1 Komputerowe wspomaganie projektowania systemów elektronicznych dr inż. Piotr Pietrzak Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechniki Łódzkiej [email protected]pok. 54, tel. 631 26 20 www.dmcs.p.lodz.pl Projekt schematu ideowego (1) Realizacja schematu ideowego polega na „przetłumaczeniu” poszczególnych elemetów schematu blokowego na „język elektroniki”, czego wynikiem jest schemat połączeń różnego typu elementów podzespołów elektronicznych oraz elektryczno-mechanicznych. Niekiedy, wygodnie jest przedstawić schemat każdego bloku funkcjonalnego na osobnej karcie. Opracowanie schematu ideowego wymaga przyjęcia pewnych rozwiązań układowych. Oprócz wyboru elementów aktywnych (diod, tranzystorów, układów scalonych) i konfiguracji ich pracy, konieczne jest wyznaczenie parametrów pozostałych elementów układu. Projekt schematu ideowego (2) W celu określenia optymalnych wartości podzespołów i ich właściwości (moc, tolerancja, grupa, itp.) wskazane jest przeprowadzenie stosownych obliczeń lub/i komputerowej symulacji działania poszczególnych części układu lub jego całości. Testowanie laboratoryjne lub/i symulacje komputerowe mogą być przeprowadzone jedynie dla części układu elektronicznego konstruowanych po raz pierwszy, o ile istnieje pewność, że na ich działanie nie ma wpływu pozostała część układu . Podczas projektowania układu należy traktować go jako całość, a nie skupiać się na pojedynczych elementach. Kierunek przepływu sygnałów „głównych” na schemacie powinien przebiegać od strony lewej do prawej oraz z góry na dół. Elementy powinny być rozmieszczone w sposób umożliwiający identyfikację poszczególnych bloków funkcjonalnych układu. Elementy umieszczone na schemacie muszą posiadać unikalne oznaczenia, rozpoczynające się od liter określających ich typ. Projekt schematu ideowego (3) Typy obudów elementów muszą zostać wybrane na etapie projektowania schematu. Należy pamiętać, że typ obudowy zależy nie tylko od oznaczenia danego elementu, ale także od jego dodatkowych parametrów i właściwości. Projekt schematu ideowego (4) Na schemacie można umieścić dodatkowo oznaczenia połączeń (etykiety), linie podziału na bloki funkcjonalne, opis tekstowy funkcji złącz, przełączników i wskaźników, a nawet pola tekstowe zawierające ważne informacje dotyczące układu. Wszystkie te dane ułatwiają zrozumienie zasady działania układu oraz jego późniejszą realizację. Warto rozważyć możliwość umieszczenia dodatkowych elementów lub zastosowania rozwiązań, które zwiększą uniwersalność projektu w zakresie jego późniejszej realizacji, zabezpieczą przed następstwem przyjęcia błędnych założeń lub konieczności wprowadzenia zmian układowych (np. konfiguracji pracy układu), a także ułatwią uruchamianie prototypu. W przypadku mikrokontrolerów lub układów logiki programowalnej, właściwe przypisanie funkcji poszczególnym wyprowadzeniom (oprócz portów pełniących określone funkcje) może znacznie ułatwić późniejsze prowadzenie ścieżek na płytce drukowanej (kosztem ew. zmiany kodu). Design Explorer programu Altium Designer Panele Menu systemu Zakładki dokumentów Przycisk dokowania paneli Narzędzia Pasek nawigacji Przyciski sterowania panelami Zakładki paneli Obszar roboczy Współrzędne kursora Pasek Menu
6
Embed
Komputerowe wspomaganie projektowania systemów …neo.dmcs.p.lodz.pl/kwpse/KWPSE2.pdf · 2012-12-03 · File: E:\Projekty\..\Previous Backup of schemat.SchDrawn By: SDC_O00 33 SDC_O01
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
Komputerowe wspomaganie
projektowania systemów
elektronicznych
dr inż. Piotr Pietrzak
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych
• Dyrektywy (klasy połączeń – włączenie opcji tworzenia klas)
• Błędy kompilacji – konfiguracja i korekta
• Wybrane opcje projektu
• Spis elementów
• Modele podzespołów i symulacja Xspice (obiekty symulacyjne)
• Badanie integralności sygnałów
Modelowanie i symulacje – DLACZEGO?
• Oszczędności finansowe
– Błędy powstałe i nie wykryte w czasie projektowania, a ujawnione
dopiero w procesie produkcji znacząco zwiększają koszty
– Analiza Monte Carlo umożliwia zwiększenie uzysku produkcji
• Oszczędności czasowe i materiałowe
– Badany jest układ wirtualny
– Możliwość zbadania wpływu różnych krytycznych czynników na
warunki pracy układu
– Analiza Worst Case
• Skrócenie czasu „Projekt ⇒⇒⇒⇒ Rynek”
Filtr dolnoprzepustowy
OUT1
IN-2
IN+3 V
+
8
V-
4
OPA2277
OP2A
VSSVSINVin
VSRC5
V2
VSRC5
V1
VCC VSS
100n
C1
100pC4
2.2n
C5100KR1
OUT1
IN-2
IN+3 V
+
8
V-
4
OPA2277
OP1A
VCC
VSS
220pC2
680p
C3
200K
R3
24.3K
R2 17.4K
R4
191K
R5
10megRout
OUT
IN
Symulacja układu – przykład Sprawdzanie poprawności elektrycznej schematu
W system Altium Designer wbudowane jest narzędzie umożliwiające sprawdzenie poprawności schematu zgodnie z regułami określonymi w zakładkach Error Reporting orazConnection Matrix w oknie Project Options
Error Reporting – określenie reguł dla testu poprawności magistral, komponentów, ograniczeń, dokumentów, połączeń i parametrów w czasie kompilacji
Connection Matrix – określenie reguł dla testu poprawności wykonania połączeń elektrycznych na schemacie pomiędzy wyprowadzeniami komponentów, portami i wejściami arkuszy