Система сеток редактора плат

В основе работы редактора плат лежат сетки – объекты допускается располагать в узлах так называемой сетки привязки. Возможно определение множества сеток привязки, которые можно ограничить только заданной областью, если это необходимо. Сеткам задаются различные приоритеты, и сетка с наивысшим приоритетом, доступная в заданном месте, применяется автоматически. Также действие сеток может быть ограничено компонентами и/или остальными объектами.

Помимо сетки привязки, система включает в себя ряд дополнительных возможностей привязки, разработанные для точного размещения и выравнивания объектов. В совокупности эти возможности составляют единую систему привязок курсора. "Привязка курсора" – это процесс, при котором положение пикселя на экране, в котором расположен курсор мыши, управляет положением "логического курсора" в пространстве координат документа, такого как документ платы. Целью этой системы является возможность размещения логического курсора в разумных и полезных координатах, без необходимости их указания пользователем в высоком разрешении. Различная геометрия плат, в которых выводы компонентов зачастую размещаются в различных метрических и дюймовых сетках, несколько усложняют достижение этой цели.

Система объединяет в себе несколько различных подсистем, которые вместе управляют привязками курсора в заданном наборе настроек системы координат:

• Пользовательские сетки – доступны как в декартовых, так и в полярных координатах.
• Направляющие – можно беспрепятственно размещать для получения визуальной подсказки для выравнивания объектов.
• Привязка к объектам – при размещении объектов позволяет располагать курсор в месте, определяемом его приближением к горячим точкам объектов.
• Привязка к осям – притягивает курсор в направлении X или Y для выравнивания по осям с горячими точками объектов.

Эти возможности в совокупности обеспечивают оптимальный процесс размещения и выравнивания объектов в рабочей области документа платы.

Доступ к единой системе привязок курсора

Настройка единой системы привязок курсора осуществляется в панели Properties, когда в рабочей области нет выделенных объектов. На изображениях ниже показаны разделы панели, используемые для настройки единой системы привязок курсора.

Элементы управления для доступа к единой системе привязок курсора в панели Properties, в том числе разделы Snap Options, Grid Manager и Guide Manager.

Для настройки используются следующие три раздела панели:

• Snap Options – предоставляет параметры для определения привязки курсора (первое изображение):
  • Grids – используется для переключения привязки курсора к заданным сеткам. Когда этот параметр включен, курсор будет привязываться к активной сетке привязки. Активная сетка привязки отображается в строке состояния и в информационном окне Heads Up Display редактора плат (Shift+H для включения/отключения).
  • Guides – используется для переключения привязки курсора к размещенной вручную направляющей Snap Guide (линии или точке). Направляющая переопределит сетку привязки.
  • Axes – используется для переключения осевого выравнивания курсора (в направлении X или Y) с доступными для привязки объектами. Параметр Axis Snap Range определяет расстояние, в пределах которого будет осуществляться выравнивание по осям X или Y. При достижении выравнивания от текущего положения курсора до точки привязки объекта (его горячей точки) отображается динамическая линия.
  • Snapping – используется для управления тем, отключена ли привязка к объектам (Off), будет ли производиться привязка к объектам только на текущем слое (Current Layer) или к доступным объектам на всех слоях (All Layers).
  • Object for snapping – горячие точки объектов, к которым будет осуществляться привязка при редактировании, например при размещении или перемещении.
    • Snap Distance – когда курсор находится в пределах этого расстояния от точки привязки включенного объекта (или привязка включена для активного слоя), курсор будет привязываться к этой точке.
    • Axis Snap Range – когда курсор выровнен с осью включенного для привязки объекта и находится в пределах этого расстояния от него (а также когда включен параметр Axes), будет отображаться динамическая направляющая, сигнализирующая о выравнивании.
• Grid Manager – область определения и управления пользовательскими сетками, а также сеткой привязки по умолчанию (второе изображение).
• Guide Manager – область определения и управления пользовательскими направляющими и точками привязки (третье изображение).

Суть привязок

Рабочая область редактора плат является высокоточной средой проектирования, которая содержит объекты, конструируемые в различных масштабах, и иногда в различных системах единиц измерения. Единая система привязок курсора упрощает работу в этой среде проектирования, предоставляя множество уровней привязки курсора при размещении и перемещении объектов.

Точки привязки

Существует три доступных уровня привязки курсора, каждый из которых переопределяет предыдущий:

1. Сетка – активная сетка обеспечивает привязку базового уровня. Логический курсор привязывается от одного узла сетки к другому при его перемещении по экрану.
2. Направляющие – направляющие, находящиеся на сетке, позволяют точно задавать привязки к определенным линиям или точкам.
3. Объекты – третий, и зачастую самый полезный, уровень привязки к точкам объектов, уже размещенных в рабочей области. С помощью флажков в списке Objects for snapping можно управлять привязками к определенным точкам различных типов объектов, которые также называются горячими точками объектов.

Эффективность привязки

Эффективность привязки определяется расстоянием Snap Distance. Когда курсор перемещается в пределы этого расстояния от объекта, для которого включен параметр Object for snapping, курсор будет привязан к горячей точке этого объекта. Уменьшите значение этого расстояния, чтобы уменьшить эффективность привязки, или увеличьте, чтобы усилить эффект привязки. Помните, что большое значение расстояния Snap Distance может не позволить навести курсор в определенную точку сетки, если горячие точки объектов поблизости находятся в пределах этого расстояния.

Интерактивное управление привязками

Как вы видите на видео выше, ключевым элементом работы с различными вариантами привязки является возможность изменения их настроек в процессе конструирования. В любой момент вы можете нажать Ctrl+E, чтобы открыть меню настроек привязки.

Сочетания клавиш при работе с привязками:

• Ctrl+E – отобразить всплывающее окно параметров привязки
• Shift+E – переключиться к следующему режиму привязки (Off, Current Layer, All Layers)
• Ctrl – зажать, чтобы временно отключить привязку объектов

Привязка к объектам

Определение сетки, в которую должны попадать все объекты, зачастую невозможно или нерационально. В таких ситуациях может понадобиться разместить объект вне сетки. Система поддерживает так называемую привязку к объектам, которая, по сути, является областью "притяжения" курсора вокруг горячей точки объекта. Горячие точки существуют только в осмысленных расположениях, таких как центр контактной площадки или переходного отверстия или конечная точка сегмента трассы.

Это двухосевая система, где курсор мыши должен находиться в пределах расстояния Snap Distance по осям X и Y, чтобы объект притянул курсор к горячей точке. Привязка к горячим точкам помогает при трассировке электрических объектов, в частности тех, которые не попадают в активную сетку привязки. Расстояние Snap Distance задается в панели Properties, когда в рабочей области нет выделенных объектов.

Доступна привязка к горячим точкам объектов, находящихся вне сетки.

Есть три режима функции Objects for snapping. Используйте кнопки в области Snapping панели Properties для выбора нужного режима или сочетание клавиш Shift+E для циклического переключения между этими режимами в процессе работы:

• Current Layer – привязка к горячим точкам включена для текущего слоя, т.е. курсор будет привязываться горячим точкам объектов только на текущем слое. Этот режим отражен в строке состояния как (Hotspot Snap).
• All Layers – привязка к горячим точкам включена для всех видимых слоев, т.е. курсор будет привязываться горячим точкам объектов на всех видимых слоях. Этот режим отражен в строке состояния как (Hotspot Snap (All Layers)).
• Off – привязка к горячим точкам отключена. В этом режиме строка состояния не отображает никакой информации о привязке к горячим точкам объектов.

Выравнивание курсора с размещенными объектами

Общей задачей при проектировании является выравниваание нового объекта с существующим. Для этого вы можете включить функцию Axes. Когда эта функция включена, то когда курсор находится в пределах расстояния Axis Snap Range, будет отображаться динамическая линия выравнивания от текущего положения курсора до оси X или Y горячей точки объекта, с которым осуществляется выравнивание. Это позволяет управлять положением курсора с помощью горячей точки объекта, которая находится близко к курсору мыши по одной оси, но отдалена от него по другой.

Динамическая направляющая появляется в рабочей области между курсором и горячей точкой размещенного объекта для выравнивания объектов.

Пользовательские сетки

В рабочей области можно задать любое количество пользовательских сеток. Все действия по управлению сетками осуществляются в разделе Grid Manager панели Properties (когда в рабочей области нет выделенных объектов). Используйте доступные элементы управления для определения пользовательских локальных сеток, с помощью которых вы сможете размещать объекты, и в частности компоненты, с большей точностью.

Раздел Grid Manager панели Properties – центр управления для определения и организации сеток на плате.

Типы сеток

Система поддерживает создание пользовательских сеток двух типов:

• Cartesian Grid – создайте новую декартовую сетку с помощью команды Add Cartesian Grid (доступной с помощью кнопки ). В списке появится новое определение сетки, изначально названной по умолчанию New Cartesian Grid. Чтобы изменить сетку, дважды щелкните мышью по элементу в списке либо выберите элемент и нажмите кнопку . Появится диалоговое окно Cartesian Grid Editor, с помощью которого вы можете настроить сетку.

Пример определения декартовой сетки с помощью диалогового окна Cartesian Grid Editor и ее вид в рабочей области.

• Polar Grid – создайте новую полярную сетку с помощью команды Add Polar Grid (доступной с помощью кнопки ). В списке появится новое определение сетки, изначально названной по умолчанию New Polar Grid. Чтобы изменить сетку, дважды щелкните мышью по элементу в списке либо выберите элемент и нажмите кнопку . Появится диалоговое окно Polar Grid Editor, с помощью которого вы можете настроить сетку.

Пример определения полярной сетки с помощью диалогового окна Polar Grid Editor и ее вид в рабочей области.

Сетка привязки по умолчанию

Заданная в плате сетка привязки по умолчанию имеет название Global Board Snap Grid. Эта сетка используется для размещения и перемещения объектов в любой области платы, где не задана какая-либо другая локальная сетка.

Сетка Global Board Snap Grid используется в областях платы, где не определена пользовательская локальная сетка.

Сетка по умолчанию является декартовой. Шаг и отображение сетки доступны для изменения, но ее нельзя переименовать, отключить или удалить.

Определение назначения сетки

Локальную сетку можно использовать в различных ситуациях:

• При размещении только объектов, отличных от компонентов.
• При размещении только компонентов.
• При размещении как компонентов, так и прочих объектов.

Определение того, как будет использоваться сетка, т.е. ее назначение, осуществляется с помощью параметров Comp и Non Comp соответствующей сетки в разделе Grid Manager панели Properties.

Используйте параметры Comp и Non Comp для определения назначения локальной сетки.

Настройка отображения сетки

Для любой пользовательской сетки, а также для сетки Global Board Snap Grid по умолчанию, существуют настройки визуального отображения сетки в рабочей области. Доступно два уровня:

• Fine – точная сетка, отображается при приближении рабочей области. Маркеры сетки для этого уровня отображения находятся непосредственно в узлах сетки заданного размера шага.
• Coarse – опциональная крупная сетка, отображается при отдалении рабочей области. Маркеры сетки для этого уровня отображения определяются заданным множителем размера шага.

Пример декартовой сетки с отображением точной и крупной сетки в рабочей области. Слева: точная сетка отображена точками, крупная сетка – линиями. Справа: точная и крупная сетка отображены линиями.

Вложенность и приоритет сеток

Вы можете создавать многоуровневые сетки платы через раздел Grid Manager панели Properties. При указании точек отсчета соответствующим образом, сетки могут перекрывать друг друга, создавая вложенную иерархию, с помощью который вы можете обеспечить точное размещение объектов при конструировании платы.

То, к какой из перекрывающихся сеток должна осуществляться привязка объектов, определяет система приоритетов. Каждой созданной локальной сетке задается числовой приоритет. По умолчанию, каждой новой сетке задается высший приоритет 1, а всем остальным сеткам задается соответствующий более низкий приоритет.

В рабочей области приоритет можно отличить порядком отрисовки сеток. Сетка с наивысшим приоритетом (приоритет 1) будет отрисована поверх всех остальных сеток, затем будет отрисована сетка с приоритетом 2 и т.д., до сетки Global Board Snap Grid, которая отрисовывается позади всех остальных пользовательских сеток.

Пример трех вложенных полярных сеток. Желтая сетка имеет наивысший приоритет и отображается сверху. Красная сетка с более низким приоритетом отображается позади желтой сетки, но перед голубой сеткой. Сетка по умолчанию отображается позади всех этих сеток, поскольку пользовательские сетки имеют более высокий приоритет над ней.

Отключение сетки

Могут возникнуть ситуации, когда сетка не нужна при размещении или перемещении какого-либо определенного объекта. Вместо того, чтобы удалять сетку (она может понадобиться позже, в той же или другой области платы) ее можно просто "скрыть" из рабочей области. Это можно сделать, отключив связанные с сеткой параметры Comp и Non Comp в разделе Grid Manager панели Properties.

Отключение локальной сетки скроет ее, и к ней не будут привязываться объекты. В примере со вложенными сетками красная полярная сетка была отключена. Она не была удалена, и ее можно включить повторно и использовать, когда это будет нужно, без необходимости определять ее заново.

Удаление сетки

Чтобы удалить пользовательскую сетку, достаточно выделить соответствующий элемент в разделе Grid Manager панели Properties и нажать кнопку . Будет запрошено подтверждение на удаление – нажмите Yes для подтверждения.

Направляющие привязки

Направляющие привязки – это специальные объекты, размещаемые вручную для привязки курсора к определенной оси или точке, что помогает при размещении объектов/компонентов. Они также могут служить визуальным индикатором для общих целей конструирования и выравнивания. Поддерживаются следующие типы направляющих привязки:

• Linear Guide – направляющая-линия, которая может быть горизонтальной вертикальной или расположенной под углом +/- 45 градусов.
• Point Guide – направляющая-точка, которая позволяет осуществлять более точный контроль над размещением объектов. Это просто горячая точка, заданная вручную в пределах сетки.

В рабочей области может быть задано любое количество направляющих. Для этого служат элементы для размещения и управления, доступные в разделе Guide Manager панели Properties (когда в рабочей области нет выделенных объектов). Хотя в этом разделе доступно добавление новых направляющих (с помощью кнопки ), может быть проще добавлять их визуально (с помощью кнопки ) непосредственно в рабочую область, затем выполнить их тонкую настройку, если необходимо.

Направляющие привязки также можно размещать с помощью команд подменю Place » Work Guides.

Раздел Guide Manager панели Properties – центр управления визуального размещения направляющих, используемых в рабочей области. Здесь показаны различные примеры направляющих привязки, доступных для помощи в размещении объектов.

В интерактивном процессе, таком как размещение или перемещение, курсор будет привязываться к направляющей-линии в точке пересечения этой направляющей с заданной сеткой. С помощью направляющей-линии объекты можно легко выровнять, перетаскивая их до тех пор, пока они не будут "привязаны" к линии. Для направляющей-точки, горячая точка перемещаемого объекта будет "привязана" к направляющей, когда эта точка подходит близко к направляющей.

Отключение направляющей привязки

Могут возникнуть ситуации, когда направляющая привязки не нужна при размещении или перемещении какого-либо определенного объекта. Вместо того, чтобы удалять направляющую (она может понадобиться позже, в той же или другой области платы) ее можно просто "скрыть" из рабочей области. Это можно сделать, отключив связанный с направляющей параметр Enabled в разделе Guide Manager панели Properties.

Отключение направляющей привязки скроет ее, и к ней не будут привязываться объекты. На этом изображении были отключены направляющие +45 и -45. Они не были удалены, и их можно включить повторно и использовать, когда это будет нужно, без необходимости определять их заново.

Удаление направляющей привязки

Чтобы удалить направляющую привязки, выделите соответствующий элемент в разделе Guide Manager панели Properties и нажмите кнопку . Будет запрошено подтверждение на удаление – нажмите Yes для подтверждения.