Комбинированное звуковое USB-устройство с функциями автономного MP3-плеера и поддержкой Bluetooth

К таким возможностям относится расширение Bluetooth профилей устройства за счет перепрошивки модуля F2M03MLA, например, реализация возможности передачи файлов по Bluetooth (производители модуля в скором времени планируют реализовать эту возможность). Для драйвера можно разработать утилиту для управления характеристиками устройства.

6. Конструкторская часть

6.1 Обзор средств разработки печатных плат

Современные высокотехнологичные печатные платы невозможно спроектировать и верифицировать, не имея соответствующих САПР высокого уровня. Без них разработчики обречены на многочисленные итерации с получением нулевого результата. Есть и такие продукты, которые позволяют решить специфические проблемы разработки высокоскоростных печатных плат, возникающие из-за того, что сейчас платы имеют много слоев и компонентов, а время переключения их элементов постоянно сокращается. В результате возникает необходимость предварительного анализа целостности сигналов, перекрестных наводок и электромагнитной совместимости.

На начальном этапе распространения в нашей стране САПР электронной аппаратуры на персональных компьютерах наибольшее распространение получили пакеты программ PCAD и OrCAD. Оба пакета решали примерно одинаковые задачи: графический ввод принципиальных схем и разработка печатных плат, моделирование цифровых устройств и проектирование программируемых логических интегральных схем (ПЛИС).

Пакет PCAD на некоторое время стал фактическим стандартом на промышленных предприятиях, обеспечивая выпуск конструкторской и технологической документации.

Однако со временем ситуация изменилась.

Появились новых версий старых систем проектирования печатных плат, причем часть из них претерпела значительные изменения.

Наилучших результатов добилась компания Mentor Graphics, развивающая линии продуктов Expedition PCB и PADS PowerPCB. Ключом к успеху компании явилась ориентация на современные интегрированные среды проектирования для Windows.

Пакет Expedition PCB представляет сейчас наиболее мощное решение в области проектирования плат. Основу системы составляет среда AutoActive, позволяющая реализовать такие функции, как предтопологический анализ целостности сигналов, интерактивная и автоматическая трассировка с учетом требований высокочастотных плат и специальных технологических ограничений, накладываемых использованием современной элементной базы.

Другой продукт компании Mentor, система PADS PowerPCB предлагает более дешевое решение. Эта система может похвастаться лучшим автотрассировщиком BlaseRouter, поддерживающим все необходимые при трассировке высокочастотных плат функции. Пакет имеет модули предтопологичекого и посттопологического анализа, тесно взаимодействующих с системой контроля ограничений.

Далее по мощности предлагаемых решений идет компания Cadence. Для верхнего уровня проектирования предлагается пакет PCB Design Studio, а в качестве редактора печатных плат здесь используется программа Allegro, позволяющая разрабатывать многослойные и высокоскоростные платы с высокой плотностью размещения компонентов. В качестве штатного модуля авторазмещения и автотрассировки здесь используется программа SPECCTRA, управляемая обширным набором правил проектирования и технологических ограничений. Анализ электромагнитной совместимости топологии платы выполняется с помощью специального модуля SPECCTRAQuest SI Expert, для предварительного анализа проекта и подготовки наборов правил проектирования используется модуль SigXplorer.

Другой продукт компании Cadence, пакет OrCAD рекомендуется как более легкое и дешевое решение для проектирования печатных плат. В последнее время продукт почти не развивается.

Третьим производителем САПР печатных плат можно назвать австралийскую компанию Altium, развивающую пакет Protel DXP. Этот пакет обеспечивает сквозной цикл проектирования смешанных аналого-цифровых печатных плат с использованием программируемой логики фирм Xilinx и Altera. Весь инструментарий реализован на базе интегрированной среды проектирования Design Explorer, работающей под управлением операционной системы Windows XP. К имевшимся ранее средствам посттопологического анализа целостности сигналов (Signal Integrity) добавилась возможность выполнять предтопологический анализ. Но главным новшеством системы Protel DXP должен был стать топологический автотрассировщик Situs, призванный реализовать новый подход к автоматической разводке плат.

На фоне полной мобилизации усилий на разработку пакета Protel DXP компания Altium продолжает развивать свой второй пакет проектирования печатных плат PCAD. Эта система остается достаточно популярной в России, что скорее определяется привязанностью наших разработчиков к названию PCAD.

Программный пакет PCAD представляет собой набор следующих модулей:

Schematic – редактор принципиальных схем с возможностью использования иерархических структур;

РСВ – редактор топологий, поддерживает до 999 слоев, 11 из которых являются постоянными, в то время как остальные могут распределяться конструктором на сигнальные, экранные и несигнальные вспомогательные; трассировка может выполняться с помощью богатого набора интерактивного инструментария;

Library Executive – менеджер библиотек с интегрированной элементной базой, содержащей информацию о корпусах, условно-графических обозначениях и связи между ними.

Новая версия P-CAD 2004 позиционируется как средство комплексной разработки высокоскоростных систем на базе печатных плат и включает следующие новинки:

новый схемотехнический редактор с поддержкой многоканальных иерархических принципиальных схем;

новый автотрассировщик, основанный на топологическом алгоритме;

новый инструментарий интерактивной трассировки;

новые мощные средства построения проекта, которые значительно облегчают внесения изменений в него.

PCAD-2004 отличается удобством ведения проекта и мощными средствами навигации. Также реализованы возможности трассировки дифференциальных пар и полная интеграция со средствами разработки систем на базе ПЛИС, микроконтроллеров и микропроцессоров различных архитектур.

6.2 Разработка печатной платы устройства

При разработке печатной платы использовалась система автоматического проектирования PCAD-2004.

Сначала была создана база компонентов, используемых в разрабатываемом устройстве, описаны посадочные места и составлены условно-графические изображения компонентов. Для создания библиотеки элементов была использована утилита Library Executive, входящая в состав PCAD-2004.

При создании компонентов необходимо учитывать их размеры и расположение выводов на корпусе. А для удобного отображения графической информации, такой как внешний вид печатной платы, с нанесенными печатными проводниками и переходными металлизированными отверстиями, нужно подобрать оптимальный масштаб.

Приведем размеры некоторых используемых компонентов (табл. 4):

Таблица 4. Размеры используемых элементов

 Скачать реферат