудоёмко. Для таких работ предназначен Ultiboard разработки Electronics Workbench — это мощное средство автоматического размещения и соединения компонентов.

Ultiboard — это средство, разработанное специально для увеличения производительности проектировщика печатных плат электронных устройств. Благодаря автоматизации наиболее трудоёмких последовательностей действий таких, как размещение компонентов и трассировка соединений компонентов, количество щелчков «мышью» и нажатий клавиш во время разработки, можно буквальнопересчитатьнапальцах.

204

Благодаря технологии ограничений схемы (constraint driven layout), Ultiboard легко поддерживает современную быструю разработку схем. Новейшие функции, например оперативная проверка схемы, средства размещения и соединения компонентов "Push & Shove", эластичное соединение, средства редактирования ("Follow-me") и автоматическое соединение, обеспечивают быстрое и безошибочное созданиеплаты.

Ultiroute (автотрассировщик) в составе Ultiboard обеспечивает высокую производительность и низкую стоимость производства этих востребованных плат, благодаря уникальному соединению лучших алгоритмов с регулярным и нерегулярным шагом.

Меню и панель инструментов

Вид электронной таблицы

Рабочее поле

Рис. 1

Multisim разработана для ввода схемы, симуляции и подготовки к следующему этапу такому, как разводка платы.

Интерфейс Ultiboard состоит из следующих базовых элементов (рис. 1).

205

Меню. Здесь содержатся команды для всех основных функций.

Панель инструментов содержит кнопки для наиболее употребительных функций проектирования.

Рабочее поле (или рабочее пространство) — место, где ведется разработка печатныхплатэлектронныхустройств.

Панель разработки позволяет перемещаться по разным типам файлов проекта (схеме, разводке платы, сообщению), видеть иерархию схемы и показывать или скрывать разные слои. Панель разработки имеет две вкладки - Про-

екты и Слои.

Вкладка Проекты позволяет обозревать файлы, которые содержатся в проекте и в настоящее время могут быть открыты. Каждый проект может содержать одну или большее количество разработок. Двойной щелчок приводит к открытию конкретной разработки.

Вкладка Слои (Layers) позволяет перемещаться между слоями конкретной разработки, управлять появлением и отображением слоёв и исполнять несколько других функций. Содержимое вкладки Слои представлено на рис. 2.

Вразделе Основные отражены следующие слои:верхний слой меди (Copper Top);

нижний слой меди (Copper Bottom);слой зон запретов(Keepin/out Layer);контур платы(Board Outline);

шелкография, маски и др.

Вразделе Информационные отражены следующие слои:

линии связи, показывающие электрические связи между контактами до размещения проводников;

ошибки контроля;

векторы притяжения (силовые векторы), показывающие общую связь между компонентами, используемые при ручном размещении компонентов;

комментарий.

206

Рис. 2

 

Рис. 3

Панель Панорама позволяет быстро обозревать и редактировать такие детали, как параметры, ссылки, атрибуты и прочее. Пользователь может менять параметры за один шаг и производить некоторые другие операции.

Вид электронной таблицы позволяет быстрый и развернутый обзор и редактирование параметров, включая такие детали компонента, как цоколевка, ссылочные указатели, атрибуты и ограничения разработки, и предлагает общее видение свойств объекта.

Панель 3D Просмотр позволяет просматривать трехмерное изображение проектируемой ПП.

207

Инструментальные панели

Инструментальные панели, которые доступны в Ultiboard, представлены на рис. 3.

Средства настройки среды Ultiboard Использование диалогового окна Установки

Для задания общих рабочих параметров пользователя служит функция главного меню Установки.

В главном меню функция Установки содержит следующие пункты ниспадающего подменю:

основные установки;установки РСВ;модифицировать интерфейс;

До начала проектирования необходимо выполнить пользовательские настройки. Для этого выбрать пункт меню Установки / Основные установки. Появится диалоговое окно Установки, предлагая следующие закладки (см. рис. 4.):

Основные – где можно задать режим экрана, показ атрибутов и настро-

ить функции «мыши».

Установка флажка Сохранять .txt файлы как простой текст (не уникод)

позволяет текстовые файлы сохранять в формате обычного текстового файла, а не в формате Unicode.

Директории — позволяет изменить путь к базам данных и другим компонентам, а также изменить язык интерфейса.

Цвета — позволяет задать желаемые цветовые гаммы различных компонентов ПП.

РСВ разработка — позволяет задать режимы отображения элементов ПП, контроля правил проверки (ERC), а также работы с проводниками и отверстиями.

Основные — позволяет определить поведение прямоугольного выделения, поведение колесика «мышки», соединение шины и поведение автосоединений.

208

Рис. 4 Выбрав нужную закладку, задать желаемые опции. Щелкнуть по ОК, что-

бы сохранить изменения.

Специфические опции и установки, возможные и рекомендуемые в закладках, описаны ниже.

Выбрать пункт Установки / Установки РСВ. Появится диалоговое окно Установки конструирования платы, предлагая следующие закладки (см. рис. 5).

В закладке Сетка и единицы установить используемые единицы – mm.

209

В закладке Слои меди рекомендуется выполнить установки, как показано на рис. 5, а именно: установить Парных слоёв - 1, флажок Применяемые пе-

реходные отверстия.

Рис. 5 Для разработки ПП необходимо выполнить следующие действия:

1.По разработанной принципиальной схеме электронного устройства создать список соединений и компонентов.

2.Создать контур (конструктив) ПП.

3.При необходимости разместить на поверхности ПП полигоны (области) металлизации, полигоны запрета размещения компонентов и проводников, сквозные технологические отверстия и переходные отверстия для монтажа и крепежа ПП.

4.Экспортировать в Ultiboard список соединений и компонентов принципиальной схемы.

210 5.При необходимости разместить в ручном режиме и зафиксировать от-

дельные компоненты в заданных местах ПП.

6.Выполнить установку на ПП оставшихся компонентов в режиме авторазмещения.

7.Выполнить автоматическую трассировку проводников на ПП.

8.Выполнить автоматическую проверку (ERC) соблюдения правил размещения компонентов и трассировки соединений.

9.Устранение выявленных ошибок.

10.При необходимости выполнить в ручном режиме коррекцию созданных трасс (соединений) и создать соединения, не выполненные автотрассировщиком.

Методика выполнения работы

Задание 1. Ознакомление с интерфейсом Ultiboard и средствами задания требуемых глобальных, а также схемных установок и пользовательского интерфейса.

Порядок выполнения задания

1.Запустить программу Ultiboard 10 и ознакомиться с её интерфейсом.

2.Открыть пример разработки в файле Round Routed.ewprj и ознакомиться со структурой, составом проекта ПП на рабочем поле и разделами панели разработки.

3.Открыть пункт меню Установки / Основные Установки. Откроется окно Установки. В этом окне открывать поочерёдно закладки и ознакомиться с перечнем устанавливаемых параметров.

4.Открыть пункт меню Установки / Установки РСВ. Откроется окно Установки конструирования платы. В этом окне открывать поочерёдно закладки и ознакомиться с перечнем устанавливаемых параметров.

5.После ознакомления с примером разработки закрыть файл Round Routed.ewprj без сохранения.

6.Закрыть программу Ultiboard 10.

211

Задание 2. Создание ПП электронного устройства по разработанной принципиальной электрической схеме.

Порядок выполнения задания

Рекомендуется поэтапная разработка ПП.

Подготовительный этап

1.Запустить программу Multisim-10 и открыть файл САПР-Размещение- соединение-№вар.ms1» с разработанной принципиальной схемой.

2.В программе выбрать пункт основного меню Информация/ Спецификация. Открывается окно Перечень компонентов. В меню выбрать пункт По-

казать реальные компоненты и затем пункт Выбрать столбцы. В списке вы-

брать 5 первых столбцов. Далее выбрать пункт Экспорт в Microsoft Excel. В Microsoft Excel формируется перечень реальных компонентов (см. табл. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Кол-во

 

Описание

Обозначение

 

Корпус

 

 

Тип

1

 

RESISTOR, 400Ω

R1

 

IPC-2221A/2222\RES1300

Ceramic

2

 

RESISTOR, 294Ω

R2, R3

 

IPC-2221A/2222\RES1300

Ceramic

1

 

RESISTOR, 2.5kΩ

R4

 

IPC-2221A/2222\RES1300

Ceramic

1

 

RESISTOR, 2.94MΩ

R5

 

IPC-2221A/2222\RES1300

Ceramic

1

 

CAPACITOR, 120nF

C1

 

Generic\$P_ELKO_A

 

1

 

CAPACITOR, 350pF

C2

 

Generic\1210

 

 

 

1

 

CAPACITOR, 1.5uF

C3

 

Ultiboard\NTC_C621

 

1

 

INDUCTOR, 4.3mH

L1

 

IPC-2221A/2222\IND1250

 

1

 

BJT_NPN, D42C6

Q1

 

Generic\TO-202AB

 

1

 

OPAMP, 3554AM

U1

 

Generic\TO-3(K08A)

 

1

 

74ALS, 74ALS02M

U2

 

IPC-7351\M14A

 

1

 

DIODE, 1N3493

D1

 

Generic\DO-21

 

 

 

CONNECTORS,

 

 

 

 

 

 

1

 

TEST_PT2

J1

 

Generic\TEST_PT2

 

 

 

CONNECTORS,

 

 

 

 

 

 

1

 

PhonePlug

J2

 

Generic\Phone

 

 

 

 

3.

Аналогично создать

перечень виртуальных компонентов (см. табл. 2).

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

Кол-во

 

Описание

 

Обозначение

Корпус

 

 

1

 

DC_POWER, 10 V

 

V1

Generic

 

 

1

 

POWER_SOURCES, VCC

VCC

Generic

 

 

1

 

POWER_SOURCES, GROUND

0

 

Generic

 

 

4. Сформировать статистический отчёт. Для этого выбрать пункт основно-

го меню Информация/Статистический отчёт. Открывается окно Статистика схемы в виде табл. 3.

 

212

 

Таблица 3

Наименования

Количество

компонентов

23

реальных компонентов

18

виртуальных компонентов

5

секций

4

соединений

16

соединенных выводов

56

неподсоединенных выводов

1

всего выводов

57

листов

1

количество ИБ

0

кол-во одинаковых ИБ

0

кол-во ПС

0

кол-во одинаковых ПС

0

Примечание. ИБ – Иерархический блок; ПС – Подсхема.

5. Сохранить созданные таблицы в соответствующих файлах для дальнейшего использования.

Этап 1. Создание файла списка соединений и компонентов.

1.Выбрать в основном меню Трансляция/Передать в Ultiboard 10… При этом формируется файл списка соединений и компонентов с расширением *.ewnet и появляется окно Сохранить как.

2.Сохранить список соединений и компонентов в каталоге САПР-практ-

варианта в файле с именем САПР-Размещение-соединение-№вар. ewnet.

Этап 2. Создание контура ПП с заданными параметрами.

После сохранения списка соединений и компонентов в файле с расширением ewnet автоматически запускается программа Ultiboard 10 с открытием ок-

наШиринаизазорпроводникапоумолчанию.

1. В этом окне установить единицы измерения – mm. ОК.

213 2. Появляется окно Передача перечня соединений. В этом окне нажать

кнопки Выбрать всё и ОК. На рабочем поле появятся контур ПП и над ним ряд корпусов компонентов, как изображено на рис. 6.

Рис. 6

3.Активизировать слой Контур платы (Board Outline), выделить этот контур и удалить его.

4.Запустить Создатель контура платы. Появляется окно Контур платы… технология. В окне поставить флажок Изменить технологию и выбрать технологию Двухслойная. Далее. Появляется окно Контур платы… форма.

5.В окне Контур платы… форма установить единицы – mm, Форма и размеры: прямоугольная, ширина –200, высота – 100. Закончить.

6.Выбрать пункт Установки / Установки РСВ. Появится диалоговое ок-

но Установки конструирования платы.

В закладке Сетка и единицы установить используемые единицы – mm. В закладке Слои меди установить Парных слоёв – 1 и флажок переход-

ных отверстий. Применить. ОК.

Появляется окно Ultiboard с предупреждением:

214

Изменены установки платы. Если ПО, выводы или проводники были установлены, могут возникнуть ошибки при контроле, так как произойдет обновление поверхностей для ПО или выводов.

Хотите продолжить?

Продолжить работу, нажав кнопку Да. На панели разработки в списке закладки Слои появляются два слоя: Верхний слой меди (Copper Top) и Нижний слой меди (Copper Bottom).

Примечание. Если файл *. ewnet со списком соединений и компонентов был создан ранее, то альтернативный вариант начала выполнения этапа 2 заключается в следующем: запустить на исполнение требуемый файл *. ewnet. При этом осуществляется автоматический запуск программы Ultiboard 10 с от-

крытием окна Ширина и зазор проводника по умолчанию, затем исполнить вы-

шеизложенныепункты1 – 6.

Этап 3. Разработка заданного конструктива ПП.

Разработка конструктива ПП предполагает создание и размещение на плате следующих элементов: полигоны (области) металлизации, проводящие полигоны, полигоны запрета размещения компонентов и проводников, сквозные технологические отверстия и переходные отверстия для механического монтажа компонентов и крепежа ПП.

Создать и разместить на ПП перечисленные элементы заданной конфигурации, как показано на рис. 6.

1. Создать и установить на ПП сквозные переходные отверстия для её крепления в корпусе устройства. Для этого выбрать в меню Вставить/ПО (переходное отверстие) и разместить его в одном из углов контура ПП. В окне Вы-

бор поверхностей для переходного отверстия указать – переход из верхнего слоя в нижний. ОК. Дважды щёлкнуть по ПО и в окне Свойства переходного отверстия на закладке Переходное отверстие установить диаметр площадки – 10 мм, диаметр отверстия – 5 мм. Применить. ОК. Аналогичным образом или путём копирования-вставки создать остальные три ПО.

215

2.Создать и разместить на ПП круглое отверстие сквозного монтажа. Для этого выбрать в меню Вставить/ Отверстие. В окне Свойства вывода для сквозного монтажа на закладке Отверстие установить форму – Круг, диаметр

10 мм, золочение. ОК.

3.Создать и разместить на ПП полигон запрета размещения компонентов и проводников. Для этого активизировать слой запрета Keepin/out Layer, выбрать в основном меню Вставить/ Полигон запрета. Манипулятором «мышь» изобразить многоугольник полигона запрета в заданном месте и требуемой конфигурации. Дважды щёлкнуть по полигону и в окне Свойства области на закладке Полигон отметить все слои. Применить. ОК.

4.Создать и разместить на ПП полигон металлизации (проводящий полигон). Для этого активизировать верхний слой металлизации Copper Top, выбрать в основном меню Вставить/ Область металлизации. Манипулятором «мышь» изобразить многоугольник полигона металлизации в заданном месте и требуемой конфигурации. Дважды щёлкнуть по полигону и в окне Свойства области металлизации на закладке Поверхность снять флажок Разрешить трассировку, заполнение - решетчатое. Применить. ОК.

5.Создать и разместить на ПП область металлизации. Для этого выбрать на панели инструментов кнопку Полигон. Манипулятором «мышь» изобразить многоугольник области металлизации в заданном месте и требуемой конфигурации. Дважды щёлкнуть по полигону и в окне Свойства проводящего полигона просмотреть закладки и оставить параметры, принятые по умолчанию.

ОК.

Этап 4. Размещение компонентов на ПП.

1.Разместить и зафиксировать положения компонентов U1 и U2 в ручном режиме. Для этого выделить операционный усилитель U1 (3554АМ) и разместить его на ПП, как показано на рис. 7. Вызвать правой кнопкой «мыши» контекстное меню, выбрав пункт Свойства. В окне Свойства компонента на

216

вкладке Координаты установить флажок Заблокировано. Применить. ОК.

Рис. 7 Зафиксированный компонент выделяется красной рамкой.

Аналогичным образом разместить и зафиксировать положение компонента

U2 (ALS02M).

2.Разместить остальные компоненты на ПП в автоматическом режиме. Для этого выбрать в основном меню пункт Автотрассировка и в нём функцию Начать установку на плате. Оставшиеся компоненты будут оптимально размещены на плате.

Этап 5. Трассировка соединений на ПП.

1.Выбрать в основном меню пункт Автотрассировка и в нём функцию

Установки автотрассировщика/Установщика. В окне Параметры трасси-

ровки ознакомиться со значениями установок во вкладках этого окна и оставить их без изменений.

2.Выбрать в основном меню пункт Автотрассировка и в нём функцию Запуск/Просмотр автотрассировки. По умолчанию осуществляется автоматическая трассировка соединений на ПП.

3.Если процесс автотрассировки не завершается автоматически, выбрать в основном меню пункт Автотрассировка и в нём функцию Остановка/Пауза автотрассировщика.

217

Этап 6. Проверка соблюдения правил размещения компонентов и трассировки соединений (DRC).

Вся информация о результатах проектирования и компонентах на ПП отображается во вкладкахЭлектронной таблицы (ЭТ), расположенной в нижней части экрана (см. рис. 1). Эта таблица также имеет средства, позволяющие изменять отдельные параметры и локальные установки.

1. Просмотреть результаты трассировки. Для этого открыть в электронной таблице вкладку Результаты. Появляется текст примерно следующего содержания:

Ultiboard - 2010-03-07 14:25:47

Autorouter [размещение-соединение] 2010-03-07 15:14:20

Авторазмещение завершено частично.

2 компонентов не размещено. Время: 0:18

Autorouter [размещение-соединение] 2010-03-07 15:17:21

Маршрутизация остановлена по требованию пользователя. 26 из 27 соединений (96 %) разведены с 4 ПО. Время: 0:31

2. Проверить соблюдение правил размещения компонентов и трассировки соединений (DRC). Для этого выбрать в основном меню пункт Разработка и в нём функцию Контроль соблюдения правил разработки. Во вкладке ЭТ Ре-

зультаты появляется текст с результатами контроля:

Контроль правил проектирования и соединений [размещение-соединение] <2010-03-07 16:56:05>

Контроль правил проектирования и соединений завершен; 0 ошибка(ок), 0 предупреждение(ий), 0 отфильтрованная(ых) ошибка(ок); Время: 0:00.06

3.При наличии в проекте ошибок открыть в электронной таблице вкладку DRC, ознакомиться с перечнем обнаруженных ошибок и выполнить действия для их устранения.

4.Открыть поочерёдно в электронной таблице вкладки Компоненты, Цепи, Статистика и просмотреть параметры соответствующих элементов и проекта. При необходимости выполнить коррекцию и исправления. Обратить внимание на параметры компонентов U1, U2 и цепей с номерами 6 и 11.

Этап 7. Коррекция и дополнение трассировки ПП.

218

1.Создать на нижнем слое металлизации ручным способом цепь 11, которая не была создана в автоматическом режиме. Отсутствующее электрическое соединение 11 обозначено на рабочем поле желтой линией между двумя контактами в слое Линии связи (Ratsnest).

2.Для создания отсутствующего соединения необходимо выполнить следующее: установить активным нижний слой металлизации (Copper Bottom); выбрать в меню пункт Вставить/Следуй за мной; установить курсор на одном контакте линии связи (Ratsnest) и рисовать проводник до другого контакта линии связи. Проводник создан в требуемом слое.

3.Выполнить коррекцию трассировки путём изменения слоя для цепи питания VCC на противоположный слой. Для этого выделить часть проводника

VCC, выбрав в меню пункт Редактор/Выделить весь проводник. Вызвать свойства этого проводника и в закладке Расположение установить Нижний слой (Copper Bottom). Применить. ОК. Дополнительно в электронной таблице выбрать вкладку Цепи. В появившейся таблице выделить строку с именем цепи VCC и в столбце Проводящие слои щёлкнуть «мышкой» в клетке пересечения. В появившемся окне Разрешённые слои установить флажок Copper Bottom. ОК.

4.Выполнить коррекцию трассировки путём изменения слоя для части цепи питания GND на противоположный слой. Для этого выделить среднюю часть проводника GND. Вызвать Свойства этого проводника и в закладке Рас-

положение установить Нижний слой (Copper Bottom). Применить. ОК. До-

полнительно в электронной таблице выбрать вкладку Цепи. В появившейся таблице выделить строку с именем цепи GND и в столбце Проводящие слои щёлкнуть «мышкой» в клетке пересечения. В появившемся окне Разрешённые слои установить флажок Copper Bottom и Copper Top. ОК. Обратить внимание на появление двух дополнительных переходных отверстий для этой цепи.

5.Выполнить проверку правил трассировки соединений (DRC). При наличии ошибок устранить причины их возникновения. Устранение ошибок может осуществляться следующими действиями:

219

перемещением компонентов;перемещением цепей и переходных отверстий;изменением проводящих слоёв для цепей;

Изображение ПП примерно имеет вид, представленный на рис. 8.

6. Сохранить разработанный проект в файле с именем САПР-размещение-

соединение-№вар. еwprj.

Рис. 8 Задание 3. Подготовка и предпросмотр конструкторско-технологической

документации на ПП.

Номенклатура конструкторских документов (КД) на ПП включает:чертёж конструктива ПП;сборочный чертёж ПП с размещёнными компонентами на верхнем слое;

топологический рисунок верхнего проводящего слоя (Copper Top) с контактными площадками;

топологический рисунок нижнего проводящего слоя (Copper Bottom) с контактными площадками;

изображение ПП в формате 3D (объёмное).

КД на ПП выпускается на бумаге (твёрдом носителе) и на электронных носителях в виде информационных, управляющих или специальных файлов.

220

Порядок выполнения задания

1. Создать на твёрдом носителе сборочный чертёж ПП с компонентами и топологические рисунки проводящих слоёв. Для этого выполнить следующее. Выбрать из основного меню Файл/Печать. Открывается окно Печать.

Вобласти окна Масштабирование установить флажки На весь лист или

100 %.

Вобласти окна Устройство печати выбрать название принтера и установить флажок Ч/Б - чёрно-белое изображение. Открыть Свойства принтера и установить размер станицы – А4, ориентация – альбомная.

Вобласти окна Установки слоя установить флажки Открыть отверстия, Каждый слой на отдельном листе и Заголовки. Выбрать из левого списка

Доступные слои слой Silkscreen Top (Шелкография верхнего слоя) и переместить его в правый список, нажав кнопку ►. Аналогичным образом переместить

вправый список проводящие слои Copper Top и Copper Bottom. Нажать кнопку Просмотр. Появляется окно просмотра.

Просмотреть чёрно-белое изображение:

сборочного чертёжа ПП с размещёнными компонентами на верхнем слое

(см. рис. 9);

Рис. 9

топологический рисунок верхнего проводящего слоя (Copper Top) с контактными площадками (см. рис. 10);

221

топологический рисунок нижнего проводящего слоя (Copper Bottom) с

Рис. 10

контактными площадками (см. рис. 11).

Рис. 11 Закрыть окно просмотра кнопкой Close.

2. Просмотреть объёмное изображение ПП в формате 3D.

Для этого выполнить следующее. На панели инструментов нажать кнопку Показать 3D. Появляется окно 3D Вид. В панели разработки установить флажки для всех слоёв. Настроить масштаб и сориентировать плату в нужное положение В дальнейшем при создании документов необходимо будет выбрать в основном меню Файл/Печать.

222

На рис .12 и 13 представлены виды 3D платы со стороны верхнего и нижнего слоёв металлизации соответственно.

Рис. 12

Рис. 13

Содержание отчёта

1.Принципиальная электрическая схема, сохранённая в файле с именем

САПР-Размещение-соединение-№вар. ms10.

2.Перечень компонентов и статистический отчёт в файлах Microsoft Excel.

3.Разработанная печатная плата проекта в файле с именем САПР-

размещение-соединение-№вар. ewnet.

4.Комплект конструкторско-технологической документации на ПП на твёрдом носителе или в электронном виде.

223

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 6 Дополнения к проекту и оформление конструкторской документации

Цели занятия: 1. Изучить методы и средства создания, модификации и размещения текстовых и графических дополнений.

2.Изучить методы и средства обзора и редактирования параметров с использованием электронной таблицы;

3.Изучить методы и средства создания, редактирования и заполнения штампов;

4.Изучить средства предварительного просмотра и печати проектной документации.

Основные теоретические положения Модификация этикеток и атрибутов компонентов

► Для назначения этикетки или изменения ссылочного указателя (Reference Designator — RefDes) размещенного компонента необходимо.

1.Дважды щелкнуть по компоненту. Появится диалоговое окно Свойства компонента.

2.Открывать закладки и изменять соответствующие атрибуты.

Значение RefDes должно состоять только из букв и чисел. Все RefDes должны быть уникальны.

3.Чтобы отказаться от изменений, щелкнуть Отмена. Чтобы сохранить изменения, щелкнуть ОК.

Модификация имен сетей

Multisim автоматически назначает сетям имена для каждой сети схемы. Если нужно, можно изменить имя сети по смыслу сигнала. Например, может больше подходит имя сети «Выход» (но, прежде чем использовать, проверить возможность ввода имен латиницей).

► Для модификации имени сети:

1.Дважды щелкнуть по соединению. Появится диалоговое окно Цепь.

2.Изменить имя сети, как нужно.

224 3. Для сохранения изменений нажать ОК. Чтобы отказаться от изменений,

нажать Отмена.

Примечание. Можно получить предостережение, когда меняется имя сети, поскольку они критичны для связности схемы при симуляции и разводке ПП.

Не разрешается менять имена сетей для любых соединений с землей. Имя сети для этого навсегда задано как «0». Однако можно изменять этикетки для этих сетей.

Для закрепления положения имени сети, чтобы оно не перемещалось вместе с соединением, дважды щелкнуть по имени цепи и по кнопке Да, когда требуется блокировка.

Добавление в схемы произвольного текста

Multisim позволяет добавлять текст в рабочую область, например, для названия особой части схемы.

► Для добавления текста необходимо:

1.Выбрать в меню Вставить/Текст.

2.Щелкнуть в месте, где требуется поместить текст. Появится текстовое поле с мигающим курсором.

3.Впечатать текст. Текстовое поле примет нужный размер, когда закончится ввод текста (см. рис. 1).

Рис. 1

4. Щелкнуть где-нибудь в рабочей области, чтобы остановить процесс добавления текста.

► Для удаления текста выделить текст и нажать клавишу DELETE на клавиатуре.

225

Графические дополнения

Графические дополнения используются для добавления следующих графических элементов на рабочее поле:

линия;

прямоугольник;

эллипс;

дуга;

многоугольник;

картинка;

комментарий.

Добавление комментариев

Добавление комментариев разрешает «красную строку», что может быть использовано для показа последовательности инженерных изменений или для добавления фоновой информации, «прикрепляемой» к разработке.

Можно «пришпилить» комментарий к рабочей области или непосредственно к компоненту. Когда компонент с прикрепленным комментарием перемещается, комментарий перемещается тоже.

Чтобы «пришпилить» комментарий к компоненту или рабочей области необходимо.

1.Выбрать в меню Вставить/Комментарий.

2.Переместить курсор со значкомв нужное место и щелкнуть там, чтобы поместить комментарий, как показано на рис. 2.

Чтобы ввести текст в помещенный комментарий, необходимо.

1.Дважды щелкнуть по комментарию. Появится диалоговое окно Свойст-

во комментариев.

2.На закладке Экран вместо текста «Администратор (2009-10-16):» впечатать нужный текст в поле нижней части диалога. Если нужно показать содержание примечания, установить флажок Показать всплывающее окно.

3.Дополнительно задать цвета фона и текста в поле Цвет.

226

Рис. 2 Примечание. Подсказки ссылаются на текст, который появится прикреп-

ленным к курсору, если он окажется поверх кнопки инструментального меню.

4.В области Размер ввести ширину и высоту поля или установить флажок Автоматически, чтобы поле информации автоматически меняло размер для показа всего содержания. В поле Отображение выбрать нужный слой.

5.Дополнительно щелкнуть по закладке Шрифт, чтобы изменить шрифт комментария.

6.Щелкнуть по ОК. Если установлен флажок Показать всплывающее окно на закладке Экран, комментарий будет отображаться. Иначе отобразится иконка комментария, как показано на рис. 3.

Рис. 3

227

Для просмотра содержания скрытого комментария поместить курсор поверх комментария. Когда перемещается курсор, комментарий исчезает.

Для изменения размера отображаемого комментария необходимо.

1.Подсветить его текстовое поле.

2.«Растащить» его за появившиеся размерные маркеры, как показано на

рис. 4.

Рис. 4 Примечание. Размер также может быть изменен на закладке Экран в поле

Размер диалогового окна Свойство комментариев.

Захват области экрана

Можно захватить область экрана и затем манипулировать изображением, как с любыми другими данными, содержащимися в буфере обмена. Например, можно вставлять его в область описания схемы или другие приложения.

► Для копирования области экрана в буфер обмена необходимо выбрать в меню Инструментарий/Копировать экран. В рабочей области появится рамка выбора копируемой области, как показано на рис. 5.

Рис. 5

228

► Для перемещения рамки в требуемое место необходимо переместить курсор «мышки» к краю рамки. К курсору добавится перекрестие, как показано на рис. 6. Перетащить рамку выбора в нужное место.

Рис. 6 ► Для изменения размера рамки выбора переместить курсор к одной из

меток изменения размера и перетащить курсор в виде линии со стрелками, изменяя размер рамки выбора, как показано на рис. 7.

Рис. 7

1.Щелкнуть по кнопке Копировать в верхнем левом углу рамки выбора. Изображение внутри рамки выбора скопируется в системный буфер обмена.

2.Щелкнуть по в правом верхнем углу рамки выбора, чтобы закрыть ее.

Вид и функции электронной таблицы

Электронная таблица позволяет быстрый и развернутый обзор и редактирование параметров различных объектов схемы, включая такие элементы, как

229

компоненты, корпуса, ссылочные указатели, атрибуты и ограничения разработки, и предлагает общее обозрение свойств объекта.

Для вызова окна Эектронная таблица кликнуть правой клавишей «мыши» вне рабочего поля и выбрать в контекстном меню Блок информации. В открывшемся окне имеются четыре закладки: Результаты, Соединения, Ком-

поненты, Слои РСВ, Моделирование.

Закладка Результаты покажет результаты проверки правил электрических соединений в схеме (ERC).

Когда выполнены соединения в схеме, можно проверить правильность этих соединений, основанных на правилах, заданных в диалоговом окне Кон-

троль электрических соединений.

Проверка правил электрических соединений создает и отображает сообщение, детализирующее ошибки соединений (такие, как соединения выходов с питающими выводами), и сообщения о неприсоединных выводах.

В зависимости от схемы можно получать предупреждения, если присутствуют некоторые типы соединений, сообщения об ошибках для других типов соединений и не получать предупреждений и сообщений об ошибках для третьих соединений. Можно управлять типами соединений, которые вызывают сообщения, когда устанавливаются правила проверки правильности соединений в сетке, находящейся на закладке Правила соединений диалогового окна Контроль электрических соединений.

Когда запускается проверка (ERC), любые аномалии отображаются в результирующем плане в нижней части экрана, а схема помечается последовательными маркерами ошибок, как показано на рис. 8.

Двойной щелчок по ошибке в результирующем плане центрирует и увеличивает место ошибки. Результаты команды проверки (ERC) также появятся на закладке Результаты.

Закладка Соединения содержит электронную таблицу, содержащую все параметры как цепей схемы, так и печатных проводников в слоях ПП.

230

Закладка Компоненты содержит электронную таблицу всех параметров компонентов схемы.

Рис. 8

Закладка Слои PCB содержит электронную таблицу, содержащую информацию о слоях ПП.

Закладка Моделирование позволяет выполнять проверку перечня соединений SPICE для схемы и фиксировать ошибки и предупреждения.

Штампы

Каждый конструкторский документ должен иметь основную надпись, содержащую общие сведения об изображенных объектах. Формы, размеры, содержание и порядок заполнения надписи устанавливается ГОСТом. Такую основную надпись называют штампом, или титульным блоком.

В состав штампа Multisim могут быть включены следующие элементы:текстовая информация;графические примитивы (линии, прямоугольник, окружность и др.)рисунки (изображения);

231

предопределённые поля. Используются в качестве мест заполнителей для данных, которые могут изменяться.

На рабочее поле Multisim штамп вставляется в схему из файла. Для вставки штампа необходимо выбрать в меню Вставить/Штамп.

В окне Открыть переместиться в папку C:\Program Files\National Instruments\Circuit Design Suite 10.1\titleblocks\, выбрать нужный файл штам-

па с расширением *.tb7 и щелкнуть по кнопке Открыть.

Для размещения штампа в нужном месте рабочего поля Multisim необходимо выбрать в меню Редактор\Положение штампа и выделить в списке требуемое стандартное расположение штампа.

Редактор штампа

Редактор штампа — специализированный графический редактор, позволяющий создать или модифицировать штамп. Например, можно вставлять, изменять и позиционировать данные штампа, изменять свойства шрифта и помещать или перемещать графические объекты.

Редактор штампов выглядит так, как показано на рис. 9.

Рис. 9 Окно редактора штампа состоит из следующих элементов:

Меню, которое содержит набор ассоциированных команд.

232

Инструментальных панелей, дающих быстрый доступ к наиболее часто используемым инструментам.

Рабочей области, где создается или модифицируется штамп. Сетка помогает размещать графические элементы в границах области.

Вид электронной таблицы, где отображаются и редактируются разные параметры штампа.

Панель состояния, дающая информацию о текущих выделенных объектах или действиях.

► Для редактирования уже существующего штампа на рабочем поле Multisim необходимо выполнить следующее.

1. Выделить левой клавишей «мышки» нужный штамп и выбрать в меню

Редактор/ Редактор символа/штампа или щелкнуть правой клавишей «мыш-

ки» по нужному штампу и выбрать в контекстном меню пункт Редактировать символ/штамп.

Редактор штампа появляется с загруженным выделенным штампом. Изменения, сделанные при редактировании, будут приняты только для

этого выделенного штампа.

2. Редактирование штампа описано в следующих пунктах:диалоговое окно ввода текста;размещение полей;

вид электронной таблицы редактора штампов;меню редактора штампов;инструментальные панели редактора штампов.

3. По окончании редактирования выбрать Файл/Выход и щелкнуть Да, когда будет предложено сохранить изменения.

Редактор штампов закроется и произойдёт возврат в основную рабочую область Multisim. Изменения будут отражены в штампе.

► Для создания нового штампа необходимо выбрать в меню Инструментарий/Редактор штампов. Появится редактор штампов с пустой заготовкой для создания штампа в виде ограниченного контура.

233

Создают штамп с использованием меню и инструментальные панели редактора, как описано в следующих пунктах.

После создания выбрать Файл/Выход и щелкнуть по Да, когда будет предложено сохранить изменения.

Для нового штампа появится диалоговое окно Сохранить как. Ввести нужный путь к файлу и имя файла, затем щелкнуть по Сохранить. Редактор закроется.

Следующие пункты описывают функционирование редактора штампа более детально.

Диалоговое окно ввода текста

Диалоговое окно ввода текста используется для ввода и форматирования текста и размещения его в штамп.

Для ввода текста в штамп необходимо.

1.Выбрать Графика/Текст для отображения диалогового окна Ввод тек-

ста.

2.Впечатать нужный текст в поле Ввод текста.

3.Изменить формат текста, как нужно, в следующих полях:

Поле Шрифт — выбрать нужный шрифт из списка или впечатать его;

Поле Стиль — выбрать нужный стиль из списка;

Поле Размер — выбрать нужный размер из списка или впечатать его;

Область Поворот — выбрать либо горизонтальную, либо вертикальную ориентацию;

список Автоматически — дополнительно выбирает нужный цвет из ниспадающего меню, которое появляется, если щелкнуть по стрелке вниз.

4. Щелкнуть по ОК, переместить курсор в нужное место штампа и щелкнуть «мышкой», чтобы поместить туда текст.

Размещение полей

Поля используются в качестве фиксированных пустых мест, которые в дальнейшем автоматически замещаются данными. Эти данные могут изменяться.

234

Поля — это шаблоны для текста, появляющегося в штампе.

Текст, появляющийся с этими полями, введен в диалоговом окне Штамп, которое доступно из основного экрана Multisim.

Чтобы текст полей появился в штампе окна Multisim, необходимо вначале разместить эти поля для текста в штампе, используя редактор штампов.

► Для размещения поля в штампе необходимо.

1.Открыть Редактор штампов, как было описано выше. Появляется окно

Создание штампа-temp.

2.Выбрать нужный тип поля из меню Поля (например Исправлено.). Появляется диалоговое окно Ввод данных в поле «…», где отображается

код для выбранного поля в строке Атрибуты штампа. (Для поля Исправлено появится код #REV).

3.Изменить формат текста, как было описано выше.

4.Щелкнуть по ОК, переместить курсор в нужное место и щелкнуть «мышкой» для размещения этого поля.

Положение и отображение текста и полей представлены на рис. 10.

Рис. 10 5. После размещения всех полей в штампе выбрать Файл/Выход и сохра-

нить изменения, когда будет предложено. Возвращается основное окно Multisim, где код поля (#REV) штампа будет замещен текстом. Этот текст задается в поле Исправлено диалогового окна Штамп, которое вызывается двойным щелчком левой клавиши «мыши» по штампу.

Замещение поля текстом изображено на рис. 11.

235

Предостережение. Ширина поля, отображаемая в редакторе штампа, не та же, что в замещаемом тексте, который размещается в этом поле с использованием диалогового окна Штамп. Используемая область также зависит от размера шрифта. Если после размещения реального текста в штампе с использованием диалогового окна Штамп окажется, что текст перекрывается, необходимо либо приспособить текст, либо вернуться в редактор штампа и приспособить позиционирование полей.

Рис. 11 Примечание. Если текст в диалоговом окне Штамп не появляется в вашем

штампе, причиной может быть то, что поле, относящееся к этому тексту, не было размещено в штампе с использованием редактора штампов.

Вид функции электронной таблицы редактора штампов

Электронная таблица — это место, где отражаются и редактируются различные элементы штампа. Когда выбирается элемент в рабочей области штампа, он подсвечивается в электронной таблице. Если внесены изменения в раздел электронной таблицы, это отражается в штампе на рабочей области.

Добавление текстового содержания в штамп

Для редактирования содержания штампа:

1.Дважды щелкнуть по штампу. Появится диалоговое окно Штамп.

2.Информация, которая появляется, описана в этом пункте. Отредактировать штамп и щелкнуть по ОК.

Примечание. Если поле в диалоговом окне Штамп содержит информацию,

аэта информация не появилась в штампе, это может быть вызвано тем, что поле, содержащее эту информацию, не было размещено в штампе. Если так, то

236

щелкнуть правой клавишей «мышки» по штампу, вызвать редактор штампа и поместить требуемое поле в штамп.

Трафареты окна Штамп следующие:

Заголовок — заголовок схемы. По умолчанию это имя файла схемы. Относится к полю #TITLE.

Описание — описание созданного проекта. По умолчанию это также имя файла схемы. Относится к полю #DSCRPT.

Разработано — имя разработчика. Относится к полю #DESIGNED.

Проверено — имя проверившего схему. Относится к полю #CHECKED.

Утверждено — имя утвердившего схему. Относится к полю

#APPROVED.

Документ No. — номер документа. По умолчанию 0001. Относится к по-

лю #DOC_N.

Дата — определяет дату создания схемы. Относится к полю #DATE.

Исправлено — номер варианта схемы. Относится к полю #REV.

Формат — размер листа, например, «А». Относится к полю #FMT.

Лист — номер текущего листа и общее количество листов, например лист 2 из 3. Относится к полям #SN и #TSN.

Доп. поле 1 — информация, введенная здесь, будет помещена в произвольное поле 1. Относится к полю #CUSTOM_1.

Доп. поле 2 — информация, введенная здесь, будет помещена в произвольное поле 2. Относится к полю #CUSTOM_2.

Доп. поле 3 — информация, введенная здесь, будет помещена в произвольное поле 3. Относится к полю #CUSTOM_3.

Доп. поле 4 — информация, введенная здесь, будет помещена в произвольное поле 4. Относится к полю #CUSTOM_4.

Доп. поле 5 — информация, введенная здесь, будет помещена в произвольное поле 5. Относится к полю #CUSTOM_5.

Внимание. Ширина поля, отображенная в редакторе штампа, не та же, что в реальном тексте, который помещен в это поле штампа. Поле в штампе будет

237

расширено по количеству текста. Ширина поля также зависит от размера шрифта. Так что если два поля расположены вплотную, они могут перекрываться.

Можно также размещать нижеследующие специальные символы в диалоговом окне Штамп. После возвращения в рабочую область символ будет заменен текстом, как описано далее:

&p — номер страницы»

&P — общее число страниц;

&d — дата;

&t — время;

&s — имя страницы;

&j — имя проекта;

&& — символ «&».

Размещение штампа на рабочем листе

Для автоматического размещения штампа необходимо выполнить следующее:

1.Выделить штамп;

2.Выбрать из меню Редактор/Положение штампа;

3.Выбрать из предложенного списка требуемый стандартный тип расположения. Штамп будет размещён в указанном месте.

Спецификация

Спецификация содержит данные об элементах и устройствах, изображённых на схеме. Можно сформировать спецификации отдельно для реальных и для виртуальных элементов.

Спецификация выполняется как самостоятельный документ на листе форматом А4.

Спецификация оформляется в виде таблицы и заполняется сверху вниз. В графах таблицы указывают следующие данные:

позиционное обозначение компонентов;наименование (описание) компонентов;

238

В Multisim спецификация формируется автоматически.

Для создания спецификации необходимо выбрать в меню Информация/

Спецификация. Появляется окно Перечень компонентов.

Окно имеет кнопки меню вызова следующих функций:сохранить как текстовый файл;в печать;предпросмотр печати;

экспорт в MS Excel;показать реальные компоненты;

показать виртуальные компоненты;выбрать столбцы.

В этом окне отображается таблица спецификации, которую можно распечатать на принтере или экспортировать в MS Excel.

Пример спецификации реальных элементов представлен в табл. 1.

Таблица 1

Кол-во

Описание

Обозначение

Корпус

1

74LS, 74LS83N

U2

IPC-2221A/2222\NO16

8

SWITCH, SPST

J1, J2, J3, J4, J10, J11, J12, J13

Generic\SPST

1

SWITCH, SPDT

J9

Generic\SPDT

Распечатка схем и другой технической документации

Multisim позволяет управлять специфическими аспектами печати, вклю-

чая:

будет ли вывод цветным или черно-белым;

будут ли страницы проекта печататься;

будет ли включен фон в печать;

границы страниц при печати;

масштабирование изображения схемы для заполнения вывода печати. ► Для задания окружения печати для схем необходимо.

1. Выбрать Файл/Установки печати/Параметры листа. Появляется окно Установки печати.

239

2.Установить опции Поля (границы страницы), Масштаб (масштабирование) и Ориентация (ориентация страницы).

3.Установить следующие опции вывода:

Ч/Б — печатает схему в черно-белом варианте (для не цветных принте-

ров).

Когда флажок сброшен, цветные компоненты печатаются с оттенками серого.

Приборы — печатает схему и панели инструментов, используемых в схеме, на отдельных листах.

Фон — включает фон в документ печати. Используется для цветных принтеров или черно-белого вывода. Эта опция не доступна, если установлено

Ч/Б.

Текущая схема — печатает окно, которое в настоящее время активно в рабочей области.

Схема и подсхемы — печатает активное в данное время окно и любые подсхемы или иерархические блоки, которые оно содержит.

Вся разработка — печатает все схемы, подсхемы, иерархические блоки

ивсе страницы проекта, включенные в текущее активное окно.

4. Щелкнуть Установить и ОК, чтобы установить окружение печати для текущей схемы, или щелкнуть По умолчанию, чтобы задать окружение печати для всех схем.

► Для предварительного просмотра разработки перед выводом на печать выбрать Файл/Просмотр печати. Схема появится в окне предпросмотра, где можно масштабировать ее, перемещать со страницы на страницу и отправлять схему на печать, используя кнопки, показанные на рис. 12.

Рис. 12 1. Выбрать страницу, которую нужно просмотреть, и щелкнуть ОК.

240

2. Щелкнуть кнопку Print, чтобы открыть диалоговое окно печати и распечатать страницы, или щелкнуть Закрыть, чтобы закрыть предварительный просмотр.

Методика выполнения работы Задание 1. Добавление к схеме произвольного текста, комментариев и

графических изображений.

Порядок выполнения задания

1.Открыть файл САПР-Слож-Выч-№вар. ms10.

2.Удалить имеющуюся на рабочем поле текстовую информацию.

3.Добавить текст следующего содержания «Пример арифметикологического устройства (АЛУ)» и разместить его на свободном месте.

4.Изменить размер, стиль, угол поворота и цвет текста по желанию.

5.С использованием графических примитивов изобразить эмблему из 3-х,

Эмблема

СЗТУ

4-х элементов. Например:

.

6.Поместить эмблему на свободном месте рабочего поля.

7.Добавить комментарий к компоненту источника питания V1.

8.Ввести текст в комментарий «Это источник питания +5В».

9.Изменить размер, стиль, цвет текста и фона комментария по желанию. Задание 2. Редактирование, заполнение и размещение штампа.

Порядок выполнения задания

1.Удалить из рабочего поля существующий штамп.

2.Вставить в свободную область рабочего поля шаблон штампа из файла Default.tb7 путем выбора в меню пункта Вставить/Штамп. Шаблон этого штампа изображён на рис. 13.

3.Выделить загруженный штамп и поместить его в правом нижнем углу

листа.

241

Рис. 13

4. Вызвать редактор штампа и отредактировать помещённый шаблон штампа согласно образцу, изображенному на рис. 14. При редактировании использовать функции электронной таблицы.

Северо-зап-Западный государственныйГосударственн заочный техническийТехническийуниверситетУнив

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заголовок:

 

 

Подп. Описание:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#TITLE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#DSCRPT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработано:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Версия:

 

 

 

 

#DESIGNED

 

 

Документ No:

#DOC_N

 

#REV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверено:

 

 

 

 

 

Дата:

 

 

 

 

Формат:

 

 

#CHECKED

 

#DATE

#FMT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Утверждено:

 

 

 

 

Лист

 

из

 

 

 

 

 

 

#APPROVED

 

#SN

#TSN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 14 5. Сохранить отредактированный штамп в схеме, ответив Да на вопрос

Сохранить изменения в temp? при закрытии редактора.

Рис. 15