Обзор современных пакетов автоматизированного проектирования электронной аппаратуры

В настоящее время имеется широкий набор пакетов программ для автоматизированного проектирования электронных устройств. Эти системы носят название системы EDA (Electronic Design Automation – автоматизация проектирования электронных приборов). Одним из первых и широко распространенных пакетов класса EDA явилась система P-CAD (Personal Computer Aided Designавтоматизированное проектирование на персональном компьютере), которая до сих пор еще применяется на российских предприятиях. В 2008 г. взамен системы P-CAD фирма-разработчик предложила свою новую систему Altium Designer, которая явилась дальнейшим развитием системы P-CAD. Система Altium Designer позволяет выполнять автоматизированное проектирование схем электронных устройств из микросхем и дискретных компонентов и проектирование устройств на основе ПЛИС. В последнем случае формируется программа для реализации межсоединений элементов и ячеек ПЛИС. Электронное устройство проектируется не только в виде принципиальной электрической схемы и печатной платы, но и в законченном конструктивном виде, представленном его 3D-моделью. Система интегрирована с САПР трехмерного твердотельного моделирования, такими, как Solid Works, Pro/ENGINEER и др., куда можно передавать 3D-модель электронного устройства (электронный модуль, плата, блок).

В отличие от более ранних систем класса EDA, система Altium Designer является комплексной и обеспечивает разработку электронного устройства без использования других программ и систем. Весь цикл проектирования, называемый сквозным, включает разработку электрической схемы, компьютерное моделирование ее работы, разработку печатной платы, разработку комплекта конструкторской документации для производства.

Пакет Altium Designer состоит из двух программных продуктов:

  • • Altium Designer Custom Board Front-End Design – проектирование ПЛИС, схемотехническое проектирование и моделирование;
  • • Altium Designer Custom Board Implementation – проектирование печатных плат и ПЛИС.

Описание проектируемого устройства формируется на базе универсального языка VHDL (Very high speed integrated circuits Hardware Description Language) – язык описания аппаратуры интегральных схем, который является базовым для всех современных систем автоматизированного проектирования электронных устройств.

Формирование устройства осуществляется с помощью редактора схем, обеспечивающего создание сложных иерархических и многоканальных структур. Редактор позволяет выбирать из библиотеки готовые узлы, а также создавать свои собственные узлы и сохранять их в виде блоков. В результате сложная схема с огромным количеством элементов преобразуется в набор простейших подсхем. Всего библиотека содержит более 90 000 готовых компонентов электронных схем, которая постоянно обновляется. Безусловно, основным видом проектирования в последнее время стало проектирование цифровых устройств, однако редактор Altium Designer позволяет выполнять разработку также и цифроаналоговых схем.

После создания принципиальной электрической схемы можно выполнить моделирование ее работы, для чего в пакет включена библиотека из более чем 20 000 математических моделей компонентов, сигналов. Поскольку пакет ориентирован на разработку устройств, работающих на очень высоких частотах, предусмотрена возможность проведения анализа с учетом импеданса и отражений сигналов.

Следующим этапом проектирования является разработка многослойной печатной платы, осуществляемая в соответствующем редакторе. Система оснащена программой-трассировщиком печатных проводников, позволяющей вводить правила трассировки и расположения проводников с учетом передаваемых сигналов, требований к толщинам проводников и зазорам между ними. Алгоритмы трассировки учитывают все требования, предъявляемые современными технологиями.

Для разработки ПЛИС система предлагает уникальную возможность отладки готового устройства с помощью специальной платы NanoBoard. Вместе с этой платой Altiuin Designer фактически является программно-аппаратным комплексом, позволяющим работать не только с виртуальным, но и с "живым" проектом.

Система Altium Designer интегрирована с многими другими системами класса EDA. Она обеспечивает импорт проектов – схем, плат и библиотек из систем PCAD, OrCAD, PADs, DxDesigner, Allegro PCB с преобразованием их в проекты Altiuin Designer. С помощью экспорта можно передавать результаты проектирования из Altium Designer в другие системы EDA.

Для формирования комплекта конструкторской и технологической документации система Altium Designer имеет широкий набор различных средств. Она поддерживает многие выходные форматы, воспринимаемые другими системами САПР, может генерировать списки соединений, разнообразные отчеты, на основе которых оформляются перечни элементов и спецификации по ЕСКД. В ее состав входит система технологического анализа и предпроизводственной доработки топологий, позволяющая выполнять ряд разнообразных проверок на технологичность проекта с возможностью автоматического устранения большинства ошибок. Также имеются мощные средства редактирования фотошаблонов, файлов сверловки и фрезеровки.

Кроме систем класса EDA, обеспечивающих проектирование и моделирование электронных устройств, имеется целый ряд систем, обеспечивающих автоматизированную разработку чертежей принципиальных электрических схем. Среди них есть как зарубежные пакеты, так и отечественные. Среди зарубежных наиболее известна система

AutoCAD фирмы Autodesk, которая обеспечивает автоматизированную разработку чертежей самого широкого спектра – машиностроительных, строительных, геодезических и многих других. В том числе эта система имеет в своем составе модули для разработки схем электронных устройств. Работы по проектированию чертежей принципиальных электрических схем можно выполнять также в отечественных пакетах автоматизированного проектирования, таких как КОМПАС-ГРАФИК (АСКОН), T-Flex (Топ-системы).

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >