OBSAH: 1 Úvod do Altium Designeru... 2 Licence... 4 Typy projektů... 5 Práce s knihovnami... 5 Zdroje informací... 6 2 Tvorba PCB... 7 Založení projektu... 7 Vytvoření schématu... 10 Vytvoření plošného spoje... 16 Dokončení projektu... 25 3 Nástroje... 26 Filter... 26 List a Inspector... 29 List... 29 Inspector... 31 Smart Paste... 34 Storage Manager... 35 Bill of Materials... 36 Output Job... 37 4 knihovny... 40 Systém dodávaných knihoven... 40 Vyhledávání v knihovnách... 42 Vrstvy... 43 Založeni vlastní knihovny... 45 Schematická knihovna SchLib... 45 Vytvoření komponenty... 45 Parametry komponent... 49 Komponenty s více částmi a jejich alternativní zobrazení... 50 Přiřazení modelů komponent... 51 Odkazy na dodavatele komponent... 52 Knihovna pouzder PcbLib... 52 Generátory footprintů... 55 3D modely... 57 Modely pro simulace... 59 Dokončení knihovny... 60 Databázová knihovna DbLib... 61 Závěr... 61 5 Hierarchický návrh... 63 Nastavení projektu... 64 Porty... 66 Objekty Harness... 67 Parametry... 69 Vícekanálový návrh... 69 Device Sheets... 71 Anotace v hierarchickém návrhu... 72 Závěr... 73 6 Úvod do Altium Designeru VI. - návrhová pravidla a DRC... 74 Návrhová pravidla... 75
Filtrační výrazy pravidel... 77 Třídy... 77 Několik pravidel v jedné kategorii priority... 78 Pravidla podle určení... 78 DRC kontrola... 80 DRC symboly... 82 Export a import návrhových pravidel... 84 Závěr... 85 7 Jak pohodlně rozmísťovat komponenty v Altium Designeru?... 87 Zdroje dat... 90
1 Úvod do Altium Designeru Petr Tošovský, 27. Březen 2010 Návrhových systému pro elektroniku existuje velké množství. Altium Designer si vzal za cíl integrovat většinu činností spojených s návrhem elektroniky do jednoho programu a umožnit tak lepší provázanost dat jednotlivých částí návrhu bez nutnosti používat různá uživatelská rozhraní. Díky této vlastnosti a příznivé ceně se v poslední době dostává Altium Designer do pozornosti mnoha elektro-inženýrů. V tomto seriálu článků bych chtěl představit základní postupy práce v tomto návrhovém prostředí. Hledání vhodného návrhového prostředí není jednoduchá úloha. Rozhodujícími parametry bývá mimo efektivity práce a celkových možností systémů také především cena tohoto prostředí a licenční politika. Podobné články obvykle začínají vytvořením jednoduchého projektu. Jelikož je však tento návrhový systém poměrně komplexní, tak si zaslouží před tímto krokem alespoň obecný popis, aby případný zájemce měl informaci o tom, jaké má možnosti. V prvním díle seriálu si proto projdeme filozofii Altium Designeru, možné typy projektů a systém knihoven, které jsou v každém návrhovém systému podle mne tím nejdůležitějším. Altium Designer Altium Designer (AD) je produkt australské společnosti Altium Ltd., který navazuje na předchozí návrhový systém plošných spojů Protel. V současné době se ustálil systém upgradů Altium Designeru v podobě dvou hlavních aktualizací ročně označované jako Summer a Winter release. Minoritní aktualizace jsou vydávány podle potřeby a aktualizace je možné provádět automaticky. Aktuální verze je označována jako Summer 09 release (verze 9.3.1) a veškeré informace uváděné v tomto seriálu se budou tedy týkat této verze. Výčet všech možností tohoto návrhového prostředí by dalece přesahoval prostor vyhrazený pro tento článek. Věřím, že každý zájemce o tento systém je schopný si podle doporučených informačních zdrojů z jedné z následujících kapitol vytvořit přehled o tomto rozsahu možností. AD jako takový lze zařadit mezi profesionální návrhové systémy nejen plošných spojů. Umožňuje i návrh software pro obecné CPU, konfigurace FPGA a CPLD obvodů, obvodové simulace a dovoluje také vytvořit jednoduché GUI k dané aplikaci (spíše pro testování nebo kalibrační účely). Sdružení všech těchto činností odstraňuje nepříjemnou vlastnost ostatních nástrojů, jíž je neustálé exportování a importování dat do různých programových nástrojů, které mají různé uživatelské rozhraní. Díky relativně mladému věku systému a neustálým inovacím odpovídá tento program standardním zvyklostem současného uživatele PC s operačním systémem Windows, což neplatí u všech návrhových systémů. - 2 -
Obr.1.1: Altium Designer s načteným PCB projektem AD je také úzce spojen s vývojovou deskou označovanou jako NanoBoard. Jedná se o vývojovou desku s FPGA (volitelně Xilinx nebo Altera), která obsahuje velké množství standardních periferií (USB, Ethernet, VGA, Audio kodek, Video, GPIO a mnoho dalších). Tyto periferie jsou pro konkrétní model NanoBoardu připraveny ve standardních knihovnách včetně případných ovladačů. Díky tomu je možné velice rychle připravit funkční prototyp algoritmu zpracování reálných signálů ještě před zahájením vlastního vývoje zařízení. Během tréninkových kurzů se začátečníci naučí z této vývojové desky vytvořit například audio přehrávač během několika desítek minut apod. Obr.1.1: NanoBoard NB2 (vlevo) a novější NanoBoard 3000 (vpravo) - 3 -
Licence Licencování produktu je mírně odlišné od zažitých standardů, které používají ostatní výrobci software. Konkrétní znění licencí si jistě každý sám dohledá, pro nás je v tuto chvíli důležité pouze to jakým způsobem se licence používají. Dostupné jsou tři typy licencí: On-demand Licence je uložena na serveru Altium Ltd., k jejímu získání při každém spuštění AD je nutné připojení k internetu. Po přihlášení k Altium účtu jsou automaticky načteny licence, na které má uživatel nárok a může jí aktivovat. Pokud je dostupná posledně použitá licence, tak se automaticky použije. U této licence lze provádět tzv. Roaming, kdy se licence vypůjčí na stanovenou dobu (lze nastavit počet dní) a připojení k internetu není po tuto dobu vyžadováno. Výhodou je sdílení stejné licence mezi více uživateli, kteří nepotřebují pracovat současně. Standalone Běžný způsob, kdy je licence v podobě souboru uloženém v počítači uživatele. Licence je tedy dostupná i bez připojení k internetu, nelze jí však přímo sdílet mezi více uživateli. Private server Licence je uložena na uživatelském licenčním serveru, který se instaluje jako speciální aplikace společnosti Altium Ltd. Tato aplikace umožňuje pokročilý management licencí v rámci lokální sítě a odpovídá parametry tomu, co je označováno obvykle jako floating licence. Private server je ideální pro větší skupiny návrhářů, pokud disponují trvale běžícím serverem. Licence pro nové majoritní verze (Summer a Winter) musí být ručně upgradována na stránkách Altium. Za zmínku jistě stojí také možnost požádat o licenci na plně funkční 30 denní zkušební verzi a také existence studentské verze licence pro nekomerční použití obsahující všechny části systému. Obr.1.2: Rozhraní AD pro nastavení licence, použití licence On-demand - 4 -
Typy projektů Jednotlivé návrhy jsou v AD děleny na projekty. Tyto projekty jsou sdružovány do seskupení označovaných jako workspace, které umožňuje načíst a ukládat společně související projekty (i různých typů), např. pro plošný spoj a pro konfiguraci FPGA na tomto plošném spoji, případně i další pomocné plošné spoje tvořící fyzicky celek daného zařízení. AD člení projekty do celkem 6 typů podle toho, na kterou činnost jsou projekty zaměřeny. Typy projektů jsou následující: PCB základní typ projektu pro návrh plošného spoje (PCB). Takovýto projekt obsahuje především schematické podklady pro návrh plošného spoje, soubory plošného spoje, obsahuje nastavení pravidel pro návrh spojů, knihovny, případně další soubory s dokumentací atd. FPGA projekt zaměřený na návrh konfigurace FPGA je podobný projektům z návrhových prostředí výrobců FPGA. Umožňuje tedy sdružovat návrh konfigurace FPGA realizovaný textově v podobě HDL souborů (VHDL a Verilog) nebo v podobě grafického schématu. Zde je použit stejný schematický editor jako pro projekty PCB. Dále pak projekt obsahuje soubor přiřazení logických portů konfigurace k fyzickým vývodům FPGA (Constrain) a také výstupní soubory vznikající syntézou a implementací konfigurace do konkrétního modelu FPGA. Překlad probíhá automaticky za pomoci rozhraní nástrojů od výrobců FPGA, tudíž jsou výsledky přímo použitelné pro konfiguraci FPGA bez jakékoliv konverze. AD navíc disponuje USB-JTAG rozhraním (dodáváno s licencí pro AD), které umožňuje ovládat připojený JTAG chain. Toto přímé propojení přináší jisté výhody, jak si ukážeme v některé příští části seriálu. Core typ projektu směřující k tvorbě IP jader použitelných pro FPGA. Embedded tento projekt slouží k vytvoření softwarové aplikace pro procesory použité na plošném spoji. Aplikace lze vytvářet pro několik typů procesorů včetně softwarově vytvořených procesorových jader v FPGA, pro které je tento typ projektu primárně určen. Integrated library projekt jehož výstupem je obecně použitelná integrovaná knihovna. Součástí jsou knihovny schematických prvků (*.SchLib), pouzder pro plošný spoj (*.PcbLib), 3D modelů pro plošný spoj (*.Pcb3DLib), případně další modely (Spice). Script projekt slouží k vývoji a odladění uživatelsky definovaných funkcí AD. Mimo klasického pojetí skriptů je možné vytvořit formulářovou aplikaci, tak jak je známe z prostředí Windows a tak přetvořit chování AD k obrazu svému. Práce s knihovnami Knihovny AD jsou tvořeny několika částmi. Převážná část dodávaných knihoven je tvořena takzvanými integrovanými knihovnami (*.IntLib). Takto vytvořený soubor knihovny obsahuje všechny potřebné části pro návrh a simulaci při návrhu PCB nebo FPGA projektu. V případě komponenty pro návrh plošného spoje se tedy jedná o schematickou značku, 2D a 3D model pouzdra, simulační model a logistické údaje (odkazy na dokumentaci, prodejce atd.). Ne všechny dodávané komponenty obsahují všechny tyto části, ale je možné je volitelně doplňovat. Integrovanou knihovnu lze mimo klasického postupu vytvořit z existujícího projektu (Design -> Make Integrated Library). Tato funkce je výhodná především pro vytvoření lehce přenosného projektu. Ten pak obsahuje mimo schémat, návrhu desky - 5 -
plošného spoje, zdrojových textů programu i jedinou knihovnu, která v sobě sdružuje všechny použité komponenty tohoto projektu. Integrované knihovny však netvoří jediný typ knihoven v AD. Lze použít samostatné schematické knihovny (*.SchLib), knihovny pouzder (*.PcbLib) a knihovny modelů (*.MDL,*.CKT), které představují jednotlivé součásti integrované knihovny. Každá dílčí knihovna pak obsahuje odkaz na jinou dílčí knihovnu obsahující například odpovídající model pouzdra. Dalším typem jsou databázové knihovny, které umožňují centralizovanou správu knihoven (lze i u integrovaných knihoven prostřednictvím sdíleného prostoru na serveru). Komponenta v databázové knihovně představuje spíše odkaz na konkrétní model komponenty uložený zpravidla na serveru. Lze tak pohodlně změnit například odkaz na prodejce, skladové číslo apod. nezávisle na vlastním modelu komponenty. Tento způsob ulehčuje současnou práci více členů týmu na společném projektu. AD je dodáván v současné době s více než 1000 integrovanými knihovnami, které obsahují v mojí standardní instalaci přesně 127595 komponent. Knihovny jsou organizovány do adresářů podle výrobců komponent a v nich jsou jednotlivé knihovny rozděleny podle cílového použití komponent (např. CATV Amplifiers nebo RF and IF Attenuators). V takto velkém počtu komponent v knihovnách je však rozhodující především vyhledávání. AD umožňuje vyhledávání podle regulárních výrazů libovolného informačního pole komponenty jak v aktivně použitých knihovnách v projektu, tak v celém adresáři knihoven. Tato možnost do jisté míry umožňuje uživateli využít i knihovny, které nezná detailně, jak tomu bývá při zahájení práce s novým návrhovým systémem. Další knihovny jsou dostupné na stránkách Altium Community Libraries. Na získávání 3D modelů komponent je pak vhodný portál 3D ContentCentral. Zdroje informací Hlavním zdrojem informací při práci s Altium Designérem by měla být vlastní nápověda programu, která je realizována dvojím způsobem. První jsou lokální dokumenty nápovědy (Local Documets) v podobě PDF a dalších souborů nahraných při instalaci do složky AD Help, pro které je použito fulltextové vyhledávání. Druhý způsob nápovědy je zprostředkován pomocí online Wiki, která je zobrazována přímo v prohlížeči AD. Tento systém nápovědy je doplněn samostatnými tréninkovými kurzy a průvodci, video manuály a ukázkami (které vřele doporučuji), online semináři a na míru organizovanými výukovými kurzy. Mezi další zdroje informací a pomoci uživatelům lze zařadit oficiální centrum podpory SUPPORTcenter a oficiální uživatelské fórum. Oba tyto zdroje jsou přístupné po přihlášení uživatele pomocí jeho Altium účtu. Z lokálních zdrojů je možné kontaktovat CZ/SK zastoupení společnosti Altium Ltd. firmu RETRY s.r.o. nebo také využít emailovou konferenci Altium Designer na konferenčním serveru Pandora altium@ pandora.cz. - 6 -
2 Tvorba PCB Tento díl představí postup návrhu jednoduché desky plošných spojů (PCB) od založení projektu po vytvoření kompaktního balíčku projektu s kompletní PCB, jejími pravidly a integrovanou knihovnou všech použitých komponent. Takto vytvořený projekt lze jednoduše archivovat a přenášet na jiná pracoviště. Navrhovaný obvod patří k velice jednoduchým, jelikož cílem je pouze demonstrace základního postupu tak, aby jej začátečník dokázal zopakovat. Pokročilé funkce budou demonstrovány samostatně v dalších dílech seriálu. Stejně tak budou z důvodu jednoduchosti použity hotové komponenty z dodávaných integrovaných knihoven. Návrh knihovny a komponenty v knihovně budou představeny rovněž samostatně. Na konci článku naleznete zmíněný balíček s projektem, který můžete použít jako referenci při svých experimentech s programem Altium Designer (AD). Návrh tedy neobsahuje veškeré části potřebné pro profesionální práci, pouze nutný základ. Uvedené postupy lze realizovat několika různými způsoby. Uvádím postupy, které používám já, ale pokud vám nevyhovují, můžete si nalézt svou cestu. AD obvykle umožňuje dva a více postupů pro danou činnost. Založení projektu Založení vlastního projektu probíhá jednoduše prostřednictvím menu. AD však umožňuje seskupovat projekty do pracovních skupin ( Design Workspace ). Před založením libovolného projektu je tedy případně vhodné založit nový Workspace (menu File->New- >Design Workspace ), pokud je to třeba. Po tomto kroku již můžeme založit projekt, který v tomto případě bude patřit do skupiny PCB project (menu File->New->Project->PCB Project ). Tím vznikne prázdný projekt podle obrázku. Do projektu pak libovolně přidáváme potřebné nové soubory pomocí kontextového menu (pravé tlačítko myši stisknuté na názvu projektu, Obr. 2.1) nebo klávesové kombinace Ctrl+N. - 7 -
Obr. 2.1: Kontextové menu Pro nově vytvářené soubory lze definovat šablony v menu ( Obr. 2.2) pod položkou System->New Document Defaults. DXP->Preferences - 8 -
Obr. 2.2: System->New Document Defaults Tyto šablony jsou tvořeny soubory stejného typu, jaký mají generovat (po založení nového souboru se vytvoří kopie šablony), takže je možné je připravit přímo v AD běžnými postupy. Takto vytvořený Workspace, projekt a další soubory však nejsou ještě vytvořeny na pevném disku. K tomu dojde až po uložení, které lze jednoduše realizovat jedním příkazem Save All ( Shift+Ctrl+Alt+S ). Soubory mohou být umístěny libovolně, ale lze doporučit vytvoření hierarchické struktury s oddělenými adresáři pro každý typ souboru nebo podle významu souborů. Podle typu otevřeného souboru se interaktivně mění dostupné příkazy všech menu, což může být zpočátku matoucí, ale tento postup umožňuje zredukovat počet položek menu pouze na ty aktuální. Projekt nese velké množství nastavení. Dostupná jsou v menu Project->Project Options. Jedná se např. o nastavení prováděných kontrol, postupu konverze schématu do PCB, nastavení vyhledávacích cest a dalších parametrů. Podrobný popis naleznete v nápovědě (http://wiki.altium.com/display/adoh/project+options). Na konci menu nastavení projektu nalezneme i záložku Parameters, která umožňuje přidat vlastní parametry v podobě konstant. Tyto parametry se používají pro textová pole ve schématu doplněné symbolem rovnítka ve formě =název_parametru nebo pro PCB editor doplněné tečkou ve formě.název_parametru. Mimo uživatelsky definovaných parametrů existují i univerzální parametry jako aktuální čas a datum, údaje o názvech souborů, datu a času jejich posledních - 9 -
změn atd. Kompletní seznam pro schéma je uveden v nápovědě označené TR0111 v kapitole Special Strings (http://wiki.altium.com/display/adoh/schematic+text+string) a pro PCB v TR0112 v kapitole String (http://wiki.altium.com/display/adoh/string). Prostředí AD je zaměřeno na efektivní práci prostřednictvím zadávání příkazů z klávesnice. Zkratky příkazů pro návrh nejsou tvořeny obvyklou kombinací kláves, ale sekvencí písmen podle kategorie příkazu. Vložení komponenty neboli příkaz menu Place- >Part je tak tvořen sekvencí PP. Písmena sekvence odpovídají podtrženým písmenům v názvu menu nebo příkazu. Podrobnější informace o aktuálních klávesových zkratkách (závislé na prováděné akci) lze nalézt v panelu Help->Shortcuts ( Obr. 2.3), který lze aktivovat v pravé dolní části AD. Pro příkazy budu v dalším textu uvádět vždy příslušnou klávesovou sekvenci. Obr. 2.3: Help->Shortcuts Vytvoření schématu Zmíněný navrhovaný obvod je jednoduchý modul s procesorem ATtiny15 ( Obr. 2.4). - 10 -
Obr. 2.4 Vzorové schéma ukázkového obvodu Po vytvoření nového souboru pro schéma ( Obr. 2.5) je vhodné vybrat sadu knihoven (Libraries ), které budou v projektu použity. Obr. 2.5: Nové schéma Pokud se v pravé liště nástrojů nenachází nabídka Libraries, tak ji lze aktivovat v pravé dolní části přes položku System->Libraries. Sadu knihoven pak vybereme v nabídce Libraries tlačítkem Libraries ( Obr. 2.6). - 11 -
Obr. 2.6: Libraries Do tohoto seznamu prostřednictvím tlačítka Install přidáme všechny potřebné knihovny ( Obr. 2.7). Obr. 2.7: Vložení knihoven Tyto knihovny lze přidávat a odebírat kdykoliv v průběhu návrhu. Pro tento první návrh doporučuji použít pouze jedinou knihovnu, obsaženou v přiloženém balíčku v kapitole Přílohy na http://hw.cz/teorieapraxe/software/art3490-uvod-do-altium-designeru-ii-tvorbapcb.html#prilohy. - 12 -
Komponenty a všechny ostatní objekty jsou umisťovány do mřížky, kterou nastavujeme příkazem View->Grids a nebo jednoduše přepínáme stisknutím klávesy G. Aktuální hodnota mřížky je uvedena v levém dolním rohu vedle aktuálních souřadnic. Po nastavení knihoven a mřížky lze již přidávat potřebné komponenty do schématu. Pomocí při výběru komponenty je filtr pod názvem knihovny v nabídce Libraries. Zapsáním části názvu se v seznamu komponent zobrazí pouze komponenty obsahující v některém poli uvedený text. Výraz se doplňuje symbolem hvězdičky *, na místě kde mohou následovat libovolné znaky. Rezistory jsou v knihovnách obvykle označeny jako *res*, kondenzátory jako *cap* atd. Běžné komponenty naleznete v knihovnách Miscellaneous Connectors a Miscellaneous Devices. Bohužel však nejsou vždy dostupné potřebné tvary pouzder a je nutné hledat v jiných knihovnách. Naštěstí je zde nabídka Search, která vyhledávání zjednodušuje. Vybranou komponentu vložíme do schématu pomocí tlačítka Place ( Obr. 2.8). Obr. 2.8: Vložení vybrané komponenty Komponenty se v AD vkládají s označením ( Designator ) obsahujícím symbol?. Na místo tohoto symbolu se v závěrečném přiřazení automaticky dosadí unikátní index dané součástky. Rotace komponenty se provádí klávesou mezerníku, převrácení v ose X a Y pak přímo klávesami X a Y. Pro nastavení vlastností je použita klávesa Tab, která v AD obecně slouží k nastavení vlastností objektů. Již umístěnou komponentu lze přesouvat, rotovat nebo jí měnit vlastnosti stejným způsobem jako při jejím prvotním umístění ve chvíli, kdy ji uchopíme a držíme pomocí levého tlačítka myši. Přesouvání v této podobě přeruší propojení s elektrickými vodiči vedoucími k vývodům komponenty. Tomu lze zabránit držením klávesy Ctrl před uchopením komponenty, vodiče jsou pak automaticky překreslovány s - 13 -
posuvem komponenty. Klávesy Ctrl, Alt a Shift jsou v AD obvykle použity k přepínání režimu dané funkce a jejich význam se mění podle prováděné činnosti. Pro označení napájecích signálů se používají tzv. Power Porty dostupné v menu Place (PO). Pomocí klávesy Tab můžeme u tohoto Portu nastavit jeho tvar (Bar, Circle, Arrow atd.), orientaci a název ( Obr. 2.9). Vytvořený Port spojuje stejně pojmenované porty v rámci celého projektu. Obr. 2.9: Nastavení tvaru portu Po vložení všech komponent je propojíme pomocí vodičů. Jedná se o příkaz Place- >Wire (PW). Pokládání vodiče probíhá po jednotlivých úsecích. Směr, kterým se dva body propojí, se volí pomocí klávesy mezerník. Mód (přímé, pravoúhlé, zakulacené atd.) propojení se přepíná klávesovou kombinací Shift+mezerník. Přerušení existujícího vodiče dosáhneme příkazem Edit->Break Wire (EW). Signálovým vodičům se speciální funkcí jako je typicky například napájení je vhodné přiřadit vlastní signálovou třídu ( Net Class ), při návrhu plošného spoje lze pak pohodlněji definovat oddělené návrhová pravidla pro tyto třídy. Doplňkové informace signálů přiřazujeme pomocí nabídky Place->Directives (PV) a pro třídy dále volba Net Class (C). Pomocí klávesy Tab nastavíme nové třídě pro výkonové signály název Power. Název doporučuji zviditelnit zaškrtnutím volby Visible. Vzniklou značku umístíme na odpovídající vodiče podle vzorového schématu. Stejně tak můžeme umístit značku No ERC (červený křížek) sekvenci PVN na nezapojené vývody, což odfiltruje chybová hlášení o potenciálně chybném nezapojení vývodů komponenty, ale i veškerá další. Dokončené schéma je nutné připravit pro export do souboru PCB. Za tímto účelem musí dojít k pojmenování komponent unikátním identifikátorem, který vzniká odstraněním - 14 -
symbolu? v poli Designator komponenty. Přiřazení lze provést ručně nebo automaticky nástrojem Tools->Annotate Schematics (TA) ( Obr. 2.10). Obr. 2.10: Tools->Annotate Schematics V nově otevřeném rozhraní obvykle není mimo postupu anotace (levý horní roh) nutné nic nastavovat. Pomocí tlačítka Update Changes List dojde k přepsání symbolu? za navrhované číselné označení, které přijmeme tlačítkem Accept Changes. Po tomto kroku dojde k otevření dialogu Engineering Change Order (závislé na nastavení projektu). Tento dialog ( Obr. 2.11) slouží ke kontrole prováděných změn a jejich případnému schválení. Obr. 2.11: Kontrola prováděných změn - 15 -
Dialog obsahuje seznam všech prováděných změn. Pokud s nimi souhlasíme, tak stiskneme tlačítko Validate Changes, které provede kontrolu, zda je možné změny provést. V případě úspěchu zvolíme Execute Changes, čímž se změny v projektu provedou. Dialog pak můžeme zavřít. Anotace se provádí pro celý projekt zároveň a je možné jí v případě nutnosti opakovat. Pokud dojde ke konfliktu s existující notací komponent na PCB, tak systém zobrazí dialog pro ruční přiřazení komponent se starou notací v PCB a novou notací ve schématu. Pro ulehčení dokumentace a názornosti návrhu lze do schématu přidat i obrázky (PDG) a textové poznámky (PEO) simulující známé barevné lepící papírky. Obrázky v podporovaném formátu (bohužel není podporován PNG) je možné do schématu přidat i přetažením tohoto souboru na plochu schématu. Ve vlastnostech obrázku je vhodné případně aktivovat volbu Embedded, která zajistí uložení obrázku do souboru schématu. Bez této volby je ve schématu uložen pouze odkaz na soubor. Poznámky je možné pomocí červeného trojúhelníku v horním levém rohu minimalizovat, aby ve schématu nezabíraly příliš místa. Vytvoření plošného spoje Soubor pro plošný spoj PCB můžeme opět založit několika způsoby. Nejkomfortnější způsob je stisk kombinace Ctrl+N a výběr položky New from template->pcb Board Wizard Průvodce vám umožní nadefinovat všechny důležité parametry PCB jako použitá soustava jednotek, rozměr, typ a parametry prokovů atd. PCB lze vytvořit i ručně v menu File->New- >PCB (FNP). Základní parametry dokumentu jako jsou parametry mřížek a soustava jednotek (metrické/palcové) naleznete v Menu Design->Board Options (DO) ( Obr. 2.12). Obr. 2.12: Menu Design->Board Options - 16 -
Rozměry desky nadefinujeme ručně pomocí nástroje v menu Design->Board Shape- >Redefine Board Shape (DSR). Pro naše účely dostačuje obdélníkový tvar s rozměry desky 40x20mm. Počet vrstev PCB a jejich rozmístění nastavíme v menu Design->Layer Stack Manager ( Obr. 2.13). Obr. 2.13: Design->Layer Stack Manager Editace vrstev zobrazuje fyzickou formu nastavení interaktivním obrázkem, takže postup volby je s trochou experimentování intuitivní. Základní nastavení pro oboustranný plošný spoj nám však pro náš projekt vyhovuje. AD obsahuje veliké množství vrstev pro zajištění generování všech potřebných technologických podkladů pro výrobu a dokumentaci plošného spoje. Základní vrstvy jsou signálové vrchní Top (základní barva červená) a spodní Bottom (modrá) a vrstvy pro potisk Top Overlay (žlutá) a Bottom Overlay (hnědá). Podrobnější popis vrstev opět uvedu v díle zaměřeném na tvorbu knihovních prvků. Pro lepší orientaci si je možné vytvořit sestavy vrstev v menu Design->Manage Layer Sets ( Obr. 2.14), kdy si zobrazíme pouze potřebné vrstvy, a ostatní zůstanou skryty. - 17 -
Obr. 2.14: Design->Manage Layer Sets Pokud nás zajímá především jedna vrstva, tak můžeme v kontextovém menu dané záložky vrstvy aktivovat Single Layer Mode nebo vrstvy vybrat kliknutím za současného držení klávesy Ctrl, čímž se vrstva vybere jako aktivní a ostatní jsou přesunuty do pozadí. AD podporuje pro komplexní návrhy rozdělení komponent podle funkčních bloků do tzv. Rooms. Room v základu obsahuje jeden list schématu a na PCB je pro tento Room vyhrazena označená plocha (hnědý polygon). Komponenty patřící ve schématu do daného Roomu nesmějí být v PCB umístěny mimo vyznačenou plochu. Tento stav vyvolá chybu online kontroly umístění komponent, což nám umožňuje mít komponenty, které se mají soustředit například okolo jednoho integrovaného obvodu pohromadě. Pro malý projekt jako je náš demonstrační je použití Rooms spíše na překážku. Automatické generování Rooms lze deaktivovat v menu Project->Project Options v záložce Class Generation, kde zrušíme zaškrtnutí Generate Rooms ( Obr. 2.15). - 18 -
Obr. 2.15: Deaktivování automatického generování Rooms Vzniklá předloha pro plošný spoj neobsahuje komponenty ze souboru se schématem. Jejich vložení je provedeno pomocí nabídky menu Design->Import Changes from název_projektu. Objeví se již známy dialog Engineering Change Order, ve kterém potvrdíme validaci a provedení všech změn. V tomto kroku mohou nastat komplikace, pokud knihovny komponent neobsahují motiv (Footprint) pro PCB apod. Přiřazení motivu komponenty bude předvedeno v díle demonstrujícím tvorbu integrované knihovny. Po importu komponent ( Obr. 2.16) je pomocí tažení myší a rotací mezerníkem umístíme do vhodných pozic. - 19 -
Obr. 2.16: Importování komponent Přemístění na opačnou vrstvu desky vyvoláme klávesou L. Celou desku můžeme otočit příkazem View->Flip Board. Pokud je několik objektů umístěno v těsné blízkosti nebo přes sebe a návrhové prostředí nedokáže rozeznat, který chceme uchopit, tak nabídne rozhodovací dialog s ukázkami objektů, které vybíráme. V případě překrytí komponent nebo špatně vedeného spoje dojde k jejich označení světle zelenou barvou. Tato barva označuje konflikt online kontroly návrhových pravidel. Pravidla nastavujeme nejlépe průvodcem Design->Rule Wizard (DW), kde máme možnost postupně nastavit, jaké pravidlo chceme přidat, nastavit jeho parametry a to kterých částí v editoru PCB se týká (například omezení na konkrétní spoje). Existující pravidla pak můžeme nalézt a upravovat v menu Design->Rules (DR) ( Obr. 2.17). Nový PCB soubor obsahuje základní sadu pravidel. - 20 -
Obr. 2.17: Design->Rules Pro demonstrační návrh vytvoříme dvě pravidla pro námi vytvořenou signálovou třídu Power. Pomocí průvodce DW vybereme pravidlo Clearance Constrain (nastavení izolační vzdálenosti), které v horní části pojmenujeme a doplníme vhodným komentářem. V dalším kroku zvolíme, že pravidlo budeme používat pro 1 signál (1 Net) a v následujícím dialogu pro tvorbu omezení platnosti pravidla nastavíme ze seznamu volbu Belongs to Net Class a vybereme ve vedlejším seznamu třídu Power. Následuje volba priority pravidel stejné třídy, jež nastavuje pořadí vykonávání pravidel, kdy pravidlo výše v seznamu je rozhodující. Tento postup umožňuje jednoduše definovat pravidlo základní vztahující se pro všechny zbývající signály je umístěno na konci seznamu priorit. Po ukončení průvodce se otevře seznam všech pravidel s aktivovaným nově vytvořeným pravidlem. Zde nastavíme parametr Clearance na 16mil. Základní pravidlo pro izolační vzdálenost Clearance nastavíme na 12mil. Pro zadávání parametrů můžeme použít i milimetry bez přepínání jednotek projektu. AD automaticky jednotky převede. Stejný postup použijeme na pravidlo Width Constrain, kde definujeme pro třídu Power rozměry spojů na min 16mil, preferred 32mil a max 50mil. Základní pravidlo upravíme na hodnoty v pořadí 10, 20 a 30mil. Označení třídy můžeme zároveň využít i k zvýraznění signálu GND. Tento signál necháme vykreslit pomocí polygonu tzv. rozlité mědi po obou vrstvách plošného spoje. V době routování spojů, kdy ještě nemáme vytvořené polygony, je vhodné na první pohled rozlišit tento signál tak, abychom jej náhodou nezačali kreslit rovněž obyčejným spojem. V pravém dolním rohu aktivujeme panel PCB->PCB. V tomto panelu vybereme signálovou třídu Power a pravým tlačítkem myši vyvoláme na položce GND kontextové menu, kde vybereme Change Net Color a vhodnou barvu. V seznamu pak položku GND zaškrtneme, - 21 -
čímž se aktivuje překrytí plošek danou barvou. Výsledek tohoto postupu je na následujícím obrázku ( Obr. 2.18). Obr. 2.18: Rozmístění komponent na PCB včetně obarvení GND signálu Routování signálů aktivujeme příkazem menu Place->Interactive Routing (PT). Stejně jako ve schématu se výběr směru provádí klávesou mezerníku, změna režimu pak kombinací Shift+mezerník a přechod na jinou vrstvu pomocí kláves + nebo -. Tento přechod automaticky vytvoří prokov na danou vrstvu. Parametry routování lze nastavit v menu vyvolaném klávesou Tab. AD však provádí online kontrolu podle pravidel nastavených v menu Rules, takže spoj není možné položit do místa, kde by porušoval nastavené pravidla. Automatické dokončení vedení spoje lze vyvolat kliknutím za současného držení klávesy Ctrl. Spoj se dokončí podle nastavené strategie vedení spojů a pravidel. Zbývající signál GND vytvoříme zmíněným polygonem rozlité mědi příkazem Place- >Polygon Pour (PG) ve vrstvě Top. V dialogu můžeme ovlivnit parametry polygonu. Standardní nastavení však v tuto chvíli vyhovuje. Vybereme pouze v seznamu Connect To Net signál GND a polygon v položce Name pojmenujeme. Po potvrzení dialogu nakreslíme obrys polygonu a potvrdíme jeho vykresleni. Stejně postupujeme pro vrstvu Bottom. Pro správu polygonů slouží nástroj Tool->Polygon Pour->Polygon Manager (TGM) ( Obr. 2.19), kde lze nastavit pořadí vykreslování polygonů a také jejich deaktivaci uložení do repositáře ( Shelve ), ve chvíli kdy překáží například vedení spojů a bylo by nutné jej po každém zásahu překreslovat. - 22 -
Obr. 2.19: Tool->Polygon Pour->Polygon Manager Tímto jsou dokončeny motivy měděných spojů na PCB. Zbývá v Top a Bottom Overlay vrstvě upravit popisky komponent (Silkscreen) do smysluplných pozic tak, aby se nepřekrývaly. V některých případech nevhodně navržených komponent v knihovnách je nutné deaktivovat pravidla v kategorii Manufacturing a to Silkscreen Over Component Pads (nastavit 0mil) a Silk To Silk Clearance (0mil). Po tomto kroku aktivujeme příkaz Tools->Design Rules Check (TD), který v základním nastavení provede dodatečnou kontrolu všech nastavených pravidel a vygeneruju seznam jejich porušení, která na PCB označí odpovídajícími symboly. Tyto symboly můžeme odstranit příkazem Tools->Reset Error Markers (TM). Navržený obvod ( Obr. 2.20) je pak možné také zobrazit ve 3D zobrazení ( Obr. 2.21) klávesou 3. Dodávané knihovny prvků však neobsahují 3D modely pro všechny komponenty, lze je však relativně jednoduše doplnit, pokud je to třeba. - 23 -
Obr. 2.20: Navržený obvod Obr. 2.21: 3D vizualizace výsledného návrhu - 24 -
Dokončení projektu Po dokončení projektu je vhodné vytvořit pro tento projekt vlastní integrovanou knihovnu komponent, které jsou v projektu použity. Projekt je pak možné archivovat a přenášet na jiná pracoviště bez potřeby archivování a přenášení všech použitých knihoven. K vytvoření knihovny slouží příkaz menu Design->Make Integrated Library (DA). Vytvořená knihovna se automaticky přidá do aktuálního projektu do složky Libraries ( Obr. 2.22). Obr. 2.22: Zobrazení vytvořené knihovny v projektu Po tomto kroku doporučuji zároveň vytvořit archivační balíček, obsahující kopii aktuálního stavu projektu. Pomocí průvodce aktivovaného z menu Project->Project Packager nastavíme, který projekt se má archivovat a jaké části mají být do balíčku zahrnuty. V základním nastavení obsahuje název balíčku i údaj o aktuálním čase a datu. Takto vytvořený balíček uvedeného ukázkového návrhu naleznete na konci článku v sekci Přílohy na http://hw.cz/teorieapraxe/software/art3490-uvod-do-altium-designeru-ii-tvorbapcb.html#prilohy. - 25 -
3 Nástroje V minulém díle jsem popsal postup návrhu jednoduchého plošného spoje. Na tento návod bych rád navázal dalším dílem seriálu s bližším popisem ostatních nástrojů Altium Designeru a jejich možností. Jedná se o nástroje pro hromadné úpravy projektu, pro generování výstupních technologických podkladů a další informace o správě projektu v Altium Designeru. Altium Designer (AD) disponuje velice silným nástrojem na hromadné úpravy veškerých parametrů objektů umístěných ve schématu nebo na plošném spoji (PCB). Výsledky lze dosáhnout několika způsoby. Filter Prvním krokem hromadných úprav v AD je označit všechny objekty, se kterými chceme pracovat. K tomu slouží nástroj Filter (klávesová zkratka F12), který aktivujeme v menu v pravém dolním rohu hlavního okna nebo v horním menu View->Workspace Panel. V těchto menu jej nalezneme pod položkami SCH, PCB, SCHLIB a PCBLIB jako SCH Filter, PCB Filter atd. podle toho jaký typ dokumentu je momentálně aktivní. Tyto varianty nástroje Filter vždy obsahují společnou základní část, ve které vytváříme výraz, který popíše objekty, jenž mají být označeny nebo přidány k již existujícímu výběru. Stejně tak můžeme aktivovat funkci filtru pomocí pravého tlačítka myši v dokumentu, kde nalezneme položku Filter (F). Tato obsahuje jinde nedostupnou nabídku Examples (F, E) poskytující několik užitečných ukázek jednoduchých i komplexních filtračních výrazů, například výběr všech komponent ve schématu bez přiřazeného pouzdra pro PCB nebo výběr všech otvorů v PCB v daném rozsahu průměrů. Obr. 3.1.: Panel Filter Před popisem syntaxe výběrového výrazu zmíním dvě jednodušší a velice rychlé možnosti výběru hledaných objektů. První je interaktivní výběr objektů, který se skrývá pod označením Find Similar Objects (Shift+F). Pokud není v době aktivace příkazu vybrán žádný objekt, tak vás AD vyzve k výběru referenčního objektu. Po tomto kroku se objeví okno obsahující všechny vlastnosti tohoto objektu, u kterých v pravé části řádku můžeme zvolit jednu ze tří možností podle toho, jakou shodu dané vlastnosti u hledaných objektů vyžadujeme: Any (libovolné) hledáme objekty, které mají stejnou vlastnost s libovolnou hodnotou (nebo danou vlastnost ani neobsahují) Same (shodné) hledáme objekty se shodnou hodnotou u dané vlastnosti - 26 -
Different (rozdílné) hledáme objekty, které mají danou vlastnost s libovolně odlišnou hodnotou od referenčního objektu (nebo danou vlastnost ani neobsahují) V dolní části dialogu ještě můžeme zvolit, zda má být provedeno přiblížení zobrazení vybraných objektů (Zoom Matching), označení objektů splňující zvolené podmínky (Select Matching), zrušení existujícího výběru komponent (Clear Existing deaktivací jsou objekty přidány k existujícímu výběru), zapsání výrazu navoleného pomocí tohoto příkazu do okna nástroje Filter (Create Expression), zvýraznění odpovídajících objektů pomocí maskování ostatních objektů (Mask Matching) a automatická aktivace nástroje Inspector (Run Inspector viz kapitola Inspector), aby mohly být okamžitě prováděny hromadné úpravy vlastností objektů. Dále lze zvolit pole působnosti vyhledávání na aktuální dokument (Current Document), nebo všechny otevřené dokumenty (Open Documents). Pro PCB dokumenty je položka Mask Matching nahrazena výběrem Normal, Mask, nebo Dim, kde volíme formu zvýraznění. Nastavení Normal jednoduše označí objekty výběru, nastavení Mask navíc nevybrané objekty převede do šedé palety barev a nastavení Dim ostatní objekty pouze zatmaví. Po potvrzení volby nástroje Filter vznikne filtrační výraz popisující zadané podmínky a to bez znalosti syntaxe výrazů. Obr. 3.2.: Okno Find Similar Objects - 27 -
Druhou možností výběru je příkaz Build Query (Shift+B), který je dostupný pouze v PCB dokumentech. Po jeho aktivaci se objeví okno umožňující vytvoření filtrovacího výrazu prostřednictvím sestavení věty nebo souvětí. Jednotlivé věty se skládají z podmínky (objekt náleží komponentě, spoji, vrstvě atd.) a hodnoty podmínky (název komponenty, spoje, vrstvy atd.). Věty pak lze spojovat pomocí logických výrazů AND a OR, nebo vytvářet rozvíjející věty (vnořené podmínky), které zpřesňují větu základní. Rozvíjející věty jsou pak vytvářeny horizontálním posuvem věty směrem vpravo (šipka v menu) do vyšší úrovně (Level s vyšším číselným indexem). Nabídky v dolní části dialogu (Zoom Matching až Run Inspector) jsou shodné s nabídkami popsanými u příkazu Find Similar Objects. Výsledkem takto vytvořeného souvětí je opět výběrový výraz v syntaxi nástroje Filter, který se interaktivně zobrazuje v pravé části dialogu (Query Preview) v průběhu vytváření souvětí. Obr. 3.3.: Dialog pomocného nástroje Build Query Tyto dvě popsané možnosti umožňují efektivní vytváření výběru objektů podle různých kritérií. V některých případech, jako je například vyhledání objektu s hodnotou parametru v určitém rozsahu, je nutný ruční zásah do vyhledávacího výrazu, který se zapisuje do textového pole nástroje Filter. Zkušený uživatel jej může vytvořit přímo zapsáním podle syntaxe tzv. Query Language, viz dokumentace. Pro méně zkušené uživatele je připraven pomocný nástroj Helper, který se aktivuje tlačítkem na panelu Filter. Dialog obsahuje seznam dostupných funkcí a objektů, kde je možné vyhledat potřebný zápis a pomocí operátorů výraz zapsat. Podrobný popis vybrané funkce lze vyvolat stisknutím klávesy F1. Velice dobrou funkcí je validace výrazu pomocí tlačítka Check Syntax, která kontroluje zapsaný výraz. Bohužel identifikace chybného zápisu není příliš podrobná. Omezuje se pouze na chybové hlášení, že výraz není interpretovatelný. Mimo nástroje Helper je také dostupný nástroj Builder, který odpovídá dialogu Build Query, jenž je popsán výše. Použité výběrové výrazy jsou ukládány pro možnost opakovaného použití pod tlačítkem History. Často používané výrazy pak lze uložit pod tlačítkem Favorites. Verze panelu Filter pro PCB obsahuje tlačítko navíc Create Rule, které umožňuje přímo vytvořit libovolné pravidlo pro návrh PCB, které bude platit pro objekty popsané prostřednictvím zapsaného výběrového výrazu. Význam - 28 -
ostatních položek vychází z již popsaných možností limitace výrazu na vybrané objekty, například přiblížení výběru atd. Obr. 3.4.: Dialog pomocného nástroje Helper Varianty SCH, PCB, SCHLIB a PCBLIB panelu Filter se mírně liší podle toho, jaké funkce jsou pro daný typ dokumentu dostupné. Například se jedná o výběr všech komponent pro aktuální knihovnu. List a Inspector Objekty lze hromadně editovat pomocí dvou panelů List a Inspector. Tyto nástroje jsou opět uvedeny ve variantách SCH, PCB atd. jako uvedený nástroj Filter. List Panel List (Shift+F12) slouží k rychlému přehledu objektů a k upravování jejich základních parametrů. V horní části panelu List lze vybrat nastavení selected objects a panel List pak zobrazuje pouze vybrané objekty, což je praktická vlastnost pro hromadné úpravy skupiny objektů. Zároveň je možné ve stejné části definovat typy objektů, které se budou v seznamu zobrazovat (komponenty, spoje atd.). Zobrazené vlastnosti objektů odpovídají položkám v dialogu Properties jednotlivých objektů. Jejich uspořádání je možné upravit v - 29 -
menu Choose Columns v kontextovém menu. V základním stavu je však List přepnutý do režimu View, kde lze pouze prohlížet vlastnosti objektů. Pro možnost jejich úprav musíme změnit režim v levém horním rohu nástroje List z View na Edit, popřípadě tuto akci lze provést kdekoliv v okně nástroje pravým tlačítkem myši. Tabulka objektů se pak změní na obyčejnou tabulku známou z tabulkových editorů. Vybranou buňku s parametrem můžeme editovat pomocí standardní klávesy F2. Výběr skupiny buněk se rovněž provádí pomocí kláves Shift (výběr úseku) nebo Ctrl (výběr jednotlivě). Další možnosti výběru (Select All, Row(s), Column(s)) nalezneme v kontextovém menu. Zároveň je zde dostupná položka Zoom Selected, kde lze vybrané objekty přiblížit v okně odpovídajícího dokumentu. Obr. 3.5.a) Panel SCH List (nahoře) a b) PCB List (dole) Vlastnosti objektů lze mezi sebou kopírovat a docílit hromadných úprav velice rychle a efektivně. Vlastnosti binárního charakteru (True/False) jsou interpretovány pomocí zaškrtávacího políčka (CheckBox). Hromadná úprava těchto buněk není přímo podporována funkcí menu, ale do schránky lze zkopírovat žádaný stav políčka (zaškrtnuté nebo prázdné) a pak jej vložit do vybraných buněk. Pokročilejší úpravy nástrojem List lze dosáhnout pomocí funkce Smart Grid. Tato funkce je dostupná ve dvou variantách Smart Grid Paste a Smart Grid Insert. První varianta - 30 -
upravuje vlastnosti existujících objektů a druhá vytváří objekty nové s definovanými vlastnostmi. Předpisy k vytvoření nových objektů nebo k úpravám vlastností již existujících objektů se u této funkce získávají ze schránky. Tím je umožněno použít data z různých informačních zdrojů. Mezi ně patří firemní dokumentace, katalogové listy atd. Podrobnější informace lze nalézt například v nápovědě v dokumentu TR0104 na straně 115. Inspector Panel Inspector (F11) slouží stejně jako nástroj List k rychlým úpravám parametrů objektů. Objekty v něm lze upravovat jednotlivě i hromadně. Panel zobrazuje v jednotlivých řádcích parametry vybraných objektů rozdělené do kategorií a vedle nich aktuální hodnotu těchto parametrů. Pokud jsou hodnoty různé, tak jsou nahrazeny symbolem < >. Hodnoty parametrů lze změnit třemi způsoby: přímé přepsání hodnoty všechny vybrané objekty pak budou mít stejnou hodnotu daného parametru Smart Edit dialog umožňuje vytvořit úpravy parametru v závislosti, aktivuje se pomocí tlačítka (tři tečky) na konci řádku výrazy výrazy na pozici hodnoty parametru modifikují aktuální hodnotu na hodnotu odpovídající vzorci - 31 -
Obr. 3.6.a) Panel SCH Inspector (vlevo) a b) PCB Inspector (vpravo) - 32 -
Dialog Smart Edit slouží pro editaci parametru, kdy výsledkem úpravy není pouze jedna hodnota společná pro všechny vybrané objekty. Obsahuje dvě záložky Batch Replace a Formula. První slouží pro hromadné nahrazení části, především textu, daného parametru za jiný text. V levé části se zadává nahrazovaný řetězec a v pravé řetězec, kterým se nahradí původní spojení. Navíc je možné zadat několik takovýchto nahrazení pod sebou v oddělených řádcích a tím několikastupňově transformovat parametr podle aktuálních požadavků v jednom kroce. Druhá záložka Formula pak slouží pro ještě komplexnější úpravy. Jedná se o vygenerování nové hodnoty parametru, například v závislosti na ostatních parametrech nebo původní hodnotě parametru. Obr. 3.7. Obě záložky dialogu Smart Edit a) Batch Replace (vlevo) b) Formula (vpravo) Jejich základní funkce spočívá v použití matematických operací, kdy lze využít kterýkoliv jiný parametr komponenty a použít jej buď přímo, nebo modifikovaný matematickou operací či zkrácením. Výborně lze této vlastnosti využít například při posouvání skupiny komponent (nebo i jednotlivě), kdy v poli parametru X1 vyplníme X1+1000mil a všechny komponenty ve výběru se posunou o 1000mil vpravo. Pro zjednodušení zápisu je možné použít místo hodnoty aktuálního parametru (v tomto případě X1) zástupný znak!, což zkracuje zápis výrazu. Tento zástupný znak funguje i v případě parametrů s hodnotou udanou textovým řetězcem, ke které se pomocí znaménka plus připojuje další řetězec. Pomocí funkce Copy pak lze naopak původní řetězec zkrátit vybrat z něj potřebnou část. Funkce má tři parametry a to ve tvaru Copy(název parametru objektu, pozice prvního znaku k vyjmutí, počet vyjímaných znaků). Přičemž název parametru použitý kdekoliv ve výrazu nesmí obsahovat mezeru. Pokud je mezera v názvu parametru použita, tak musí být nahrazena podtržítkem _ jak varuje nápověda v záložce Formula. Uvedeno na příkladu komponenta má parametr Component Comment s hodnotou DTSM-61-NR. Pomocí modifikačního výrazu ADT + Copy(Component_Comment,5,6) vznikne výsledná hodnota ADT-61-NR. Do pole panelu Inspector lze přímo zadávat modifikační výrazy pro parametry s číselně zadanou hodnotou stejně jako v záložce Formula v dialogu Smart Edit. Pro hodnoty v textové podobě lze použít výraz pro nahrazení části textu v podobě {starý text = nový text} podobně jako v záložce Batch Replace. Stejné matematické operace lze aplikovat na položky v nástroji List, ale z principu je jejich použití efektivnější v nástroji Inspector, kdy jednou položkou ovlivníme všechny vybrané objekty. Stejného efektu dosáhneme u nástroje List vložením matematického výrazu prostřednictvím schránky. - 33 -
Smart Paste Smart Paste (Shift+Ctrl+V) je nástroj podobný nástroji Smart Grid. Využívá rovněž data ze schránky, která pomocí dialogu transformuje do vyžadovaného objektu. Funkce tohoto nástroje je dokumentována pouze pár řádky. Pokusím se přiblížit postup použití. V levé části dialogu (Choose the objects to paste) můžeme zvolit, jaké objekty ze schránky chceme použít pro transformaci a následné vložení. V horní části jsou objekty, které dokáže AD interpretovat jako své vlastní objekty, ve spodní pak objekty, které interpretuje jako obecné objekty pocházející především z ostatních aplikací. Obvykle jsou některé objekty uvedeny v obou oknech zároveň, vybíráme pak jakým způsobem s nimi má AD zacházet. Zároveň lze pak vybrat vložení toho samého objektu ze schránky různými způsoby. Zajímavou možností je vložení obsahu schránky v podobě obrázku (Pictures). Tato možnost je velice vhodná pro přidávání doplňkových informací do schématu. V prostřední části (Chose Paste Action) volíme transformační akci, tzn. jaký objekt má z vkládaného objektu vzniknout. Pro zachování původního typu objektu je potřeba vybrat položku Themselves. Ostatní položky vytvářejí objekt podle toho jak jsou pojmenovány. Pod tímto seznamem je pak soubor nastavení Options pro upřesnění konverze. Poslední položkou zcela vpravo je Paste Array menu sloužící k vytváření mnohačetného vložení objektů podle zadaných pravidel počet sloupců a řádků, rozestupy v obou těchto směrech a hodnota, o kterou má být v kterém směru zvětšováno označení vkládaných komponent. Zajímavá je možnost použití záporných hodnot rozestupu vkládaných objektů. Tímto způsobem dojde k vkládání objektů místo standardního směru zleva doprava nebo shora dolu na směry zprava do leva nebo zdola nahoru, což může být často užitečné. Ve spodní části dialogu se pak v každé chvíli zobrazuje slovní popis prováděných operací jak bude který objekt transformován a následně vložen. Pokud je transformace neproveditelná, tak je vypsáno hlášení, že původní objekt bude vložen bez provedení jeho modifikace, tj. v jeho původní podobě. - 34 -
Obr. 3.8. Dialog Smart Paste Mimo funkce Smart Paste, která je dostupná pro schematický editor, je pro ostatní editory (PCB, SCHLIB, PCBLIB atd.) dostupná funkce Paste Special, která neobsahuje transformační funkce, ale je zachováno mnohonásobné vkládání Paste Array a jsou zde možnosti vztahující se k činnosti v aktuálním editoru, jako například kopírování cesty spoje na PCB se zachováním jejího přiřazení k signálu apod. Storage Manager Storage Manager je nástroj umožňující sledování jednotlivých dokumentů v projektu. Tento panel zobrazuje adresářový strom aktuálního projektu a ve vedlejším okně pak soubory v aktuálně vybraném adresáři projektu. Pro vybraný soubor s dokumentem, např. schématu nebo desky plošného spoje, se pak v dolní části panelu Storage Manager označené jako Time line objeví historie vývoje tohoto dokumentu. Zde jsou zaznamenány informace jako číslo verze, čas jejího uložení a její autor. Pro uživatele jsou pak dostupné 4 důležité funkce v kontextovém menu pro konkrétní verzi vybraného dokumentu. Compare po označení dvou verzí dokumentu porovná rozdíly, vypíše je do panelu Differencies a zobrazí obě verze dokumentu se zvýrazněním odlišností Open otevře vybranou verzi z historie dokumentu Apply Label umožní zadat uživatelský komentář k uložené verzi, což je vhodné k přehlednější orientaci v historii Revert To použije se vybraná verze z historie dokumentu jako aktuální, přitom novější verze dokumentu zůstanou zachovány, pouze se starší verze zkopíruje v historii na nejvyšší místo - 35 -
Výhodou je, že do zobrazení verzí se nepřipojují automaticky generované zálohy rozpracovaného projektu (Preferences->System-> Backup). Zobrazené jsou pouze verze ručně uložené uživatelem. Obr. 3.9. Panel Storage Manager Altium Designer samozřejmě podporuje přímé propojení na specializovaný nástroj pro správu verzí (viz menu Tools->Preferences->Version Control), které rozšíří možnosti správy a archivace projektu. Bill of Materials Základním výpisem při návrhu plošného spoje je seznam použitých součástek. Tento výpis v AD nalezneme v položce menu Reports->Bill of Materials (R,I). Otevřený dialog nabízí v levé části výběr zobrazených sloupců (All Columns), které ve výsledném dokumentu seznamu součástek chceme mít uvedeny. Nad tímto seznamem je seznam informací, podle kterých mají být komponenty slučovány do skupin (Grouped Columns), tj. například všechny součástky se stejnou hodnotou pole Value atd. Seskupování komponent se provádí jednoduše přetažením chtěného parametru z kolonky All Columns do Grouped Columns, kde se vytvoří jeho kopie. Takto popsané údaje z otevřeného projektu jsou pak uvedeny v pravé části, kde můžeme měnit pomocí přetahování sloupců pořadí zobrazení informací. Dále můžeme měnit pomocí kliknutí na záhlaví sloupce údaj, podle kterého bude seznam seřazen, nebo aplikovat filtr na zobrazené informace (Custom) stejně jako v běžných tabulkových editorech nebo seznamech. Takto připravený seznam komponent je připravený k exportu. V dolní části dialogu vybereme výsledný formát dokumentu (XLS, PDF, CSV, TXT, HTML nebo XML) a šablonu podle které má být dokument vygenerován. Šablona musí být ve formátu XLS nebo XLT. V takovéto šabloně jsou předem definované buňky s odpovídajícím obsahem nahrazeny aktuálními údaji. Jejich seznam naleznete zde. Tímto způsobem můžeme použít různé šablony pro nákup komponent, pro vedení skladu nebo pro osazování a jednoduše je přepínat. Vlastní dokument se seznamem komponent pak vytvoříme pomocí tlačítka Export, po jeho stisknutí vybereme umístění dokumentu a jeho název, čímž je jeho vytvoření dokončeno. - 36 -