Grelhas e Unidades

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Resumo

O editor de PCB é um ambiente de desenho baseado em grelha, o que significa que os objetos são colocados na grelha atual, à qual se faz referência como Snap Grid ou, frequentemente, apenas como Grid. Durante a colocação de objetos, o cursor ajusta-se automaticamente a esta grelha, posicionando o ponto de referência do objeto a colocar na localização mais próxima da Snap Grid. Nos primeiros tempos do desenvolvimento de produtos eletrónicos, os pinos dos componentes estavam sempre espaçados em múltiplos de 0,1 polegada, o que facilitava a seleção de uma grelha adequada tanto para colocar componentes como para encaminhar pistas entre os seus pads. Atualmente, os componentes podem ter pinos muito finos posicionados numa grelha imperial ou métrica e existe uma procura cada vez maior por encapsulamentos de produto mais pequenos, o que reduz a largura das pistas e os seus afastamentos para apenas alguns mils. Estes requisitos tornam impossível escolher uma única snap grid na qual todos os pinos e o encaminhamento possam ser colocados. Em vez disso, as ferramentas de desenho têm de permitir encaminhar para dentro e para fora de pinos de componentes fora da grelha — em essência, é necessário conseguir encaminhar sem grelha.

Detalhes

Estes desafios são resolvidos alterando a abordagem do software de desenho. Em vez de um foco simples em manter todos os objetos numa snap grid fixa, o editor de PCB dispõe de uma solução mais sofisticada, disponibilizada através do seguinte conjunto de funcionalidades:

• Snap Grid - controla a colocação básica de objetos na área de trabalho.
• Real-time Design Rules engine - alerta ou impede que os objetos sejam colocados em violação das regras de desenho aplicáveis. Consulte a página Design Rules para saber mais sobre regras.
• Hotspot Snap - atrai o cursor para um hotspot elétrico existente que esteja dentro do Hotspot Snap Range atual, ignorando a snap grid, mas continuando a respeitar as regras de desenho aplicáveis.

Definir a Snap Grid

No editor de PCB, todos os objetos são colocados na Snap Grid atual. O valor atual da Snap Grid é sempre apresentado na barra de estado (mostrada na animação acima), junto da localização atual do cursor. 

Configure a Snap Grid, a origem e as unidades atuais da área de trabalho no separador Home do Ribbon.

Para definir a Snap Grid:

• Clique na lista pendente Home | Grids and Units | Snap Grid no Ribbon e selecione um novo valor de grelha. Veja a nota abaixo sobre a utilização de unidades diferentes. 
• Clique no botão Home | Grids and Units | para abrir a caixa de diálogo Cartesian Grid Editor, onde pode selecionar um novo valor de grelha na lista pendente ou introduzi-lo no campo Step X. Consulte a página Cartesian Grid Editor para mais informações. Veja a nota abaixo sobre a utilização de unidades diferentes.

• Ctrl+G - para abrir a caixa de diálogo Cartesian Grid Editor mesmo quando está a executar um comando. Consulte a página Cartesian Grid Editor para mais informações. Veja a nota abaixo sobre a utilização de unidades diferentes.
• Ctrl+Shift+G - para abrir a caixa de diálogo Snap Grid. Introduza o valor pretendido. Inclua as unidades para definir a grelha.
• Clique com o botão direito para selecionar o valor de grelha pretendido no submenu Snap Grid.

Como a Grelha é Apresentada

A Snap Grid é apresentada no ecrã como um padrão de pontos ou linhas. Na realidade, são utilizadas duas camadas para apresentar a Snap Grid: uma que mostra a grelha tal como está definida, referida como grelha Fine na caixa de diálogo Cartesian Grid Editor; a outra mostra múltiplos da Snap Grid, que podem ser definidos pelo utilizador em Multiplier como 2x, 5x ou 10x da Snap Grid, sendo referida como grelha Coarse nesta caixa de diálogo.

Fine é a Snap Grid; Coarse é um múltiplo da Snap Grid.

Além de selecionar entre pontos ou linhas, também pode definir a cor das camadas da grelha na caixa de diálogo Cartesian Grid Editor. O controlo geral de ativação/desativação da apresentação das duas camadas da grelha é efetuado na caixa de diálogo View Configurations; prima L para a abrir. Também pode definir a cor utilizada para estas duas camadas na caixa de diálogo View Configurations.

Tenha em atenção que a apresentação das linhas/pontos da grelha também depende do nível de zoom. Não são mostrados de todo quando ficam demasiado próximos uns dos outros, como mostrado na animação abaixo. Com menos zoom, não são mostradas linhas/pontos da grelha e, à medida que aumenta o zoom, aparecem as linhas da grelha Coarse. À medida que continua a aumentar o zoom, aparecem os pontos, mostrando as localizações da grelha Fine.

À medida que aumenta o zoom, a grelha Coarse é mostrada primeiro e depois a grelha Fine. Utilize PageUp/PageDown ou Ctrl+Roll para aumentar/reduzir o zoom.

Escolher uma Grelha

Independentemente do passo dos pinos dos componentes, continua a ser importante selecionar uma Snap Grid adequada. O valor escolhido varia consoante a tarefa de desenho em execução. Por exemplo, uma grelha grossa, como 1 mm ou 50 mils, pode ser utilizada para a colocação de componentes, o que facilita o alinhamento dos componentes entre si, enquanto para o encaminhamento desse desenho seria definida uma grelha mais fina.

Para encaminhamento, normalmente define-se a grelha como a soma da largura padrão da pista de sinal com o afastamento padrão. Por exemplo, se as pistas de sinal forem de 10 mil e o afastamento predefinido for de 10 mil, então uma grelha adequada seria de 20 mil. Isto permite colocar as pistas o mais próximo possível. Embora o motor de regras impeça que as pistas sejam colocadas demasiado próximas, não verificará se desperdiçou espaço, como aconteceria se utilizasse uma Snap Grid de 25 mil. Embora possa definir uma Snap Grid mais fina, isso não ajudará necessariamente, pois poderá acabar por colocar a primeira rota ligeiramente fora, bloqueando potenciais caminhos de encaminhamento de ambos os lados que poderia ter utilizado mais tarde.

Definir as Unidades da Área de Trabalho

As unidades atuais da área de trabalho são mostradas na barra de estado, tanto para a localização atual do cursor como para a definição atual da snap grid.

Para alternar as unidades atuais da área de trabalho entre imperial e métrico:

• Clique no botão Home | Grids and Units | Imperial ou Metric no Ribbon.
• Prima o atalho Q. Isto pode ser feito em qualquer altura (durante a execução de um comando, ou não).
• Enquanto edita numa caixa de diálogo de objeto, prima Ctrl+Q para alternar as unidades nessa caixa de diálogo. Tenha em atenção que isto não altera as unidades da área de trabalho; aplica-se apenas à utilização atual da caixa de diálogo.

Hotspot Snap

Complementando o motor de regras de desenho em tempo real, a funcionalidade Hotspot Snap ignora a snap grid, atraindo o cursor para o hotspot de um objeto elétrico que esteja dentro do intervalo de hotspot snap. Esta funcionalidade permite encaminhar a partir de ou para pads e vias fora da grelha.

A funcionalidade Hotspot Snap é ativada e o intervalo de atração é definido na caixa de diálogo Board Options (Home | Board | Board Options).

Regras de Desenho em Tempo Real

Na base do editor de PCB está um motor de Design Rules que monitoriza as ações de edição em tempo real. Em vez de ser necessário depender de uma definição adequada de snap grid para garantir que os objetos são colocados de forma a cumprir os requisitos de desenho, o motor de regras destaca imediatamente uma violação de colocação ou, no caso do encaminhamento interativo, pode impedir uma violação de colocação. Isto significa que a snap grid pode ser definida para um valor muito pequeno e os objetos podem ser colocados tão próximos quanto as regras de desenho permitirem.