Питання для самоконтролю

1. Поясніть призначення графічного редактору Р-CAD РСВ.

2. Поясніть призначення кнопок на панелі інструментів.

3. Поясніть призначення полів в нижній частині екрану.

4. Який порядок настройки конфігурації редактору Р-CAD РСВ.

5. Яким чином завантажуються бібліотеки ЕРЕ?

6. Як завантажується список з'єднань електричної схеми?

7. Як і в якому шарі вводиться контур ПП?

8. Яким чином виконується розміщення ЕРЕ на платі?

9. Як видалити «лишні» надписи в елементів на платі?

10. Як засобами програми РСВ можна виконати оптимізацію довжин з'єднань на ПП?

11. Як зберегти результат розміщення ЕРЕ на печатній платі?

Лабораторна робота 8

Тема: Ручне та інтерактивне трасування провідників печатної плати.

Мета роботи: Вивчення методик ручного та інтерактивного трасувань провідників печатної плати засобами графічного редактора Р-CAD РСВ; придбання навичків розведення провідників печатної плати засобами системи Р-CAD 2001.

Теоретичні відомості

8.1. Підготовка до трасування.

Графічний редактор Р-CAD РСВ дозволяє виконувати трасування провідників печатної плати в ручному та інтерактивному режимах.

До інструментів ручного трасування можна віднести Route Manual, за допомогою якого прокладка трас проводитися повністю ручним способом в строгій відповідності із задумом розробника. Система в даному випадку грає роль електронного кульмана, здійснюючи пасивний контроль за дотриманням технологічних норм і правив.

Інструменти інтерактивного трасування більш інтелектуальні. Тут розробник лише указує напрям фрагмента траси, а система формує її сама з урахуванням прийнятих правил трасування. При бажанні можливо автоматичне завершення початої траси та автоматичне коректування фрагментів вже прокладених трас (режим Push Traces - розштовхування трас). До інструментів інтерактивного трасування можна віднести команду Route Interactive, що здійснює трасування та інструмент для згладжування вигинів провідників RouteMiter.

До спеціальних інструментів інтерактивного трасування відносяться:

• Route Fanout - для напівавтоматичної генерації вирівнюючих відрізків трас для групи провідників;

• Route Bus - для одночасного трасування в інтерактивному режимі декількох паралельних провідників, створюючих шину або палять;

• Route MultiTrace - для автоматичного трасування (у одному шарі) декілька з'єднань, вказаних користувачем.

Перед початком роботи необхідно задати умови трасування: шари, на яких виконується трасування, ширина провідників, величини зазорів, кути, під якими проводяться з'єднання, крок сітки, поточний контроль допустимих зазорів.

Порядок виконання роботи

1. Запустити редактор печатної плати Р-CAD РСВ.

2. Завантажити файл розміщення ПП. Для цього виконати команди File/Open. В стандартному вікні, що відкрилося вибрати файл з ім'ям «Результат розміщення» і відкрити його. На робочому полі повинна з'явитися ПП з розміщенними елементами і зв'язками між ними.

3. Виконати установки проекту. Для цього в меню Options командою Configure на закладці General в області AutoSave встановити прапорець Enable AutoSave.

У вікні Options Configure на закладці Online DRC в рядку Enable Online DRC включити режим поточної перевірки допустимих зазорів. Порушення зазору вказується індикатором помилок у вигляді круга з перехрестям.

На закладенці Route в області Orthogonal Modes прапорці встановити у всіх вікнах, а інші прапорці встановити у відповідності з мал. 7.1.4. Натиснути кнопку ОК.

4. Встановити крок сітки рівний: 0,625, 1,25 і 2,5 мм .

5. По командах Options/Design Rules на закладці Layers встановити допустимі зазори для кожного шару трасування в 0,3 мм. Для цього ввести у всіх вікнах значення зазору 0.3 для шару Тор, натиснути на кнопку Update і повторити процедуру для шару.

В цьому вікні – зазори між:

• Pad to Pad — контактна площадка — контактна площадка (КП-КП);

• Pad to Line — КП — провідник

• Line to Line — провідник — провідник

• Pad to Via — КП — перехідний отвір (ПО);

• Line to Via — провідник — ПО

• Via to Via — ПО — ПО.

6. Командами Options/Current Line задати список значень ширини трас провідників 0,3 і 0,5 мм.

8.2. Ручне трасування з'єднань печатної плати

До критеріїв якості результатів трасування належать :відсоток реалізованих з'єднань, сумарна довжина провідників, число монтажних шарів, число між шарових переходів, рівномірність розподілу провідників, мінімальна область трасування, мінімізація довжини паралельних ділянок близько лежачих провідників і др При трасуванні необхідно їх ураховувати.

Для виконання ручного трасування ПП засобами графічного редактора Р-CAD РСВ необхідно виконати наступні процедури:

1. Зберегти проект. Для цього виконати команди File/Save As і записати проект під ім'ям «Ручне трасування» в більш компактному форматі Binary Files (з розширенням *.pcb).

2. В рядку станів вибрати верхній шар (Тор).

3. Перед трасуванням доцільно провести ручну оптимізацію з'єднань елементів, розміщених на платі. Спочатку необхідно візуально оцінити з'єднання між ЕРЕ на ПП і перестановкою вентилів або виводів, добитися мінімального перетину провідників і максимального скорочення їхньої довжини.

• Для цього треба виконати команди Utils/Optimize Nets (Оптимізація ланцюгів). Відкриється діалогове вікно Utils Optimize Nets, в якому в області Method вибрати Manual Gate Swap і ОК.

Порядок трасування наступний.

- Встановити масштаб зображення таким, щоб було видно вузлові точки сітки.

Це значно полегшить процес трасування.

Для початку трасування клацніть лівою кнопкою миші по КП, з якої повинна починатися траса, і потім відзначайте натисненнями лівої кнопки миші всі місця зламів провідника траси.

Поки натиснута ліва кнопка миші, на екрані видно контурне зображення сегменту, що вводиться, і його кінець можна зрушувати.

При необхідності в процесі трасування перед початком розміщення поточного сегменту можна змінити сигнальний шар або ширину сегменту. Для перемикання сигнальних шарів використовуйте гарячі клавіші L або SHIFT/L, а для перемикання поточної ширини лінії гарячі клавіші W або SHIFT W

За умовчанням, при натисканні правої кнопки миші, система намагається завершити недоразведений зв'язок сегментом по найкоротшій відстані від поточної до кінцевої точки. Як правило, таке з'єднання виконується некоректно, тому краще не намагатися примушувати систему самостійно завершувати трасу. Перервати виконання трасування без її завершення можна клавішами з косою межею «\ ».

Рис.1Варианты виконання зламів провідників

Дуже часто варіанти сполучення окремих сегментів траси регламентуються призначенням пристрою або технологічними обмеженнями. Система P-CAD володіє чималими можливостями в цій області. Для прикладу на рис.1 показані допустимі варіанти сполучення окремих сегментів трас:

• провідники ортогональні (рис. 1,а);

• згладжування відрізками прямих під кутом 45 градусів (рис. 1,6);

• сполучення по дузі (провідники ортогональні) (рис. 1,в);

• провідники під будь-яким кутом без згладжування (рис. 1,г);

• згладжування дотичними дугами (провідники під будь-яким кутом) (рис. 1,д)

Оскільки траса прокладається ручним засобом, можливі порушення технологічних обмежень. Система повідомляє про виявлені порушення, якщо включений DRC, але сама їх не виправляє!!

- Починати трасу можна тільки від КП, які мають електричні зв'язки. Початок траси фіксувати натисканням ЛК всередині КП, ПО або існуючої траси.

- Малювати фрагмент провідника переміщенням курсору при натиснутій ЛК. Відпуск ЛК фіксує точку зламу. Форму зламу траси (ортогональна або по діагоналі) перемикати при натиснутої ЛК натисненням клавіші «О», а натисненням клавіші «F» — змінювати розташування точки зламу.

- Провідник між двома КП можна також малювати і двома натисканнями ЛК: в 1-й КП і 2-й КП.

- Зміну поточного шару в процесі прокладки траси виконувати натисненням клавіші «L» або вибором в рядку станів потрібного шару. При цьому автоматично вставляється ПО і траса перекладається на інший шар.

- Ширину провідника без переривання прокладки траси змінювати за допомогою рядка станів.

• Завершувати трасування провідника (до КП виводу радіоелементу) натисканням ПК або вибором іншої команди. Точне завершення траси на КП наголошується ромбом з перехрестям.

8.3. Інтерактивне трасування ланцюгів печатної плати.

Для виконання інтерактивного трасування ПП засобами графічного редактору Р-CAD РСВ необхідно виконати наступні процедури:

1. Командами File/Save As зберегти проект під ім'ям «Інтерактивне трасування» в більш компактному форматі Binary Files (з розширенням *.pcb).

2. В рядку станів вибрати верхній шар (Тор).

3. Провести ручну оптимізацію з'єднань елементів після їхнього розміщення на платі так, як було зроблено в розділі 8.2.3.

4. Виконати трасування печатної плати в інтерактивному режимі (Route Interactive) з урахуванням тих же критеріїв якості трасування.

Для цього виконати команди Route/Interactive.

- В режимі інтерактивного трасування порядок позведення провідників наступний.

- Встановити масштаб зображення таким, щоб було видно вузлові точки сітки.

- Провідник починати клацанням ЛК по КП радіоелемента або в будь-якій точці раніше прокладеної траси.

- Прокладати трасу рухом курсору з натиснутою ЛК. При цьому всі перешкоди огинаються автоматично і дотримуються допустимі зазори.

- Фіксувати прокладений сегмент траси відпуском ЛК.

- Натиснення ПК в процесі прокладки траси відкриває меню, основні команди якого наступні:

• Complete — завершення прокладки траси;

• Suspend — припинення прокладки траси із збереженням прокладеної ділянки;

• Cancel — припинення прокладки траси з відміною останнього сегмента.

- Завершувати прокладку траси відпусканням ЛК в точці закінчення лінії зв'язку.

• Послідовність трасування зберегти таку ж, що і в ручному режимі

• Спочатку трасувати короткі з'єднання сигнальних ланцюгів.

8.4. Перевірка печатної плати

Після розробки малюнка печатної плати його необхідно перевірити на відповідність початковій принциповій схемі і дотримання технологічних обмежень.

Для цього виконати команди Utils/DRC. Відкриється діалогове вікно Utils Design Rule Check, в якому треба встановити прапорці у вікнах View Report (Підсумок звіту на екран) і Annotate Errors (Помітка на ПП місць помилок).

Потім задати найменування перевірок у вікнах:

• Clearance Violations — порушення зазорів;

• Netlist Violations — перевірка відповідності з'єднань провідників ПП початковим зв'язкам схеми;

• Unrouted Nets — нерозведені ланцюги

• Unconnected Pins — неприєднані висновки

• Silk Screen Violations — порушення зазорів між КП чи ПО і маркіровкою. Натиснути кнопку ОК.

В результаті на екран виводяться повідомлення про помилки. Закрити вікно „Блокнот”, і на екрані залишиться малюнок ПП з поміченими помилками. Їх необхідно виправити.

Зміст звіту:

1.Тема і мета роботи.

2.Основні положення теоретичних відомостей.

3. Записати основні правила ручного та інтерактивного трасування, порівняти ці два методи.