ЕЛЕМЕНТИ ПРИКЛАДНОЇ МАШИННОЇ ГРАФІКИ В СИСТЕМІ P-CAD
Машинна графіка стає все більш доступним і популярним засобом спілкування
людини з ЕОМ. В даний час створено чимало систем машинної графіки,
графічних редакторів та пакетів прикладних графічних програм, що дозволяють
успішно використовувати засоби машинної графіки практично у всіх сферах
людської діяльності.
Найбільш широко вживаним засобом при проектуванні радіоелектронної
апаратури є пакет P-CAD.
Система P-CAD (Personal Computer Aided Design) призначена для
автоматизованого проектування друкованих плат. Даний пакет включає в себе
засоби, що дозволяють користувачеві створювати опису радіоелектронних
компонентів (REK), електричних принципових схем, задавати форму друкованої
плати, розставляти РЕК на платі як вручну, так і автоматично, а також
виробляти трасування друкованої плати. Результати можуть бути видані на принтер,
плоттер, фотошаблони.
У цьому посібнику розглядаються питання використання одного з графічних
редакторів пакета - програми PC-CAPS в курсі "Машинна графіка".
1. ПРИЗНАЧЕННЯ І ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАМИ PC-CAPS
Програма PC-CAPS призначена для графічного введення і редагування схем і
бібліотечних елементів для них (схемних символів) на персональному комп'ютері і
є потужним інструментом діалоговим проектувальника. При цьому забезпечується
робота з призначеної для користувача бібліотечної базою даних. PC-CAPS виконує наступні
основні функції:
- Створення і редагування символів;
- Створення та редагування схем.
PC-CAPS складається з символьного і схемного процесорів. Символьний процесор
дозволяє користувачеві створювати оригінальні (власні) символи, на основі
яких надалі створюються принципові схеми. Схемні процесор дозволяє
створювати різноманітні схеми з наявних символів. Програма підтримує
ієрархію проекту, дозволяючи створювати схеми з ієрархією, коли у схеми верхнього
рівня ієрархії символ сам є схемою, що складається, в свою чергу, з
символів більш низького рівня. Введена за допомогою PC-CAPS інформація про
створених схемах запам'ятовується в призначеній для користувача базі даних, звідки витягуються
таблиці зв'язків, необхідні для роботи інших програм системи P-CAD.
Головна зона показу призначена для зображення редагованої схеми або
символу. Зона меню команд призначена для меню і підменю команд схемного або
символьного редактора. Зона тексту призначена для діалогової зв'язку між
користувачем і програмою. У цій зоні виводяться запити значень різних
змінних і параметрів, а також виводяться повідомлення про помилки. Зона (рядок)
статусу показує поточні параметри активної команди, включаючи активні шари,
поточну координатну сітку, координати курсору та іншу інформацію про вибрану
команді.
1.2. Координатна сітка.
Координатна сітка використовується для спрощення процесу побудови схем і
символів у головній зоні показу. Користувач визначає місце розташування точки на
екрані установкою на це місце графічного курсору, що має вигляд перехрестя.
Це місце на екрані автоматично пересувається до найближчої точці екрану,
розбитого сіткою на клітини певних розмірів. Розмір клітини (крок
координатної сітки) визначається в одиницях, рівних сотих часток дюйма. Наприклад,
крок сітки в 20 одиниць відповідає 20/100 дюйма, або приблизно 5 мм. Крок сітки
показаний у рядку статусу, там же відображаються поточні координати курсору. Можна
встановлювати крок сітки від 1 до 200 одиниць (за замовчуванням 10).
1.3. Функціональні клавіші
Функціональні клавіші на клавіатурі дублюють ряд команд (опцій), що вводяться з
використанням "миші", і дозволяють здійснити швидкий доступ до параметрів
рядка статусу та інші функції.
1.4. Структура верств програми PC-CAPS.
У програмі PC-CAPS використовується розвинена структура шарів. Вона призначена для
зручного використання комплексної інформації про проект, що зберігається в базі
даних. Під час редагування схем використання шарів просто необхідно.
F1 Дозволяє подивитися, встановлений шар F2 Дозволяє подивитися, встановлений
поточний кут і F3 Дозволяє призначати або змінювати ім'я ланцюга при виконанні
команди ENTR/WIRE F4 дозволяє іменувати компонент при розміщенні спільно з
командою ENTR/COMP F5 Дозволяє ввести новий розмір тексту при використанні
команд вводу тексту F6 Дозволяє подивитися/встановити поточну орієнтацію тексту
(показ зеленим кольором символу F на рядку статусу) F7 Дозволяє зробити
видимої/невидимої масштабну сітку F8 Дозволяє управляти діскретноcтью
пересування курсору F9 Дозволяє розмістити курсор між головною зоною показу
екрану і рядком статусу F10 Дозволяє розмістити курсор між головною зоною
показу екрану і меню
Структура шарів, прийнята за замовчуванням, наведено в таблиці 1.2.
Шари можуть мати будь-який з 15 квітів:
- 1 - зелений;
- 2 - червоний;
- 3 - жовтий;
- 4 - синій;
- 5 - блакитний;
- 6 - фіолетовий;
- 7 - темно-сірий;
- 8 - темно-зелений;
- 9 - помаранчевий; - 10 - коричневий;
- 11 - темно-блакитний;
- 12 - морквяний;
- 13 - малиновий;
- 14 - світло-сірий;
- 15 - зелений.
Кожен шар має статус, який може приймати наступні значення:
- OFF - не видно і не доступний для редагування;
- ON - видно, але для редагування недоступний;
- ABL - видно і може ставати активним;
- ABL A - видно і активний.
При створенні схеми рекомендується використовувати стандартні імена шарів, для
можливості подальшої обробки схеми іншими програмами системи P-CAD.
1.5. Вибір команд.
Програма PC-CAPS використовує меню команд для виконання редагуються команд.
Щоб вибрати команду, користувач пересуває графічний курсор в зону меню
команд і встановлює його на потрібну команду. При переміщенні в зону меню або в
рядок статусу курсор набуває вигляду прямокутника, що обмережує потрібну
команду або параметр у рядку статусу. Потім користувач натискає клавішу BUT # 1
(або пробіл), і обрана команда стає активною до тих пір, поки не буде
обрана інша команда (клавішею BUT # 1), або скасована поточна обрана
(клавішею BUT # 2).
1.6. Команди вибору режиму.
Редактор забезпечує можливість роботи користувача в двох режимах, що задаються
командами:
SYMB
встановити систему в режим редагування бібліотечних
елементів (символів) - головне меню при цьому змінює
колір на червоний;
DETL
встановити систему в режим редагування схеми - головне
меню змінює колір на зелений. Автоматично після запуску
програми PC-CAPS встановлюється режим DETL.
2. Лабораторний практикум
Лабораторні роботи, що містяться в цьому посібнику, дозволяють отримати
практичні навички з використання графічного редактора PC-CAPS на прикладах
створення символьного опису елементів РЕУ і зображень електричних
принципових схем.
Лабораторна робота N 1.
Створення символьного опису елементів
в системі P-CAD
Мета роботи: вивчення методики створення символьного опису елементів за допомогою
графічного редактора PC-CAPS.
Створення символьного опису елементів здійснюється в редакторі PCCADS
системи проектування P-CAD (режим SYMB). При використанні версії 4.5
необхідно попередньо завантажити системний драйвер PALT.COM.
Методика створення символьного опису елементів буде викладена на прикладі
опису елемента К155ЛА3.
Порядок виконання роботи.
1. Отримати у викладача завдання на підготовку символьного опису елемента.
2. Ознайомитися з основними командами графічного редактора PC-CAPS по
документації на систему P-CAD.
3. Підготувати програму до роботи:
- Запустити програму PC-CAPS;
- Встановити режим SYMB;
- Вибрати команду VLYR; встановити в стан ABL
шари GATE, PINNUM, PINCON, REFDES, DEVICE, що мають
наступне функціональне призначення (цифри після на іменування шару позначають
рекомендований колір шару):
GATE 1 ABL - шар зображення компонента;
PINNUM 2 ABL - шар зберігання номерів висновків;
PINNNAM 3 ABL - шар зберігання імен висновків;
PINCON 4 ABL - шар висновків;
REFDES 5 ABL - шар конструкторських позначень;
DEVICE 6 ABL - шар зберігання назви елемента.
4. Створити графічне зображення компонента (форма і розміри компоненту повинні
відповідати вимогам ДСТУ):
- Шар GATE зробити активним;
- Використовуючи команди меню DRAW (DRAW/RECT, DRAW/LINE,
DRAW/CIRC та ін) сформувати графічний образ еле мента, при цьому в рядку
статусу встановити дотримуюся щие параметри:
GATE - активний шар
SOLID - суцільна лінія
ORTH - перпендікулярниe відрізки
W: 0 - товщина лінії
10:10 - масштаб в одиницях бази даних (DBU)
S, G - зеленого кольору
- Для корекції зображення використовувати команди DEL,
EDIT.
- Вибрати команду DRAW/TEXT, в рядку статусу устано вити наступні параметри:
DEVICE - активний шар
SIZ: 38 - розмір букв тексту (в одиницях DBU)
CCF - параметри розміщення тексту M - заборона на дзеркальне відображення букв
(червоний)
10:10 - масштаб
S, G - зеленого кольору
- Курсор встановити в верхній лівий кут графічного зображення елемента і на
клавіатурі набрати символ "&".< br /> - Встановити курсор під графічним зображенням еле мента і на клавіатурі
набрати текст: К155ЛА3.
6. Ввести і позначити контакти:
- Вибрати команду ENTR/PIN, в рядку статусу устано вити наступні параметри:
PICON - активний шар
INPUT (OUTPUT, I/O) - призначення контакту
10:10 - масштаб
S, G - зеленого кольору
- Встановити курсор у точку розташування першого кон такту, натиснути клавішу миші
BUT-1.
На запит:
Select pin name location. (Attrib. OK ?)...< br /> (Встановіть місце для імені контакту ...) вказати місце розташування імені
контакту, натиснути BUT-2 і після запиту
Enter pin name ...
(Введіть ім'я контакту ...)< br /> набрати ім'я, наприклад, AIN і натиснути клавішу [Enter].
- Аналогічні дії виконати відносно другого і третього контактів
елемента, присвоївши їм імена, відповідно, BIN і OUT.
7. Поставити крапку прив'язки.
За точці прив'язки відбувається виклик компоненту на принципову схему. Крапку
прив'язки можна ставити в будь-якому місці малюнка, але рекомендується ставити в центрі
лівого верхнього контакту елементу.
Вибрати команду ENTR/ORG, курсор помістити в центр контакту AIN і натиснути кнопку
миші BUT-1. При цьому в центрі контакту з'явиться коло білого кольору.
8. Поставити інформацію про упаковку елемента.
Упаковка полягає в "прив'язки" описаного вентиля до номерів висновків корпусу
мікросхеми, в якій даний вентиль розміщується.
- Викликати команду SCMD/SCAT і по таблиці ідентіфікато рів бібліотеки примітивів
встановити тип вводиться
компонента. Дана інформація необхідна для логи чеського моделювання. Якщо
компонент не припускаючи ється використовувати у вбудованій бібліотеці примітив вов
PCLOGS (що зазвичай і буває), на запит системи:
Symbol old type = 255. New type = ...
вказати тип 100.
- Викликати команду SCMD/PNLC. Інформацію, що вводиться за командою SCMD/PNLC,
необхідно попередньо ра зискать в довідковій літературі. На запит:
Enter gates per package ...
(Введіть число вентилів у корпусі ...) вказати 4. За підказкою системи:
Select loc for ref designator ...
(Виберіть місце для позначення елемента ...)< br /> встановіть курсор у те місце на графічному зображенні жении елемента, де в
Надалі (при використанні елемента на принциповій електричній схемі) бу
дет знаходитися конструкторське (мнемонічне) обоз наченням елементу (D1/1,
D1/2 ...). При цьому в рядку статусу встановити наступні параметри:
REFDES - активний шар
SIZ: 38 - розмір букв тексту (в одиницях DBU)
10:10 - масштаб
S, G - зеленого кольору
Натиснути клавішу BUT-1. Слідом за цим напоявівшееся повідомлення:
Select loc for pin number ...
(Оберіть місцерозташування номери контакту ...)< br /> встановити в рядку статусу:
PINNUM - активний шар
SIZ: 30 - розмір букв тексту (в одиницях DBU)
10:10 - масштаб
S, G - зеленого кольору
Обійти ВСЕ контакти елемента і за допомогою курсору вказати місця (зазвичай над
контактом), на які бу дут поміщені номери висновків мікросхеми при вико
вання описаного вентиля на принциповій схемі.
Увага: Номер контакту не плутати з ім'ям контакту! Послідовність
зазначення місць розташування номерів висновків повинна відповідати послідовно
ності введення контактів. Після обходу всіх контак тов з'явиться повідомлення:
Enter package pin number for AIN:
Gate assigned to section A.
(Введіть номер виведення мікросхеми
для контакту з ім'ям AIN вентиля A)
ввести 1 і [Enter].
Для інших контактів ввести:
для контакту BIN вентиля A ввести 2;
для контакту OUT вентиля A ввести 3;
для контакту AIN вентиля B ввести 4;
для контакту BIN вентиля B ввести 5;
для контакту OUT вентиля B ввести 6;
для контакту AIN вентиля C ввести 10;
для контакту BIN вентиля C ввести 9;
для контакту OUT вентиля C ввести 8;
для контакту AIN вентиля D ввести 13;
для контакту BIN вентиля D ввести 12;
для контакту OUT вентиля D ввести 11.
- Уточнити типи контактів. Вибрати команду SCMD/SPAT.
Тип 0 означає, що контакт вхідний (IN), а тип 1, що контакт вихідний (OUT).
Логічна еквівалент ність LEQ: 0 означає унікальність контакту. Інші цифри
означають логічну еквівалентність. Наприклад, контакти AIN і BIN еквівалентні
між собою (взаємо замінювані), тому вони мають однаковий номер 1.
Вказати:
Контакт AIN - тип 0 і LEQ: 1.
Контакт BIN - тип 0 і LEQ: 1,
Контакт OUT - тип 1 і LEQ: 0.
9. Використовуючи команду FILE/SAVE зберегти символьне опис компонента К155ЛА3
у файлі K155LA3.SYM.
Зміст звіту:
1. Назва та цельработи.
2. Короткий опис порядку виконання роботи.
3. Ескіз елемента, символьне опис якого необхідно мо скласти.
4. Тверда копія символьного опису заданого елемента, виконана за допомогою
програми PCPRINT.
Контрольні питання:
1. Призначення автоматизованої системи P-CAD.
2. Призначення графічного редактора PC-CAPS.
3. Що таке символьне опис елемента і для яких цілей воно створюється?
4. Які верстви використовуються в редакторі PC-CAPS при формуванні символьного
опису елемента?
5. Як враховується еквівалентність контактів елемента в його символьному описі?
6. Яке призначення операції упаковки елемента?
7. З якою метою в опис елемента вводиться точка прив'язки?
Лабораторна робота N 2
Створення опису електричної принципової схеми в системі P-CAD
Мета роботи: вивчення методики створення і редагування електричних
принципових схем за допомогою графічного редактора PC-CAPS.
Створення опису електричної принципової схеми здійснюється в редакторі
PC-CAPS системи проектування P-CAD (режим DETL). При використанні версії 4.5
необхідно попередньо завантажити системний драйвер PALT.COM. Схемні
процесор програми PC-CAPS дозволяє створювати різноманітні схеми з наявних
символів, підтримувати ієрархію проекту, що робить можливим створення проекту з
ієрархією, коли у схеми верхнього рівня ієрархії символ сам є схемою,
що складається, в свою чергу, із символів більш низького рівня. Введена за допомогою
PC-CAPS інформація про створені схемах запам'ятовується в призначеній для користувача базі
даних, звідки витягуються таблиці зв'язків, необхідні для роботи інших
програм системи P-CAD.
Методика створення опису електричної принципової схеми буде викладена на
прикладі схеми підсилювача.
Порядок виконання роботи.
1. Отримати у викладача завдання - електричну принципову схему
радіотехнічного пристрою.
2. Ознайомитися з основними командами графічного редактора PC-CAPS по
документації на систему P-CAD.
3. Запустити програму PC-CAPS і встановити робочі параметри:
- Встановити режим DETL; - командою VLYR встановити робочі шари:
WIRES ABL A - шар провідників
GATE ABL - зображення РЕК
PINCON ABL - шар висновків
SDOT ABL - шар з'єднань
NETNAM ABL - імена ланцюгів
CMPNAM ABL - імена компонентів
ATTR ABL - шар атрибутів
REFDES ABL - конструкторські позначення
інші шари - у стані OFF.
4. Створити графічне зображення електричної принципової схеми:
- Командою ENTR/COMP викликати елементи, які використовуються в схемі у відповідь на запит
системи ввести ім'я файлу, який містить
графічне зображення РЕК. Розташуєь на поле і натиснути 1 кнопку миші. При
необхідності можна скористатися коман дами редагування
MOV - переміщення об'єктів
DEL - видалення об'єктів
COPY - копіювання об'єктів
ROT - поворот об'єктів
PAN - панорамирование зображення схеми
ZIN - збільшення зображення
ZOUT - зменшення зображення
- Команда ENTR/WIRE. Проведення електричних з'єднань.
У рядку статусу встановити параметри:
WIRES un-named ORTH W: OL 10:10 SG 210 200 Відстань для захоплення найближчій
ланцюга задається командою/SCAT з клавіатури.
Увага: Під час підключення до існуючої ланцюга система запр Шива підтвердження
на об'єднання ланцюгів:
- Merse the nets?/
- Побудова джгута (якщо це необхідно)
1. DRAW/LINE - малювання джгута. У рядку статусу встановити:
BUS - шар джгута активний
ORTH - малювання перпендикулярними лініями
W: 8 - товщина лінії в DBU
2. ENTR/WIRE - проведення з'єднань від контактів РЕА до палю ту. У рядку статусу
встановити:
WIRES - шар провідників активний
45 D - можливе з'єднання провідників під кутом 45 ~
W: 0 - товщина лінії в DBU буква L - зеленого кольору
3. NAME/NET - вказуємо для кожного провідника в джгуті ім'я зв'язку, якою він
належить. У рядку статусу встановити:
NETNAM - шар імен зв'язків активний
5. Присвоїти імена елементів (команда NAME/COMP).
Іменування компонентів і електричних ланцюгів схеми використовується для завдання
однозначного визначення елементів схеми. Введені імена використовуються іншими
програмами пакету для виділення списку ланцюгів і створення бібліотеки використовуваних
елементів, що призначаються для програм автоматизованої компонування друкованих
плат. Одночасно при проведенні електричних з'єднань відбувається
автоматичне іменування ланцюгів, що може бути достатнім при описі простих
схем. У рядку статусу встановити параметри:
CMPNAM SIZ: 15 C C F M 10:10 S G 210 200
Вибрати елемент (Select of component ..). Ввести ім'я елемента (Enter component
name:). Вибрати місце для імені (Name =... Select location ...).< br /> 6. Нумерація вентилів (команда SCMD/PNUM).
Перший вентиль в корпусі D1 має номер D1/A, другий - D1/B, ... , Двадцять
шостий - D1/Z, двадцять сьомий-D1/AA і так далі.
7. Присвоїти імена ланцюгів (команда NAME/NET).
Вибрати будь-яку точку ланцюга (ланцюг висвічується). Ввести ім'я (Enter name ...).< br /> 8. Зберегти створену схему в файлі (команда FILE/SAVE). Ввести ім'я файлу. Файл
буде збережений з розширенням SCH.
9. Створити файл для виводу на принтер (команда SYS/PLOT).
Для виведення існуючої схеми на Графобудівник або друкуючий пристрій
використовуються програми системи P-CAD PCPRINT і PCPLOTS. Для їх роботи необхідно
створити вихідний файл програми PC-CAPS, що має розширення. PLT.
Порядок створення вихідного файлу наступний:
- Вивести схему на екран;
- SYS/PLOT - створити вихідний файл; на підказку системи:
PLOT: Select Page Corner 1 ...
вибрати курсором один з кутів прямокутника, всередині якого буде
розташовуватися схема; на підказку системи:
PLOT: Select Page Corner 2 ...
вибрати протилежний по діагоналі кут прямокутника висвітиться
прямокутник, що відповідає вихідного файлу; на підказку системи:
Plot file name:
ввести ім'я вихідного файлу (за замовчуванням воно відповідає імені вибраної схеми
і має розширення. PLT).