Анализ последних исследований и публикаций

В последние годы в России выполнена разработка и внедрение пакета программ GeeTeeSoft (Русский Стандарт) [3-5], обеспечивающего разработку принципиальных электрических схем и выпуск документации РЭА в строгом соответствии с требованиями отечественных стандартов, а также совместную работу пакета с САПР Р‑САDиAltium Designer (Protel). Структура пакета программ GeeTeeSoft приведена на рис. 1.

Пакет программ GeeTeeSoft реализует следующие основные функции.

1. Выпуск текстовой конструкторской документации (КД) с помощью программы TDD (генератора текстовой КД) в строгом соответствии с требованиями отечественных стандартов.

2. Разработка собственных библиотек электронных многосекционных компонентов (в том числе и неоднородных) и построение на их основе принципиальных схем любой сложности и уровня иерархии с помощью программ Schema_Gee и L_Mana_gee[5].

3. Обеспечение возможности подключать или импортировать ранее разработанные библиотеки других систем проектирования печатных плат.

4. Извлечение информации об электронных компонентах из готовых проектов.

Формирование списка соединений электронных компонентов в формате P‑CAD ASCII, Tango или Master Designer ALT, которые могут быть использованы для моделирования принципиальных схем и разработки многослойных печатных плат во многих популярных САПР МПП, таких как SPICE, P-CAD, Protel, Altium Designer, OrCAD и др.

Рис.1.Структурная схема пакета программ GeeTeeSoft

6. Экспорт чертежа схемы в формате DXF, копирование объектов схемы через буфер обмена в другие программы, позволяющие вставлять данные в формате EMF (Enhanced Meta File).

Цель работы:

Целью работы является исследование работы пакета GeeTeeSoftв автономном режиме работы и совместно с САПР P‑CAD.

В автономном режиме работы исследованы на корректность и полноту выполнения функций отдельными программами, включенными в пакет GeeTeeSoft(рис. 1):

- редактора Schema_Geeв процессе описания и редактирования принципиальных электрических схем;

- редактора текстовой документации TDD,обеспечивающего разработку, редактирование и выпуск текстовой документации (спецификаций, перечня ЭРЭ);

- редакторов Schema_Gee и L_Manageeв процессе разработки библиотек электронных компонентов.

Кроме того, исследованы возможности выполнения совместной работы пакета GeeTeeSoftи САПР P‑CAD.Пакет выполняет функции, связанные с описанием электрических схем и выпуском документов: спецификаций, перечня ЭРЭ и чертежей схем, а на систему P‑CADвозложено выполнение функций конструкторского этапа проектирования РЭА на МПП и технологической подготовки ее производства.

Исследование функций пакета GeeTeeSoft в различных режимах работы:

Редактор схем Schema_Gee[3]позволяет оформлять принципиальные электрические схемы в строгом соответствии с требованиями отечественных стандартов и работает под управлением операционных систем Windows 98/ME/2000/XP/Vista.

В редакторе электрическая принципиальная схема представлена графическим изображением схемы (чертеж), выполненной в строгом соответствии с отечественными стандартами, и списком соединений, который можно использовать для моделирования схемы и проектирования топологии печатных плат в других системах.

На чертеже электрической схемы представлены условные графические изображения (УГО) ЭРЭ и связи (соединения) между ЭРЭ (рис.2), которые могут задаваться линиями, шинами (линии групповой связи – жгуты) и условными графическими символами – портами. Последние используются для задания связей между ЭРЭ, расположенными на различных листах схемы или удаленно на одном листе.

Рис.2. Типы связей, используемых при описании электрических схем

В пакете Schema_Geeпредусмотрена возможность импорта библиотечных компонентов из наиболее популярной системы проектирования P‑CAD.Чтобы добиться возможности импорта библиотечных компонентов, необходимо было решить две задачи.

Во – первых, условные графические обозначения (УГО) схемных элементов из разных библиотек нередко нарисованы в разных масштабах, что является не только причиной несоответствия отечественным стандартам схемы, содержащей такие элементы, но и затрудняет использование единой координатной сетки при прокладывании линий связи между ними. Для решения этих проблем в Schema_Geeреализована возможность масштабирования изображений схемных элементов.

Во - вторых, в редакторе Schema_Geeлюбой схемный элемент, попадая на схему, сразу принимает все параметры изображения линии, текста, выводов, которые приняты в этой схеме, а также выполняется автоматическое вычисление коэффициента масштабирования (рис.3).

Кроме импортированных компонентов Schema_Geeиспользует при рисовании схемы и компоненты собственной разработки. Для этого в программе существует модуль управления библиотеками, позволяющий создавать компоненты любой сложности, в том числе, многосекционные и неоднородные. Все компоненты могут иметь неограниченное количество атрибутов. Следует обратить внимание на существенное ограничение при создании электронных компонентов: допускается описание номеров корпусных выводов ЭРЭ только целыми числами. Этот факт усложняет совместную работу пакета GeeTeeSoftс САПР P‑CAD,где номера корпусных выводов ЭРЭ могут быть описаны целым числом, буквенными обозначениями и буквенно-цифровыми обозначениями.

Рис.3. Масштабирование схемных элементов при установке их на схему

Дальнейший процесс разработки схемы, а именно: соединение элементов линиями электрической связи (рис.2а), объединение сегментов цепей с помощью шины (рис.2б) и портов (рис2.в), - также подчинен требованиям отечественных стандартов.

Программа Schema_Geeпозволяет рисовать шины или, другими словами, линии групповой связи (жгуты) и подключения к ним линий связи в соответствии с отечественными стандартами. Чтобы объединить сегменты цепей через шину, нужно подвести к ней линии этих сегментов и задать для них одно имя цепи.

Чтобы объединить сегменты цепей через шину, нужно подвести к ней линии этих сегментов и задать для них одно имя цепи.

При разработке принципиальной электрической схемы возникает необходимость ее размещения на нескольких листах. При этом, для сохранения

электрической целостности схемы, сегменты цепей, расположенные на разных листах, могут быть связаны между собой специальными объектами – портами (рис.2в). Программа предоставляет пользователю возможность самому создавать изображения портов.

Для построения многоуровневых иерархических схем в программе Schema_Geeразработаны следующие способы построения иерархии. Первый способ позволяет создавать иерархические связи между схемами, расположенными в разных документах (файлах), второй способ используется, когда схемы, соответствующие разным уровням иерархии, размещены на одном чертеже.

При совместной работе пакета GeeTeeSoft с системой P-CADредактор Schema_Geeможет заменить редактор принципиальных схем P‑CAD (Schematic)и служит удобным средством для увеличения числа рабочих мест схемотехников, которых на предприятии больше, чем конструкторов. Схема взаимодействия пакета GeeTeeSoftс САПР P‑CAD приведена на рис.4. Как следует из схемы, пользователи имеют прямой доступ к библиотекам символов и корпусов P‑CAD,что устраняет необходимость параллельного ведения двух библиотечных баз данных [4].

Рис.4. Взаимодействие пакета GeeTeeSoftс САПР P-CAD

После введения в редактор Schema_Geeфункций прямой и обратной корректировки проекта ЕСО стало возможным говорить о полной совместимости редактора Schema_Geeс редактором печатных плат P‑CADна уровне представления электрических схем, но не на уровне описания номеров корпусных выводов.Более того, можно отказаться от редактора Schematicкак средства подготовки проекта. Путь проектирования для этого случая показан на рис.4 серым фоном.