главная продукция написать письмо контакты

Конверсия данных при переходе с P-CAD 200x на Altium Designer

Компания Altium (Австралия) - ведущий мировой производитель программного обеспечения для проектирования электронных устройств на базе печатных плат (Altium Designer, P-CAD, NanoBoard).  Altium Designer - это программа, которая является продолжением и развитием широко распространенных в России P-CAD и Protel. Предлагаемая статься посвящена техническим аспектам перехода с P-CAD на Altium Designer.

При отказе от использования P-CAD в пользу проектирования в среде Altium Designer необходимо обеспечить по возможности безболезненный переход от одного формата данных к другому, с тем чтобы можно было поддерживать и развивать ранее выполненные проекты. Altium Designer предоставляет средство такой конверсии – Import Wizard (Мастер импорта).

Конвертироваться могут документы проектов P-CAD (листы электрических схем и документы печатной платы) и библиотеки компонентов. Документы проектов конвертируются из исходного двоичного формата P-CAD Binary. Библиотеки, подлежащие конверсии, должны быть предварительно преобразованы в P-CAD 200x в среде менеджера библиотек Library Executive в текстовый формат P-CAD ASCII.

Конверсия структуры данных P-CAD 200x в формат Altium Designer запускается командой File/Import Wizard, по которой открывается первая страница Мастера импорта. Переход со страницы на страницу Мастера управляется кнопками Next/Back. На второй странице Мастера (рис. 1, на переднем плане) следует выбрать исходный формат данных.

Конверсия структуры данных P-CAD 200x в формат Altium Designer

Применительно к нашему случаю выбираем формат исходных данных P-CAD Design and Libraries Files и с помощью кнопки Next переходим к следующим шагам, на которых предоставляется возможность выбора файлов проекта и/или библиотек для импорта.

Список проектных документов и библиотечных файлов составляется по щелчкам на кнопке Add, открывающей стандартную процедуру поиска файлов. Пути к каждому найденному файлу помещаются в поле P-CAD Design Files или P-CAD Library Files в главном поле окна (рис. 2).

Поле P-CAD Design Files или P-CAD Library Files

На следующем, промежуточном, шаге в окне Мастера отображается ход анализа исходной информации, подлежащей конверсии.

На пятой странице мастера Import Wizard определяется формат имени топологического посадочного места (ТПМ) библиотечных компонентов (Footprint) при конверсии (рис. 3).

Формат имени топологического посадочного места при конверсии данных из P-CAD

В отличие от системы P-CAD, в которой описания контактов компонента и связи электрических контактов с контактными площадками посадочного места, а также признаки эквивалентности контактов и логических секций сосредоточены в структуре, объединяющей схемный
символ (Symbol) с посадочным местом (Pattern) в интегрированный библиотечный компонент, при конверсии в формат Altium Designer все эти данные разводятся в двух направлениях:

  • данные, относящиеся к схемному символу, передаются в структуру элемента библиотеки схемного редактора AdvSCH;
  • графика посадочного места и описания контактных площадок передаются в структуру элемента библиотеки графического редактора печатной платы AdvPCB.

Чтобы исполнитель отчетливо представил себе особенности конверсии, в верхнем поле диалогового окна выводится обширное нформационное сообщение, разъясняющее особенности образования имен посадочных мест. Структура данных P-CAD отличается от структуры данных Altium Designer. В Altium Designer ТПМ-компонента (Footprint) не может иметь несколько альтернативных графических изображений. Контактная площадка (КП) в Altium Designer должна иметь единственное обозначение, в отличие от P-CAD, где обозначения контактов Pin Designator могут отличаться от обозначений КП Pad Number в посадочном месте.

Вследствие этих различий имена контактных площадок PCB-компонентов могут приобретать различные формы, вид которых определяется в диалоге. По умолчанию имя ТПМ состоит из трех полей, в которых отображается имя ТПМ, назначенное в P-CAD (Pattern Name), имя библиотечного компонента (Component Name) и имя (Pattern Graphics) основной (Primary) или альтернативной графики ТПМ. В каждом из полей эти имена могут быть изменены выбором из раскрывающегося списка, либо поле может быть оставлено пустым при выборе варианта None. Может также быть выбранразделитель полей в имени посадочного места в Altium Designer – точка, дефис или скобки. Эта форма может также быть оптимизирована. Формат имени ТПМ оптимизируется к виду _ (<имя ТПМ>_<имя графики ТПМ>, прим. авт.), если обозначение выводов компонента Pin Designator в библиотеке P-CAD то же, что и обозначение контактных площадок Pad Number. Далее этот формат оптимизируется к виду , если ТПМ имеет единственную графику. Для лучшей совместимости следует конвертировать проекты и библиотеки P-CAD, используя единую настройку формата имен.

Ниже этого сообщения располагается строка с полями настройки формата имени ТПМ и примеры оптимизированного и, если таковое окажется в проекте, неоптимизированного имени ТПМ.

Если имена контактов компонента Pin Designator и контактов на посадочном месте (Pattern) Pad Number не совпадают, оптимизация имени посадочного места при конверсии библиотечных компонентов из P-CAD в Altium Designer не выполняется, как это показано на рис. 3 для электрического соединителя СНП34-69, у которого обозначения контактов Pin Des в таблице Pins View библиотеки P-CAD выполнены как в цоколевке соединителя – А1…A23, B1…B23, C1…С23, а контактные площадки ТПМ (Pad #) пронумерованы подряд – 1…69.

На следующем шаге программа предлагает ознакомиться с форматом имени компонента схемной библиотеки Altium Designer (рис. 4).

Формат имени компонента схемной библиотеки Altium Designer

В верхнем поле окна выводится информационное сообщение о различиях концепции схемного символа P-CAD и компонента схемной библиотеки Altium Designer. Такие данные, как графика схемного символа, атрибуты, логические секции, имена и типы контактов, связь контактов символа и контактных площадок ТПМ библиотечных компонентов P-CAD становятся принадлежностью компонента схемной библиотеки Altium Designer. Каждый компонент P-CAD импортируется как компонент схемной библиотеки Altium Designer под именем, совпадающим с именем компонента библиотеки P-CAD. Что касается кодов эквивалентности выводов и секций, они назначаются компонентам непосредственно в схемном документе проекта Altium Designer.

В нижележащем поле приводятся примеры оптимизированного и неоптимизированного имени схемного компонента. Не оптимизируются имена многосекционных компонентов.

Последующий шаг устанавливает соответствие слоев графического редактора печатной платы P-CAD PCB и слоев редактора печатной платы AdvPCB Altium Designer. Настройка выполняется как для документов печатной платы, так и для библиотек посадочных мест Altium Designer.

На следующих двух шагах в окне Мастера (рис. 5) отображается структура конвертированных данных. Для каждого из проектных документов P-CAD – листа электрической схемы и документа печатной платы – Altium Designer образует отдельный PCB-проект. В дереве структуры каждого из проектов отображается имя исходного документа и имена конвертированных документов.

Для каждого документа P-CAD Altium Designer образует отдельный PCB-проект

Библиотека P-CAD конвертируется в структуру библиотечного пакета Altium Designer (в нашем примере – S_K1533.LIBPKG): исходный документ делится на два библиотечных файла – файл схемной библиотеки S_K1533.SCHLIB и файл библиотеки ТПМ S_K1533.PCBLIB. Одновременно с этим файлы конвертированного библиотечного пакета компилируются в интегрированную библиотеку S_K1533.INTLIB. Все эти файлы сохраняются в подкаталоге .../Imported S_K1533.LIA/ исходного библиотечного каталога.

На заключительном шаге в окне Мастера отображается ход конверсии. Вмешательство оператора в этот процесс невозможно: все кнопки управления заблокированы. С помощью кнопки Finish завершаем преобразование.

Импортированные документы отображаются в виде
структуры проектов в панели Projects и по обычным правилам вызываются для редактирования в главном графическом окне программы.

Проекты P-CAD, выполненные в метрической системе единиц измерения, передаются в Altium Designer в “имперской” (дюймовой) системе, хотя реальные миллиметровые размеры элементов проекта сохраняются и могут быть восстановлены при активизации функции настройки Document Options в схемном редакторе и Board Options в редакторе печатной платы.

Конвертированный схемный документ сохраняет графическое изображение, сформированное в P-CAD, включая бланк-форматку со всеми записями в основной надписи. При этом не все реквизиты исходного документа P-CAD передаются в состав параметров нового схемного документа. Передаются только те реквизиты, имена которых, установленные в документе P-CAD, совпадают с именами параметров,  установленных в исходной настройке Altium Designer. Все остальные текстовые записи, как и линии графления форматки, недоступны для
редактирования в схемном редакторе Altium Designer.

В конвертированном схемном документе (рис. 6) все цепи обозначаются метками Net Label, в том числе и цепи, обозначенные в исходном документе P-CAD метками Port. При этом к цепям, не обозначенным в исходном документе P-CAD пользовательскими именами, присоединяются метки Net Label с именами вида NET000nn, присвоенными в исходном документе по умолчанию.

Конвертированный схемный документ

Линии групповой связи схемного документа P-CAD конвертируются в Altium Designer как графические. Это неудивительно: в P-CAD не существует такого объекта, как логическая линия групповой связи. При этом относительно самой линии, объединяющей индивидуальные линии в групповую, выводится предупреждение Unconnected Line – несоединенная линия.

При компиляции конвертированной схемы иногда обнаруживаются ошибки, невидимые на экране: в панель Messages выводятся сообщения о таких ошибках, как разрывы цепей, “плавающие” (оторванные от цепи) метки цепей, “плавающие” (неподключенные) контакты компонентов, к которым на экране нормально подходят линии электрической связи. Все эти ошибки отображаются также в структуре схемного документа, представленной в панели Navigator. При попытке построить по такой схеме печатную плату эти ошибки приводят к потере некоторых связей.

Остановимся на особенностях конверсии многолистовых схем.

Концепции многолистового схемного документа в P-CAD и Altium Designer существенно различаются.

Многолистовой схемный документ P-CAD представляет собой единый файл, содержащий несколько фрагментов большой схемы,  электрическая связность которых определяется наличием глобальных цепей, помеченных метками Port. Такой документ легко приводится в соответствие с требованиями ЕСКД, размещается на листах стандартного формата с основной надписью по ГОСТ 2.104–2006, и при его нормоконтроле не возникает осложнений.

При конверсии многолистового схемного документа P-CAD каждый лист исходного документа преобразуется в отдельный схемный документ Altium Designer. При этом имя исходного файла P-CAD теряется, а новым схемным документам присваиваются имена листов Sheet1.SCHDOC, Sheet2.SCHDOC и т.д. Кроме того, для каждого из этих листов генерируются иерархические схемные символы, и из них автоматически составляется схемный документ верхнего уровня, называемый верхним листом проекта (Project Top Sheet) с именем First_Sheet.SCHDOC. Вся эта иерархия объединяется в структуру схемных документов проекта. Как уже отмечалось, глобальные цепи
исходного документа, переходящие с листа на лист и обозначенные в P-CAD метками Port, в Altium Designer обозначаются метками Net Label. Эти метки при генерации иерархического схемного символа не преобразуются в соединители листов Sheet Entry, в результате чего
схемные символы в верхнем листе проекта остаются без обозначений их связей. Несмотря на это, после компиляции проекта эта многолистовая структура может быть реализована на печатной плате.

Конвертированный документ печатной платы сохраняет геометрическую форму и размеры платы только в том случае, если в исходном документе контур платы был выполнен в отдельном несигнальном слое и передан при конверсии в один из механических слоев Altium Designer. В противном случае контуром платы (Board Shape) оказывается область, очерченная в документе P-CAD в слое Board.

Геометрические размеры элементов печатного проводящего рисунка, контактных площадок, шелкографии передаются в конвертированный документ без искажений.

Что касается атрибутов элементов проекта P-CAD, то не все настройки корректно передаются в правила проекта Altium Designer. Так,  например, при том что значения физической ширины печатных проводников, установленные в P-CAD как атрибуты классов цепей, передаются в графический PCB-образ верно, в правила Altium Designer эти значения не попадают.

Глобальный атрибут Clearance (зазор) разворачивается в Altium Designer в набор правил для каждой из пар объектов печатного рисунка (линия – линия, линия – КП, КП – КП и др. – всего 13 правил), и при этом значение величины зазора, установленное в P-CAD, передается
каждому их этих правил. В то же время значение глобального атрибута Clearance, назначенного классам цепей в P-CAD, передается неверно.

Не передаются параметры защитной маски контактных площадок и переходных отверстий.

Таким образом, для успешного продолжения работы над конвертированным проектом следует внимательно рассмотреть и в необходимых случаях отредактировать правила проектирования.

Для поддержания принятой в Altium Designer структуры проекта конвертированный схемный документ и документ печатной платы следует объединить в единый проект. Структура объединенного проекта отображается в панели Projects.

Далее следует восстановить связи схемных компонентов с компонентами печатной платы. Для этого служит команда Project/Component Links.

При конверсии документа печатной платы также генерируется файл <имя_проекта>.OUTJOB (рис. 7). Этот файл включается в ветвь Settings дерева структуры конвертированного проекта печатной платы и представляет собой оболочку, которая может быть наполнена выходными данными проекта, в точности так же, как формируется пакет выходных данных по команде главного меню File/New/Output Job File.

Конверсии документа печатной платы из P-CAD в Altium Designer

Наполнение оболочки производится по командам контекстных меню, активизируемых щелчком правой кнопки мыши в строках левого поля, например Fabrication Outputs/Add New Fabrication Output. Указывая курсором команды контекстного меню, составляем список массивов выходных данных, подлежащих экспорту.

По двойному щелчку левой кнопки мыши в строках колонки Output Description активизируется диалог настройки соответствующей функции экспорта результатов проекта.

В правом поле оболочки *.OUTJOB располагаются пиктограммы, обозначающие среду, в которую выводятся экспортируемые данные:

  • Print To Micosoft XPS Document Writer – печатать на принтере;
  • Publish To PDF – публиковать в PDF-формате Adobe Acrobat;
  • Publish To WEB – публиковать в формате Internet Explorer;
  • Generate Files – генерировать файлы. Эта функция используется при формировании управляющих файлов для сверловки (NC Drill), фотоплоттера (Gerber Files), при экспорте в формате ODB++;
  • Add New Output Medium – добавить новую среду экспорта.

Так, например, при выборе в контекстном меню команды формирования управляющих файлов для фотоплоттера и активизации функции Generate Files генерируются файлы послойных фотошаблонов. Эти файлы включаются в ветвь Generated/CAMtastic Documents дерева логической структуры активного проекта, отображаются в панели Projects, визуализуются и могут редактироваться в среде программного модуля CAMtastic в главном графическом окне программы (рис. 8).

Программный модуль CAMtastic

В отличие от формирования Gerber-файлов непосредственно в среде Altium Designer при формировании их в оболочке *.OUTJOB возможна визуализация послойных фотошаблонов только по одному, а не всех сразу. Это несколько затрудняет визуальный контроль фотошаблонов на совпадение контактных площадок в слоях печатной платы, наложение надписей и линий шелкографии на контактные площадки, выявление других дефектов.

В заключение следует отметить, что в то время как конверсия библиотек P-CAD в Altium Designer проходит без каких-либо осложнений, для перевода проектов P-CAD в формат Altium Designer потребуется серьезная внимательная работа в части исправления ошибок конверсии и редактирования правил проектирования в среде Altium Designer.

В. Суходольский

"REM" 3, 2010 г.

Эл. версия "REM" 3, 2010 г.

Теги: Altium, Приборостроение,

 

вернуться к списку