Проектування друкованих плат пристроїв комп’ютерних систем - Курсовая работа

Також в курсовій роботі передбачається використання спецілаізованого програмного забезпечення - системи автоматизації проектування PCAD, а саме оволодіння навиками формування опису логічного елементу в середовищі системи проектування PCAD, вивчення принципів і оволодіння навиками проектування принципових електричних схем в редакторі PCAD Schematic, оволодіння навиками трасування печатних сполучень в САПР PCAD.Перехід від електричної принципової схеми до комутаційної схеми виконується в наступній послідовності: Всі елементи схеми зображуються в вигляді умовних графічних позначок, у вигляді прямокутника, всередині якого записаний порядковий номер елементу (мікросхеми). Кожний електричний ланцюг (безліч еквіпотенційних виводів елементів називається комплексом. Всі елементні комплекси на комутаційній схемі необхідно пронумерувати послідовним рядом чисел, починаючи з одиниці. Номера елементних комплексів доцільно проставляти у контактів всіх елементів, обєднаних одним елементним комплексом. Граф елементних комплексів (ГЕК) складається з: вершин, відповідних елементам (тип D); вершин, відповідних елементним комплексам (тип V); ребер, відповідних електричним сполученням.Сутність задачі полягає в розподілі комутаційної схеми на частини (вузли) з наступними обмеженнями: кількість елементів (КЕ) вузла не повинна перевищувати 6, кількість зовнішніх виводів (В) вузла повинно бути менш або рівно 17. В якості базового елементу вузла Tr (при r=1) вибираємо перший по порядку елемент з максимальним значенням L1. Б) для кожного з нерозподілених елементів розраховуємо значення функціонала L2, що показує число зовнішніх звязків вузла (отриманого доданням до вже розподіленого елементу D2 чергового кандидата) з безліччю інших елементів схеми, включаючи D0. Кількість зовнішніх висновків вузла рівно числу ланцюгів, що звязують елементи вузла з елементами, що не входять до вузла. Ті елементи, для яких здійсненна умова L2 В, (де В=17), виключаються на даному кроку з числа кандидатів в вузол, що формується; ці елементи позначені зірочкою. де - вузол з l елементами;Основою даного алгоритму компоновки є використання ітераційного процесу обміну місцями елементів, що належать різноманітним вузлам з метою мінімізації числа міжвузлових сполучень. Необхідно виконати компоновку елементів схеми в вузли (кількість елементів N=7) з урахуванням заданих обмежень (кількість елементів в вузлі неповинно перевищувати заданого значення КЕ). В випадку, коли в якому-або вузлі число елементів К менш КЕ, необхідно додатково ввести Ng=KE-K фіктивних елементів, не звязаних з іншими елементами схеми. Приріст числа міжвузлових сполучень при обміні місцями елементів буде рівно [1]: DL (x, y)=Ex Ey - 2rxy, де rxy - елемент матриці R; 2.2-Мінімізація міжвузлових сполучень (крок 2) d(2,3)=1-1-2*0=0 (покращень немає) d(2,7)=1-0-2*2=-3 (покращень немає) d(1,6)=3-4-2*0=-1 (покращень немає) d(1,2)=3-1-2*1=0 (покращень немає) d(1,4)=3-5-2*0=-2 (покращень немає) d(1,5)=3-3-2*2=-4 (покращень немає)Позиції (посадочні місця) типового елементу заміни розмістити в вузлах координатної сітки, як, наприклад, показано на рис. 1.6) і матриця відстаней Р=¦¦ pij ¦¦n?n, в який елемент pij дорівнює відстані між центрами позицій ni і nj. Сутність послідовного алгоритму розміщення полягає в наступному: Згідно з ТЗ: Вибір першого елементу по максимальній кількості звязків з розємом (з елементом D0). 1.6), а з нульового рядка вибирається максимальний елемент і в позицію n1 розміщується елемент D5, бо він має найбільше число звязків(r05 =7) з елементом D0, тобто з розємом. Якщо в даному рядку матриці є декілька елементів з максимальною вагою, то вибирається будь-який.P(1,2)=D3, D5, D7 =====> delta=1 P(1,3)=D2, D5, D7 =====> delta=-4 P(1,4)=D2, D5, D6 =====> delta=0 P(1,5)=D2, D4, D6 =====> delta=2 P(1,6)=D2, D4, D5 =====> delta=-3Для сполучення виводів мікросхем в відповідності з електричною принциповою схемою необхідно використати заданий алгоритм трасування. В процесі трасування слід виконати наступні основні етапи: 1) отримання списку сполучень (табл. Використовуючи один з заданих алгоритмів здійснюється попереднє трасування на одній площині. В процесі трасування необхідно мінімізувати геометричні параметри сполучень: довжину, число пересічень, кількість згибів. При цьому виникає числова хвиля, що буде розповсюджуватися від осередка А до осередка В, і як тільки фронт хвилі досягне осередка В, розповсюдження хвилі закінчується.Однойменні осередки (вільні) можуть бути звязані переходами. Осередки можуть бути або зайнятими, або вільними. Кожному вільному осередку ставиться у відповідність індекс довжини Pi і індекс кількості переходів, причому при переході з шару в шар індекс довжини збільшується на 1. В процесі розповсюдження хвилі для кожного шару використовуються наступні масиви: ДРПІ - стан осередків i-го шару; Li - поточного фронту хвилі в i-м шарі; Mi - осередки шару i сусідні до осередків з Li. При утворенні чергового фронту для i-го шару разом з осередками з Mi вик

Зміст

ВСТУП

1 ПОБУДОВА КОММУТАЦІЙНОЇ СХЕМИ. ПОДАННЯ КОММУТАЦІЙНОЇ СХЕМИ У ВИГЛЯДІ ГРАФІВ І МАТРИЦЬ

2 КОМПОНОВКА ЕЛЕМЕНТІВ СХЕМИ В ВУЗЛИ

2.1 Послідовний алгоритм компоновки

2.2 Мінімізація числа міжвузлових сполучень.

3 РОЗМІЩЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ НА ПЛАТІ

3.1 Послідовний алгоритм розміщення

3.2 Ітераційний алгоритм розміщення елементів на платі

4 ТРАСУВАННЯ СПОЛУЧЕНЬ

4.1 Алгоритм Лі

4.2 Алгоритм Хейса

5 РОЗПОДІЛ СПОЛУЧЕНЬ ПО ШАРАХ

6 РОЗРОБКА БІБЛІОТЕКИ ЕЛЕМЕНТІВ В САПР PCAD

6.1 Створення символу компоненту в PCAD Schematic

6.2 Створення корпусу компонентів в PCAD PCB

6.3 Створення компоненту за допомогою Library Executive

7 РОЗРОБКА СЕМИ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ПРИНЦИПОВОЇ В САПР PCAD

7.1 Завантаження бібліотек

7.2 Розміщення компонентів на схемі

7.3 Розміщення електричних ланцюгів

7.4 Розміщення шин

7.5 Створення списку зєднань

8 РОЗМІЩЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ НА ПЛАТІ В САПР PCAD

8.1 Упаковка схеми на друкарську плату

8.2 Розміщення компонентів на платі

9 ТРАСУВАННЯ ПЕЧАТНИХ СПОЛУЧЕНЬ ПЕЧАТНОЇ ПЛАТИ В САПР PCAD

9.1 Установка кроку сітки

9.2 Установка зазорів між провідниками

9.3 Автотрасувальник Quick Route

9.4 Обмеження для QUICKROUTE: 10 ТЕХНОЛОГІЧНИЙ КОНТРОЛЬ ПЕЧАТНОЇ ПЛАТИ.

ВИСНОВОК

ЛІТЕРАТУРА