МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Пензенский государственный университет»
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СХЕМОТЕХНИКЕ
Учебное пособие
ПЕНЗА 2013
0
Стр.1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Пензенский государственный университет» (ПГУ)
Системы автоматизированного
проектирования в схемотехнике
Учебное пособие
Пенза
Издательство ПГУ
2013
1
Стр.2
УДК 004.4
С40
Р е ц е н з е н т ы:
кандидат технических наук, начальник научно-технического центра
испытаний и метрологического обеспечения
ФГУП «Научно-исследовательский институт
электронно-механических приборов»
Г. А. Солодимова;
кандидат технических наук, доцент кафедры
«Конструирование и производство радиоаппаратуры»
Пензенского государственного университета
И. И. Кочегаров
А в т о р ы:
А. В. Светлов, А. С. Ишков, А. С. Колдов,
В. И. Кулапин, М. К. Маркелов
Системы автоматизированного проектирования в
С40
схемотехнике : учеб. пособие / А. В. Светлов [и др.]. – Пенза :
Изд-во ПГУ, 2013. – 72 с.
ISBN 978-5-94170-536-8
Рассмотрены современные системы автоматизированного проектирования
(САПР), использующиеся при разработке радиоэлектронных
средств. Приведены основные сведения, необходимые для
проектирования печатных плат с использованием ПЭВМ; показаны
способы проектирования прикладного программного обеспечения
САПР с применением программы LabVIEW.
Учебное пособие подготовлено на кафедре «Радиотехника и радиоэлектронные
системы» и предназначено для студентов специальности
210302 «Радиотехника».
УДК 004.4
ISBN 978-5-94170-536-8
2
© Пензенский государственный
университет, 2013
Стр.3
Предисловие
Настоящее учебное пособие включает все необходимые сведения
для изучения дисциплины «Системы автоматизированного проектирования
в схемотехнике» студентами специальности 210302 «Радиотехника».
Важнейшая
задача при проектировании любых новых радиоэлектронных
средств это уменьшение сроков и стоимости проектирования.
Одним из основных средств снижения стоимости и ускорения
проектирования является использование вычислительной техники
на всех этапах проектирования, начиная с исследования новых физических
или технологических процессов, моделирования работы сложных
радиоэлектронных средств и заканчивая разработкой и изготовлением
печатных плат.
Целью дисциплины «Системы автоматизированного проектирования
в схемотехнике» является ознакомление студентов с назначением,
содержанием и возможностями применения современных систем
автоматизированного проектирования радиоэлектронных средств.
Поэтому учебное пособие состоит из разделов, посвященных составу
и основным характеристикам современных систем автоматизированного
проектирования, вопросам постановки и структуре заданий процесса
проектирования, характеристике процесса моделирования и
расчета параметров, а также задачам, методам и средствам проектирования
и моделирования печатных плат радиоэлектронных средств.
В издании приведены основные способы и средства проектирования
прикладного программного обеспечения на основе технологии виртуальных
приборов.
Комплекс всех вышеперечисленных вопросов и задач позволяет
студентам сформировать инженерное мышление и кругозор, а также
приобрести навыки использования современных систем автоматизированного
проектирования радиоэлектронных устройств.
3
Стр.4
Список литературы
1. Сучков, Д. И. Основы проектирования печатных плат в САПР
Р-САD 4.5, Р. – САD 8,5-8,7 и АССЕLEDA / Д. И. Сучков. – М. : Горячая
линия–Телеком, 2000.
2. Лопаткин, А. В. P-CAD 2004 / А. В. Лопаткин. – СПб. : БХВПетербург,
2006.
3. Армстронг, Дж. Моделирование цифровых систем / Дж. Армстронг.
– М. : Мир, 1992.
4. Автоматизация проектирования радиоэлектронных средств :
учеб. пособие для вузов / О. В. Алексеев, А. А. Головков, И. Ю. Пивоваров
[и др.]. – М. : Высш. шк., 2000.
5. Уваров, А. С. P-CAD 2002 и SPECCTRA. Разработка печатных
плат / А. С. Уваров. – М. : СОЛОН-Пресс, 2003.
6. Советов, Б. Я. Моделирование систем : практикум / Б. Я. Советов,
С. А. Яковлев. – М. : Высш. шк., 1999.
7. Мактас, М. Я. Восемь уроков по P-CAD 2001 / М. Я. Мактас. –
М. : СОЛОН-Пресс, 2003.
8. Автоматизация схемотехнического проектирования : учеб.
пособие для вузов / В. Н. Ильин, В. Т. Фролкин, А. И. Бутко [и др.] ;
под ред. В. Н. Ильина. – М. : Радио и связь, 1987.
9. Разевиг, В. Д. Система проектирования OrCAD 9.2 / В. Д. Разевиг.
– М. : СОЛОН-Пресс, 2001.
10. Кардашев, Г. А. Виртуальная электроника. Компьютерное
моделирование аналоговых устройств / Г. А. Кардашев. – М. : Горячая
линия–Телеком, 2002.
11. Архангельский, А. Я. Справочное пособие по РSPICE и DESIGN
CENTER / А. Я. Архангельский, Т. А. Савинова. – М. : МИФИ, 1996.
12. Норенков, И. П. Основы автоматизированного проектирования
: учеб. для вузов / И. П. Норенков. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана,
2002.
13. Калабеков, Б. А. Применение ЭВМ в инженерных расчетах в
технике связи / Б. А. Калабеков. – М. : Радио и связь, 1981.
71
Стр.72
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие .................................................................................................. 3
1. Состав и основные виды обеспечения САПР ....................................... 4
1.1. Общие сведения о САПР, основные их виды ............................ 4
1.2. Особенности современных САПР ............................................... 5
1.3. Состав и структура САПР ............................................................ 6
1.4. Техническое обеспечение ............................................................. 7
1.5. Программное обеспечение ........................................................... 9
1.6. Лингвистическое обеспечение .....................................................13
1.7. Информационное обеспечение ....................................................16
2. САПР схемотехнического проектирования ..........................................18
2.1. Особенности и структура программ ...........................................18
2.2. Характеристика процесса моделирования
и расчета параметров ....................................................................21
2.3. Объекты схемотехнического проектирования ..........................23
2.4. Способы ввода описания электрической схемы в САПР .........24
2.5. Характеристика программ схемотехнического
моделирования ...............................................................................30
3. САПР конструкторского проектирования .............................................33
3.1. Задачи конструкторского проектирования РЭС ........................33
3.2. Основные термины и определения ..............................................33
3.3. Методы и задачи проектирования печатных плат
с помощью САПР...........................................................................35
3.4. Модели конструкции печатных плат и элементов .....................36
3.5. Компоновка элементов схемы РЭС и ее алгоритмы,
применяемые в САПР ...................................................................41
3.6. Размещение элементов на печатной плате и алгоритмы
размещения, применяемые в САПР ............................................44
3.7. Трассировка печатных проводников и ее алгоритмы,
применяемые в САПР ...................................................................47
3.8. Сквозное проектирования РЭС с помощью программ P-CAD
и OrCAD ...........................................................................................53
3.8.1. Структура и назначение основных модулей
программы P-CAD ...................................................................54
3.8.2. Структура и назначение основных модулей
программы OrCAD ................................................................55
4. Проектирование прикладного программного обеспечения САПР .....58
4.1. Средства разработки прикладного программного
обеспечения ...................................................................................58
4.2. Основы программирования в LabVIEW .....................................59
4.3. Типы данных в программе LabVIEW .........................................62
4.4. Основные структуры программирования в LabVIEW ..............66
Список литературы ...............................................................................71
72
Стр.73
Учебное издание
Светлов Анатолий Вильевич, Ишков Антон Сергеевич,
Колдов Александр Сергеевич, Кулапин Валерий Ильич,
Маркелов Максим Константинович
Системы автоматизированного
проектирования в схемотехнике
Редактор О. Ю. Ещина
Корректор Н. А. Сидельникова
Компьютерная верстка Р. Б. Бердниковой
Подписано в печать 25.01.13. Формат 60×841/16.
Усл. печ. л. 4,18. Тираж 40.
Заказ № 33.
Издательство ПГУ.
440026, Пенза, Красная, 40.
Тел./факс: (8412) 56-47-33; е-mail: iic@pnzgu.ru
73
Стр.74