На сегодняшний день в России наиболее популярной САПР печатных плат (ПП) является P-CAD. Но прекращение развития данного продукта (последняя версия вышла в 2006 году) принуждает организации, проектирующие ПП, искать ему замену. И чаще всего выбор делается в пользу Altium Designer, переходить на который проще, чем на другую САПР ПП, поскольку разработчик у Altium Designer и P-CAD один и тот же. Хотя, конечно, безболезненным процесс перехода с одной САПР на другую не бывает. Здесь мы рассмотрим особенности импорта в Altium Designer проектов, выполненных в системе P-CAD, что позволит проектировщикам оптимально преобразовать «пикадовский» проект с учетом переноса данных в различных слоях. При этом на компьютере должна быть инсталлирована система Altium Designer, установка же P-CAD необязательна. Для преобразования потребуются следующие файлы проекта ПП: электрическая схема в файле sch, топология ПП в файле pcb и файлы lib, используемые в проекте библиотек (файл lib может быть и один, специально созданный для конкретного проекта). В принципе можно конвертировать файлы и по отдельности (схему, топологию, библиотеку), но здесь мы рассмотрим импорт целого проекта.

Чтобы открыть «пикадовский» проект, в среде Altium Designer задайте команду File → Import Wizard, нажмите кнопку Next, выберите P-CAD Design and Libraries Files и снова нажмите кнопку Next. Затем посредством кнопки Add выберите схему и плату одного проекта, укажите там файлы sch и pcb, нажмите кнопку Next. Таким же образом выберите необходимые файлы библиотек lib и нажмите кнопку Next. Затем в окне PCB Footprint Naming Format укажите формат наименований посадочного места, как показано на рис. 1 (по рекомендации Алексея Сабунина 1), нажмите кнопку Next. В окне Reporting Options сбросьте все флажки и нажмите кнопку Next.

Рис. 1. Формат наименований посадочного места
Рис. 1. Формат наименований посадочного места

В появившемся окне, где отображаются имена схемных изображений (условнографических обозначений), а также приводятся примеры для оптимизированных и неоптимизированных компонентов, нажмите Next.

В открывшемся окне Current Layer Mapping установите соответствие слоев P-CAD слоям Altium Designer.

Согласно с приведенным в таблице 1 соотношением слоев для файлов lib установите слои так, как показано на рис. 2. Слои 10 и 11 (Top Assy и Bot Assy в P-CAD) рекомендуется преобразовать в слои Mechanical Layer 5 и Mechanical Layer 6. Слой Mechanical Layer 1 используется в Altium Designer для изображения контура платы, поэтому попадание на него лишней информации нежелательно, поскольку это может вызвать проблемы при размещении на плате компонентов, при трассировке проводников ПП и при изготовлении ПП. Слой Mechanical Layer 2 изначально не применяется, однако многие привыкли размещать на нем заготовки чертежей. Поэтому задействовать его на данном этапе не рекомендуется, учитывая возможность последующего использования готовых форматок сторонних разработчиков. А поскольку слои Top Assy и Bot Assy в библиотеках посадочных мест в P-CAD применяются обычно для изображения графики корпуса (в том случае, если предполагается маркировка только позиционных обозначений), то выбираются механические слои 5 и 6, которые используются для изображения информации, идущей на сборочный чертеж платы.

Рис. 2. Настройка конвертируемых слоев для файла lib
Рис. 2. Настройка конвертируемых слоев для файла lib
Номер слоя файлов
lib в окне Current
Layer Mappings
слоя в P-CAD Наименование слоя в Altium Designer
по умолчанию рекомендуемое
1 Top Top Layer
2 Bottom Bottom Layer
3 Board Keep Out Layer
4 Top Mask Top Solder Mask
5 Bot Mask Bottom Solder Mask
6 Top Silk Top Overlay
7 BotSilk Bottom Overlay
8 Top Paste Top Paste
9 Bot Paste Bottom Paste
10 Top Assy Mechanical Layer 1 Mechanical Layers
11 Bot Assy Mechanical Layer 2 Mechanical Layers
12 Topi Mid Layer 1 Mechanical Layer 7
13 Bot2 Mid Layer 2 Mechanical Layer 8

Слои в окне Current Layer Mapping необходимо установить отдельно для каждой конвертируемой библиотеки, где будут отображаться только те слои, на которых были расположены объекты в P-CAD.

Если при конвертации библиотек появятся еще какие-либо дополнительные слои (в таблице 1 — Top1 и Bot2), которые могли быть созданы пользователем в P-CAD (что встречается довольно редко), то их рекомендуется преобразовывать в слои Mechanical 7 и Mechanical 8. Предлагаемые по умолчанию слои Mid Layer — это внутренние сигнальные слои (слои проводников), которые в библиотеках не используются.

На механические слои Mechanical 17, 18, 19 и т.д. конвертировать информацию не рекомендуется по двум причинам: во-первых, они по умолчанию невидимы, а во-вторых, объекты, преобразованные на эти слои, имеют свойство менять свое расположение относительно других объектов (перемещаются в левый нижний угол рабочего поля).

Например, в библиотеке P-CAD имеется кварцевый резонатор типа DT-38, устанавливаемый на плату горизонтально. Корпус резонатора металлический, поэтому под ним нельзя вести проводники, но можно нарисовать запретную зону. Однако в платах высокой плотности под корпус резонатора устанавливается прокладка, а под ним проводятся проводники. В этом случае запретная зона мешает, поэтому и был создан слой Top1, в котором запретную зону я нарисовала линиями и обозначила символом Me, означающим, что эта площадь металлизирована (рис. 3). После конвертации в Altium Designer с использованием слоя Mechanical 17 кварцевый резонатор в Altium Designer будет выглядеть так, как показано на рис. 4. При этом здесь не видно прямоугольника и символа Me, поскольку они расположились в районе координат Х: -1000, У: -1000, а вся остальная отображаемая на рисунке информация находится в районе координат Х: 1625, У: 305. Если же перенести информацию со слоя 13 на Mechanical 7, то конвертация происходит без искажений (рис. 5). Кстати, заметьте, что «пи-кадовский» атрибут RefDes пропадает, и это нормально, поскольку в Altium Designer иная структура библиотек.

Рис. 3. Посадочное место кварцевого резонатора в P-CAD
Рис. 3. Посадочное место кварцевого резонатора в P-CAD
Рис. 4. Конвертация резонатора в Altium Designer с использованием слоя Mechanical 17
Рис. 4. Конвертация резонатора в Altium Designer с использованием слоя Mechanical 17
Рис. 5. Конвертация резонатора в Altium Designer с использованием слоя Mechanical 7
Рис. 5. Конвертация резонатора в Altium Designer с использованием слоя Mechanical 7
Рис. 6. Настройка конвертируемых слоев для файла pcb
Рис. 6. Настройка конвертируемых слоев для файла pcb

Designer иная структура библиотек.

Для топологии ПП слои устанавливаются аналогично, только здесь нужно обратить внимание на слой контура платы. Информацию со слоя Board (контур платы в P-CAD) нужно перенести на слой Mechanical Layer 1; Top Assy и Bot Assy рекомендуется преобразовать в слои Mechanical Layer 5 и Mechanical Layer 6 (рис. 6). Сплошные слои (в P-CAD они называются Plane) в Altium Designer преобразуются в слои Internal Plane, а внутренние слои металлизации (в P-CAD — Signal) — в слои Mid Layer. Дополнительные слои типа Non-Signal (если таковые имеются) рекомендуется, как и в случае конвертации библиотек, преобразовывать в механические (например, в Mechanical 7 и Mechanical 8). Затем дважды нажмите кнопку Next и дождитесь результатов импорта.

Рис. 7. Импортированное УГО микросхемы ULN2003
Рис. 7. Импортированное УГО микросхемы ULN2003
Рис. 8. Параметры Find Similar Object
Рис. 8. Параметры Find Similar Object
Рис. 9. Параметры выводов в панели SCHLIB Inspector
Рис. 9. Параметры выводов в панели SCHLIB Inspector
Рис. 10. Редактированное УГО микросхемы ULN2003
Рис. 10. Редактированное УГО микросхемы ULN2003

При конвертации происходят различные искажения информации. В библиотеках условно-графических обозначений (УГО) изменяется шрифт. Размер шрифта наименований выводов УГО, как правило, увеличивается, и надписи могут налезать на графику (рис. 7). Можно изменить все УГО, в которых присутствуют наименования выводов (микросхемы и др.). Но, во-первых, если в библиотеках размещены десятки и сотни микросхем, это довольно трудоемкая работа. А во-вторых, поскольку шрифт в наименовании вывода в графическом редакторе Schematic Library изменить нельзя, приходится менять графику УГО, а если изменить расстояние между выводами, то придется существенно редактировать схему (если в ней обновить УГО). Поэтому проще всего изменять шрифт в редакторе Schematic, выбрав в меню Design команду Document Options, и уменьшить шрифт, нажав кнопку Change System Font.

Но все же иногда в библиотеку приходится вносить изменения, а затем обновлять компоненты в схеме. Это требует гораздо большего времени, но дает два преимущества. Во-первых, при создании новых УГО не нужно учитывать то обстоятельство, что на схеме шрифт наименований выводов УГО будет меньше. Во-вторых, читаемость схемы будет лучше. Иногда, чтобы наименования не перекрывались линиями, приходится существенно уменьшать шрифт на схеме, вплоть до того, что потом на распечатанной схеме сложно прочесть наименования выводов, особенно длинные. Нормоконтроль вряд ли утвердит такую схему. Поэтому рекомендуется нижеописанный подход.

При редактировании УГО, представленного на рис. 7, надо уменьшить длину всех выводов. Для этого выделите один вывод, щелкните правой клавишей мыши и, выбрав команду Find Similar Object, нажмите кнопку ОК В открывшемся окне установите флажок Select Matching, выберите Current Component и нажмите ОК (рис. 8) 2. В открывшейся панели SCHLIB Inspector установите длину вывода 5,08 мм (вместо 7,62 мм) — см. рис. 9. После этого посредством кнопки Clear снимите предыдущее выделение, а затем разместите выводы и линии так, как показано на рис. 10.

Посадочные места в библиотеках и топология импортируются достаточно корректно. Коррекция же схемы, переносимой со множеством искажений, достаточно подробно рассмотрена в статье Владислава Суходольского.

Для изготовления печатной платы придется отредактировать в топологии правила проектирования (основные искажения этих правил описаны в статье Суходольского) и сделать проверку технологических параметров (DRC). Кроме того, для модификации проекта необходимо синхронизировать схему с топологией (см. уже упомянутую статью Алексея Сабунина).

В заключение следует отметить, что каждый проект в своем роде уникален и каждое предприятие имеет свою специфику. Поэтому при конвертировании проектов из P-CAD в Altium Designer могут возникнуть и другие трудности, не затронутые в данной статье. Однако в большинстве случаев описанных действий достаточно для оптимального импорта проектов из P-CAD. При этом основное внимание, особенно в первое время, рекомендуется уделять подготовке производства печатной платы.

  1. Алексей Сабунин. Импорт проектов из различных САПР ПП в программу Altium Designer. — Современная электроника, № 8/2009, с. 2−6. 
  2. Altium Designer 10. Инструкция по выполнению тест-драйва. — ЗАО «Нанософт», 2011. 
Ева Романова,
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
E-mail: eva_rom@mail.ru