49127 (666163), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Одним из наиболее мощных CAM - систем является пакет Genesis 2000 компании PCB Frontline. Эта программа ориентирована на мощные аппаратные платформы, работающие под управлением операционной системы UNIX. Основная особенность пакета Genesis 2000 - высокий уровень автоматизации обработки топологий. Здесь имеются специальные средства верификации и корректировки, которые позволяют увеличить технологичность платы и учесть особенности производства на данном предприятии. Широкий набор интерфейсов импорта/экспорта позволяют обмениваться данными с большинством известных систем проектирования печатных плат.
Достаточно мощной и дорогой программой является CAMMaster, Все функции этого пакета доступны с использованием языка VBA, поэтому интерфейс программы может легко меняться с учетом особенностей технологического цикла конкретного предприятия.
Более доступные по цене, но достаточно мощные средства CAM предлагаются на рынок сразу несколькими производителями. Прежде всего, здесь следует отметить наиболее популярную в России программу CAM350 компании Downstream Technologies. Ранее облегченная версия этого продукта поставлялась с пакетом Accel Eda, поэтому имела схожую с ней идеологию и позволяла загружать проект платы не в виде набора Gerber файлов, а файл PCB с сохранением информации об электрических связях. В качестве основного стандарта обмена данными сейчас принят формат ODB++.
Другая компания Pentalogix, ранее известная как Lavenir, предлагает пользователям линейку продуктов, самым мощным из которых является. Последние версии продуктов Pentalogix предоставляют специалистам все необходимые средства подготовки печатных плат к производству, отличительной особенностью которых является поддержка языка макроскриптов Visual Basic for Application.
Компания Wise предлагает на рынок программу GerbTool. Эта программа хорошо известна пользователям системы проектирования OrCAD, так как долгое время поставляется в составе этого пакета как штатный CAM-модуль. Здесь имеется полный набор инструментов первичной подготовки проектов плат к производству: обработка топологий, генерация файлов сверления и фрезерования, средства верификации и улучшения технологичности.
Нельзя не упомянуть о простой, но эффективной программе CAMtastic компании Altium. Эта программа поставляется бесплатно в качестве штатного CAM-средства совместно с пакетами P-CAD 2000-200X и Protel DXP. В дополнение к обработке формата Gerber, введена качественная поддержка формата ODB++. Появился макрорекордер, позволяющий автоматизировать большинство процедур с помощью специального языка Client Basic.
Компания Valor предлагает собственные решения по автоматизации процесса производства печатных плат Trilogy 5000 и Enterprise 3000. Эти системы позволяют моделировать процесс производства, выявлять наиболее критичные его этапы и оптимизировать, поэтому являются не просто CAM, а скорее ERP-системами (управление производством). Они тесно взаимодействуют с системами проектирования печатных плат и позволяют проанализировать качество размещения компонентов на плате, а также трассировку. Специальные библиотеки Valor Part Library содержат достоверную информацию о большинстве компонентов и позволяют получать реалистичный трехмерный вид платы. Основным форматом обмена данными между различными частями системы является ODB++, который компания Valor разработала и успешно внедряет через организацию OSA (Open Systems Alliance). В будущем на базе формата ODB++ будет разработана спецификация IPC-2581
Системы проектирования ПЛИС
Другой актуальной задачей проектирования является синтез цифрового устройства для последующей реализации на ПЛИС типа PLD, CPLD, FPGA. В России на долю FPGA-on-Board приходится более 90% проектов. В подобных продуктах функционирование устройства формализуется с помощью одного из языков описания аппаратуры (HDL). Например, VHDL или Verilog. Для простых устройств проект может быть задай и в виде принципиальном схемы. Следует отмстить следующие продукты:
Программа PeakFPGA компании Altium;
Модуль PLD, входящий в состав пакета Protel компании Altium;
Программа FPGA Studio компании Cadence Design Systems;
Программы Fusion/SpeedWave, Fusion/VSCi, Fusion/ViewSim, ViewPLD компании lnnoveda;
Пакет программ System View компании Elanix.
Программа PeakFPGA предназначена для описания проектов на языке VHDL (IEEE 1076-1987 и 1076-1993) и упаковки их в ПЛИС от различных производителей. Поддерживает библиотеки VITAL и Synopsys. Имеющиеся средства моделирования и верификации позволяют производить быстрый поиск ошибок по различным критериям и отладку разрабатываемого устройства.
Для описания проектов в составе пакета Protel используется модуль синтеза логики PLD, использующий язык CUPL, позволяющий описывать логические схемы произвольной комбинацией трех методов: булевыми выражениям, таблицами истинности и методом конечных автоматов. Синтезированное устройство упаковывается в конкретную микросхему, для программирования которой генерируется файл в формате JEDEC.
Большими возможностями обладает программа FPGA Studio, которую Cadence Design Systems предлагает вместо OrCAD Express. Она обеспечивает расширенные возможности синтеза и моделирования логических схем с последующей упаковкой их в ПЛИС ведущих производителей. По возможностям превосходит вышеперечисленные продукты, но и стоит почти на порядок дороже.
Оптимальным решением данной проблемы представляется семейство продуктов Fusion, входящее в состав интегрированного продукта Product Designer. Программа Fusion/SpeedWave позволяет работать на языке VHDL; Fusion/VSCi на языке Vcrilog; View PLD на языке ABEL, Fusion/ViewSim на вентильном уровне. Все ЭТИ программы объединяются в единое целое под управлением модуля IntclliFlow, а в комбинации с упомянутым модулем View Analog предлагают пользователям непревзойденные возможности по разработке сложных иерархических проектов, отдельные части которых используют различные технологии.
Отдельного упоминания стоит пакет SystemView, также позволяющий моделировать логические схемы и упаковывать их в ПЛИС фирмы Xilinx. Однако способ моделирования проекта здесь принципиально другой эта программа предназначена для моделирования систем на уровне структурных схем. Здесь используются поведенческие модели, позволяющие оценить работоспособность проекта на вентильном, а не на схемотехническом уровне. К достоинствам пакета можно отнести наличие модуля синтеза цифровых фильтров, к недостаткам совместимость лишь с устаревшей версией Xilinx CORE Generator 1.5 Это объясняется тем, что фирма Xilinx переключила свое внимание на имеющий сходные возможности, но более дешевый продукт Simulink 4.0 компании Mathwork, тесно интегрируемый с математической программой Matlab.
Следует отметить, что некоторые фирмы выпускают достаточно развитые бесплатные версии САПР. Например, пакет Max+Plus II Baseline фирмы Alter и др.
В современных САПР поддерживаются как стандартизованные языки описания аппаратуры, такие как VHDL, Verilog HDL, так и языки описания аппаратуры, разработанные компаниями производителями ПЛИС специально для использования только в своих САПР и учитывающие архитектурные особенности конкретных семейств ПЛИС. Примером может служить AHDL (Altera Hardware Description Language), поддерживаемый САПР Max+Plus II и Quartus компании Altera. Кроме того, многие крупные фирмы производители САПР интегральных схем активно включились в процесс создания ПО, поддерживающего ПЛИС различных производителей. Это позволяет проводить разработку алгоритмов, пригодных к реализации на ПЛИС не только разных семейств, но и различных производителей, что облегчает переносимость алгоритма и ускоряет процесс разработки. Примером таких систем являются продукты серии FPGA Express фирмы Synopsys, OrCAD Express фирмы OrCAD, продукты фирм VeriBest, Aldec, Cadence Design Systems и многих других.
Проектирование электротехнических схем и чертежей
В проектных организациях находит широкое применение категория продуктов - проектирование электротехнических схем и чертежей. Многие компании, выпускающие механические САПР, предлагают решения для этих целей. Тем не менее, следует помнить, что механические САПР представляют собой всего лишь системы черчения с использованием компьютера. Здесь затруднена обработка информации, связанной со списком соединений. Особенность же систем для электротехники заключается в том, что первичной должна быть именно электрическая информация. Здесь выделяются следующие продукты продукта:
Модуль Elektra-CAD компании Desktop EDA для пакета Protel;
Пакет WSCAD компании WSCAD Electronic;
Пакет PCschematic ELautomation компании DpS CAD-centerApS;
Пакет Autocad Electrical компании Autodesk.
Модуль Elektra-CAD представляет собой встраиваемое решение, замечательно расширяющее возможности пакета Protel. Этот модуль добавляет в стандартный редактор принципиальных схем ряд функций, библиотек и панелей инструментов для создания электротехнических схем. При этом здесь отсутствуют такие важные для электротехники функции, как генерация таблиц кабелей и т.п. Прорисовка механических чертежей возможна только в рамках редактора схем, что не всегда удобно из-за используемой здесь системы измерений.
Пакет WSCAD разрабатывался специально для решения электротехнических задач. Помимо всех необходимых функций создания электротехнических схем имеются возможности прорисовки механических чертежей. Но главным достоинством этого продукта является наличие полностью русифицированного интерфейса с адаптацией под российские стандарты, а также технической документации па русском языке. Все работы по локализации выполнены компанией TE-K. ON.
Продукт PCschematic ELautomation хотя и не русифицирован, но очень эффективен. Применена оригинальная система хранения разнообразной проектной информации, будь то схемы, чертежи или текстовая документация. Программа легко настраивается для соответствия национальным стандартам. Специальная система обеспечивает доступ к информации, хранящейся в базах данных компонентов и изделий различных производителей. Имеется документация на русском языке.
Пакет Autocad Electrical предназначен автоматического проектирования многозвенных и других электрических схем. Возможность отслеживания номеров проводов и обозначений компонентов, а также формирования перекрестных ссылок между данными о катушках и контактах. Функция автоматического формирования отчетов, спецификаций и перечней проводов с указанием мест присоединения помогает избежать ошибок, практически неизбежных при ручном составлении отчетов. Возможность двусторонней передачи данных о присоединении проводов (между AutoCAD Electrical и Autodesk Inventor). Библиотека программируемых логических контроллеров ввода/вывода содержит более 3 тысяч компонентов наиболее известных производителей. С их помощью вы сможете быстро создавать чертежи программируемых логических устройств ввода/вывода.
Системы моделирования
Следующая категория продуктов нацелена па моделирование электронных систем на поведенческом уровне. Здесь от программы требуется большая гибкость, наличие разнообразных библиотек функциональных элементов, возможность сопряжения с другими системами моделирования. В этой области предлагается два продукта:
• Пакет System View компании Elanix;
• Пакет Microwave Office компании AWR.
Назначение данных продуктов сходное, но в них просматривается ярко выраженная специализация. Продукт SystemView предназначен для моделирования любых динамических систем. То есть, он позволяет провести моделирование во временной области любой системы, будь то цифровая логическая схема, аналоговая схема или просто некая математическая абстракция. Имеется возможность создания пользовательских библиотек любой сложности.
Пакет Microwave Office больше предназначен для разработчиков СВЧ-устройств. Используемый в нем модуль анализа поведения структурных схем разработан компанией ICUCOM для моделирования обработки сложных цифровых сигналов в телекоммуникационном оборудовании. Прилагаемые библиотеки функциональных модулей насчитывают более 400 моделей. Оригинальная объектно-ориентированная архитектура вычислительно ядра пакета Microwave Office и используемые в нем методы моделирования дают возможность отслеживать процессы в системах практически в режиме реального времени. Например, используя инструмент тюнер, можно плавно изменять уровень гетеродина одного из преобразователей частоты приемника и сразу же отслеживать изменение коэффициента побитовых ошибок на выходе демодулятора.
Проектирования конструкции устройства
Разработка конструкции в целом осуществляется при помощи механических САПР. На этом этапе определяются габариты отдельных узлов системы, которые должны быть учтены разработчиками электронной "начинки". Наиболее распространены здесь системы AutoCAD, ProEngineer и SolidWorks, а также отечественная программа Компас. Только одна система проектирования позволяет решить задачи "электрического" проектирования и разработка конструктива в рамках одного продукта - это программа CADSTAR фирмы Zuken, причем здесь решается даже задача оптимизации размещения элементов в объеме. Во всех остальных случаях приходится использовать связку специализированных систем проектирования печатных плат и механических САПР. Главное требование здесь только одно - системы должны легко обмениваться данными через стандартные форматы, например, уже упоминавшиеся выше DXF и IDF, однако почти во всех системах интерфейсы являются однонаправленными. Например, система Altium Designer (Protel DXP) позволяет импортировать твердотельные модели элементов из механических САПР, просматривать реальный трехмерный вид платы и выполнять проверку правил проектирования (DRC), например, контроль высоты компонентов на различных участках платы. Однако при этом невозможно проконтролировать зазоры между компонентами, когда они расположены один над другим. Имеющиеся интерфейсы связи с системами AutoCAD, SolidWorks, ProEngineer позволяют передавать в них не плоскую, а объемную твердотельную модель устройства в целом. В большинстве других продуктов (P-CAD 200Х, OrCAD, PowerPCB) передача данных в механические САПР реализована только через "плоские" форматы, в результате чего часть проектной информации теряется.
И последнее, очень затрудняет ориентироваться в программах тенденция поглощения конкурирующих пакетов программ одной фирмы другой, с дальнейшим приоритетным развитием одной из них и сменой названий программ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
