KAPCSOLÁSI RAJZ KIDOLGOZÁSA Az elektronikai tervezések jelentős részénél a kiindulási alap a kapcsolási rajz. Ezen összegezzük, hogy milyen funkciókat szeretnénk megvalósítani, milyen áramkörökkel. A kapcsolási rajz az ember számára leginkább érthető formája a tervnek. A kapcsolási rajz lehet kézi rajz, papíron vagy számítógépes rajz, tervezői szoftverben kialakítva. A kézi rajz szerepe ma minimális, mert elkészítése legalább annyi időt igénybe vesz, mint a számítógépes rajzolás, a használhatósága viszont nagyon korlátozott: 1
Összetettebb terv esetén nem fér el a teljes rajz egy rajzlapon, ilyenkor szét kell azt tagolni több egységre, meg kell határozni az egyes rajzok viszonyát, kapcsolódási pontjait. A rajzolás első lépése tehát a hierarchia kialakítása. Általában a részletes rajzok mellett tömbvázlatokra is szükség van. Meg kell határozni az egyes rajzlapok méreteit. Általában kész minták (template) állnak rendelkezésre. A rajzlapon el kell helyezni a szükséges alkatrész-szimbólumokat. Az olyan alkatrészeknél, amelyek típusjelzése nincs definiálva a könyvtárban, meg kell adni a típusjelzéseket. A megfelelő kivezetéseket vezetékekkel össze kell kötni. 2
Miután minden részletes rajz és tömbvázlat elkészült, következik az összesítés (kompiláció). A rajzok alapján a szoftver egységes adatbázist készít az alkalmazott alkatrészekről és kötéseikről (kötéslista) a teljes PCB terv szintjén. Ezen a szinten is szükséges ellenőrizni az esetleges formális hibákat. A kapcsolási rajzon további információk helyezhetők el: definiálni lehet a tokozást, ill. a hozzá tartozó lenyomatot a nyomtatott huzalozású lap fejlesztéséhez A rajzolás végső célja a tervezési információk átvitele a nyomtatott huzalozású lap tervezését végző szoftvermodulba. 3
Rajzjelek, szimbólumok az elektronikában A kapcsolási rajz a fizikai alkatrészeknek megfelelő rajzjelekből (szimbólumok) és a közöttük kialakított villamos kapcsolatokból (vezetékek) állnak. Szükség szerint elhelyezhetők még különböző mértani alakzatok és szöveges információk is a kapcsolási rajzon. A rajzjelek alakja, főleg a diszkrét alkatrészeknél, szabványosított, hogy a tervező könnyen felismerje az egyes alkatrészeket. Rendszerint a rajzjelhez társított szöveges azonosító (pl. R132) is utal az alkatrész fajtájára. Az integrált áramkörök rajzjelei általában téglalap alakúak. 4
Rajzjel - könyvtárak használata A rajzjelek általában rendelkezésre állnak a tervezői szoftverben, tetszőleges számszor elhelyezhetők a rajzlapon. A rajzjeleket a tervezői szoftver könyvtárak formájában tárolja. Rendszerint nagyszámú könyvtár áll rendelkezésre, ezek jórészt fedik a tervezői igényeket. A meglevő könyvtárak mellé a felhasználó kialakíthat saját könyvtárakat 5
A rajzjelek elhelyezése a munkafelületen A kapcsolási rajz készítésekor aktivizálni kell a könyvtár panelt. Ezen belül ki kell választani a megfelelő könyvtárat. Ha a tervező nem tudja, hogy a szükséges alkatrész melyik könyvtárban található, alkalmazhatók automatikus keresések az összes elérhető könyvtárban. 6
7
Miután megtaláltuk a megfelelő rajzjelet, el kell helyezni a rajzlapon. Ehhez navigációs lehetőségek állnak rendelkezésre: a rajzjelet a munkafelület adott részére tudjuk mozdítani, el tudjuk fordítani, esetleg tükrözhetjük, hogy a kapcsolási rajz minél érthetőbb és kompaktabb legyen. 8
9
A kötések rajzolása Az alkatrészek kivezetéseit a tervezett funkciónak megfelelően össze kell kötni. Alkalmazhatók egyszerű vezetékek (wire) és vezeték-csoportok, azaz sínek (bus). A rajzon meg kell különböztetni a vezetékeket a közönséges vonalaktól (pl. más színt kell alkalmazni), amelyeknek csak grafikus szerepük van. Kézi rajzolás Rajzolás részleges automatizálása Implicit kötések 10
Kézi rajzolás Kézi rajzolásnál a vezeték elhelyezésre vonatkozó parancs aktivizálása után be kell jelölni a vezeték kezdőpontját, ez rendszerint egy alkatrész valamely kivezetésének végpontja. Megfelelő navigálással a vezetéket a kívánt irányba kell húzni. Rendszerint csak a rajzlap széleivel párhuzamos vezetékeket helyezünk el, de a szoftverek többsége engedélyezi a 45 o szög alatt vagy tetszőleges szög alatt történő vonalvezetést is. A vezetékek elágaztathatók. A T alakú elágazásoknál, de főleg a vezetékek kereszt alakú találkozásánál be kell jelölni a csomópontot (junction). 11
Rajzolás részleges automatizálása Egyes szoftverek különböző könnyítéseket kínálnak a vezetékek elhelyezésére. Pl. több párhuzamos vezeték megrajzolásánál elég megrajzolni az elsőt, majd kijelölni, hogy mely pontokat kell még összekötni és a szoftver maga elvégzi a munkát. Implicit kötések Vannak vezetékek, amelyeket nem szükséges megrajzolni, a tervező szoftver mégis tudja, hogy mely pontokat kell összekötni. Ilyen pontok általában az alkatrészek táp kivezetései, de az azonos címkével (Net Label) ellátott vezetékeket is logikailag egybeköti a szoftver. 12
Összetett kapcsolási rajz szerkesztése Csak egyszerű kapcsolási rajzok fejthetők ki egyetlen rajzlapon. A több lapra történő terjeszkedésnek két módja van: Hierarchikus szervezés Vízszintes szervezés (flat design) 13
Hierarchikus szervezés Ez a szervezés tekinthető módszeresebbnek. Az egyes részletes rajzok közötti kapcsolatokat tömbvázlaton (egy külön rajzlapon) ábrázoljuk. A tömbvázlaton az egyes részletes rajzok lap-szimbólumok formájában jelennek meg. A részletes rajzok közötti kapcsolatokat a tömbvázlaton explicit vezetékezéssel jelöljük: a lapszimbólumok egyes csatlakozási pontjait vezetékeket használva összekötjük más lapok megfelelő csatlakozási pontjaival. Az összekötésekhez az egyszerű vezetékek mellett vezeték-csoportok (sín) is használhatók. 14
15
Vízszintes szervezés Vízszintes szervezés esetén az egyes kapcsolási részleteket külön-külön részletes rajzokon fejtjük ki. A részletes rajzok közötti kapcsolatokat úgy ábrázoljuk, hogy a közös jeleket (csomópontokat) azonos címkékkel (Net Label) látjuk el. A teljes terv logikai összegzésénél a kötéslistába bekerülnek ezek a kapcsolatok is. Ez a módszer néhány rajzlap terjedelemig célszerű. Ennél a módszernél nincs tömbvázlat. 16