Лабораторная работа N2
Знакомство с системой автоматизированного проектирования электронных устройств OrCAD
Создание первого проекта для моделирования цифровых и аналоговых схем
Система автоматизированного проектирования OrCAD является одной из наиболее популярной на сегодняшний день САПР электронных устройств высокого уровня, которая предназначена для выполнения логического и топологического проектирования цифровых, аналоговых и гибридных устройств высокой сложности.
Общие сведения о системе Orcad
Система OrCAD содержит следующие модули:
OrCAD Capture - графический редактор схем; OrCAD Capture CIS (Component Information System) - графический редактор схем, дополненный средством ведения баз данных компонентов; при этом зарегистрированные пользователи получают через Интернет (с помощью службы 1СА, Internet Component Assistant) доступ к каталогу компонентов, содержащему более 200 тыс. наименований; PSpice Schematics - графический редактор схем, заимствованный из пакета DesignLab; OrCAD-PSpice A/D - программа моделирования аналоговых и смешанных аналого-цифровых устройств, данные в которую передаются как из PSpice Schematics, так и из OrCAD Capture; OrCAD PSpice Optimizer - программа параметрической оптимизации; OrCAD Layout - графический редактор печатных плат; OrCAD Layout Plus - программа OrCAD Layout, дополненная бессеточным автотрассировщиком SmartRoute, использующим методы оптимизации нейронных сетей (используется также в системах Protel 99 SE и P-CAD 2000); OrCAD Layout Engineer's Edition - программа просмотра печатных плат, созданных с помощью Layout или Layout Plus, средство общей расстановки компонентов на плате и прокладки наиболее критических цепей, выполняемых инженером-схемотехником перед выдачей задания на проектирование печатной платы конструктору; OrCAD GerbTool - программа создания и доработки управляющих файлов для фотоплоттеров (разработка фирмы WISE Software Solutions специально для OrCAD, аналог программы САМ350);
Процесс проектирования устройства при помощи САПР Orcad можно представить в виде следующей структуры:
На следующем рисунке изображен экран программы OrCAD Capture. В его верхней части расположено меню команд и ниже - панель инструментов. В правой части рисунка изображен редактор схем, для которого активирована дополнительная панель инструментов.
Рис.1. Экран программы OrCAD Capture
Панель инструментов
Состав пиктограмм панели инструментов зависит от выбранного режима работы и типа текущего проекта, их состав изображен на рис. 2 и приведен в табл 1.
Рис.2. Состав пиктограмм панели инструментов
Таблица 1
N |
Команда |
Описание |
1 |
New |
Создание нового документа |
2 |
Open |
Открытие существующего документа |
3 |
Save |
Сохранение внесенных изменений в текущем проекте |
4 |
Вывод твердой копии одной или более'страниц текущей схемы или изображения символа компонента |
|
5 |
Cut |
Удаление выбранного объекта с копированием в буфер обмена |
6 |
Сору |
Копирование выбранного объекта в буфер обмена |
7 |
Paste |
Размещение объекта из буфера обмена |
8 |
Undo |
Отмена результата выполнения одной последней команды |
9 |
Redo |
Отмена результата выполнения одной последней команды |
10 |
Zoom In |
Увеличение масштаба изображения |
11 |
Zoom Out |
Уменьшение масштаба изображения |
12 |
Zoom Area |
Вывод на весь экран окаймленной части изображения |
13 |
Zoom All |
Вывод на экран полного изображения страницы схемы |
14 |
Annotate |
Назначение позиционных обозначений компонентам выбранной страницы схемы |
15 |
Back Annotate |
Выполнение перестановок логически эквивалентных секций компонентов и выводов в процессе обратной корректировки |
16 |
Check Design Rules |
Проверка соблюдения правил проектирования DRC и правил составления электрических принципиальных схем ERC |
17 |
Create Netlist |
Составление файла списка соединений выбранной страницы схемы в форматах EDIF 200, SPICE, VHDL, Verilog, Layout и др. |
18 |
Cross Reference |
Составление файла перекрестных ссылок |
19 |
Bill of Materials |
Составление отчета о проекте или выбранной странице |
20 |
Snap to Grid |
Привязка курсора к узлам сетки на окне редактирования схем и символов компонентов (аналог команды Options->Preferences->Grid Display) |
21 |
Project manager |
Загрузка менеджера проектов |
22 |
Help Topics |
Вывод содержания, предметного указателя и средств поиска терминов встроенной инструкции |
Менеджер проектов
Менеджер проектов расположен в левой части экрана программы Capture. В режиме File развертывается плоская файловая структура проекта, в режиме Hierarchy - его иерархическая структура.
Файловая структура проекта содержит ряд разделов:
Design Resource - описание проекта (файл проекта *.dsn, отдельные страницы схемы, перечень компонентов Design Cache, VHDL-файлы, перечень используемых библиотек компонентов *.olb); Outputs - результаты проектирования; PSpice Resource - информация для моделирования с помощью PSpice (Include Files, Model Library, Simulation Profiles, Stimulus Files) и др.
Двойной щелчок левой кнопки мыши по имени конкретного файла или по его значку загружает его в соответствующий редактор (при выборе файла схем загружается редактор схем, при выборе текстового файла - встроенный текстовый редактор). Щелчок правой кнопки мыши по значку отдельного файла или каталога разворачивает меню, состав которого зависит от типа выбранного объекта
Состав контекстного меню:
Add File - добавление файла; Part manager - загрузка менеджера компонентов; Edit - редактирование файла; Properties - просмотр и редактирование свойства объекта; New Schematic - создание новой схемы; Design Properties - редактирование параметров проекта; Save - сохранение внесенных изменений; Save As... - сохранение внесенных изменений в проекте с новым именем; Simulate Selected Profile(s) - выполнение моделирования с помощью PSpice в соответствии с выбранным профайлом (файлом задания на моделирование); View Simulation Results - просмотр графических результатов моделирования; View Output File - просмотр текстового файла результатов моделирования; Edit Simulation Settings - редактирование задания на моделирование; Make Active - активизация выбранного профайла; New Page - добавление новой страницы схемы; Edit Page - редактирование страницы схемы; Schematic Page Properties - редактирование параметров настройки схемного редактора; Edit Selected object properties - редактирование атрибутов выбранного на схеме объекта; Make Root - перенос выбранной схемы на верхний уровень иерархии; Rename - переименование файла.
Панель инструментов для рисования схемы
Состав пиктограмм для рисования схемы в режиме редактирования приведен на рис. 3, а описание команд, соответствующих пиктограммам приведено в табл. 2.
Рис. 3. Состав пиктограмм панели инструментов для редактирования схемы устройства
Таблица 2
N |
Команда |
Описание |
1 |
Select |
Режим выбора объектов |
2 |
Part |
Выбор в библиотеке компонента для размещения его символа на схеме |
3 |
Wire |
Рисование электрических цепей. При нажатии кнопки Shift возможен ввод не ортогональных цепей |
4 |
Net Alias |
Размещение псевдонимов (дополнительных имен) цепей и шин |
5 |
Bus |
Изображение шины (линии групповой связи) |
6 |
Junction |
Нанесение точки электрического соединения двух цепей |
7 |
Bus Entry |
Нанесение отводов ж шины, расположенных под углом 45o |
8 |
Power |
Размещение символов выводов источников питания и "земли" |
9 |
Ground |
Размещение символов выводов источников питания и "земли" |
10 |
Hierarchical Block |
Размещение иерархических блоков |
11 |
Hierarchical Port |
Размещение портов иерархических блоков |
12 |
Hierarchical Pin |
Размещение выводов иерархических блоков |
13 |
Off-Page Connector |
Размещение символов соединителей страниц |
14 |
No Connect |
Подключение к выводу компонента символа отсутствия соединений |
15 |
Line |
Рисование линии |
16 |
Polyline |
Рисование полилинии |
17 |
Rectangle |
Рисование прямоугольника |
18 |
Ellipse |
Рисование эллипса/окружности |
19 |
Arc |
Рисование дуги |
20 |
Text |
Размещение одной или нескольких строк текста с указанием его размера, цвета, ориентации и шрифта |
Панель инструментов для моделирования схемы
Состав пиктограмм для моделирования схемы проектируемого устройства приведен на рис. 4, а описание команд, соответствующих пиктограммам приведено в табл. 3.
Рис. 4. Состав пиктограмм панели инструментов для моделирования схемы устройства
Таблица 3
N |
Команда |
Описание |
1 |
New Simulation Profile |
Создание нового файла задания на моделирование |
2 |
Edit Simulation Setting |
Редактирование задания на моделирование |
3 |
Run PSpice |
Запуск программы PSpice на моделирование |
4 |
View Simulation Result |
Просмотр графических результатов моделирования |
5 |
Voltage/Level Marker |
Простановка маркера напряжения/логического I уровня |
6 |
Voltage Differential Markers |
Простановка двух маркеров разности напряжений |
7 |
Current Marker |
Простановка маркера тока |
8 |
Power Dissipation Marker |
Простановка маркера рассеиваемой мощности |
9 |
Enable Bias Voltage Display |
Отображение на схеме узловых напряжений в рабочей точке |
10 |
Toggle Voltage On Selected |
Net Показать/удалить значение потенциала по постоянному току выбранной цепи |
11 |
Enable Bias Current Display |
Отображение на схеме токов ветвей в рабочей точке |
12 |
Toggle Current On Selected Part/Piт |
Показать/удалить значение постоянного тока выбранного вывода компонента |
13 |
Enable Bias Power Display |
Отображение на схеме рассеиваемой мощности ветви в рабочей точке |
14 |
Toggle Power On Selected Part |
Показать/удалить значение рассеиваемой мощности по постоянному току выбранного компонента |