В поставляемых вместе с системой P-CADбиблиотеках зарубежных цифровых интегральных схем (ИМС) имеются три варианта графики: Normal — нормальный (в стандарте США); DeMorgan — обозначение логических функций; IEEE — в стандарте Института инженеров по электротехнике (наиболее близкий к российким стандартам).

Редактор печатных плат P - CAD PCB может запускаться автономно и позволяет разместить компоненты на монтажно—коммутационном поле для ручной, полуавтоматической и автоматической трассировки проводников. Если P - CAD PCB вызывается из редактора P - CAD Schematic , то автоматически составляется список соединений схемы и на поле ПП переносятся изображения корпусов компонентов с указанием линий электрических соединений между их выводами. Эта операция называется упаковкой схемы на печатную плату. Затем вычерчивается контур ПП, на нем размещаются компоненты и, наконец, производится трассировка проводников.

P-CAD Library Executive - менеджербиблиотек. Интегрированные библиотеки P-CAD содержат как графическую информацию о символах и типовых корпусах компонентов, так и текстовую информацию (число секций в корпусе компонента, номера и имена выводов, коды логической эквивалентности выводов и т.д.). Программа имеет встроенные модули: Symbol Editor — для создания и редактирования символов компонентов и Pattern Editor - для создания и редактирования посадочного места и корпуса компонента. Упаковка вентилей компонента, ведение и контроль библиотек осуществляются модулем Library Executive . Модуль имеет средства просмотра библиотечных файлов, поиска компонентов, символов и корпусов компонентов по всем возможным атрибутам.

Разработчик регулярно сталкивается с проблемой создания библиотек компонентов. Как правило; необходимость в этом возникает при создании условных графических изображений компонентов (УГО) в соответствии с действующими стандартами. Для создания библиотечных компонентов используются возможности графических редакторов Schematic и РСВ , а для управления библиотеками — программа Library Executive . P - CAD 2002 имеет интегрированные библиотеки, которые содержат графическую информацию о символах и типовых корпусах компонентов и текстовую упаковочную информацию. Библиотеки, созданные для предыдущих версий P-CAD, переносятся в P-GAD 2002 через текстовый формат PDF .

Первым этапом проектирования любого устройства является формирование технического задания (ТЗ) и разработка структуры системы. Как правило, этим занимается разработчик, который в дальнейшем будет создавать и принципиальную схему устройства. На данном этапе основной является текстовая документация, но она почти всегда сопровождается выпуском структурных или функциональных схем. Конечно, существуют и более удобные для выполнения такого рода схем специализированные графические редакторы, например MS Visio 2000 . Они позволяют получить структурную схему возможно качественнее и быстрее, чем редакторы P - CAD Schematic или P - CAD PCB , однако большинству разработчиков гораздо привычнее выполнять структурные и функциональные схемы в той же системе, где будет выполняться и схема электрическая принципиальная. Поэтому рекомендуется выполнять всю конструкторскую документацию в одной среде. Тем более что в P - CAD 2002 возможно использование встроенных механизмов ОС Windows , позволяющих выполнять копирование информации в буфер и ее использование из других приложений, в частности различных текстовых процессоров для оформления документации.

После, выработки технического задания и выпуска функциональной и структурной схем начинается этап создания схемы электрической принципиальной и перечня элементов. Практически все современные разработки немыслимы без предварительного моделирования их работы в одном из пакетов схемотехнического проектирования. Поэтому выполненная в пакете САПР печатных плат схема электрическая принципиальная в идеале, с одной стороны, должна быть пригодна для последующей трассировки платы, а с другой стороны, она же должна передаваться в пакет моделирования. К сожалению, в реальности, как правило, картина иная. Наиболее известным в России пакетом, имеющим одновременно как средства моделирования, так и проектирования печатных плат, является DesignLAB разработки фирмы Microsim. Однако данный пакет не получил широкого распространения при проектировании.

Для моделирования цифровых и аналоговых электронных схем применяют интегрированный пакет MULTISIM (ElectronicWorkbenchMultisim) – редактор схемотехники и SPICE симулятор. Он позволяет анализировать работу электронных схем. Обширная библиотека компонентов включает генераторы сигналов, осциллографы, тестеры, огромное количество полупроводниковых приборов и микросхем разных фирм. Имеет возможность экспорта схемы в программы РСВ – трассировки.

В системе P - CAD 2002 сделан большой шаг вперед. Теперь проблема конвертирования форматов и взаимодействия с пакетами третьих фирм практически решена. В графическом редакторе Schematic имеются необходимые для этого команды

По завершению работы над схемой принципиальной электрический наступает этап проектирования печатной платы. Начинается он с рисования контура печатной платы и размещения компонентов. Для этого в P - CAD предусмотрен графический редактор P - CAD РСВ . Особенностью P - CAD 2002 и является наличие еще одного графического редактора Relay . Данный редактор представляет собой упрощенный вариант редактора РСВ . С помощью Relay возможно выполнить предварительное размещение компонентов, задать необходимые для трассировки зазоры и выполнить трассировку наиболее ответственных цепей.

Ведение проекта в любой САПР невозможно без различных вспомогательных программ, предназначенных для составления отчетов, генерации текстовых конструкторских документов (перечней и спецификаций), коррекции базы данных, автоматической генерации библиотечных компонентов, конвертирования в форматы САПР третьих фирм, анализа электромагнитной совместимости и целостности сигналов и т. д. В частности, в состав P - CAD 2002 включена программа Document Toolbox , предназначенная для расширения возможностей выпуска технической документации без использования чертежных программ типа AutoCAD . Их применение позволяет существенно сократить как временные затраты, так и повысить качество проектирования и сопровождения конструкций аппаратуры.

Следует отметить, что в большинстве случаев для обеспечения удобства электронного оборота конструкторской документации итоговый чертеж или схема выполняются в САПР AutoCAD , поэтому наиболее часто используемой вспомогательной программой является конвертор из формата P - CAD в AutoCAD .

1. Основы математического аппарата анализа и синтеза комбинационных логических устройств

Все устройства, оперирующие с двоичной информацией, подразделяются на два класса:

- комбинационные (дискретные автоматы без памяти).

- последовательные (дискретные автоматы с памятью).

Сигналы на выходах комбинационного устройства однозначно определяются сочетанием сигналов на его входах и не зависят от предыдущих состояний.

Примерами комбинационных устройств могут служить:

1) логические элементы, реализующие логический базис (логические функции И, ИЛИ, НЕ , а также И-НЕ или ИЛИ-НЕ )

2) электронные ключи;

3) мультиплексоры;

4) демультиплексоры и дешифраторы;

5) большинство арифметических устройств и т.д.

Основой анализа и синтеза логических устройств является алгебра логики (булева алгебра).

Связь между входными и выходными сигналами логических устройств устанавливает логическая функция.

1.1 Логическая функция

Функция f(x₁ ,x₂ ,x₃ ,...,x_n ) называется логической (булевой, переключательной), если она, также как и ее аргументы, может принимать только два значения - “истинно” 1 или “ложно” 0.

Для n логических переменных (аргументов) существует 2ⁿ логических комбинаций из 0 и 1.

Например, для n = 2, x₁ x₂ = 00, 01, 10, 11.

Для каждой комбинации переменных набора логическая функция может принимать значение 0 или 1. Для n переменных существует различных логических функций.

Логическая функция может быть задана:

1) словесно;