PCB之RS274格式随谈
时间:2011-06-07 15:54:49点击:次
介绍
不管你的设计软件如何强大,你都必须最终创建Gerber格式的光绘文件才能光绘胶片。很好地理解可以减少您对它的厌恶感。 错误地理解光绘文件的内容,PCB 设计系统和光绘系统的关系是这个行业中产生废胶片的最大的原因。
光绘机的简单描述
在详细介绍光绘文件之前，简单的就光绘机的原理做一下简单的介绍，各位如有什么不同意见欢迎来信赐教!
早期的光绘机是由精确的伺服系统及受它控制的用来装高对比度胶片的 X-Y 桌面组成的。一个很亮的光源直透过快门，透过光圈，聚焦在胶片上。控制系统把 Gerber 命令成适当的桌面移动、轮子的转动和快门的开闭。
1 . 光绘机原理
当快门打开，光柱透过光圈把光圈的影像暴光在胶片上。当快门打开、桌面同步移动时，线条或条纹被影像到胶片上。使用正确的命令控制桌面的移动、光圈的选择和快门的操作，光绘机就能在胶片上生成任何需要的影像。
随着科技的不断发展,Gerber Scientific (现在的 Gerber 系统)开始通过生产精密的机器来控制光绘机做业。"Gerber"这个词在光绘机上已经名不副实,从现在开始我呢仍将用 "Gerber" 文件这种说法来说明 RS274X 光绘命令。
2. .光绘机操作
Gerber 数据最漂亮的地方就在于它的简洁，它只有四个基本的命令加上对应的数据。数据库就不得不定义得简单和紧凑。这就需要把尽可能多的信息压缩到尽可能少的字节以说明许多"问题"，我想在当时他们并没有预料到存储空间是用数以百计的兆字节代替数以百计的字节来计量的今天。
但是，简洁也有它自己的代价。Gerber文件缺乏驱动光绘机必需的基本信息。这些丢失的信息是由设计者另外交给光绘操作员的，这正是错误的源泉。实际上，定义一种非标准的扩展命令的诱惑是无法抗拒的。每个光绘机生产商都支持在基本GERBER命令上加上一些他们认为区分他们的光绘机所必须的信息。这就造成光绘机厂商不得不开发自己的GERBER文件转换软件包，后果呢？就是一家厂家的特性而另一家却不支持。
Gerber 文件介绍
下面简单的举例说明GERBER格式的内容和结构:
G90* 1
G70* 2
G54D10* 3
G01X0Y0D02* 4
X450Y330D01* 5
X455Y300D03* 6
G54D11* 7
Y250D03* 8
Y200D03* 9
Y150D03* 10
X0Y0D02* 11
M02* 12
(在上边的行号不是文件的内容。)即使是一个对GERBER文件一窍不通的人也能正确推断出这里每一行表示一个特殊的机器命令，而且星号（*）是命令的结束符。这在有些软件和教材中被称为块（Block），大多数机器和软件只是按块处理Gerber命令，而不理会行。这里可以看出不同命令的相同之处：使用 G、D、M等命令和Ｘ、Ｙ对应的数据。
G-Codes: 设置初始条件
Gerber 调用Ｇxx命令作为初始码。大多数情况下，这些码被用来配置机器在绘图之前的状态。有一些Ｇ码对认识Gerber文件是很重要的：
G90/G91 相对／绝对坐标 在第一行的G90命令告诉机器数据坐标是绝对的,每一个坐标的设置都是相对于桌面的原点（0，0）。绝对的反面就是相对，也就是所有的坐标都是相对与前一坐标增加的。相对坐标就是通过G91 命令设置的。
现在您也许很少看到 G90 ，因为许多软件把绝对坐标作为默认的设置，并且不再标注 G90。这就产生了一个问题--许多后来产生的数据格式也不再费心于 G91 命令。如果您在您的CAM工作站上看到象图3那样的一团"爆炸图"，那就有可能是您试图用绝对坐标方式来读用相对坐标方式生成的文件；当然，也有可能是您使用相对坐标方式来读绝对坐标方式的文件。
图 3. 用绝对方式显示相对方式文件。G70/G71
G70/G71 英寸/毫米 ：第二行的G70表示下面的数据是使用英寸（INCH）作单位的， 这也是一个在GERBER文件中很少出现但很重要的G码。在美国和欧洲大部地区习惯使用英寸，而在世界大部分地区却习惯使用毫米（millimeters）做单位，或者两者都使用。G71就是表明单位是公制。 1英寸等于25.4毫米。
G54. D码选择 ：在第三行的G54是用来表明光圈转换的，它是最常用的G码，是用来指示光绘机把光孔轮转到适当的位置，这个位置是由紧跟在G54后面的Dxx来指示的。现在G54常常被省略，只是靠D码（除D01、D02、D03）来指示光绘机变换光圈。
G04：注解命令 大多数的光绘机都会忽略G04后面的内容。G04就好象MS-DOS批处理文件中的"REM"命令一样，它后面的内容只是为了帮助人们更容易理解文件.
G01：画直线命令 在一些光绘机中要求圆弧命令必须用G01配合，G01只是表示光绘机桌面的移动是直线的。
