Представление платы

Исторически печатные платы проектировались в двумерном пространстве, где для представления различных слоев PCB использовались цвета. Однако физическая печатная плата является трехмерным объектом, поэтому разработчику PCB необходимо мысленно преобразовывать многослойное 2D-представление на экране в 3D-модель.

Значительные улучшения в области 3D-видеокарт и поддерживающих программных технологий позволили Altium разработать решение этой проблемы — полноценное трехмерное редактирование PCB. Это не просто визуализация: возможности 3D в Altium Designer позволяют:

• Выполнять проверку 3D-зазоров — компоненты можно точно выравнивать относительно друг друга и корпуса, когда это необходимо.

• Визуально определять расположение разъемов и других компонентов, к которым требуется доступ при обслуживании.

• Точнее определять производственные процессы и порядок сборки, зная, что все механические ограничения уже учтены.

• Создавать более подробные инструкции по ручной сборке, руководства пользователя и инструкции с использованием изображений, гораздо более близких к тому, что в реальности увидит человек.

• Экспериментировать с различными цветами паяльной маски, чтобы создать более эстетичный продукт, хорошо сочетающийся с корпусом и окружающей средой.

• Проще заручиться поддержкой ключевых заинтересованных сторон, представляя им более наглядное представление конечного продукта.

2D- и 3D-виды одной и той же области платы.

Режимы отображения

Altium Designer поддерживает отображение и редактирование платы в 2D или 3D; они называются display modes. Выберите нужный режим в меню View или нажмите сочетание клавиш 1, 2 или 3, чтобы сразу переключиться в соответствующий режим.

Доступны три режима отображения, каждый со своими функциями.

• Board Planning Mode (горячая клавиша 1) — используется для определения формы платы, а также для размещения и настройки линий разделения и линий сгиба в rigid-flex конструкции. Линии разделения используются для деления платы на области, и каждой области затем может быть назначен свой стек слоев. Подробнее об областях платы, а также о линиях разделения и сгиба см. в разделе Определение стека слоев.
• 2D Layout Mode (горячая клавиша 2) — традиционный 2D-многослойный вид PCB. Altium Designer включает набор функций, помогающих управлять отображением платы, который называется Board Insight System.

• 3D Layout Mode (горячая клавиша 3) — полноценное 3D-проектирование. Используйте режим 3D-отображения вместе с 3D-мышью, чтобы просматривать и управлять загруженной 3D-моделью платы так, как будто вы держите ее в руках. Подробнее об управлении видом PCB в 3D см. на странице Управление 3D-видом.

  Для 3D Layout Mode  требуется графическая карта с поддержкой DirectX 9 или новее, а также Shader Model 3 или новее.

Одна и та же плата показана в режиме Board Planning, режиме 2D Layout и режиме 3D Layout.

Панель View Configuration

То, что в данный момент отображается в рабочем пространстве редактора PCB и как именно это отображается, можно настроить на панели View Configuration. Сюда входят видимость и цвет слоев, видимость и прозрачность объектов, уровни маскирования и затемнения, текущий режим одиночного слоя, а также ряд дополнительных параметров отображения рабочего пространства, например показ имен цепей на контактных площадках, переходных отверстиях и проводниках.

 
Параметры, связанные с отображением, настраиваются на панели View Configuration.

Помимо стандартных способов открытия панели (с помощью кнопки Panels в правом нижнем углу рабочего пространства или через меню View » Panels), к панели View Configuration также можно получить доступ с помощью сочетаний клавиш L или Ctrl+D (чтобы открыть панель с отображением вкладки Layers & Colors или View Options соответственно), либо щелкнув по образцу цвета в элементе управления Layer Sets в левом нижнем углу рабочего пространства ().

Содержимое панели разделено на две вкладки. Щелкните по вкладке в верхней части панели, чтобы отобразить доступные на ней параметры:

• Layers and Colors вкладка — включает параметры для управления видимостью доступных слоев, добавления, переименования или удаления механических слоев, а также настройки цвета и видимости специальных системных элементов отображения, таких как отверстия контактных площадок, маркер начала координат и ошибки DRC.

  Сигнальные слои и слои Plane добавляются, именуются и удаляются в Layer Stack Manager.
• View Options вкладка — включает параметры для выбора, сохранения или загрузки конфигурации цветов/видимости слоев, настройки видимости типов объектов, управления уровнями маскирования и затемнения, а также других параметров отображения.

Доступные параметры зависят от текущего Layout Mode (2D или 3D).

Настройка видимости слоев

Каждый слой можно отобразить или скрыть в области Layers вкладки Layers & Colors панели View Configuration. Щелкните значок видимости (), чтобы переключить видимость.

Управляйте видимостью слоев с помощью значков видимости

Там, где это уместно, каждая группа также включает значок видимости. Например, на изображении выше:

• Значок видимости слева от строки Component Layer Pairs (C) переключает отображение all component layers.
• Значок видимости слева от строки Top переключает отображение all top side component layers. Слои стороны Bottom также можно отображать/скрывать таким же образом.

Наборы слоев

Набор слоев — это именованный набор видимых слоев. Используйте раскрывающийся список Layers Sets в области Layers на вкладке Layers & Colors панели View Configuration, чтобы выбрать существующий набор слоев; отображение обновится и будут показаны только слои, включенные для этого набора слоев.

По умолчанию предоставляется несколько наборов слоев:

• All Layers – выберите, чтобы показать все слои.

• Signal Layers – выберите, чтобы показать только слои, определенные как тип Signal в Layer Stack Manager, а также слои Die и Wire Bonding, если они существуют.

• Plane Layers – выберите, чтобы показать только слои, определенные как тип Plane в Layer Stack Manager.

• NonSignal Layers – выберите, чтобы показать только слои Overlay, Paste, Solder и Other Layers (Drill Drawing, Drill Guide, Keep-Out Layer и Multi-Layer).

• Mechanical Layers – выберите, чтобы показать только механические слои и пары слоев компонентов.

Можно создать любое количество пользовательских наборов слоев, а также редактировать текущий выбранный набор слоев.

• Чтобы создать новый пользовательский набор слоев, задайте видимость слоев в области Layers нужным образом, затем нажмите кнопку . Набор появится как My Layers в раскрывающемся списке. Каждый последующий добавленный набор слоев будет пронумерован.

• Чтобы изменить конфигурацию включенных слоев для существующего пользовательского набора слоев, выберите его в раскрывающемся списке Layers Sets, настройте видимость слоев нужным образом, затем нажмите кнопку , чтобы сохранить изменения в наборе слоев.

• Чтобы переименовать существующий пользовательский набор слоев, выберите его в раскрывающемся списке Layers Sets и введите требуемое имя в поля Layer Sets. Обратите внимание, что переименование набора слоев не требует сохранения — новое имя будет сохранено автоматически.

• Чтобы удалить существующий пользовательский набор слоев, выберите его в раскрывающемся списке Layers Sets и нажмите кнопку .

• Чтобы импортировать нужный набор слоев из файла набора слоев PCB (*.layerset) или экспортировать нужный набор слоев как файл набора слоев PCB, используйте соответственно кнопки Import и Export.

Используйте следующие способы для переключения видимых наборов слоев:

• Layer Set раскрывающийся список на панели View Configuration
• Design » Manage Layer Sets подменю
• Layer Set элемент управления — доступен при щелчке по части LS кнопки слева от вкладок слоев в нижней части рабочей области ().

System Colors

Область System Colors может использоваться для настройки цветов, применяемых на PCB для перечисленных элементов. Цвета и видимость настраиваются обычными способами.

Вкладки слоев

Вкладки, связанные с каждым слоем, который в данный момент установлен как видимый на панели View Configuration, расположены вдоль нижнего края рабочей области.

Они позволяют переключать активный слой (слой, на котором будут размещаться объекты), а также визуально показывают, какие слои в данный момент отображаются и какой слой является активным (подсвеченная вкладка). Если вкладок слоев больше, чем можно отобразить одновременно, используйте стрелки  для прокрутки вкладок.

Цвета слоев отображаются слева от вкладок слоев, а двойной щелчок по цвету слоя открывает диалог Choose Color.

Дважды щелкните по имени слоя, чтобы открыть диалог Edit Layer, где можно изменить имя слоя (а также имя цепи для слоя internal plane layer).

 
Диалог Edit Layer

Однослойный режим

Однослойный режим отображения 2D

В состав Board Insight входят функции однослойного режима, которые настраиваются на странице PCB Editor - Board Insight Display диалога Preferences. Однослойный режим отображает содержимое текущего слоя, скрывая или приглушая содержимое всех остальных слоев. Помимо скрытия всех объектов на всех остальных слоях для отображения только содержимого текущего слоя, однослойный режим имеет режимы отображения в оттенках серого и монохромный режим. Преобразование цветов всех остальных слоев в оттенки серого или монохром позволяет сохранить пространственную информацию о расположении других объектов в проекте, не отвлекая от интересующего слоя. Чтобы циклически переключаться между полным отображением и каждым из включенных однослойных режимов, нажмите сочетание клавиш Shift+S. При каждом нажатии Shift+S программа переходит к следующему включенному режиму и в конечном итоге возвращается к режиму полного отображения. Однослойные режимы включаются на странице PCB Editor - Board Insight Display диалога Preferences. Отключите (снимите флажок) все режимы, которые не должны участвовать при нажатии Shift+S. Эти настройки применяются ко всем проектам в данной установке Altium Designer.

Доступны следующие однослойные режимы:

• Hide Other Layers — все остальные слои скрыты; показано только содержимое активного (текущего) слоя.
• Gray Scale Other Layers — все остальные слои отображаются в оттенке серого, полученном из их текущего цвета слоя; активный слой отображается своим стандартным цветом.
• Monochrome Other Layers — все остальные слои отображаются в одном и том же оттенке серого; активный слой отображается своим стандартным цветом.

На изображениях ниже показаны обычное многослойное отображение и три однослойных режима отображения.

Текущий выбранный однослойный режим отображается в области General Settings на вкладке View Options панели View Configuration. Щелкните ссылку режима (рядом с кнопкой On ), чтобы открыть страницу PCB Editor - Board Insight Display диалога Preferences, где можно настроить доступные однослойные режимы нужным образом.

Используйте ползунок Masked Objects в области Mask and Dim Settings вкладки View Options панели View Configuration, чтобы управлять яркостью остальных слоев в однослойных режимах Gray или Mono.

Однослойный режим отображения 3D

Однослойный режим также доступен, когда плата отображается в 3D Layout Mode. Используйте его для таких задач, как проверка качества трассировки на определенном слое или качества слоя силовой плоскости. Находясь в однослойном режиме, используйте сочетание клавиш Ctrl+Shift+Wheel Roll, чтобы переходить по слоям.

Постоянное отображение слоя в однослойном режиме

Чтобы включить слой в отображение однослойного режима, выполните Ctrl+Click по значку глаза, связанному с нужным слоем, на вкладке Layers & Colors панели View Configuration, чтобы добавить этот слой в отображение однослойного режима; за значком глаза появится квадрат (), обозначающий, что этот слой будет постоянно отображаться в однослойном режиме.

Просмотр платы с нижней стороны

Чтобы просматривать плату с нижней стороны (по сути, перевернуть плату), включите параметр View From Bottom Side в области Layers вкладки Layers & Colors панели View Configuration, выберите команду View » Flip Board в главном меню или используйте сочетание клавиш Ctrl+F.

Для перевернутых плат/компонентов поддерживаются все действия и команды редактирования. Координатное пространство логически остается тем же, то есть начало координат рабочей области перемещается из нижнего левого угла в нижний правый. Текущая позиция по сетке увеличивается по оси X (по горизонтали), когда вы перемещаете мышь справа налево, а не как обычно слева направо. Любые выходные данные, сформированные при перевернутом виде, сохраняют корректную координатную информацию в формате «вид сверху».

Когда плата/компонент перевернуты, порядок отрисовки слоев также изменяется с использованием логического процесса попарной перестановки, что означает, что Top Overlay меняется местами в текущем порядке отрисовки слоев с Bottom Overlay, Top Layer с Bottom Layer, Mid-Layer 1 с Mid-Layer 30, Internal Plane 1 с Internal Plane 16 и так далее. Порядок отрисовки механических слоев не изменяется.

Управление видимостью объектов

Помимо управления отображением объектов в рабочей области путем включения и выключения слоев, существует другой подход — управление видимостью и прозрачностью объектов на основе их типа. В режиме 2D Layout используйте параметры, предоставляемые областью Object Visibility вкладки View Options панели View Configuration, чтобы настраивать видимость и прозрачность объектов по их типу.

Раздел Object Visibility вкладки View Options панели

•  — управление видимостью определенных типов объектов щелчком по соответствующему значку видимости. Щелкните значок видимости All Objects, чтобы переключить видимость всех объектов, затем включите видимость нужных типов объектов.
• Name — перечисляет все объекты, внешний вид которых можно настраивать.
• Draft — включите, чтобы отображать тип объекта в виде контура.
• Transparency – настройка прозрачности этого типа объектов с помощью ползунка или щелчком по значению с последующим ручным вводом нужного процента от 0 до 100 (0% — полностью видимый (непрозрачный) объект; 100% — полностью прозрачный (невидимый)). Назначение объекту прозрачности позволяет видеть, когда один объект перекрывает другой, например, где конец сегмента дорожки примыкает к контактной площадке.
• Advanced – нажмите, чтобы открыть диалог Object Visibility, где можно задать общий уровень прозрачности для определенного объекта на разных слоях и установить разные уровни прозрачности для разных объектов на конкретном слое.

Настройки маскирования и затемнения

Чтобы упростить отображение большого количества объектов, которые могут присутствовать даже в простой конструкции PCB, редактор PCB позволяет приглушать объекты, не представляющие интереса. Например, если щелкнуть по цепи в режиме Nets панели PCB, а в раскрывающемся списке панели выбрано Dim или Mask, то все объекты, не принадлежащие этой цепи, будут приглушены. Это позволяет легче сосредоточиться на конкретном элементе проекта, таком как цепь, класс цепей, класс компонентов, объекты, на которые нацелено определенное правило проектирования, и т. д. Используйте ползунки в области Mask and Dim Settings вкладки View Options панели View Configuration, чтобы настроить уровни маскирования и затемнения.

Область Mask and Dim Settings на вкладке View Configuration панели View Options

• Dimmed Objects – объекты, которые в данный момент затемнены, сохраняют свой цвет, но отображаются приглушенно. Используйте этот ползунок, чтобы настроить степень затемнения таких объектов. Затемненные объекты можно редактировать.

  Чтобы увеличить или уменьшить уровень затемнения, вы также можете использовать команду View » Increase Mask Level (горячая клавиша: ]) или View » Decrease Mask Level (горячая клавиша: [) соответственно из главного меню.
• Highlighted Objects – если включено затемнение и вы щелкаете по объекту на панели, например по цепи в режиме Nets панели PCB, эта цепь также подсвечивается, а все остальные цепи затемняются. Подсвеченные объекты осветляются белым цветом, чтобы выделяться. Этот ползунок используется для управления количеством белого, добавляемого к подсвеченным объектам.
• Masked Objects – объекты, которые в данный момент замаскированы, отображаются серым цветом и не могут редактироваться. Используйте этот ползунок, чтобы настроить степень приглушения замаскированных объектов.

Управление конфигурациями

Конфигурация — это заранее подготовленный набор настроек цвета и видимости слоев. Выберите существующую конфигурацию из раскрывающегося списка Configuration в области General Settings вкладки View Options панели View Configuration или используйте кнопки рядом с раскрывающимся списком, чтобы создать, сохранить или удалить конфигурацию. Пользовательские конфигурации сохраняют как текущие/последние использованные параметры отображения 2D и 3D.

• – нажмите, чтобы создать новую пользовательскую конфигурацию, затем введите новое имя и нажмите кнопку .
• – нажмите, чтобы сохранить при создании новой пользовательской конфигурации или если вы изменили текущую выбранную пользовательскую конфигурацию.
• – нажмите, чтобы удалить текущую выбранную пользовательскую конфигурацию.

Дополнительные параметры

Область Additional Options на вкладке View Options панели View Configuration предлагает дополнительные параметры для управления отображением определенных элементов.

Раздел Additional Options на вкладке View Configuration панели View Options

• Test Points – включите этот параметр, чтобы отображать дополнительную информацию на контактных площадках и переходных отверстиях, настроенных как тестовые точки. Контактную площадку или переходное отверстие можно настроить как тестовую точку, включив параметры Testpoint Fabrication и/или Assembly в соответствующем режиме панели Properties. Тестовые точки обозначаются добавлением строки <Layer> Fab Testpoint или <Layer> Assy Testpoint к площадке/переходному отверстию.
• Status Info – включите этот параметр, чтобы сводная информация, такая как координаты и слой, отображалась в Status Bar при наведении курсора на объект в рабочей области.
• Pad Nets – включите этот параметр, чтобы отображать имя связанной цепи на контактной площадке. Обратите внимание, что имена цепей становятся видимыми только при достаточно большом увеличении.
• Pad Numbers – включите этот параметр, чтобы отображать номера контактных площадок. Обратите внимание, что номера площадок становятся видимыми только при достаточно большом увеличении.
• Via Nets – включите этот параметр, чтобы отображать соответствующее имя цепи на переходном отверстии. Обратите внимание, что имена цепей становятся видимыми только при достаточно большом увеличении.
• Via Span – включите этот параметр, чтобы отображать длину, на которую может распространяться переходное отверстие. Свойства размещенных переходных отверстий (диаметр, размер отверстия и т. п.) затем определяются либо правилами проектирования, либо вручную. Обратите внимание, что имена цепей становятся видимыми только при достаточно большом увеличении. Номера слоев в диапазоне переходного отверстия могут отображаться внутри всех типов переходных отверстий.
• All Connections in Single Layer Mode – включите этот параметр, чтобы всегда отображать все линии соединений в режиме Single Layer Mode. Если этот параметр отключен, все линии соединений, которые не начинаются и не заканчиваются на текущем слое, также скрываются при переключении в режим Single Layer Mode, поскольку предполагается, что они не относятся к делу.
• Net Color Override – каждой цепи можно назначить цвет. Чтобы настроить цвет, дважды щелкните имя этой цепи в режиме Nets панели PCB; откроется диалог Edit Net dialog. Цвет автоматически применяется к линиям соединений этой цепи, а также может применяться к трассировке при включении этого параметра. Цвет применяется к трассировке в соответствии с текущими настройками на странице PCB Editor – Board Insight Color Overrides page диалога Preferences, где вы выбираете параметр Pattern, чтобы определить способ применения цвета, и параметр Zoom Behavior, чтобы определить, когда цвет применяется. Нажмите F5, чтобы включать и выключать параметр Net Color Override.
• Use Layer Colors for Connection Drawing – включите этот параметр, чтобы отображать линии соединений с использованием цветов начального и конечного слоев, между которыми проходит линия соединения. Линии соединений отображаются в чистом цвете слоя у объекта, в котором они начинаются/заканчиваются, с плавным переходом между цветами этих слоев по длине линии соединения. Эта функция полезна при трассировке многослойной платы, поскольку показывает целевой слой, к которому должно идти трассируемое соединение. Обратите внимание, что цветовой переход применяется только к соединениям, проходящим с одного слоя на другой. Если соединение начинается и заканчивается на одном и том же слое, оно сохраняет назначенный цвет цепи.
• Repeated Net Names on Tracks – включите этот параметр, чтобы показывать повторяющиеся имена цепей на дорожках.
• Special Strings – когда этот параметр включен, любые размещенные строки, сформированные из преобразованных специальных строк, будут накладываться (помечаться) непереведенным именем специальной строки. Увеличьте масштаб на строке, чтобы увидеть наложенную метку.