Цели работы

        Изучение методики упаковки выводов конструктивных элементов РЭС средствами программы Library Executive [1 - 4].

        Овладение практическими навыками упаковки выводов конструктивных элементов РЭС.

Контрольные вопросы

1)       Поясните назначение программы Library Executive.

2)       Какая информация представлена в диалоговом окне Component Information?

3)       Какой порядок создания библиотечного элемента?

4)       Каким образом заполняется таблица упаковочной информации?

5)       Какие колонки входят в упаковочную таблицу?

6)       Каким образом проверяется правильность заполнения таблицы?

7)       Как выполняется запись элемента в библиотеку?

8)       Поясните порядок заполнения таблицы для микросхем.

9)       Поясните порядок заполнения таблицы для транзисторов.

10)   Поясните порядок заполнения таблицы для двухвходовых ЭРЭ.

Отчетность

Для получения  зачета  по  работе  студент  должен:

        Уметь пользоваться диспетчером библиотек P-CAD Library Executive

        Представить библиотеку со сформированными компонентами радиоэлементов для своего проекта и уметь объяснить назначение их составляющих.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.      Стешенко В.Б. P-CAD. Технология проектирования печатных плат. — СПб.: БХВ-Петербург, 2003. — 720 с.: ил.

2.      Мактас М.Я. Восемь уроков по P-CAD 2001. -— М.: СОЛОН-Пресс, 2003. - 224 с.: ил.

3.      Разевиг В. Д. Проектирование печатных плат в P-CAD 2001. - М.: Солон-Р, 2001.

4.      Саврушев Э.Ц. P-CAD для Windows. Система проектирования печатных плат. Практ. пособие — М.: Издательство ЭКОМ, 2002. - 320. с.: ил.

5.      Кобрин Ю.П. Знакомство с системой автоматизированного проектирования печатных плат  P-CAD 2002. – Томск, ТУСУР, 2005. - 18 с.

6.      Кобрин Ю.П. Организация и ведение библиотек электрорадиоэлементов в P-CAD 2002. – Томск, ТУСУР, 2005. - 27 с.

7.      Кобрин Ю.П. Создание  условных графических обозначений электрорадиоэлементов средствами редактора P-CAD Symbol Editor. – Томск, ТУСУР, 2005. - 52 с.

8.      Кобрин Ю.П. Разработка посадочных мест на печатной плате для монтажа конструктивных элементов. – Томск, ТУСУР, 2005. - 78 с.

9.      Кобрин Ю.П. Команды менеджера библиотек P-CAD Library Executive– Томск, ТУСУР, 2005. - 5 с.

10.  Кобрин Ю.П. Сообщения об ошибках программы Library Executive– Томск, ТУСУР, 2005. - 6 с.

[1] После выбора корпуса в окне Select Pattern, его имя появляется в строке Select Pattern автоматически.

[2] Если компонент од­нородный (Homogeneous), то все секции одинаковы, и тогда в этом столбце во всех ячейках автоматически устанавливается число 1.

[3] После выбора типа вывода надо нажать Enter

Порядок выполнения работы

1)       После создания символа [7] и корпуса [8], необходимо объединить все составные части в единое целое - компонент. Для этой цели используется диспетчер библиотек Library Executive [1 – 4, 6, 9]. Ознакомьтесь с основными приемами работы в среде диспетчера библиотек Library Executive (раздел 3).

2)       Выполнить предложенные упражнения.

3)       Используя созданные на предыдущих этапах корпуса и символы, создать с помощью диспетчера библиотек Library Executive все необходимые для  Вашего проекта новые библиотечные компоненты.

4)       Ответить письменно на контрольные вопросы.

5)       Составить и защитить отчет о выполненной работе.

Создание библиотечных компонентов в Library Executive

3.1    Общие сведения

При проектировании печатных плат необходимы сведения о схемных образах ЭРЭ и посадочных местах для них. Программы размещения и трассировки должны иметь информацию о соответствии каждого конкретного вывода условного графического обозначения выводу в корпусе элемента. В версии P-CAD 2002 эта работа выполняется автоматически программой P-CAD Library Executive (Диспетчер библиотек) [1 – 4, 6, 9], которая позволяет составлять списки соответствий выводов символов и вентилей (секций) компонентов и имеет средства просмотра параметров компонентов. Для этого соответствующие данные заносятся в так называемые упаковочные таблицы, содержащие  интегрирован­ную информацию о графике корпусов и символов компонентов, а также текстовую информацию о компонентах указывающие основные характеристики используемых ЭРЭ. Программа P-CAD Library Executive не является графическим редактором. Она лишь сводит введенную ранее графическую информацию в единую систему — библиотечный компонент, в котором сочетаются несколько образов представления ЭРЭ: образ на схеме, посадочное место и упаковочная информация.

В программе P-CAD Library Executive предусмотрены эффективные приемы работы, схожие с приемами в программных продуктах Microsoft Office.

  Запустить диспетчер библиотек P-CAD Library Executive можно несколькими способами:

    Сделать двойной щелчок левой кнопкой мыши (ЛК) по соответствующей пиктограмме  на рабочем столе (если она там есть).

    Нажать кнопку Пуск на панели задач Windows. В появившемся меню задач последовательно указывайте указателем мыши пункты:

Программы Þ P-CAD 2002 Þ  Library Executive

Щелкнуть ЛК по названию диспетчера библиотек.

    Если вы находитесь в схемном графическом редакторе P-CAD Schematic или в редакторе печатных плат PCB, то используйте клавишу P-CAD Library Executive в меню Utils.

После загрузки Library Executive доступны лишь пиктограммы Component/New

, Component/Open , и View/Source Browser .

  Открыть библиотеку.

После загрузки существующего компонента или открытия нового по командам Component/Open , Component/New  на экране появляется диалоговое окно Open (рис. 3.1). Необходимо выбрать нужную библиотеку, в которой ранее были записаны све­дения о графике символов и посадочных местах компонентов. После выбора библиотеки нажать Открыть.

 
Создание (или редактирование) компонента

     
После выхода из окна библиотеки и возникнет главное диалоговое окно Component Information (рис. 3.2).  Следует заполнить (отредактировать) все необходимые дочерние диалоговые окна и таблицы.

  В окне Component Information  представлена общая информация о компоненте:

    В окне Select Pattern выбирается изображение корпуса и посадочного места (ПМ) компонента, в который предстоит упаковать все его секции (даже если она всего одна).

      В строке Select Pattern (Выбрать ПМ) указывают тип корпуса компонента, например, DIP14[1].

    В окне Select Symbol выбирается изображение символа, предназначенного для упаковки, соответствующее посадочному месту.

      В строке Number of Gates задают число секций в компоненте.

      В строке Number of Pads указывают общее число выводов.

      В строке RefDes Prefix задают префикс позиционного обозначения компонента.

      В разделе Component Type выбирают тип компонента (который принимается во внимание при составлении списков соединений и заполнении граф отчетов о проекте):

-        Normal — обычный компонент;

-        Power — источник питания (компоненты такого типа, в частности, не включаются в списки соединений для «упаковки» схемы на ПП, но включаются в списки соединений для выполнения моделирования; при подсоединении таких компонентов к цепям последние получают имя этого компонента);



-        Sheet Connector — соединитель листов схемы;

-        Module — символ (модуль) иерархической структуры;

-        Link — связь символа модуля иерархической структуры с его схемой.

      В разделе Component Style выбирают:

-        Homogeneous — однородный компонент (все секции однотипны);

-        Heterogeneous — неоднородный компонент (секции разных типов).

      В разделе Gate Numbering задают способ нумерации секций:

-        Alphabetic — буквенный;

-        Numeric — числовой.

      В разделе Alternate Views указывают альтернативные изображения символов:

-     IEEE — в стандарте Института инженеров по электротехнике и электронике;

-        De Morgan — в стандарте обозначения логических функций.

      В нижней части диалогового окна отобразится таблица, столбцы которой содержат следующую информацию:

-        Gate# — имена (номера) логических секций,

-        Gate Eq — коды логической эквивалентности секций[2],

-        Normal - информация, со­ответствующая библиотечному имени символа данной секции (компо­нент может состоять и из разных функциональных секций!). Этот символ определяется после установки курсора в ячейку столбца Normal напротив имени нужной секции, нажатии на кнопку Select Symbol, выборе из появившегося списка имени символа и нажатии кнопки ОК.

  В окне Select Symbol выбирается изображение символа, предназначенного для упаковки, соответствующее посадочному месту.

  В диалоговом окне Pins View приведена таблица с информацией обо всех выводах компонента, удобная для редактирования.


Таблица содержит восемь столбцов, в столбцах указана следующая информация:

      Pad# — порядковая нумерация контактных площадок корпуса компонента;

      Pin Des — физический номер вывода (согласно цоколевке);

      Gate# — номера (имена) логических секций компонента;

      Sym Pin# — порядковый номер вывода символа секции компонента;

      Pin Name — имя вывода символа секции компонента (вклю­чая, например, контакты «земли» — имя GND и «питания» — имя +12V, VCC и т.п.);

      Gate Eq — код логической эквивалентности секции компонента (секции с одинако­вой эквивалентностью в процессе размещения модулей на печатной плате могут быть автоматически «переставлены»);

      Pin Eq — код логической эквивалентности вывода секции (выводы с одинако­вой эквивалентностью в процессе размещения на печатной плате могут быть автоматически «переставлены» в пределах секции);

      Elec. Type — электрический тип вывода, необходимый для проверки принципиальной схемы[3]:

-        Unknown — неизвестный;

-        Passive — вывод пассивного компонента;

-        Input — вход;

-        Output — выход;

-        Power — вывод цепи питания (назначение этого типа вы­воду автоматически проставляет номер секции PWR в столбце Gate # таблицы выводов);

-        Bidirectional - двунаправленный вывод;

-        Open-Н — открытый эмиттер ИС типа ЭСЛ (к выводу должен быть подключен нагрузочный резистор);

-        Open-L - открытый коллектор ИС типа ТТЛ (к выводу должен быть подключен нагрузочный резистор);



-        Passive-H - пассивный компонент (обычно резистор), подключае­мый к источнику питания (соответствует высокому логическому уровню);

-        Passive-L - пассивный компонент (обычно резистор), подключае­мый к «земле» (соответствует низкому логическому уровню);

-        3-State - трехстабильный вывод (имеет высокий и низкий логичес­кий уровень и уровень высокого импеданса).

  Таблица  Pins View изменяется  при  помощи  трех  основных  способов редактирования:

      Способ прямого ввода, который заключается в переходе (курсором клавиатуры или курсором мыши) в нужную ячейку таблицы и наборе на клавиатуре значения;

      Способ копирования и вставки. Использует средства Windows для выделения (клавиша Shift для выделения области копирования), копирования — (Ctrl + С) и вставки информации — (Ctrl + V);

      Способ сдвига (или перемещения) информации. Заключается в выделении перемещаемой области (клавиша Shift для выделения области копирования) и сдвиге ее вверх — (Ctrl + Стрелка вверх) или вниз — (Ctrl + Стрелка вниз).

  Выбор, просмотр и редактирования символа (ПМ) ком­понента.

     
Для выбора, просмотра и возможного редактирования символа ком­понента надо щелкнуть по кнопке Symbol View в окне Pins View. От­кроется диалоговое окно Symbol View (рис. 3.3).

     
Для выбора, просмотра и возможного редактирования ПМ ком­понента надо щелкнуть по кнопке Pattern View в окне Pins View. От­кроется диалоговое окно Pattern View (рис. 3.4).

      Нажимая кнопки Next Sym или Prev Sym, можно просмотреть следу­ющую или предыдущую секции символа компонента. При этом в таб­лице Pins View подсвечивается строка с первым номером вывода соответствующей секции.

      После нажатия кнопок Next Pin или Prev Pin подсвечивается соот­ветствующий вывод секции, а в таблице Pins View подсвечивается строка с параметрами вывода.



      После нажатия на кнопку Select Symbol (Pattern) можно выбрать другой сим­вол (ПМ) для компонента из открытой библиотеки.

      После нажатия кнопки Edit Symbol можно отредактировать текущий символ (запускается редактор P-CAD Symbol Editor). После нажатия кнопки Edit Pattern можно отредактировать текущее ПМ (запускается редактор P-CAD Pattern Editor). Такая возмож­ность редактирования позволяет использовать уже имеющи­еся элементы библиотек для построения других элементов с наимень­шими затратами времени.

      Переход от одного окна к другому окну в P-CAD Library Executive производится после нажатия соответствующих кнопок в текущем окне.

      После выполнения всех указанных выше операций для создания ин­тегрированного образа компонента необходимо выполнить команду Component/Validate для проверки согласованности всех данных ком­понента.

      В случае отсутствия ошибок, сохранить компонент в теку­щей библиотеке можно командой Component Save As. Имя компонента ука­зывается по дополнительному запросу.

3.2    Создание библиотечного элемента микросхемы 13ЗЛА6

Порядок создания библиотечного элемента микросхемы 133ЛА6 с однородными секциями заключается в следующем.

  Вызвать программу Library Executive — диспетчер библиотек.

  Выполнить команды Component/New  (Создать новый библиотечный элемент).

      В открывшемся диалоговом окне (рис. 3.1) выбрать библиотеку Ivanov.lib.

      В результате появится диалоговое окно Component Information (Информация о компоненте) (рис. 3.2).

  Присоединить посадочное место.

     
В окне Component Information нажать кнопку Select Pattern (Выбор ПМ) и в окне Library Browse (Просмотр библиотеки) (рис. 3.6) выбрать посадочное место (Pattern) для этой микросхемы.


В списке имеющихся посадочных мест им является место — 401.14. Нажать кнопку ОК.

  В диалоговом окне Component Information установить:

      в поле Component Type (Тип компонента) — Normal;

      в поле Component Style (Вид компонента) — Homogeneous;

      в поле Gate Numbering (Способ нумераций вентилей) — Numeric;

      в поле Number of Gate (Количество вентилей) ввести 2;

      в поле RefDes Prefix (Префикс позиционного обозначения) ввести DD (так будут на схеме именоваться в будущем позиционные обозначения компонентов).


В результате получим настройки, представленные на (рис. 3.6).

  Нажать кнопку Select Symbol (Присоединить, выбрать символ) в  диалоговом окне Component Information.

     
Выбрать в списке символов 4И-НЕ (рис. 3.7) и нажать кнопку ОК.

  В  диалоговом окне Component Information нажать кнопку Pin Views (Просмотр вывода).

      В результате появится заготовка таблицы упаковочной информации. Она имеет восемь колонок и четырнадцать строк (по количеству контактов посадочного места).

 
Заполним таблицу в соответствии с цоколевкой микросхемы (рис. 3.8).

      В столбце Pad # (номер вывода корпуса) автоматически появится сквозная нумерация от 1 до 14.

      Графа Pin Des (обозначение вывода) также заполнится автоматически.

      В графе Gate # (номер логической части) в строках 1, 2, 4, 5 и 6 ставится 1, так как эти выводы соответствуют 1-му вентилю микросхемы, в строки 8, 9, 10, 12 и 13 ставится 2, так как выводы 8, 9, 10, 12 и 13 соответствуют 2-му вентилю микросхемы. Строки 3, 7, 11 и 14 остаются свободными, поскольку 3-й и 11-й выводы свободные, а 7-й и 14-й — выводы питания.

      Графа Pin # (номер вывода у символа) заполняется в соответствии с номером вывода вентилей микросхемы, (1-й вывод микросхемы соответствует 1-му выводу 1-го вентиля микросхемы, 2-й — 2-му выводу 1-го вентиля, 4-й — 3-му выводу 1-го вентиля, 5-й — 4-му выводу 1-го вентиля, 6-й — 5-му выводу 1-го вентиля. 8-й вывод микросхемы соответствует 5-му выводу 2-го вентиля, 9-й — 1-му, 10-й — 2-му, 12-й — 3-му, 13-й — 4-му).


Остальные строки не заполнять.

      Графа Pin Name (имя вывода) заполняется в соответствие с наименованием вывода вентиля, подключенного к выводу микросхемы. В 1-й строке записать имя InA, во 2-й — InB, в 4-й — InС, в 5-й — InD и в 6-й — Out. В строках 8-й, 9-й, 10-й, 12-й и 13-й записать имена выводов вентилей, соответственно — Out, InA, InB, InC и InD.

      В графе Gate Eq (эквивалентность логических частей) записать возможность замены вентилей друг другом. Для этого в строках 1-й, 2-й, 4-й, 5-й, 6-й, 8-й, 9-й, 10-й, 12-й, 13-й записать единицы, так как вентили в микросхеме взаимозаменяемые. Остальные строки не заполнять.

      В графе Pin Eq (эквивалентность выводов) ставятся единицы в строках 1-й, 2-й, 4-й и 5-й, поскольку все входы первого вентиля эквивалентны, и двойки в строках 9-й, 10-й, 12-й и 13-й, по той же причине, для второго вентиля.

      В графе Elec. Type (тип вывода) в строках, соответствующих входам логических элементов (1-я, 2-я, 3-я, 4-я и 9-я, 10-я, 12-я, 13-я), в выпадающем меню выбрать Input. В строках, соответствующих выходам (6-я и 8-я), выбрать Output. В строках, соответствующих выводам питания микросхемы (7-я и 14-я), выбрать Power. И в строках, соответствующих свободным выводам (3-я и 11-я), оставить Unknown.

      Далее заполнить графы Gate # и Pin Name для выводов питания. В колонке Elec. Type выбрать Power, после этого автоматически заполнится символами PWR графа Gate #.

В графе Pin Name в строке 7, соответствующей общему выводу микросхемы, вписать GND (от английского ground — земля). В строке 14 (соответствующей питанию микросхемы) вписать +5V (номинал питания). Результат упаковки микросхемы 133ЛА6 представлен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Результат упаковки микросхемы 133ЛА6

Pad #	Pin Des	Gate #	Sym Pin #	Pin Name	Gate Eq	Pin Eq	Elec. Type
1	1	1	1	InA	1	1	Input
2	2	1	2	InB	1	1	Input
3	3						Unknown
4	4	1	3	InC	1	1	Input
5	5	1	4	InD	1	1	Input
6	6	1	5	Out	1		Output
7	7	PWR		GND			Power
8	8	2	5	Out	1		Output
9	9	2	1	InA	1	1	Input
10	10	2	2	InB	1	1	Input
11	11						Unknown
12	12	2	3	InC	1	1	Input
13	13	2	4	InD	1	1	Input
14	14	PWR		+5V			Power