File-based Component Libraries

Компоненты и то, как они связаны между собой — именно это и формирует ваш уникальный электронный продукт. Компоненты — базовые строительные блоки этого продукта. Так что же именно такое компонент и где они хранятся?

В реальном мире компоненты — это материальные объекты, и поэтому их относительно легко идентифицировать. Но в виртуальном мире проектирования компоненты приходится абстрагировать в набор моделей, которые можно использовать в различных проектных областях. В процессе захвата схемы и реализации проекта компонент представляется как символ на схеме, как посадочное место на PCB, как SPICE-модель для моделирования, как описание целостности сигналов для анализа качества сигналов и как трехмерная модель для 3D-визуализации компонента и PCB. Один компонент — с разным представлением для каждой проектной области.

Каждая проектная область требует специализированной модели. Для ввода схемы модель называется символом. Поскольку среда проектирования построена вокруг идеи, что проект начинается со схемы, именно символ на схеме используется для связывания различных моделей между собой.

Параметры затем добавляют дополнительные сведения, необходимые для идентификации реального физического компонента, такие как мощность, допуск, данные для закупки, ссылки на даташит и т. д.

Модель символа связывается с другими моделями для полного описания компонента в каждой области. 3D-модель фактически размещается внутри посадочного места.

Модели и библиотеки моделей

Каждый тип модели и компонента должен храниться в файле модели или библиотеке. Некоторые используют стандартизированный формат файла, например SPICE, тогда как другие — проприетарный формат, например файл библиотеки схем, который используется для хранения символов или компонентов схемы.

Некоторые виды моделей, например SPICE, хранятся по принципу «одна модель — один файл»; их называют файлами моделей. Другие, например посадочные места PCB, хранятся в файле, который может содержать одно или несколько посадочных мест. Их называют библиотеками моделей.

Сводка по типам моделей и библиотек

Поддержка широкого спектра задач проектирования, выполняемых в процессе разработки электроники, требует множества видов моделей и форматов библиотек.

Ниже приведена сводка по каждому виду модели и библиотеки.

Компонент

Компонент может быть чем-то простым, например двухвыводным резистором, или крупным разъемом с сотнями и сотнями выводов. Чтобы обеспечить гибкость в том, как компоненты могут быть организованы на листах схемы, в ПО предусмотрен ряд полезных функций, связанных с отображением. 

Это символ или компонент?

Как только вы привязали модели других областей и добавили параметры, символ становится компонентом. Многие разработчики продолжают называть его символом, когда видят его на схеме, потому что именно это они и видят, но к этому символу прикреплены другие доменные модели и параметрические сведения, которые определяют его как компонент. В этом документе используется термин symbol для описания графических объектов и выводов, размещаемых в редакторе библиотеки схем. Во всех остальных случаях он называется component.

Символ создается в редакторе библиотеки схем. Как только вы добавляете ссылки на модели и добавляете параметры, он становится компонентом. Детализацию компонента можно добавить в редакторе библиотеки схем, либо, если вы используете библиотеку типа DbLink или DbLib, сведения могут быть извлечены из базы данных и добавлены к символу во время размещения на схеме (об этом позже). В качестве альтернативы сведения можно добавить после того, как символ уже размещен на листе схемы.

Символ

Символ создается в редакторе библиотеки схем. Он создается путем размещения графических объектов для построения требуемой формы, затем добавляются выводы. Именно выводы придают компоненту электрическую «интеллектуальность». Это те точки, которые ПО распознает как электрические точки подключения и которые сопоставляются с площадками на посадочном месте PCB.

 
Символы могут быть от маленьких и простых до многовыводных компонентов, создаваемых в виде нескольких частей.

Библиотеки на основе файлов

Altium Designer поддерживает ряд различных типов библиотек на основе файлов, описанных ниже.

Модели схемы и PCB и библиотеки моделей

Main pages: Библиотеки схем, Библиотеки PCB

На ранних этапах развития САПР для электроники существовало две проектные области: ввод схемы и трассировка PCB. Результатами ввода схемы был набор распечатанных листов схем, а результатами трассировки PCB — файлы для изготовления и сборки платы.

Чтобы поддержать это, разработчику нужно было уметь создавать и хранить символы схем, готовые к размещению на листе схемы. Такие сведения, как номинал компонента, напряжение, мощность, посадочное место и т. д., часто добавлялись уже после размещения символа из библиотеки символов на лист схемы.

Что касается посадочных мест, то основное внимание в возможностях редактирования уделялось реализации проекта как набора слоев, содержащих формы, необходимые для фотошаблонов. Такая ориентация на выходные данные определяла, какие формы поддерживаются, вплоть до шрифта, используемого для позиционного обозначения и других строк шелкографии.

Эти простые символы и посадочные места создавались и хранились в библиотеках, при этом оба типа изначально имели расширение файла *.Lib. Когда Windows сняла ограничение в три символа для расширений файлов, их изменили на *.SchLib для символов схем и *.PcbLib для посадочных мест. 

Библиотеки схем и PCB — это контейнеры хранения для моделей. 

Интегрированная библиотека

Main page: Интегрированные библиотеки

Со временем росло желание отделить процесс создания компонентов от процесса проектирования изделия. Вместо добавления сведений о компоненте после размещения символа на листе схемы команды разработчиков хотели полностью определять компонент в библиотеке. Также развивались другие проектные области, например моделирование схем, и, следовательно, нужно было поддерживать модели и для этих областей. В рамках создания готовых к использованию компонентов необходимо также иметь возможность проверять сопоставление «символ–модель», а затем поставлять эти компоненты в виде одного, готового к использованию файла библиотеки.

Чтобы удовлетворить этим требованиям, была разработана интегрированная библиотека (*.IntLib). Интегрированная библиотека содержит все типы моделей в одном файле. Источником для интегрированной библиотеки является пакет библиотек (*.LibPkg) — проект разработки, который объединяет исходные условные обозначения, посадочные места и модели для симуляции. При компиляции проекта пакета библиотек проверяется соответствие символов моделям и создаётся Integrated Library. Использование IntLib означает, что библиотека становится источником, из которого вы размещаете готовые к использованию компоненты, что является хорошим решением для средних и крупных организаций, которые хотят отделить создание компонентов от проектирования изделия.

Глоссарий