Выпуск #4/2011
Е.Махлин
Разработка печатных плат – как сократить время компоновки элементов
Разработка печатных плат – как сократить время компоновки элементов
Просмотры: 1381
В процессе разработки печатной платы этап компоновки элементов является, пожалуй, самым трудоемким и ответственным. Зачастую проектирование ведется в авральном режиме, когда сроки выпуска готового изделия уже “поджимают”, поэтому быстрота выполнения каждого этапа очень важна. В статье рассматривается несколько способов повышения скорости и эффективности компоновки элементов на плате.
Взаимодействие редактора печатных плат с редактором электронных схем
В качестве примера рассмотрим взаимодействие редактора Allegro PCB Editor со схемным редактором OrCad. Один из вариантов взаимодействия выглядит так. В схемном редакторе определяется группа компонентов, так называемая "комната" (Room) (рис.1). Затем в редакторе Allegro на плате задаются границы этой "комнаты" и присваивается ей то имя, которое имела в схемном редакторе OrCad выбранная группа компонентов. После этого в разделе Place меню редактора Allegro выбирается опция QuickPlace… . Компоненты, являющиеся членами выбранной группы, автоматически будут помещены в указанную область на плате.
Можно также связать электронную схему и поле печатной платы через включение опции Intertool Communication в меню схемного редактора (рис.2). Тогда элемент или группа элементов, выделенные на схеме в среде OrCad, сразу видны на плате в Allegro, и наоборот (рис.3). Это существенно сокращает время поиска и выделения компонентов при их компоновке на плате. Аналогично выполняется передвижение компонентов (move). Создание повторяющихся фрагментов – модулей
В случае, когда на схеме есть повторяющиеся фрагменты, в редакторе печатной платы Allegro можно создавать так называемые модули (Tools→Create Module). Модуль – это группа компонентов и связей между ними, представляющая собой повторяющийся фрагмент схемы. Типичные примеры – аналоговые каналы, каналы приемопередатчиков, микросхемы памяти и т.д. Созданный модуль из редактора плат Allegro транслируется в схему OrCad, и там происходит объединение повторяющихся фрагментов схемы в блоки. Эти блоки потом, при импорте из схемы сгенерированного списка цепей (Netlist), выглядят как элементы-модули, внутри которых уже расставлены компоненты в соответствии с компоновкой оригинального блока. При использовании такого подхода инженеру-схемотехнику необходимо соблюдать строгую иерархию элементов и блоков в схеме OrCad.
Более легким способом компоновки похожих групп элементов является создание модулей непосредственно на поле печатной платы в редакторе Allegro, без использования схемного редактора. Для этого в редакторе печатных плат необходимо перейти в режим компоновки (Placement edit, рис.4). Выделяем компоненты, составляющие требуемый модуль, и правой кнопкой мыши вызываем подменю, где выбираем команду Place replicate create (рис.5). Установив курсор на один из выделенных элементов, выбираем команду Done. В появившемся окне задаем место и имя созданного модуля (рис.6). Выделяем остальные компоненты, расположенные на плате вне модуля, и правой кнопкой мыши вызываем подменю, где выбираем команду Place replicate apply. В появляющемся списке выбираем созданный нами модуль block1 (рис.7). В результате автоматически получаем компоновку похожих компонентов в модуле (U72 и его периферия на рис.8). Программа редактора печатных плат сама найдет компоненты, расположенные и связанные одинаково на электрической схеме, и построит идентичные модули на плате (рис.9).
Использование подготовленных заранее фрагментов
Встречаются случаи, когда необходимо "перетащить" фрагмент компоновки из другого проекта или той части проекта, над которой работает другой сотрудник. Для этих целей удобно пользоваться командой Sub-Drawing, которая находится в меню File редактора Allegro (рис.10). В меню поиска объектов проектирования выбираем опцию Symbols, выделяем необходимые компоненты в другом проекте и сохраняем полученный фрагмент (рис.11). Командой Import→Sub-Drawing заносим в поле новой печатной платы сохраненное расположение компонентов из другого проекта. При этом компоненты импортируются без своего имени (вместо имени компонентов символам присваивается значение "*"). При помощи команды обмена Place→Swap→Components производим замену безымянных символов на реальные, т.е. присваиваем импортированным компонентам те имена, которые они должны иметь в новом проекте.
Использование списка расположения компонентов
Еще один эффективный способ использования сделанной ранее компоновки – задействовать файл расположения компонентов на плате (place_txt.txt), который генерируется из меню File→Export→Placement редактора Allegro (рис.12). Этим способом удобно пользоваться, если необходимо импортировать фрагмент, содержащий расположение большей части компонентов платы.
Файл place_txt.txt представляет собой не что иное, как список всех компонентов с их координатами, углом поворота и указанием стороны, на которой установлен компонент. Нижняя сторона (Bottom Side) указана в файле как "m" – от слова "mirror" (зеркальная) (рис.13).
Преимущество работы с файлом place_txt.txt состоит в том, что при его импорте в поле печатной платы заносятся только отсутствующие компоненты. Те же компоненты, которые уже находятся на поле платы, во время трансляции файла place_txt.txt просто игнорируются.
Используя описанные выше методы, вы приятно удивите свое руководство или заказчиков значительным сокращением времени, затраченного на компоновку элементов. ⦁
В качестве примера рассмотрим взаимодействие редактора Allegro PCB Editor со схемным редактором OrCad. Один из вариантов взаимодействия выглядит так. В схемном редакторе определяется группа компонентов, так называемая "комната" (Room) (рис.1). Затем в редакторе Allegro на плате задаются границы этой "комнаты" и присваивается ей то имя, которое имела в схемном редакторе OrCad выбранная группа компонентов. После этого в разделе Place меню редактора Allegro выбирается опция QuickPlace… . Компоненты, являющиеся членами выбранной группы, автоматически будут помещены в указанную область на плате.
Можно также связать электронную схему и поле печатной платы через включение опции Intertool Communication в меню схемного редактора (рис.2). Тогда элемент или группа элементов, выделенные на схеме в среде OrCad, сразу видны на плате в Allegro, и наоборот (рис.3). Это существенно сокращает время поиска и выделения компонентов при их компоновке на плате. Аналогично выполняется передвижение компонентов (move). Создание повторяющихся фрагментов – модулей
В случае, когда на схеме есть повторяющиеся фрагменты, в редакторе печатной платы Allegro можно создавать так называемые модули (Tools→Create Module). Модуль – это группа компонентов и связей между ними, представляющая собой повторяющийся фрагмент схемы. Типичные примеры – аналоговые каналы, каналы приемопередатчиков, микросхемы памяти и т.д. Созданный модуль из редактора плат Allegro транслируется в схему OrCad, и там происходит объединение повторяющихся фрагментов схемы в блоки. Эти блоки потом, при импорте из схемы сгенерированного списка цепей (Netlist), выглядят как элементы-модули, внутри которых уже расставлены компоненты в соответствии с компоновкой оригинального блока. При использовании такого подхода инженеру-схемотехнику необходимо соблюдать строгую иерархию элементов и блоков в схеме OrCad.
Более легким способом компоновки похожих групп элементов является создание модулей непосредственно на поле печатной платы в редакторе Allegro, без использования схемного редактора. Для этого в редакторе печатных плат необходимо перейти в режим компоновки (Placement edit, рис.4). Выделяем компоненты, составляющие требуемый модуль, и правой кнопкой мыши вызываем подменю, где выбираем команду Place replicate create (рис.5). Установив курсор на один из выделенных элементов, выбираем команду Done. В появившемся окне задаем место и имя созданного модуля (рис.6). Выделяем остальные компоненты, расположенные на плате вне модуля, и правой кнопкой мыши вызываем подменю, где выбираем команду Place replicate apply. В появляющемся списке выбираем созданный нами модуль block1 (рис.7). В результате автоматически получаем компоновку похожих компонентов в модуле (U72 и его периферия на рис.8). Программа редактора печатных плат сама найдет компоненты, расположенные и связанные одинаково на электрической схеме, и построит идентичные модули на плате (рис.9).
Использование подготовленных заранее фрагментов
Встречаются случаи, когда необходимо "перетащить" фрагмент компоновки из другого проекта или той части проекта, над которой работает другой сотрудник. Для этих целей удобно пользоваться командой Sub-Drawing, которая находится в меню File редактора Allegro (рис.10). В меню поиска объектов проектирования выбираем опцию Symbols, выделяем необходимые компоненты в другом проекте и сохраняем полученный фрагмент (рис.11). Командой Import→Sub-Drawing заносим в поле новой печатной платы сохраненное расположение компонентов из другого проекта. При этом компоненты импортируются без своего имени (вместо имени компонентов символам присваивается значение "*"). При помощи команды обмена Place→Swap→Components производим замену безымянных символов на реальные, т.е. присваиваем импортированным компонентам те имена, которые они должны иметь в новом проекте.
Использование списка расположения компонентов
Еще один эффективный способ использования сделанной ранее компоновки – задействовать файл расположения компонентов на плате (place_txt.txt), который генерируется из меню File→Export→Placement редактора Allegro (рис.12). Этим способом удобно пользоваться, если необходимо импортировать фрагмент, содержащий расположение большей части компонентов платы.
Файл place_txt.txt представляет собой не что иное, как список всех компонентов с их координатами, углом поворота и указанием стороны, на которой установлен компонент. Нижняя сторона (Bottom Side) указана в файле как "m" – от слова "mirror" (зеркальная) (рис.13).
Преимущество работы с файлом place_txt.txt состоит в том, что при его импорте в поле печатной платы заносятся только отсутствующие компоненты. Те же компоненты, которые уже находятся на поле платы, во время трансляции файла place_txt.txt просто игнорируются.
Используя описанные выше методы, вы приятно удивите свое руководство или заказчиков значительным сокращением времени, затраченного на компоновку элементов. ⦁
Отзывы читателей
