Прикладная машинная графика

Машинная графика становится все более доступным и
популярным средством общения человека с ЭВМ. В настоящее время создано немало
систем машинной графики, графических редакторов и пакетов прикладных графических
программ, позволяющих успешно использовать средства машинной графики практически
во всех сферах человеческой деятельности. Cистема P-CAD (Personal Computer Aided Design) предназначена для
автоматизированного проектирования печатных плат. Данный пакет включает в себя
средства, позволяющие пользователю создавать описания радиоэлектронных
компонентов (РЭК), электрических принципиальных схем, задавать форму печатной
платы, расставлять РЭК на плате как вручную, так и автоматически, а также
производить трассировку печатной платы. Результаты могут быть выданы на принтер,
плоттер, фотошаблон. В данном руководстве рассматриваются вопросы
использования одного из графических редакторов пакета - программы PC-CAPS в
курсе Машинная графика . Программа PC-CAPS предназначена для графического ввода и
редактирования схем и библиотечных элементов для них (схемных символов) на
персональном компьютере и является мощным диалоговым инструментом
проектировщика. При этом обеспечивается работа с пользовательской библиотечной
базой данных. PC-CAPS выполняет следующие основные функции: PC-CAPS состоит
из символьного и схемного процессоров. Символьный процессор позволяет
пользователю создавать оригинальные (собственные) символы, на основе которых в
дальнейшем создаются принципиальные схемы. Схемный процессор позволяет создавать
разнообразные схемы из имеющихся символов. Программа поддерживает иерархию
проекта, позволяя создавать схемы с иерархией, когда у схемы верхнего уровня
иерархии символ сам является схемой, состоящей, в свою очередь, из символов
более низкого уровня. Введенная с помощью PC-CAPS информация о созданных схемах
запоминается в пользовательской базе данных, откуда извлекаются таблицы связей,
необходимые для работы других программ системы P-CAD. Главная зона показа
предназначена для изображения редактируемой схемы или символа. Зона меню команд
предназначена для меню и подменю команд схемного или символьного редактора. Зона
текста предназначена для диалоговой связи между пользователем и программой. В
этой зоне выводятся запросы значений различных переменных и параметров, а также
выводятся сообщения об ошибках. Зона (строка) статуса показывает текущие
параметры активной команды, включая активные слои, текущую координатную сетку,
координаты курсора и другую информацию о выбранной команде. Координатная сетка используется для упрощения процесса построения схем
и символов в главной зоне показа. Пользователь определяет местоположение точки
на экране установкой на это место графического курсора, имеющего вид
перекрестья. Это место на экране автоматически передвигается к ближайшей точке
экрана, разбитого сеткой на клетки определенных размеров. Размер клетки (шаг
координатной сетки) определяется в единицах, равных сотым долям дюйма. Например,
шаг сетки в 20 единиц соответствует 20/100 дюйма, или примерно 5 мм. Шаг сетки
показан в строке статуса, там же отображаются текущие координаты курсора. Можно
устанавливать шаг сетки от 1 до 200 единиц (по умолчанию 10). Функциональные клавиши на клавиатуре дублируют ряд
команд (опций), вводимых с использованием мыши , и позволяют
осуществить быстрый доступ к параметрам строки статуса и другие функции. В программе PC-CAPS используется развитая
структура слоев. Она предназначена для удобного использования комплексной
информации о проекте, хранящейся в базе данных. При редактировании схем
использование слоев просто необходимо. F1 Позволяет посмотреть/установить слой
F2 Позволяет посмотреть/установить текущий угол і F3 Позволяет назначать или
изменять имя цепи при исполнении команды ENTR/WIRE F4 Позволяет именовать
компонент при размещении совместно с командой ENTR/COMP F5 Позволяет ввести
новый размер текста при использовании команд ввода текста F6 Позволяет
посмотреть/установить текущую ориентацию текста (показ зеленым цветом символа F
на строке статуса) F7 Позволяет сделать видимой/невидимой масштабную сетку F8
Позволяет управлять дискретноcтью передвижения курсора F9 Позволяет разместить
курсор между главной зоной показа экрана и строкой статуса F10 Позволяет
разместить курсор между главной зоной показа экрана и меню - 1 - зеленый; - 8 - темно-зеленый; - 14 - светло-серый; - OFF - не виден и не
доступен для редактирования; - ABL A - виден и
активен. При создании схемы рекомендуется использовать стандартные имена
слоев, для возможности последующей обработки схемы другими программами системы
P-CAD. Чтобы выбрать команду, пользователь передвигает
графический курсор в зону меню команд и устанавливает его на нужную команду. При
перемещении в зону меню или в строку статуса курсор приобретает вид
прямоугольника, окаймляющего нужную команду или параметр в строке статуса. Затем
пользователь нажимает клавишу BUT#1 (или пробел), и выбранная команда становится
активной до тех пор, пока не будет выбрана другая команда (клавишей BUT#1), или
отменена текущая выбранная (клавишей BUT#2). Редактор обеспечивает возможность работы пользователя в двух режимах,
задаваемых командами: элементов (символов) - главное меню при этом изменяет меню изменяет цвет на зеленый. По умолчанию после запуска Лабораторные
работы, содержащиеся в данном руководстве, позволяют получить практические
навыки по использованию графического редактора PC-CAPS на примерах создания
символьного описания элементов РЭУ и изображений электрических принципиальных
схем. Цель работы: изучение методики создания символьного описания
элементов с помощью графического редактора PC-CAPS. Создание символьного
описания элементов осуществляется в редакторе PCCADS системы проектирования P-
CAD (режим SYMB). При использовании версии 4.5 необходимо предварительно
загрузить системный драйвер PALT.COM. Порядок
выполнения работы. 2. Ознакомиться с основными командами
графического редактора PC-CAPS по документации на систему P-CAD. - выбрать команду VLYR; установить в состояние ABL следующее функциональное назначение
(цифры после на именования слоя обозначают рекомендуемый цвет слоя): PINNNAM 3 ABL - слой хранения имен выводов; DEVICE 6 ABL -
слой хранения названия элемента. 4. Создать графическое изображение
компонента (форма и размеры компонента должны соответствовать требованиям
ГОСТов): DRAW/CIRC и др.) сформировать графический образ эле
мента, при этом в строке статуса установить следую щие параметры: 10:10 - масштаб в единицах базы данных (DBU) -
выбрать команду DRAW/TEXT, в строке статуса устано вить следующие параметры: CCF -
параметры размещения текста M - запрет на зеркальное отображение букв
(красный) - курсор установить в
верхний левый угол графического изображения элемента и на клавиатуре набрать
символ & . 6. Ввести и обозначить
контакты: INPUT (OUTPUT,I/O) - назначение
контакта - установить курсор в точку
расположения первого кон такта, нажать клавишу мыши BUT-1. (Установите место для имени
контакта...) указать месторасположение имени контакта, нажать BUT-2 и после
запроса - аналогичные действия выполнить в
отношении второго и третьего контактов элемента, присвоив им имена,
соответственно, BIN и OUT. По точке привязки
происходит вызов компонента на принципиальную схему. Точку привязки можно
ставить в любом месте рисунка, но рекомендуется ставить в центре левого верхнего
контакта элемента. Выбрать команду ENTR/ORG, курсор поместить в центр контакта
AIN и нажать кнопку мыши BUT-1. При этом в центре контакта появится окружность
белого цвета. Упаковка состоит в
привязке описанного вентиля к номерам выводов корпуса микросхемы, в
которой данный вентиль размещается. компонента.
Данная информация необходима для логи ческого моделирования. Если компонент не
предполага ется использовать во встроенной библиотеке примити вов PCLOGS (что
обычно и бывает), на запрос системы: - вызвать команду SCMD/PNLC. Информацию, вводимую по команде
SCMD/PNLC, необходимо предварительно ра зыскать в справочной литературе. На
запрос: Select loc for ref designator... установите курсор в то место на
графическом изобра жении элемента, где в дальнейшем (при использовании элемента
на принципиальной электрической схеме) бу дет находиться конструкторское
(мнемоническое) обоз начение элемента (D1/1, D1/2...). При этом в строке статуса
установить следующие параметры: Нажать
клавишу BUT-1. Вслед за этим напоявившееся сообщение: PINNUM - активный слой Обойти ВСЕ контакты элемента и
с помощью курсора указать места (обычно над контактом), на которые бу дут
помещены номера выводов микросхемы при использо вании описанного вентиля на
принципиальной схеме. Внимание: Номер контакта не путать с именем контакта!
Последовательность указания мест расположения номеров выводов должна
соответствовать последова тельности ввода контактов. После обхода всех контак
тов появится сообщение: для контакта с именем AIN
вентиля A) для контакта OUT вентиля A ввести 3; для
контакта OUT вентиля B ввести 6; для контакта OUT вентиля C ввести 8; для
контакта OUT вентиля D ввести 11. Тип 0 означает, что контакт входной (IN), а тип 1, что контакт
выходной (OUT). Логическая эквивалент ность LEQ:0 означает уникальность
контакта. Другие цифры означают логическую эквивалентность. Например, контакты
AIN и BIN эквивалентны между собой (взаимо заменяемы), поэтому они имеют
одинаковый номер 1. 9. Используя команду FILE/SAVE
сохранить символьное описание компонента К155ЛА3 в файле
K155LA3.SYM. 3. Эскиз элемента, символьное описание
которого необходи мо составить. Контрольные
вопросы: 3. Что такое символьное описание элемента и
для каких целей оно создается? 5. Как учитывается
эквивалентность контактов элемента в его символьном описании? 7. Для каких целей в описание элемента
вводится точка привязки? Цель работы: изучение
методики создания и редактирования электрических принципиальных схем с помощью
графического редактора PC-CAPS. Создание описания электрической
принципиальной схемы осуществляется в редакторе PC-CAPS системы проектирования
P-CAD (режим DETL). При использовании версии 4.5 необходимо предварительно
загрузить системный драйвер PALT.COM. Схемный процессор программы PC-CAPS
позволяет создавать разнообразные схемы из имеющихся символов, поддерживать
иерархию проекта, что делает возможным создание проекта с иерархией, когда у
схемы верхнего уровня иерархии символ сам является схемой, состоящей, в свою
очередь, из символов более низкого уровня. Введенная с помощью PC-CAPS
информация о созданных схемах запоминается в пользовательской базе данных,
откуда извлекаются таблицы связей, необходимые для работы других программ
системы P-CAD. Порядок выполнения работы. 2. Ознакомиться с основными командами
графического редактора PC-CAPS по документации на систему P-CAD. - установить режим DETL; -
командой VLYR установить рабочие слои: SDOT ABL - слой
соединений REFDES ABL - конструкторские обозначения - Командой ENTR/COMP вызвать элементы, используемые в
схеме в ответ на запрос системы ввести имя файла, который содержит графическое
изображение РЭК. Расположить на поле и нажать 1 кнопку мыши. При необходимости
можно воспользоваться коман дами редактирования PAN - панорамирование изображения схемы - Команда ENTR/WIRE. Проведение
электрических соединений. WIRES un-
named ORTH W:O L 10:10 S G 210 200 Расстояние для захвата ближайшей цепи
задается командой /SCAT с клавиатуры. - Merse the
nets? <Y>/<N> BUS - слой жгута
активный 2. ENTR/WIRE - проведение соединений от контактов РЭА к жгу ту. В строке
статуса установить: W:0 - толщина линии в DBU буква L -
зелёного цвета 3. NAME/NET - указываем для каждого проводника в жгуте имя
связи, которой он принадлежит. В строке статуса установить:
Именование компонентов и электрических цепей схемы используется для задания
однозначного определения элементов схемы. Введенные имена используются другими
программами пакета для выделения списка цепей и создания библиотеки используемых
элементов, предназначаемых для программ автоматизированной компоновки печатных
плат. Одновременно при проведении электрических соединений происходит
автоматическое именование цепей, что может быть достаточным при описании простых
схем. В строке статуса установить параметры: Выбрать элемент (Select of component ..). Ввести имя элемента (Enter
component name:). Выбрать место для имени (Name=... Select location...). Первый вентиль в корпусе D1 имеет
номер D1/A, второй - D1/B, ... , двадцать шестой - D1/Z, двадцать седьмой- D1/AA
и так далее. Выбрать любую
точку цепи (цепь высвечивается). Ввести имя (Enter name...). 8. Сохранить
созданную схему в файле (команда FILE/SAVE). Ввести имя файла. Файл будет
сохранен с расширением SCH. Для вывода существующей схемы на графопостроитель или печатающее
устройство используются программы системы P-CAD PCPRINT и PCPLOTS. Для их работы
необходимо создать выходной файл программы PC-CAPS, имеющей расширение
.PLT. - SYS/PLOT - создать выходной файл; на подсказку системы: выбрать курсором один из углов прямоугольника, внутри
которого будет располагаться схема; на подсказку системы: выбрать противоположный по диагонали угол прямоугольника
высветится прямоугольник, который соответствует выходному файлу; на подсказку
системы: ввести имя выходного файла (по умолчанию оно
соответствует имени выбранной схемы и имеет расширение .PLT).