Altium Designer — Разработка библиотек и моделей компонентов

Егор Чириков 15.04.2014 Уроки Altium 1

Прежде чем приступить к проекту, разработчик должен иметь в своём распоряжении библиотеку компонентов элементной базы, используемой в проекте. Хотя библиотеки, поставляемые с Altium Designer, существуют сомнения относительно целесообразности их использования. Во-первых, УГО (условные графические обозначения) всех этих компонентов не соответствуют ГОСТ, во-вторых, в этих библиотеках отсутствует российская элементная база, которая применяется на наших предприятиях. Поэтому перед разработкой электрических принципиальных схем и проектированием плат следует рассмотреть порядок разработки библиотек и моделей компонентов, а также разные подходы к их организации.

Концепция библиотек Altium Designer.

Компоненты являются основными блоками электронных изделий. При разработке и подготовке к производству проекта каждый компонент нуждается в различных представлениях: логический символ на схеме (УГО), посадочное место на плате (Footprint), описание в формате Space для моделирования, описание IBIS-модели для анализа целостности сигналов и трёхмерное описание для объёмного представления готовой платы.

Не обязательно наличие всех этих представлений для каждого компонента, но необходимо наличие стартовой точки, которой в Altium Designer является логический символ (УГО). Каждый компонент должен быть определён как минимум названием в схемной библиотеке. Он может содержать выводы и графический символ в единственном или многосекционном виде и даже иметь альтернативные отображения. Как таковой он может быть размещён в любом схемном проекте. Однако, до тех пор, пока в компонент не добавлены модели, его нельзя применить на практике.

Для однозначного понимания разъясним термины, наиболее часто используемые в среде Altium Designer.

Компонент: общее наименование объекта, который может быть применён в проекте.
Символ: общее наименование графического представления компонента, подготовленного для размещения на схеме. Символ может содержать графические объекты, которые определяют внешний вид и выводы для электрического подключения.
Физический компонент может быть смонтирован на плате.
Логический символ: схемное представление физического компонента.
Часть (секция): некоторые компоненты, такие как цепочки резисторов или реле, могут быть построены в виде серии отдельных секций (частей), которые, в свою очередь, могут быть размещены на схеме независимо (рассматриваются как многосекционный компонент).
Модель: представление компонента, который используется в некоторой практической сфере деятельности.
Посадочное место: это наименование используется для модели, которая представляет компонент на заготовке печатной платы. Посадочное место группирует набор контактных площадок (КП) на плате и изображение корпуса компонента и определяет часть платы, требуемую для монтажа и подсоединения физического компонента на плате.
Библиотека: файл, содержащий набор компонентов и набор моделей.
Библиотека моделей: файл, содержащий набор моделей компонентов.
Библиотека компонентов: файл, содержащий набор схемных компонентов.
Интегрированная библиотека: файл, содержащий набор схемных компонентов и их ассоциированные модели.
Библиотека базы данных: библиотека компонентов, где все символы имеют ссылки, модели связаны и параметрическая информация сохранена в базе данных на основе ODBC (open database connectivity – интерфейс связи с открытыми базами данных), ADO (ActiveX Data Objects – набор компонентов ActiveX, используемых для доступа к БД, поддерживающим спецификацию OLE DB) или в виде таблиц Excel.

В среде Altium Designer существуют четыре типа доступных для использования библиотек.

Библиотеки моделей – модели для каждой области сохраняются в «хранилищах», обычно называемых библиотеками моделей. В некоторых областях, таких как SPICE, где обычно одна модель хранится в одном файле, они также рассматриваются как отдельные файлы (*.MDL, *.CKT). В других областях модели обычно группируются в библиотечные файлы, соответствующие заданной организации пользователя, такие как посадочные места, сгруппированные в библиотеки пакетного типа (*.PcbLib).
Библиотеки символов содержат схемные компоненты и интерфейс определения их моделей (*.SchLib). Каждый интерфейс определения модели привязан к своей соответствующей библиотеке моделей.
Интегрированные библиотеки – это наборы библиотек символов, которые вместе с их привязанными библиотеками моделей «компилированы» в интегрированную библиотеку (*.IntLib). Преимущество создания интегрированных библиотек состоит в том, что вся компонентная информация доступна в едином файле. Интегрированные библиотеки не могут быть отредактированы без распаковки источников и перекомпиляции.
Библиотека базы данных – библиотека, где все символьные ссылки, привязанные модели и параметрическая информация хранятся в базе данных на основе ODBC, ADO или в формате таблиц Excel. Каждая запись в базе данных представляет отдельный компонент, а также все сохраненные параметры, вместе со ссылками на модели. Запись может содержать ссылки на инвентарную ведомость или на другие корпоративные данные о компонентах.

При таком подходе схемные компоненты используются только в виде символов (они не имеют ссылок на модели, описанные в схемной библиотеки) с моделями (посадочными местами или 3D_моделями), сохранёнными в стандартных библиотеках посадочных мест, 3D_компонентов и т.д.

Интерфейсом библиотеки базы данных является документ *.DBLib, который описывает, какие поля базы данных требуются и какие параметры компонентов они отображают. База данных DBLib подключается через панель Libraries подобно всем

другим библиотекам системы. При выполнении действий по размещению, выполняемых с компонентами библиотеки базы данных, запись в базе данных проверяется, символ загружается из указанной схемной библиотеки и модели добавляются к любым указанным моделям, так же как параметры.