PCAD

ВВЕДЕНИЕ В современных условиях особое место в различных областях

техники и технологии занимают системы автоматизированного проектирования (САПР). Эти системы содержат программные и аппаратные средства автоматизации работы конструктора и проектировщика. На компьютер возлагаются многие операции, начиная от изготовления чертежей и кончая оптимизацией проекта в целом. САПР существенно увеличивают производительность труда инженера, изменяют его характер и открывают ранее недоступные возможности новых технических решений.

Интегрированная САПР PCAD - это наиболее популярная система, автоматизирующая процесс проектирования и подготовки производства печатных плат, начиная от создания электрической принципиальной схемы устройства и заканчивая получением полной конструкторской и технологической документации проекта в целом.

Изучаемый лабораторный курс основан на использовании пакета Master Desinger, известного у нас как версия 4.5 САПР PCAD. Пакет

позволяет проектировать печатные платы, содержащие до 1300 компонент, 2500 цепей, 100 логических слоев и 32000 выводов.

1. СОСТАВ ПРОГРАММ САПР PCAD

Пакет прикладных программ PCAD содержит в своем составе три графических редактора, программу для автоматической трассировки соединений печатной платы с числом слоев от 1 до 32 и 15 прог- рамм-утилит, выполняющих служебные функции. При изучении данного курса рассматривается минимально возможный набор программ системы PCAD, позволяющий выполнять полный цикл проектирования печатной платы. Упрощенная структура связей минимального набора программ с указанием типов формируемых файлов представлена на рис. 1.

Система PCAD размещается на жестком диске в соответствии со структурой, представленной на рис. 2.

							3
			╔═════════╗		┌─────────┐
			║	║	.SCH │		│
		┌───────────╢ PCCAPS		╟─────────┤		PCNODES	│
		│	║	║	│		│
		│	╚════╤════╝		└────┬────┘
		│	│			│
п		│ .PLT	│ .SYM			│ .NLT
р	┌────┴────┐		┌────┴────┐		.FIL ┌────┴────┐
и	│	│	│	│	─────┤		├──── .PNL
н ────┤ PCPRINT │			│ PCCOMP	│	│	PCPACK	├──── .CMD
т	│	│	│	├─────────┤			├──── .BNL

е	└────┬────┘			└────┬────┘		.PRT └──┬───┬──┘
р		│ .PLT			│ .PRT		│	│ .BRD
		│			│		│	│
		│		╔════╧════╗ .PKG			│	│
		│		║	╟────────────┘			│
		└───────────╢ PCCARDS ║						│
				║	╟────────────────┘
				╚══╤═══╤══╝
				│	│ .PCB
			.PLC │		│
				╔══╧═══╧══╗
				║	║
				║ PCROUTE ║
				║	║
				╚═════════╝
	PCCAPS, PCCARDS - графические редакторы.
	PCROUTE - программа автоматической трассировки.
	PCCOMP, PSNODES, PCPRINT, PCPACK - программы-утилиты.
	Рис. 1. Упрощенная			структура связей программ системы PCAD
				┌───────┐
				│ PCAD │
				└───┬───┘
					│
	┌────────┬────────┬────┴───┬─────────┬───────────┐
	│	│		│	│		│	│
	┌──┴──┐	┌──┴──┐	┌──┴──┐		┌──┴──┐		┌───┴───┐	┌───┴───┐
	│ EXE │	│ SYM │	│	PRT │	│ DRV │ │ PROJ0 │...│ PROJN │
	└─────┘	└─────┘	└─────┘		└─────┘		└───────┘	└───────┘

Рис. 2.	Структура размещения на диске системы PCAD
Раздел EXE	предназначен для хранения всех программ			системы
PCAD.
Раздел SYM содержит библиотеку символьных элементов для
графического	описания	электрической	принципиальной	схемы
(файлы *.SYM).
Раздел PRT	содержит библиотечные элементы посадочных мест на
печатной плате (файлы *.PRT).
Раздел DRV	предназначен для хранения файлов драйверов конфи-
гурации системы	(файлы *.DRV).
Разделы PROJ0...PROJN		служат для хранения формируемых про-
граммами системы PCAD файлов рабочих проектов.

2. ГРАФИЧЕСКИЙ РЕДАКТОР PCCAPS

Редактор PCCAPS может работать в символьном и схемном режимах ( SYMB и DETL соответственно ).

Символьный режим позволяет пользователю графически создавать любые элементы электрической схемы в виде блоков, представляющих библиотечные компоненты.

Схемный режим позволяет графически формировать разнообразные схемы из имеющихся библиотечных элементов.

Для вызова редактора достаточно набрать на

клавиатуре его имя PCCAPS и нажать клавишу [ ENTER ]. При этом на экране появится фирменная заставка САПР PCAD с названием программы, и затем редактор перейдет в режим открытого меню, состоящего из трех позиций:

Configure PC-CAPS		Задание конфигурации редактора
Edit	database	Редактирование проекта
Exit	PC-CAPS	Выход из редактора PCCAPS

Выбор нужного режима осуществляется клавишами				[ │ ], [ │ ]
или [ SPACE ]	и клавишей [ ENTER ].
E	2.1. РЕЖИМ РЕДАКТИРОВАНИЯ		ПРОЕКТА F
Основным	режимом работы является режим		редактирования проек-
та, при входе	в который экран дисплея имеет		вид,	представленный
на рис. 3.
Курсор в	области 1 изображается в виде		креста. Клавиша [ X ]
позволяет сделать этот крест размером во весь экран.
В областях 3, 4 и 5 курсор имеет вид прямоугольника, охваты-
вающего команду меню или параметр статус-строки.
Перемещение курсора		осуществляется устройством типа "мышь"
или клавишами	[───], [───], [ │ ], [ │ ].
Основной	единицей	измерения координат	положения курсора яв-

ляется DBU (Data	Base Unit) - единица измерения, равная				0,01 дюй-
ма для редактора	PCCAPS	и 0,001 дюйма для редактора PCCARDS (счи-
тается, что 1 дюйм = 25		мм).
Общее поле	рисования имеет размер 600		х	600	дюймов для
PCCAPS и 60 х 60	дюймов	для PCCARDS. В каждый текущий момент поле
рисования отображает участок общего поля.
Редакторы PCCAPS и		PCCARDS могут работать	как	в	дюймовой,
так и в метрической системах.
2.2. СТРУКТУРА СЛОЕВ РЕДАКТОРА			PCCAPS

Структура слоев предназначена для удобного использования комплексной информации о проекте, хранящейся в базе данных. В редакторе PCCAPS используется 18 различных слоев, каждый из которых имеет имя, цвет (любой из 16 возможных) и статус. Статус слоя может принимать следующие значения:

OFF	-	невидимый;
ON	-	видимый, недоступный для редактирования;
ABL	-	видимый, доступный для редактирования;
ABL A	-	видимый и активный.

5

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

│ ┌─────────────────────────────────────┐			┌──────────┐ │
│ │		│	│	┌──┐		│ │
│ │		│	│	│	│	│ │
│ │		│	└───┘		│	│ │
│ │		│	┌───┐		│	│ │
│ │	курсор	│	│	│	│	│ │
│ │	+	│	│ 5 │ │ 4 │ │
│ │		│	│	│	│	│ │
│ │		│	└───┘		│	│ │
│ │		│	┌───┐		│	│ │
│ │	1	│	│	│	│	│ │
│ │		│	│	└──┘		│ │
│ └─────────────────────────────────────┘			└──────────┘ │
│ ┌─────────────────2───────────┐						│
│ └─────────────────────────────┘						│

│┌─────────────────3─────────────────────────────────┐ │

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

1- область рисования;

2- область сообщений;

3- строка параметров и состояния (статус-строка);

4- область команд основного меню;

5- меню подкоманд.

Рис. 3. Экран дисплея в режиме редактирования

В структуру слоев, установленную по умолчанию, можно войти при помощи команды меню VLYR. Цвет и статус слоев могут быть изменены пользователем в процессе работы над проектом.

2.3. ВЫБОР КОМАНДЫ

Для выполнения какой-либо команды необходимо перевести курсор в область меню, выбрать требуемую команду и нажать клавишу "мыши" BUT#1. Если команда имеет подменю, то оно появится в соответствующей области экрана. Выбор элемента подменю производится аналогично команде основного меню. Клавиша "мыши" BUT#2 выполняет отмену, запрет какого-либо действия. BUT#1 на клавиатуре соответствует клавиша [ SPACE ] и в ряде случаев [ ENTER ]. BUT#2 соответствует клавиша [ ESC ].

2.4. КОМАНДЫ ГРАФИЧЕСКОГО РЕДАКТОРА PCCAPS

В редакторе PCCAPS имеется два множества команд для каждого из двух возможных режимов работы:

-режим SYMB - предназначен для работы со схемными элементами (цвет меню красный);

-режим DETL - предназначен для создания электрической прин-

ципиальной схемы (цвет меню зеленый).

Если команда имеет подменю, то оно отображается желтым цве-

том.

Выбор нужного режима осуществляется командами SYMB и DETL. Все команды делятся на операционные и команды управления эк-

раном.

2.4.1. КОМАНДЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭКРАНОМ F

REDR - перерисовать экран;

VWIN - просмотр в окне;

PAN - панорамирование;

ZIN - приблизить окно;

ZOUT - удалить окно;

STO - запомнить вид;

RCL - вызвать запомненный вид.

Команды управления экраном не отменяют действия операционных команд. При исполнении команд управления форма курсора меняется (более крупный крест).

2.4.2.ОПЕРАЦИОННЫЕ КОМАНДЫ

2.4.2.1.Команда работы с файлами FILE

Режим SYMB:

По умолчанию обрабатываются файлы с расширением .SYM

- FILE / SAVE - записать библиотечный элемент в файл на диске;

- FILE / LOAD - загрузить (считать) файл библиотечного элемента;

- FILE / ZAP - очистить экран. Информация о библиотечном элементе стирается, но настройка среды графического редактора сохраняется.

Режим DETL:

По умолчанию обрабатываются файлы с расширением SCH.

- FILE	/ SAVE - записать		файл проекта;
- FILE	/ LOAD - считать		файл проекта;
- FILE	/ BLKD - считать фрагмент проекта. Фрагмент хранится
		на диске	в виде файла *.SCH, который был
		создан командой BKSV;
- FILE	/ BKSV - записать		фрагмент проекта в файл на	диске.
		Фрагмент	задается окном с точкой привязки;
- FILE	/ ZAP	- очистить	экран. Информация о проекте	стира-
		ется, но	настройка редактора сохраняется.
		2.4.2.2. Команда SYS
Режимы	SYMB и DETL:
- SYS / STAT		- формирование статистической таблицы проекта;
- SYS / DOS		- эмуляция команд MS DOS;
- SYS / PLOT - создание			файла *.PLT для вывода графической
		информации на внешние устройства (фото- и
		графопостроители, принтер);
- SYS / QUIT - завершение работы редактора PCCAPS.

2.4.2.3. Команда рисования DRAW

Режимы SYMB и DETL:

- DRAW / LINE - построение ломаной линии по точкам. Построение завершается нажатием клавиши BUT#2;

- DRAW / RECT - построение		прямоугольника	по двум	точкам,
	определяющим его противоположные углы;
- DRAW / FREC - построение заштрихованного			прямоугольника;
- DRAW / CIRC	- построение окружности по		центру и радиусу;
- DRAW / ARC	- построение	дуги по центру	и двум	крайним
	точкам на дуге;

-DRAW / ARCP - построение дуги по трем точкам;

-DRAW / TEXT - ввод текстовой информации.

2.4.2.4.Команда редактирования EDIT

Режим SYMB:

- EDIT / ADDV - добавить изгиб или узел для существующей цепи;

-EDIT / DELV - уничтожить изгиб в цепи;

-EDIT / MOVV - переместить изгиб в цепи;

-EDIT / LAYS - изменить слой цепи или сегмента цепи (сег-

мент - отрезок прямой между изломами либо контактами);

-EDIT / DELS - стереть сегмент цепи;

-EDIT / MOVS - переместить сегмент цепи.

Режим DETL:

К перечисленным добавляются еще две подкоманды:

- EDIT / MOVA - перемещение связей, сегментов, узлов, компонент и точек соединений;

- EDIT / WIRE - добавление цепей.

2.4.2.5. Команды редактирования объектов

MOVE, ROT, DEL, CLYR, COPY

Эти команды могут работать как с подменю, так и без него. "Чистые" команды выполняют действия с одним объектом, а подменю позволяет выполнять различные формы группирования.

а) MOVE - переместить объект.

Режим SYMB:
- MOVE / WIN -	перемещение объектов,		охваченных	полностью
	или частично прямоугольным окном, задаваемым
	двумя противоположными		углами;
- MOVE / IDEN -	перемещению	подлежат	объекты,	отмеченные
	курсором (BUT#1). Выбор		группы	завершается
	нажатием BUT#2;
- MOVE / ATRB -	перемещаются	атрибуты,	номера	контактов и
	позиционные обозначения.
Режим DETL:
К перечисленным	добавляются еще две подкоманды:

-MOVE / APTH - перемещение элементов критического пути;

-MOVE / AGRP - перемещение элементов, принадлежащих группе.

б) ROT - повернуть объект на 90 градусов против часовой стрелки.

Режимы SYMB и DETL:

- ROT / COMP - поворот компоненты в приращениях +/- 45 градусов;

- ROT / WIN - поворот объектов, охваченных полностью или частично прямоугольным окном. Дополнительно задается ось вращения;

- ROT / IDEN - поворот объектов,отмеченных курсором (BUT#1). Выбор группы прекращается нажатием BUT#2.

Задается ось		вращения	и клавишей BUT#1				осу-
ществляется		поворот	группы		на 90 градусов.
BUT#2 завершает действие команды.
в) DEL - удаление единичного объекта, указанного курсором.
Режимы SYMB и DETL:
- DEL / WIN - удаление объектов, охваченных					полностью		или
частично прямоугольным			окном;
- DEL / IDEN - удалению подлежат объекты,отмеченные						курсором
(BUT#1). Выбор группы			прекращается			нажатием
BUT#2;
- DEL / UNDO - отмена удаления объекта,				выполненного коман-
дой DEL без использования				подкоманд.
г) CLYR - изменение	слоя	отрисовки		объекта на активный

(ABL A). Команда не работает с компонентами, цепями и атрибутами.

Режимы	SYMB и	DETL:
- CLYR	/ WIN	- изменение	слоя объектов, попавших целиком
		или частично в прямоугольное окно;
- CLYR	/ IDEN	- изменение слоя объектов, отмеченных		курсором
		(BUT#1). Выбор группы прекращается		нажатием
		BUT#2.
д) COPY - создание произвольного количества копий объекта.
Режимы	SYMB и	DETL:
- COPY	/ WIN	- копирование объектов, охваченных		полностью
		или частично прямоугольным окном;
- COPY	/ IDEN	- копирование группы объектов, выбранных кур-
		сором (BUT#1). Выбор группы прекращается на-
		жатием BUT#2.

2.4.2.6. Служебные команды QRY, SCMD, ENTR, NAME, ATTR

а) QRY - просмотр и в ряде случаев изменение параметров элементов.

Режим SYMB:

Команда QRY в "чистом" виде (подменю отсутствует) позволяет смотреть и изменять параметры объектов:

-для линии, дуги, окружности ── толщину;

-для текста ── слой, точку привязки, размер, ориентацию.

Режим DETL:

Команда QRY без подменю наряду с перечисленным для режима SYMB позволяет смотреть и изменять толщину сегментов цепи. При использовании подменю возможен только просмотр:

- QRY / COMP				- имя и тип компоненты;
-	QRY	/	PIN	-	имя	и	тип	контакта, логическая	эквивалент-
					ность, цепь;
-	QRY	/	NET	-	имя	и	тип	цепи, число контактов в цепи;

-QRY / APTH - критический путь;

-QRY / AGRP - группа элементов.

б) SCMD - системная команда для выполнения функций по назначению параметров библиотечного элемента.

Режим SYMB:

-SCMD / SCAT - задание идентификатора компоненты;

-SCMD / SPAT - определение типа и логической эквивалентнос-

ти контактов;

- SCMD / PNLC - назначение упаковочной информации для библиотечного элемента;

-SCMD / EPNL - редактирование упаковочной информации;

-SCMD / UNIT - выбор дюймовой или метрической системы изме-

рения.

Режим DETL:

-	SCMD	/	SNAT	-	именование	и	назначение глобальности цепи;
-	SCMD	/	PNUM	-	расстановка		позиционных обозначений и номе-
					ров контактов		библиотечных элементов;

-SCMD / GSSF - загрузка файла специальных символов;

-SCMD / UNIT - выбор дюймовой или метрической системы изме-

рения.

в) ENTR - команда ввода (вставки).

Режим SYMB:
- ENTR / PIN	- ввод контакта для библиотечного элемента;
- ENTR / ORG	- задание точки привязки элемента к координат-
	ной сетке;
- ENTR / SEQ	- изменение		последовательности		контактов в
	элементе.
Режим DETL:
- ENTR / COMP - ввод		библиотечного элемента в			проект;
- ENTR / BUSB - формирование			шины (жгута);
- ENTR / UCOM - отсоединение			контакта	от цепи;
- ENTR / WIRE - ввод		цепи, соединяющей		контакты	элементов
	схемы.

г) NAME - команда присвоения имени.

Режим SYMB:

- NAME / PIN - просмотр и изменение имени контакта.

Режим DETL:

- NAME / COMP - задание имени для компоненты; - NAME / NET - именование цепи;

- ENTR / SUBN - создание новой цепи путем разбиения имеющейся цепи на подцепи.

д) ATTR - команда управления атрибутами.

Режимы SYMB и DETL:

-ATTR / SCHG - изменение значения атрибута;

-ATTR / ACOM - присвоение атрибута (в режиме SYMB для биб-

лиотечного элемента, а в режиме DETL для компоненты);

-ATTR / DATR - удаление атрибута.

2.4.2.7.Команды назначения критического пути

игруппирования.

Критический путь - это одна из форм группирования элементов, связь между которыми должна выполняться в определенной последовательности и по кратчайшему расстоянию.

а) CPTH - команда назначения критического пути (только для режима DETL).

- CPTH / TAG - добавление элемента к критическому пути;

-CPTH / UTAG - исключение элемента из критического пути;

-CPTH / RNAM - именование критического пути;

-CPTH / RSET - исключение критического пути;

-CPTH / UNLK - разрыв связей между элементами или критичес-

кими путями.

б) GRP - команда построения группы элементов (только для ре-

жима DETL).

- GRP / TAG - добавление элемента к группе;

-GRP / UTAG - исключение элемента из группы;

-GRP / RNAM - именование группы;

-GRP / RSET - исключение группы.

2.5.ПАРАМЕТРЫ КОМАНД

Вобласти строки параметров и состояния для каждой активной команды показаны соответствующие ей параметры. Передвижением курсора можно выбрать любой параметр и изменить его (BUT#1).

2.5.1.Параметр "СЛОЙ"

Параметр "слой" находится в левом углу статус-строки и позволяет быстро установить любой слой, имеющий статус ABL (т.е. сделать его активным). Используется в режимах SYM и DETL при всех командах, редактирующих графическую базу данных.

2.5.2. Параметр блокировки захвата

Параметр (буква L) позволяет "ловить" контакт, ближайший к курсору при его свободном перемещении. Радиус реагирования определен шириной линии и размером сетки, устанавливается командой / SGAT ( команда отсутствует в основном меню и вводится с клавиатуры в командной строке). Система захвата включается назначением зеленого цвета для параметра L. По умолчанию L выключен и имеет красный цвет. Используется в режиме DETL при активной команде

ENTR / WIRE.

2.5.3. Параметр "ТИП ВЫВОДА"

Определяет тип при вводе контакта. Имеет следующие значения:

INPUT	- входной;
OUTPUT	- выходной;
I / O	- двунаправленный;
TRI	- логика с	тремя состояниями;
OC	- открытый	коллектор;
OE	- открытый	эмиттер;
AN	- аналоговый вывод.

По умолчанию установлено значение INPUT. Используется в режиме SYMB при активной команде ENTR / PIN.

2.5.4. Параметр "ТИП ЛИНИИ"

Определяет тип при вводе линии, окружности, дуги и прямоугольника. Имеет следующие значения:

SOLID - непрерывная линия;

DASHED - штриховая линия;

DOTTED - пунктирная линия.

По умолчанию установлено значение SOLID. Используется в ре-

жимах SYMB и DETL при активных командах DRAW / LINE, CIRC, ARC,

RECT.

2.5.5. Параметр "УГОЛ"

Определяет угол при проведении линий и цепей. Имеет следующие значения:

ANGL - произвольный угол;

ORTH - угол, кратный 90 градусам; 45D - угол, кратный 45 градусам.

По умолчанию установлено значение ORTH. Используется в ре-

жимах SYMB и DETL при активных командах DRAW / LINE; ENTR / WIRE.

2.5.6. Параметр "ШИРИНА ЛИНИИ"

Параметр W определяет ширину линии при вводе линии, окружности, дуги, прямоугольника и цепи. Принимает значения в пределах от 0 до 255 DBU при активных командах DRAW / LINE, CIRC, ARC, RECT и ENTR / WIRE.