P R O G R A M Y
Przełom na rynku narzędzi EDA
dla elektroników, część 4
W tej cz�ści artykułu przedstawiamy zagadnienia dotyczące
bibliotek element�w w DXP oraz mechanizmy wykorzystywane
przez Protela, kt�re zapewniają synchronizacj� danych
wykorzystywanych w projekcie. To właśnie te mechanizmy
dbają o to, aby połączenia na płytce drukowanej ściśle
szereg dodatkowych informacji, przydat-
odpowiadały schematowi.
nych podczas projektowania, zamawiania
element�w lub montału urządzenia. Defi-
W programach nVisage i Protel DXP sym- Właściwości elementu, włącznie z mode- niujemy je w postaci parametr�w, kt�re
bol schematowy jest �centrum� zawierają- lami i parametrami, dost�pne są z poziomu mołemy dodawaĘ do elementu na pozio-
cym kompletną definicj� elementu. Podsta- okienka dialogowego Component Proper- mie biblioteki lub wprost na schemacie.
wową reprezentacją elementu jest symbol ties (rys. 1). Edytor schemat�w DXP zawiera pot�łny
graficzny, wykorzystywany do umieszczania edytor parametr�w, ułatwiający zarządza-
na schemacie. Poza symbolem schemato- Zintegrowane biblioteki nie parametrami element�w. Dost�pny jest
wym, ułytkownik mołe korzystaĘ takłe element�w z poziomu menu Tools>Parametr Manager.
z dołączanych do niego modeli, kt�re opi- Zazwyczaj kałdy rodzaj modelu jest Po uruchomieniu, w pierwszej kolejności
sują m.in. obudow� elementu, jego paramet- zdefiniowany w osobnym pliku zawierają- określamy zakres obiekt�w, kt�rych para-
ry elektryczne (wykorzystywane podczas sy- cym opis modelu lub bibliotece, z kt�rych metry chcemy przeglądaĘ lub modyfiko-
mulacji) itp. nVisage obsługuje kilka rodza- kałdy ma inny format. Potrzeba obsługi waĘ. Nast�pnie pojawia si� tabela Para-
j�w modeli, włączając w to: footprint (uły- wielu zr�łnicowanych format�w modeli metr Table Editor (rys. 2), kt�ra pozwala
wany na PCB), symulacyjny (uływany pod- powoduje, łe nie są one przechowywane na dodawanie i usuwanie parametr�w oraz
czas symulacji obwodu), VHDL, EDIF oraz w symbolu schematu, tylko połączone edycj� jednego lub wielu parametr�w jed-
model analizy sygnałowej. Łącze do kałde- z nim. Dzi�ki temu, jeden model mołe byĘ nocześnie.
go wymaganego pliku modelu jest dodane powiązany z wieloma elementami - np.
do elementu, bąd� na poziomie biblioteki ten sam model symulacyjny wzmacniacza Łączenie element�w z bazą
element�w lub bezpośrednio na schemacie. operacyjnego mołe dotyczyĘ wielu elemen- danych
Tak samo, jak informacje wizualne t�w r�łnych producent�w, podobnie jak Projektowanie w programie nVisage lub
i elektryczne są reprezentowane przez ten sam model obudowy (PCB footprint) Protel jest jednym z etap�w opracowania
symbol schematowy i związane z nim pli- mołe byĘ identyczny dla wielu element�w produktu. Aby sprawnie zarządzaĘ całym
ki modeli, r�wnieł wiele innych atrybu- na schemacie. Takie podejście powoduje procesem projektowania (zwłaszcza w wa-
t�w lub parametr�w mołe byĘ zawartych niedogodnośĘ, polegającą na tym, łe mu- runkach firmowych), wskazane jest zapew-
w opisie elementu. Mogą to byĘ np. para- simy zarządzaĘ wieloma plikami. W biblio- nienie przepływu danych pomi�dzy środo-
metry elektryczne wałne dla projektu (jak tece zawierającej duło element�w, z kt�- wiskiem DXP oraz innymi systemami fun-
moc lub tolerancja parametr�w elementu), rych kałdy wykorzystuje wiele modeli, kcjonującymi w przedsi�biorstwie, jak np.
jak r�wnieł informacje potrzebne przy liczba plik�w mołe byĘ ogromna.
produkcji (takie jak numer magazynowy Aby rozwiązaĘ ten problem, środowisko
lub numer referencyjny w katalogu dostaw- DXP wspomaga tworzenie oraz obsług�
cy). Do opisu elementu mołemy dodaĘ do- tzw. zintegrowanych bibliotek element�w.
wolną liczb� parametr�w, zar�wno w bib- Zintegrowana biblioteka element�w to
liotece, jak i bezpośrednio na schemacie. kompletny i przenośny pakiet symbol�w
Parametry mogą byĘ r�wnieł powiązane schematowych, obud�w, modeli Spice,
z bazą danych, obsługującą przykładowo VHDL, EDIF i modeli analizy sygnałowej.
firmowy system magazynowy. Bibliotek� zintegrowaną budujemy, two-
rząc tzw. library package. Jest to specjalny
typ projektu, kt�ry określa, jakie elementy
Rys. 2. Tabela Parametr Table Editor
wchodzą w skład biblioteki zintegrowanej.
pozwalająca na dodawanie, usuwanie
Po skompilowaniu tworzy pojedynczy,
i edycję parametrów
przenośny plik biblioteki zintegrowanej
(*.IntLib). Taka skompilowana forma biblio-
teki nie mołe byĘ edytowana, ale mołe byĘ
dodana i uływana w środowisku DXP po-
dobnie jak inne rodzaje bibliotek.
Zarządzanie parametrami
element�w
Jak wspomnieliśmy wcześniej, opr�cz
wielu informacji elektrycznych i graficz-
Rys. 1. Właściwości elementów są
nych dost�pnych w symbolu schemato-
dostępne z poziomu okienka dialogowe-
wym, opis elementu mołe zawieraĘ cały
Rys. 3. Widok okna Database Link
Elektronika Praktyczna 6/2003
62
P R O G R A M Y
liotecznych do projekt�w, kt�re ich uły-
wają. Kreator Update From Library (rys. 4)
daje pełną kontrol� nad procesem aktuali-
zacji element�w, pozwalając na aktualiza-
cj� na jednym lub wi�cej arkuszach sche-
mat�w aktywnego projektu, z wykorzysta-
niem wybranej biblioteki. Aktualizacja da-
nego typu elementu mołe byĘ przeprowa-
dzona dla jego wszystkich wystąpie�
w projekcie lub indywidualnie dla poje-
dynczych instancji.
Kreatora aktualizacji uruchamiamy z me-
nu Tools>Update from Libraries. Jeśli jego
ustawienia nam odpowiadają, wystarczy Rys. 5. W drugim kroku działania kreato-
Rys. 4. Pierwszy krok działania kreatora
kliknąĘ przycisk Finish, łeby uruchomiĘ ra Update From Library mamy dostęp
Update From Library pozwala m.in.
aktualizacj�. Pojawi si� typowe okienko do każdego elementu i możemy indywi-
wybrać arkusze schematowe do zaktu-
funkcji ECO (Engineering Change Order),
widoczne na rys. 4, kt�re pokazuje szcze-
bazą danych element�w. Mołemy to osiąg- g�łowo wszystkie zmiany, jakie zostaną zasi�g sieci (net) związanej z danym połą-
nąĘ tworząc łącza pomi�dzy elementami naniesione. Klikając przycisk Execute czeniem.
na schemacie i zewn�trzną bazą danych. Changes, ostatecznie uruchamiamy proces MołliwośĘ definiowania reguł PCB na
Łączenie elementu z bazą danych pozwala aktualizacji. schemacie nie przeszkadza ani nie wyklu-
na wprowadzenie dowolnych danych z ba- Jeśli zaleły nam na indywidualnej aktu- cza mołliwości ich określania wprost
zy do elementu. Dane te mogą byĘ nast�p- alizacji poszczeg�lnych wystąpie� tego sa- w edytorze PCB. Jednak w pewnych wa-
nie wykorzystane podczas projektowania mego elementu na schemacie, przechodzi- runkach jest to wygodniejsze, poniewał
lub włączone do zestawie� element�w my do drugiej strony kreatora, naciskając schemat ideowy pozwala prościej wyod-
tworzonych na zako�czenie projektu. przycisk Next. Na rys. 5 widaĘ, łe mamy r�bniĘ fragmenty, dla kt�rych parametry
Łącza są tworzone pomi�dzy paramet- indywidualny dost�p do kałdego elemen- obwodu drukowanego powinny byĘ ściśle
rami element�w na schemacie i zewn�tr- tu i mołemy indywidualnie konfigurowaĘ określone.
zną bazą danych za pośrednictwem tzw. parametry aktualizacji. Nast�pnie przycis-
Database Link (plik *.DBLink) dodanego kiem Finish uruchamiamy nanoszenie Interfejs do Systemu
do projektu. Program do realizacji łącza zmian, co powoduje start funkcji ECO Zarządzania Wersjami
z bazą danych wykorzystuje standardowy i w efekcie dokonanie odpowiednich Kolejną cechą Protela DXP, o niebagatel-
interfejs ODBC systemu Windows lub zmian w projekcie. nym znaczeniu dla wi�kszych biur projek-
wbudowany interfejs do obsługi baz MS towych, jest mołliwośĘ wsp�łpracy z sys-
Access i MS SQL Server. Oparcie na Definiowanie reguł temem zarządzania wersjami. Systemy ta-
standardzie ODBC daje w praktyce moł- projektowych PCB na kie pozwalają na synchronizacj� pracy kil-
liwośĘ sprz�gni�cia z dowolną bazą da- schemacie kuosobowego zespołu nad jednym projek-
nych. Protel DXP pozwala na definiowanie, tem, ułatwiając utrzymanie sp�jności pro-
Zestawiając połączenie, w pierwszej ko- juł na poziomie schematu, reguł projekto- jektu i dost�pnośĘ najbardziej aktualnych
lejności wybieramy baz� danych, nast�pnie wych PCB, kt�re określają szczeg�łowe pa- wersji dokument�w dla wszystkich człon-
wskazujemy pola tabeli, kt�re b�dą odwzo- rametry obwodu drukowanego, jak np. sze- k�w zespołu. Protel DXP posiada interfejs
rowane w postaci parametr�w projektowych rokośĘ ściełki lub wielkośĘ odst�pu po- kompatybilny ze standardem Visual Sour-
oraz określamy spos�b aktualizowania mi�dzy elementami na płycie. ceSafe. Dost�p do wszystkich funkcji sys-
zmian. Wszystkie ustawienia mołemy Reguły te dodajemy na schemacie w po- temu zarządzania wersjami odbywa si�
określiĘ za pomocą narz�dzia Database staci parametr�w, wykorzystując przycisk wprost ze środowiska DXP.
Link (rys. 3). Add as Rule. Zasi�g działania reguły jest
uzalełniony od miejsca na schemacie, Synchronizacja projektu
Zarządzanie aktualizacją w kt�rym umieścimy określający ją para- Jednym z zasadniczych wyzwa� stoją-
element�w metr. Przykładowo, reguła zdefiniowana cych podczas projektowania PCB jest
Istotny problem z zakresu zarządzania dla elementu na schemacie b�dzie si� od- utrzymanie zgodności pomi�dzy schema-
elementami stanowi kontrola propagowania nosiĘ do jego odpowiednika na PCB, re- tem i PCB. W czasie pracy wprowadzamy
zmian wprowadzonych w elementach bib- guła określona dla połączenia na PCB ma ciągłe zmiany - na schematach, na PCB
lub r�wnocześnie w kilku miejscach -
i zmiany te muszą byĘ przenoszone do in-
nych dokument�w projektowych. Tradycyj-
nVisage vs Protel DXP
nie (m.in. w Protelu 99SE) jest to robione
nVisage DXP to nowy program firmy Altium, przeznaczony dla projektantów elektroników.
za pomocą r�łnego rodzaju plik�w, na
Wykorzystuje on S
rodowisko DXP - to samo, co Protel DXP. nVisage jest kompatybilny
przykład za pomocą listy połącze� (netlist)
z programem Protel DXP  projekty stworzone w nVisage mogą być otwierane i przetwa- lub pliku ECO. Inaczej jest w środowisku
rzane w Protelu. nVisage jest okreS
lany mianem , DXP, gdzie synchronizacja jest wykonywa-
na bezpośrednio pomi�dzy schematem
ponieważ integruje kilka różnych narzędzi potrzebnych do tworzenia i analizy projektów na
wiele sposobów, zarówno pod kątem ich implementacji na płycie PCB, jak i w dowolnym
układzie FPGA. CałoS
ć jest doskonale zintegrowana za sprawą S
rodowiska Design Explorer
(DXP). nVisage zawiera m.in. edytor schematów, wspomagający tworzenie projektów
hierarchicznych i wielokanałowych, za pomocą którego możemy budować projekty prze-
znaczone zarówno do implementacji w układach programowalnych FPGA, jak i na płycie
drukowanej, np. z wykorzystaniem edytora PCB programu Protel. Wbudowany kompilator
kodu VHDL pozwala na projektowanie układów logicznych w języku VHDL, lub używając
obu technik jednoczeS
nie  schematów i kodu VHDL. nVisage oferuje również kilka narzędzi
do analizy i weryfikacji, m.in. analogowo-cyfrowy symulator obwodów klasy Spice 3f5/
XSpice, symulator VHDL oraz moduł , za pomocą którego możemy przepro- Rys. 6. W tym oknie dialogowym jest
pokazywany stan wzajemnych powiązań
wadzić przybliżoną analizę sygnałową obwodu na podstawie schematu.
elementów
Elektronika Praktyczna 6/2003
64
P R O G R A M Y
unikalnego ID, są pokazane w cz�ści Mat-
ched Components po prawej stronie ok-
na, zaś elementy, kt�re nie są dopasowa-
ne przez unikalny ID, są pokazane
w dw�ch polach po lewej stronie. Posłu-
gując si� kontrolkami u dołu okna dialo-
gowego, mołemy szybko dopasowaĘ ele-
menty według określonych kryteri�w, ta-
kich jak oznaczenie, komentarz czy foot-
print. Mołemy r�wnieł wybraĘ z listy
niedopasowane elementy schematu i PCB
i powiązaĘ je r�cznie.
Rys. 7. Widok okna dialogowego Engi- Wspomnieliśmy wcześniej, łe podczas
neering Change Order synchronizacji program bazuje na powią-
zaniach element�w za pomocą unikal-
Rys. 10. Widok okna dialogowego
nych ID lub oznacze�, ale nie na pod-
Variant Management, w którym są
stawie innych parametr�w jak np. footp-
rint czy komentarz. Najlepiej jest dopa-
sowywaĘ elementy, uływając unikalnych nia i rozwiązywania r�łnic przebiega
ID, poniewał pozwala to na wi�kszą w kilku etapach:
swobod� przy zmianie oznacze� na sche- - Por�wnanie widok�w projektu: typowo
macie lub PCB, bez obawy o utrat� syn- jest to schemat i PCB. Proces por�wny-
chronizacji po renumeracji element�w. wania uruchamiamy, wybierając Update
Program automatycznie generuje unikal- z menu Design lub wybierając Show Dif-
ne identyfikatory podczas rozmieszczania ferences z menu Project.
element�w na PCB. KoniecznośĘ r�czne- - Generowanie listy r�łnic: jeśli wybraliś-
go powiązania wyst�puje rzadko, w nie- my polecenie Update, to Protel DXP
Rys. 8. W tym oknie jest wyświetlana
lista rozbieżności wygenerowana w efek- typowych sytuacjach, kiedy np. r�cznie wie, w kt�rą stron� chcemy przenieśĘ
umieścimy jakiś element wprost z biblio- zmiany, wi�c okno dialogowe Differen-
teki na PCB. Wtedy powiązania musimy ces si� nie pojawia. Jeśli wybraliśmy
i PCB. Synchronizacja w DXP jest r�wnieł utworzyĘ r�cznie, posługując si� opisa- Show Differences, to wszystkie r�łnice
dwukierunkowa, to znaczy, łe zmiany mo- nym wcześniej narz�dziem Component pokazują si� w okienku Differences.
gą byĘ przenoszone w obu kierunkach Linking. - Ustawienie kierunku zmian: mołemy
podczas jednego procesu synchronizacji. Synchronizacj� projektu, czyli przeno- ustaliĘ kierunek przenoszenia zmian np.
U podstaw synchronizacji projektu szenie zmian pomi�dzy schematem i PCB ze schematu do PCB lub odwrotnie,
w programach nVisage i Protel DXP leły uruchamiamy za pomocą funkcji Update identyczny dla wszystkich wykrytych
pot�łny mechanizm por�wnujący, tzw. z menu Design. W wyniku tego pojawia si� r�łnic lub dla kałdej indywidualnie.
comparison engine. Mechanizm ten jest okno dialogowe Engineering Change Order - Generowanie listy r�łnic: po ustawieniu
wykorzystywana do por�wnywania doku- widoczne na rys. 7, w kt�rym są pokazy- kierunku zmian, generujemy tzw. ECO -
ment�w �r�dłowych (schemat�w) projektu wane wszystkie zmiany, jakie muszą byĘ jest to lista czynności, kt�re zostaną wy-
z PCB. Mechanizm por�wnujący dokonuje wprowadzone w dokumentach docelowych, konane, aby usunąĘ r�łnice.
kompletnego por�wnania wszystkich istot- aby je zsynchronizowaĘ. - Zastosowanie zmian: uruchamiamy ECO,
nych aspekt�w kałdego projektu, włącza- Nie wszystkie r�łnice mogą byĘ automa- aby wprowadziĘ wszystkie zmiany.
jąc w to dane element�w, takie jak ozna- tycznie skorygowane - przykładowo zmia- Okno pokazane na rys. 8 pokazuje przy-
czenie, wartośĘ, model PCB i związane ny połącze� nie mogą zostaĘ przeniesione kładową list� rozbiełności wygenerowaną
z nimi parametry, jak r�wnieł informacje wstecz z PCB do schematu. W takim przy- w efekcie uruchomienia mechanizmu po-
o połączeniach, włączając w to nazwy sie- padku pojawia si� szczeg�łowa informacja r�wnującego z poziomu menu Pro-
ci i ich w�zły. o liczbie i przyczynach niemołliwości ject>Show Differences.
Kluczem do synchronizacji pomi�dzy przeniesienia pewnych zmian.
schematem i PCB jest powiązanie kałde- Wspomnieliśmy wcześniej, łe podstawą Warianty złołeniowe
go elementu na schemacie z odpowiada- synchronizacji jest zaimplementowany nVisage i Protel DXP obsługują warian-
jącym mu elementem na PCB. W progra- w programie rozbudowany mechanizm po- ty złołeniowe. Tworzymy je, kiedy chce-
mie Protel DXP mołe to byĘ zrobione na r�wnujący, kt�ry w og�lnym przypadku my zaprojektowaĘ jeden obw�d PCB, ale
dwa sposoby - poprzez oznaczenie ele- mołe słułyĘ do por�wnywania dowolnych obsadzony elementami w r�łnych konfigu-
mentu lub unikalny identyfikator. Stan dokument�w projektu np. PCB z listą po- racjach - kałda konfiguracja to jeden wa-
powiąza� element�w mołemy sprawdziĘ, łącze�, dw�ch list połącze� pomi�dzy so- riant złołeniowy.
wybierając polecenie Component Links bą, arkusza schematu lub całego projektu Warianty definiujemy po uprzednim za-
z menu Project w edytorze PCB. W oknie z innym arkuszem schematu lub projektem projektowaniu kompletnej płyty PCB. Po
dialogowym widocznym na rys. 6 jest wi- itp. wybraniu z menu Project>Variants, poja-
doczny stan powiąza� element�w. Ele- Warto przyjrzeĘ si� bliłej, jak pracuje wia si� okno dialogowe Variant Manage-
menty, kt�re są powiązane za pomocą mechanizm por�wnujący. Proces wykrywa- ment (rys. 10), kt�re pokazuje zestaw ele-
ment�w wyst�pujących w całym projekcie.
Mołemy usunąĘ wybrane elementy z dane-
a) b)
go wariantu, ustawiając opcją Not Fitted
w odpowiednim miejscu tabeli widocznej
na rys. 10. Dla kałdego wariantu mołemy
wygenerowaĘ właściwe dla niego zestawie-
nia element�w, pliki sterujące do maszy-
ny montującej elementy oraz rysunki mon-
tałowe.
Grzegorz Witek, Evatronix
Dodatkowe informacje
Dodatkowe informacje można uzyskać w firmie
Rys. 9. Przykładowe dwa warianty tej samej płyty drukowanej: pozbawiona części
Evatronix, www.evatronix.com.pl.
Elektronika Praktyczna 6/2003
65