Сетки и единицы измерения

Parent page: Команды

Краткое описание

Редактор печатных плат — это среда проектирования на основе сетки, то есть объекты размещаются по текущей сетке, которая называется Snap Grid или часто просто Grid. При размещении объектов курсор автоматически «прилипает» к этой сетке, позиционируя опорную точку размещаемого объекта в ближайшую точку Snap Grid. На ранних этапах разработки электронных изделий выводы компонентов всегда располагались с шагом, кратным 0,1 дюйма, поэтому было легко выбрать подходящую сетку и для размещения компонентов, и для трассировки дорожек между их площадками. Современные компоненты могут иметь очень мелкие выводы, расположенные по дюймовой или метрической сетке, и при этом постоянно растет спрос на более компактные корпуса изделий — что приводит к уменьшению ширины дорожек и зазоров до считаных милов. Эти требования делают невозможным выбор единственной сетки привязки, по которой можно разместить все выводы и выполнить всю трассировку. Вместо этого инструменты проектирования должны позволять трассировать к выводам компонентов, находящимся вне сетки, и от них — по сути, вам нужна возможность трассировки без привязки к сетке.

Подробности

Эти сложности решаются изменением подхода в САПР. Вместо простого стремления удерживать все объекты на фиксированной сетке привязки, редактор PCB предлагает более продвинутое решение, реализованное через следующий набор функций:

• Snap Grid - управляет базовым размещением объектов в рабочей области.
• Real-time Design Rules engine - предупреждает или предотвращает размещение объектов с нарушением применимых правил проектирования. Подробнее о правилах см. на странице Design Rules.
• Hotspot Snap - «притягивает» курсор к существующей электрической горячей точке (hotspot), находящейся в пределах текущего диапазона Hotspot Snap Range, переопределяя сетку привязки, но при этом соблюдая применимые правила проектирования.

Настройка Snap Grid

В редакторе PCB все объекты размещаются по текущей Snap Grid. Текущее значение Snap Grid всегда отображается в строке состояния (показано в анимации выше) рядом с текущим положением курсора. 

Настройте Snap Grid, Origin и текущие единицы рабочей области на вкладке Home tab of the Ribbon.

Чтобы задать Snap Grid:

• Щелкните раскрывающийся список Home | Grids and Units | Snap Grid на ленте (Ribbon), затем выберите новое значение сетки. См. примечание ниже об использовании разных единиц. 
• Нажмите кнопку Home | Grids and Units | , чтобы открыть диалог Cartesian Grid Editor, где новое значение сетки можно выбрать из раскрывающегося списка или ввести в поле Step X. Дополнительные сведения см. на странице Cartesian Grid Editor. См. примечание ниже об использовании разных единиц.

• Ctrl+G - чтобы открыть диалог Cartesian Grid Editor даже во время выполнения команды. Дополнительные сведения см. на странице Cartesian Grid Editor. См. примечание ниже об использовании разных единиц.
• Ctrl+Shift+G - чтобы открыть диалог Snap Grid. Введите требуемое значение. Укажите единицы измерения, чтобы определить сетку.
• Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы выбрать требуемое значение сетки в подменю Snap Grid.

Как отображается сетка

Snap Grid отображается на экране в виде узора из точек или линий. На самом деле для отображения Snap Grid используются два слоя: один показывает сетку в соответствии с заданным значением и в диалоге Cartesian Grid Editor называется сеткой Fine; другой показывает кратные значения Snap Grid, которые пользователь может задать в Multiplier как 2x, 5x или 10x от Snap Grid — в этом диалоге она называется сеткой Coarse.

Fine — это Snap Grid; Coarse — это кратное значение Snap Grid.

Помимо выбора между точками (Dots) и линиями (Lines), вы также можете задать цвет слоев сетки в диалоге Cartesian Grid Editor. Общее включение/выключение отображения двух слоев сетки выполняется в диалоге View Configurations; нажмите L, чтобы открыть его. Также можно задать цвет, используемый для этих двух слоев, в диалоге View Configurations.

Обратите внимание, что отображение линий/точек сетки также зависит от уровня масштабирования. Они отображаются не всегда: при определенном масштабе они становятся слишком близко друг к другу, как показано в анимации ниже. При уменьшении масштаба линии/точки сетки не показываются, а при увеличении появляются линии сетки Coarse. При дальнейшем увеличении появляются точки, показывающие положения сетки Fine.

При увеличении масштаба сначала отображается Coarse-сетка, затем Fine-сетка. Используйте PageUp/PageDown или Ctrl+Roll для увеличения/уменьшения масштаба.

Выбор сетки

Независимо от шага выводов компонентов, по-прежнему важно выбрать разумное значение Snap Grid. Выбранное значение будет меняться в зависимости от выполняемой задачи. Например, для размещения компонентов можно использовать более крупную сетку, такую как 1 мм или 50 mil, что упрощает выравнивание компонентов относительно друг друга, тогда как для трассировки в этом проекте следует установить более мелкую сетку.

Для трассировки обычно задают сетку равной сумме стандартной ширины сигнальной дорожки и стандартного зазора. Например, если сигнальные дорожки имеют ширину 10 mil, а зазор по умолчанию — 10 mil, то разумным значением сетки будет 20 mil. Это позволяет располагать дорожки максимально близко. Хотя движок правил не позволит разместить дорожки слишком близко, он не проверяет, не потратили ли вы впустую место, как это могло бы случиться при использовании Snap Grid 25 mil. Хотя можно задать более мелкую Snap Grid, это не обязательно поможет: вы можете проложить первую дорожку с небольшим смещением, тем самым перекрыв потенциальные пути трассировки по обе стороны, которые могли бы пригодиться позже.

Настройка единиц рабочей области

Текущие единицы рабочей области отображаются в строке состояния как для текущего положения курсора, так и для текущей настройки snap grid.

Чтобы переключить текущие единицы рабочей области между дюймовыми и метрическими:

• Нажмите кнопку Home | Grids and Units | Imperial или Metric на ленте.
• Нажмите сочетание клавиш Q. Это можно сделать в любой момент (как во время выполнения команды, так и вне команды).
• При редактировании в диалоге объекта нажмите Ctrl+Q, чтобы переключить единицы в этом диалоге. Обратите внимание: это не меняет единицы рабочей области; это относится только к текущему использованию диалога.

Hotspot Snap

Дополняя движок правил проектирования в реальном времени, функция Hotspot Snap переопределяет сетку привязки, «притягивая» курсор к горячей точке электрического объекта, находящейся в пределах диапазона hotspot snap range. Эта функция позволяет трассировать к площадкам и переходным отверстиям, расположенным вне сетки, и от них.

Функция Hotspot Snap включается, а диапазон притяжения задается в диалоге Board Options (Home | Board | Board Options).

Правила проектирования в реальном времени

В основе редактора PCB лежит движок Design Rules, который отслеживает действия редактирования в реальном времени. Вместо необходимости полагаться на подходящую настройку snap grid, чтобы гарантировать размещение объектов в соответствии с требованиями проекта, движок правил сразу подсвечивает нарушение размещения или, в случае интерактивной трассировки, может предотвратить нарушение. Это означает, что snap grid можно установить очень маленькой, а объекты размещать настолько близко, насколько позволяют правила проектирования.