Московский государственный открытый университет им. В.С. Черномырдина
Опубликован: 13.03.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 1226 / 281 | Оценка: 3.96 / 3.70 | Длительность: 15:45:00
Специальности: Разработчик аппаратуры
Лекция 14:

Информационные технологии радиоэлектронной САПР

< Лекция 13 || Лекция 14: 12 || Лекция 15 >
Аннотация: Показаны направления информационных технологий в проектировании радиоэлектронных средств. Эти пути обеспечивают решение задач схемотехнического проектирования, конструирования и электродинамического моделирования. Рассматриваются пакеты программ, используемых для решения указанных задач
Ключевые слова: схемотехническое проектирование, электродинамическое моделирование, lab, micro, schematic, PLD, CPLD, SYN, STM-1, probing, диод, операционный усилитель, PCB, FPGA, design centering, Графический редактор, CAD, передача данных, SPICE, spectrum, вывод, печать, моделирование, CIS, процессор, Windows, ОЗУ, фирма, personal, system, САПР, computer, проектная процедура, HDL, hardware design, language, язык программирования, логическое проектирование, VHDL-T, verilog, EDIF, interchange format, CIFS, caltech, Intermediate, format, тестовый набор, управляемые данные, математическое обеспечение, RTL, Register, transfer, level, логический, маршрут проектирования, иерархический уровень, языки проектирования, Data, path, управляющие, FSM, finite, State, операции, scheduling, конвейеризация, управляющий блок, функциональная схема, gate, алгоритм функционирования, базовая технология, Размещение, класс, ASIC, complex, programmable, logic, device, field, array, программатор, fuse, программное обеспечение, память, шина

14.1. Направления и состав информационных технологий радиоэлектронной САПР

В проектировании электронных средств выделяют три направления информационных технологий, обеспечивающих, соответственно, решение задач схемотехнического проектирования, конструирования и электродинамического моделирования [109].

В настоящее время для решения задач схемотехнического проектирования электронных средств применяется большое число пакетов программ [25]. Широкое распространение на платформе персонального компьютера находит система Design Lab, разработанная корпорацией Micro Sim. Основу системы составляют следующие программные модули:

  • графический редактор принципиальных схем — Schematics, он же является управляющей оболочкой системы;
  • моделирование аналого-цифровых устройств Pspice A/D;
  • синтез цифровых устройств на базе интегральных схем (ИС) с программируемой логикой PLD/CPLD PL Syn;
  • редактор входных сигналов (аналоговых и цифровых) Stm Ed;
  • графическое отображение, обработка и документирование результатов моделирования Probe;
  • идентификация параметров математических моделей диодов, биполярных, полевых и мощных МОП — транзисторов, биполярных статически индуцированных транзисторов, операционных усилителей, компараторов напряжения, регуляторов и стабилизаторов напряжения и магнитных сердечников по паспортным данным PARTS;
  • графический редактор многослойных печатных плат и программа автотрассировки SPECCTRA фирмы Cadence PCB и Auto router;
  • интерфейс с программой ХАСТ Step 6.0, предназначенной для проектирования электрически перепрограммируемых логических интегральных схем (ПЛИС) фирмы Xilinx (поддерживаются FPGA серий ХС2000, ХС3000, ХС4000, ХС5200 и X-BLOX, поставляется только в составе Design Lab) Micro Sim FPGA.

Системы Design Lab Design Center имеют графический редактор печатных плат, воспринимающий информацию о соединениях в формате P-CAD. Компоненты принципиальных схем в автоматическом или ручном режиме размещаются на сторонах печатной платы, затем возможна трассировка многослойных соединений, создание командных файлов для изготовления фотошаблонов и для сверлильных станков с ЧПУ. Предусмотрена передача данных в систему AutoCAD для выпуска конструкторской документации.

Широкое распространение в схемотехническом проектировании получили следующие системы:

  • Система ЮАР (фирма Intusofi), которая отличается возможностью работы с измерительными устройствами.
  • Система Super-Compact и Micro ware Harmonica (фирма Compact Software), в которой предусмотрено моделирование СВЧ-устройств.
  • Системы Serenade, Super-Spice, Microware Success, Microware Explorer (фирма Ansoft), обеспечивающие моделирование и оптимизацию СВЧ и оптоэлектронных устройств, в том числе во временной области, систем радиофонии, электромагнитных полей и др. Имеются версии систем, ориентированные на Windows 95 (NT).
  • Системы Micro CAP, Micro LOG (фирмы Spectrum Software), предназначенные для анализа и моделирования аналоговых и аналого-цифровых устройств (расчет переходных процессов, частотных характеристик, спектральный анализ и др.), а также цифровых устройств на логической основе.
  • Система Or CAD фирмы Or CAD System Corp, позволяющая решать задачи схемотехнического и конструкторского проектирования. Следует заметить, что в 1998 г. корпорации Or CAD и Micro Sim объединились — это облегчает интеграцию программных продуктов Or CAD и Design Lab.

Система обеспечивает ввод и вывод на печать принципиальных схем, трассировку печатных плат, создание спецификаций, разведение проводников, шин, моделирование цифровых устройств, проектирование ПЛИС и др. Библиотека систем содержит более 2700 изображений компонентов РЭС.

Система состоит из программных модулей:

  • Or CAD Capture — графический редактор схем;
  • Or CAD Capture CIS (Component Information System) — графический редактор схем со средствами ведения баз данных компонентов, при этом через Internet возможен доступ к каталогу компонентов (более 200 000 наименований);
  • Or CAD Pspice Optimizer — параметрическая оптимизация и др.

Версия Or CAD 9.2 функционирует на ПК (процессор Pentium, ОС Windows) с объемом ОЗУ не менее 32 Мб и 250 Мб дискового пространства.

Основным конкурентом системы Or CAD является пакет P-CAD (фирма Personal CAD System), который часто рассматривается как стандарт при выпуске конструкторской и технологической документации [17]. Поэтому списки соединений принципиальных схем, созданных в Or CAD ранних версий, передавались в P-CAD для вывода схем на принтер или плоттер. Пакет имеет открытую архитектуру, он позволяет проектировать печатные платы, имеющие до 500 элементов и 2000 связей.

Широкое применение находит также пакет AutoCAD (фирма AutoDesk), который представляет собой систему автоматизированной разработки чертежей, рисунков, схем в интерактивном режиме [106]. Важным достоинством пакета является возможность работы с трехмерной графикой, позволяющей строить реальные объекты (детали, дома, станки, одежду и др.), наблюдать их в различных ракурсах.

Рынок программных продуктов содержит большое число пакетов для решения разных задач моделирования. При разработке РЭС широкое применение находят следующие пакеты:

  • Система Microware Office (фирма AWR) обеспечивает решение задач моделирования при проектировании высокочастотных интегральных и монолитных СВЧ-микросхем, антенн, СВЧ согласующих цепей и фильтров, усилителей, смесителей и др. Модули пакета написаны на языке C++ и позволяют интегрировать в себя новые методы моделирования.
  • Система Genesys (фирма EAGLEWARE) обеспечивает высокоскоростное моделирование радиочастотных цепей и других элементов, по описанию моделирующего устройства позволяет синтезировать его топологию и представлять трехмерную анимационную картину распределения токов по проводникам. Пользовательский интерфейс системы полностью совпадает со стандартным интерфейсом ПО фирмы Microsoft.

К настоящему времени различными фирмами создано большое число программ автоматизированного проектирования в электронике (САПР-Э, или ECAD — Electronic Computer Aided Desing) ECAD, различающихся типами выполняемых проектных процедур и ориентацией на те или иные разновидности радиоэлектронных изделий [80]. Динамичное развитие радиоэлектроники предъявляет все более жесткие требования к САПР по эффективности и разносторонности выполняемых функций. В результате процесс обновления состава программного обеспечения в САПР происходит весьма динамично.

< Лекция 13 || Лекция 14: 12 || Лекция 15 >
Лев Серебренников
Лев Серебренников
Россия, Москва
Олег Корсак
Олег Корсак
Латвия, Рига