49717 (572420), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Ьj=0, вj=4, если элемент связан с корпусом;
вj=0, если элемент связан со свободным выводом соединителя.
Во всех других случаях Ьj=1 вj=2, если і-тий элемент связан с j-тим
дxijkдyijk – разница соответственно между абсциссами и ординатами выводов устанавливаемого элемента с установленными,суммирование по k означает перебор по всем выводам устанавливаемого элемента, а суммирование по j – перебор по всем установленным элементам.
Далее при помощи системы ArtWork производим размещение элементов.
Общие сведения о системе ArtWork
Система позволяет сделать прорисовку контактных площадок, компонентов и трасс ортогонально-диагональной конфигурации для 2-слойных печатных плат (ПП), а именно получить послойные рабочие чертежи для их изготовления.
Программа Artwork состоит из модуля создания, корректировки и сохранения в файле изображений двухслойных плат EDIT.EXE и модуля вывода подготовленных изображений на принтер или плоттер DOT.EXE.
Программа EDIT.EXE
Диалог с программой ведется в двух режимах – командном и функциональном (с использованием функциональной клавиатуры и разных комбинаций клавиш). Переключение между режимами осуществляется клавишей . Признаком командного режима имеется слово COMMAND > в нижней части екрана.
Командный режим.
В этом режиме используется 9 команд :
1) CLEAR - изображение платы на схеме размещения.
2) LOAD - загрузка изображения платы из внешнего файла, подготовленного раньше.
3) SAVE - сохранение изображения платы в файле.
4) MOUSE - подключение "мыши"
5) XLATE - соединение горизонтальной координаты Х левого края изображения на площади размещения с горизонтальной экранной координатой положения курсору и представление видимой в этом случае части изображения на экране.
6) CLEAVE - сдвиг изображения в границях площади размещения относительно позиции курсору на один дискрет (размер курсору или 1,25 мм) в направлении, отмеченном в параметре. Значение направления - один из четырех символов:
N(orth) - север
S(outh) - юг
W(est) - запад
E(ast) - восток
7) DIP - расставляет контакты микросхем типа DIP (корпус с двурядным расположением выводов) относительно позиции курсору.
Значение параметра такие же,як и в команде CLEAVE.
При = N правый нижний контакт устанавливается на место курсору. Другие значения приводят к поворотам контактной маски относительно правого нижнего контакта, что отвечает положению курсору, в необходимом направлении
- общее число контактов.
От значения параметра зависит расстояние между противоположными контактами микросхемы на площади размещения, что в дискретах равняется * 2 - 1.
Расстояние между соседними контактами - два дискрета.
8) SIP - размещение контактов микросхем типа SIP (корпус с однорядным расположением выводов) относительно позиции курсору.
Значение параметров и расположение контактной маски на площади размещения аналогично команде DIP.
Команду SIP можно использовать и для формирования рядов контактных площадок для однотипных элементов с двумя выводами (резисторов, конденсаторов и т.д.)
9) QUIT - выход в DOS.
Во время выполнения некоторых команд программа спрашивает:"DISCARD CURRENT WORKSPACE (Y/N)", то есть затирать ли рабочую область памяти, отведенную под площадь размещения. Это позволяет предотвратить потерю информации через невнимательность пользователя.
Функциональный режим.
Назначение некоторых клавиш и их комбинаций :
Клавиши F1-F8 используются после установки курсору в нужное место площади размещения.
F1 (или щегол левой кнопки мыши) - указание начала и конца соединения.
F2 (или щегол правой кнопки мыши) - уничтожение соединения.
F3 - установка контакта (создание переходного отверстия для ручной трассировки)
F4 - уничтожение контакта
F5 - увеличение толщины соединения
F6 - уменьшение
F7 - закрашивание площади под курсором
F8 - дублирование проведенного более раннее соединения
Alt + F1 - переключение видеорежима (color/mono)
Alt + F2 - изменение яркости фона в цветном режиме
Alt + F3 - изменение палитры в цветном режиме
Alt + F4 - переключение фона в цветном режиме
Alt + F5 - переключение палитры (3-х цветная/2-х цветная)
Alt + F6 - изменение цвета слоев
Alt + F7 - представление всей площади размещения на экране
Если NumLock не нажат :
- движение курсору в соответствующем направлении на одно дискрет
Home - перемещение курсору в левый нижний угол площади размещения
PgUp - переход на второй слой
PgDn - переход на первый слой
Если NumLock нажат :
- движение курсору с шагом 10 дискрет
- движение курсору с шагом 5 дискрет.
Изображения печатных плат создаются на площади размещения, которая на экране представляется лишь частично. Размер видимой части площади размещения - это 1/20 часть всей площади размещения. Всю ее можно увидеть, нажавши Alt + F7 в функциональном режиме.
Была сделана проверка размещения элементов на плате . Для этого была составлена матрица связности которая отображает участие каждого элементу во все связках. Строка матрицы - это строка текстового файла, что описывает связь. Столбец – участие элемента в каждой связи.
На основании матрицы инциденций сделаем размещение элементов последовательно-групповым методом, что обеспечит наиболее высокую плотность размещения разногабаритных элементов в монтажном пространстве.
Условно считаем, что элементы, которые подлежат размещению (микросхемы) одногабаритные.
Количество микросхем на принципиальной схеме Z шт.= 9
Будем размещать их в матрице посадочных мест m x n >(или =) Z.
Для последовательно-группового метода расширяем ее к (2m-1) x (2n-1) = ....
Первый элемент, который имеет наибольшее число соединений – D3. Размещаем его в центре модели. Дальше размещаем элементы, наиболее связаны с ним.
При помощи последовательно - группового метода размещения было получено оптимальное размещение элементов:
Потом посредством программы EDIT был сложен файл размещения элементов на будущей плате. После автоматической трассировки был получен результат с 95% соединением элементов.
Не разведенными остались связки: (перечисление).
Посредством ручной трассировки этот недостаток был устранен.
3.3 Проанализировать полученные результаты и сделать выводы об эффективности использованных алгоритмов
В результате проведения данной работы были приобретены и закрепленные на практике навыки работы с программой ArtWork, выученные приемы и способы проектирования печатных плат посредством САПР. Размещение элементов на печатной плате было проведенный посредством последовательно-группового метода (и (или) метода Штейнберга); сначала был построен макет модели, потом модель была расширена с соответствующим размещением элементов. После запуска трассировку получили 95% успешного выполнения. Для более оптимального результата были переразмещены элементы ПП и после трассировки была выполнена минимизация связей вручную. Были использованы переходные отверстия . Их количество должно быть минимальным. В итоге получили 100%-е успешное выполнение трассировки, что отвечает требованиям задания.
Литература
1. Системы автоматизированного проектирования. В 9-ти кн.Учебное пособие для вузов. Под редакцией Норенкова И.П. М.: Высш. шк., 1986.
2. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. Учебное пособие для вузов. - М.: Высш. шк., 1986.
3. П. Шеннен и др. Математика и САПР. т.1. М.: Мир, 1988.
4. Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования. М.: Радио и связь, 1984.
5.Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике. Справочник. М.: Радио и связь, 1986.
6. Погребной В.К. О декомпозиции графов на классы изоморфных подграфов. В кн.: Вопросы программирования и автоматизации проектирования. Изд. ТГУ, 1979, с. 82-96.
7. Петренко А.И. Основы автоматизации проектирования. К.: Техника, 1982. - 295 с.
8. Ильин В.Н.. Основы автоматизации схемотехнического проектирования. Г.: Энергия, 1979. - 392 с.
9. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. Г.: Изд-во «Наука», 1966. - 664 с.
10.Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0.- М.: Изд-во «Солон»,1999. - 698 с.
11. Автоматизация схемотехнического проектирования на мини-эвм: Учебное пособие/ Под ред. Проф. Анисимова. Л. Изд-во ЛГУ, 1983. - 200 с.
12. Чуа Л.О., Пен-Мин Линь. Машинный анализ электронных схем: Алгоритмы и вычислительные методы. Пер с англ. Г.: Энергия, 1980. – 640 с.
13. Математическое и программное обеспечение САПР радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие/ Огороднейчук И.Ф., Семенец В.В., Куник Э.Г. и др. К.: УМК ВО, 1988. - 104 с.
14. Копченова Н.В., Марон И.А. Вычислительная математика в примерах и задачах. Г.: Изд-во «Наука», 1972. - 365 с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
