Guida all'utilizzo diOrCAD/PCB II

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a cura di Fattori Fabrizio

prima versione - maggio 1993

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Queste brevi note vogliono essere solamente una sintesi delle più importanti funzioni a disposizione degli utenti cheoperano in ambiente PCB.

Si rinvia al manuale:

OrCAD/PCB II - Manuale d'uso

per gli approfondimenti che si rendono necessari allorchè l'utente diventa più esperto e quindi più esigente.

Generalità sui pacchetti software OrCAD.

Il pacchetto software OrCAD, operante su PC in ambiente MS-DOS, è costituito da diversi componenti, i più notidei quali sono:

- SDT, per la stesura di schemi elettrici e/o elettronici;- VST, per la simulazione di circuiti digitali;- PCB, per il progetto di circuiti stampati;- PSPICE, per la simulazione di circuiti analogici.

Solo il pacchetto SDT può operare indipendentemente dagli altri. Questo significa che è possibile solo disegnareun circuito elettrico (es. a scopo di documentazione), ma lo stesso può anche essere il punto di partenza per unasimulazione analogica o digitale, o per la realizzazione di un circuito stampato.

Normalmente il pacchetto PCB è strutturato nel seguente modo :

Nella directory PCB sono contenuti, oltre all'omonimo eseguibile, anche una serie di programmi di utilità chepermettono una progettazione efficiente dello stampato in questione.

Nella sub-directory LIBRARY troviamo i files di descrizione dei moduli, cioè dei "contenitori" fisici dei vari dispositivi,come resistenze, transistori, integrati, ecc... Come si vedrà in seguito, i moduli possono essere modificati o addirittura creati.

Nella sub-directory DESIGN verranno memorizzate tutte le schede, sbrogliate o meno, create dall'utente.Nella sub-directory STRATEGY troviamo le strategie che possono essere utilizzate dall'elaboratore qualora si opti

per lo sbroglio automatico delle piste. PCB II ne prevede sei.La sub-directory NETLIST contiene una serie di file con estensione .NET che vengono creati partendo dal disegno

redatto con SDT e utilizzati dall'utente qualora voglia servirsi dell'elaboratore per effettuare lo sbroglio automatico dellascheda in questione.

Infine la sub-directory DRIVER contiene l'insieme dei driver utilizzati da PCB (e dagli altri pacchetti OrCAD) per lagestione del monitor, della stampante e del plotter (tutti i driver hanno estensione .DRV).

Configurazione di OrCAD PCB

Appena installato PCB sul disco rigido, oppure dopo ogni modifica della posizione o del nome di ogni sub-directorydel pacchetto, bisogna configurare l'intero sistema in modo da poterlo utilizzare.

Molte di queste operazioni possono essere eseguite sia prima di lanciare il programma che all'interno dello stesso,durante qualsiasi operazione, anche di sbroglio. Tuttavia la configurazione che si esegue dall'esterno è sicuramente miglioredi quella all'interno per diversi motivi, il più importante dei quali è che nel menu di configurazione esterna sono presenti tutte

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le voci e si può allora ottenere l'impostazione di tutte le funzioni essenziali per far funzionare il pacchetto. Inoltre le modifichefatte internamente non possono essere salvate, per cui vanno perse ogni volta che si conclude la sessione attuale di lavoro.

Per accedere alla configurazione esterna è necessario digitare al prompt del DOS il comando PCB/C. Apparequindi sul monitor il menù di configurazione:

::: CONFIGURATION OF OrCAD/PCB :::

DP - Driver Prefix DRIVER\DD - Display Driver VGA640.DRVPD - Printer Driver EPSON.DRVPL - Plotter Driver HP.DRV

WP - Work File Prefix DESIGN\

NP - Netlist Prefix NETLIST\

MP - Module Prefix LIBRARY\SP - Strategy Prefix STRATEGY\

MA - Memory AllocationDC - Design ConditionNC - Netlist Condition

CT - Color TablePC - Pen Carrousel ConfigurationPW - PhotoPlotter Wheel ConfigurationU - Update Configuration InformationQ - Quit , Abandon to DOSR - Run ProgramCommand?

Per accedere ad ogni singola voce ed eventualmente modificarne il contenuto, bisogna digitare il codicecorrispondente. Così, per accedere alla prima voce di configurazione, digiteremo in successione i caratteri D e P, per laseconda D e D, per la terza P e D e così via.

Commentiamo brevemente il significato di ognuna delle voci del menù.Selezionando la voce "Driver Prefix" è possibile specificare il percorso (la sub-directory) di ricerca dei driver per la

gestione del monitor, del plotter e della stampante specificati successivamente.La seconda voce, "Display Driver", è modificabile digitando DD. Subito appare un nuovo menu nel quale vengono

presentati i driver disponibili. La lista prosegue premendo il tasto M (MORE). La scelta è operata introducendo il numerocorrispondente al driver più adatto al tipo di monitor di cui si dispone. Una volta scelto il driver è possibile uscire dalsottomenù con il comando Q corrispondente a QUIT. In corrispondenza della voce "Display Driver " ora troviamo il nome delfile da noi scelto.

Un discorso analogo vale anche per le due voci successive "Printer Driver" e "Plotter Driver" che permettonorispettivamente di selezionare il driver per la stampante e quello per il plotter. Come prima è possibile scegliere i driversappropriati per la stampante e il plotter in uso consultando la lista di quelli disponibili.

NOTA: è importante ricordare che, mentre i tre drivers possono essere scelti per tentativi, osservando i risultati a cuisi giunge ogni volta che si avvia il programma, il percorso di ricerca dei drivers stessi deve essere obbligatoriamenteesatto affinché il programma possa avviarsi. In caso contrario all'atto dell'esecuzione appare sul monitor il messaggiodi errore "MsDos error #2. File not found" : questo perchè la ricerca avviene in una directory sbagliata o inesistente.L'avvio del programma è impossibile.

Proseguendo troviamo la voce "Work File Prefix", selezionabile digitando WP, il cui scopo è di specificare ilpercorso di ricerca dei progetti (Board) realizzati con PCB. Se tale percorso viene introdotto in modo errato ogni volta che siintende caricare un circuito stampato nell'ambiente di lavoro va specificato anche il percorso logico completo, altrimenti larisposta è "File not found".

Le voci successive, "Netlist Prefix", "Module Prefix" e "Strategy Prefix" consentono di scegliere rispettivamente ilpercorso di ricerca dei files di Netlist, quelli dei Moduli e quelli delle strategie per lo sbroglio automatico. Come per l'opzione"Work File Prefix" l'errata impostazione delle tre voci appena illustrate comporta malfunzionamenti o diminuzione dellaversatilità del sistema.

L'opzione "Memory Allocation", è molto importante in quanto permette di specificare come PCB potrà sfruttare lamemoria di sistema disponibile. Digitando MA si accede ad un sottomenù in cui possibile impostare la quantità (Kb) dimemoria da riservare alla memorizzazione dei bordi della scheda, quella necessaria per gli eventuali testi introdotti, del buffercontenente i moduli usati e quello per le piste tracciate. Specificando queste quantità viene aggiornata, più in basso, laquantità totale di memoria allocata.

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NOTA: benchè PCB non indichi la quantità di memoria libera restante, questa dovrà essere superiore o uguale a 64Kb, la quantità minima richiesta per effettuare correttamente lo sbroglio automatico. In caso contrario sarà inevitabileintervenire per risolvere il problema. Una soluzione è quella di usare particolari comandi Dos (versione 5 o superiore),per chi possiede memoria espansa, che permettono il caricamento del sistema operativo nella parte alta della RAM(inserendo nel file CONFIG.SYS le righe DEVICE=unità:\percorso\HIMEM.SYS e DOS=HIGH che permettonorispettivamente il caricamento del driver per la memoria espansa e l'allocazione del Dos nella parte alta della stessa).Non disponendo di memoria espansa, oltre ad evitare il caricamento di programmi residenti (TSR) in RAM (devirus,drivers attualmente non utilizzati, tabelle di configurazione superflue, ecc.), bisognerà necessariamente agire suiparametri impostabili con MA (diminuiremo l'estensione dei buffer corrispondenti ad alcune, o a tutte, le quattro vocidel sottomenù, in modo da ottenere un buon compromesso per lo sfruttamento delle funzionalità del sistema).

Proseguendo nell'analisi del menu di configurazione troviamo le voci "Design Conditions" e "Netlist Conditions".Con la prima si possono definire i valori di default per la dimensione delle piste, dei fori, delle vias, le distanze di isolamentotra piste e fori, lo stile del cursore, ecc. Con la seconda si specificheranno le informazioni utili per l'utility NETLIST.

L'opzione "Color Table" consente di scegliere i colori per rappresentare a video piste, piazzole, griglia, margini dellascheda, moduli, scritte, ecc.

Le voci "Pen Carrousel Configuration" e "PhotoPlotter Wheel Configuration" consentono di accedere senzaproblemi alla stampa su plotter.

Al termine delle operazioni, la nuova configurazione si potrà salvare digitando U (update), oppure si potrà uscire dalmenù senza salvataggio con Q (quit) o si potrà lanciare PCB con R (run). In quest'ultimo caso la sessione attuale di lavoroadotterà la configurazione appena impostata, ma al termine, non essendo stata salvata con U, questa andrà persa.

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Creazione della NETLIST

PCB permette all'utente di costruire manualmente il circuito stampato. In questo caso non si deve fare altro cheentrare nell'ambiente di lavoro, caricare dalla libreria i moduli dei dispositivi che si intendono utilizzare e collegarli secondo loschema che si vuole ottenere.

Una soluzione meno onerosa per l'operatore è sicuramente l'utilizzo dello sbroglio automatico, poichè èimplementato (quasi) interamente dalla macchina. Ovviamente bisognerà fornire al PC alcune informazioni, come il numero eil tipo dei dispositivi usati, oltre a come vanno collegati tra loro. Per ottenere ciò di deve creare una cosidetta Netlist.

Un file di Netlist per essere letto da PCB II deve rispettare un formato rigorosamente definito, come quello delseguente esempio, che descrive un C-MOS 4028 a 16 pins, contenitore Dual-In-Line:

( BFD4611C 16DIP300 U2 4028 ( 1 N00030 ) ( 2 N00031 ) ( 3 N00032 ) ( 4 N00021 ) ( 6 N00023 ) ( 7 N00029 ) ( 8 GND ) ( 9 N00036 ) ( 10 N00039 ) ( 11 N00041 ) ( 12 N00038 ) ( 13 N00040 ) ( 14 N00025 ) ( 15 N00019 ) ( 16 VCC ) )

Come si può notare ogni singolo componente (ed ogni suo singolo pin) deve essere completamente dichiarato trale parentesi tonde. La prima riga permette l'individuazione del tipo di dispositivo e in particolare abbiamo, da sinistra versodestra, una stringa alfanumerica composta da caratteri del tutto casuali generati dall'utility NETLIST, il nome del moduloassociato al componente (16DIP300 è il nome di libreria del contenitore del 4028 con cui Pcb lo identifica), l'ordinale delcomponente nell'ambito del circuito (U2) ed il tipo di integrato (4028).

Una volta dichiarato il tipo di dispositivo che si intende usare e le sue caratteristiche più evidenti bisogna specificareil nome, o il numero, delle varie piste associate ad ogni piedino (pad). Il nome di un percorso può essere formato da unastringa alfanumerica come quella che identifica la pista N00030 associata al piedino 1 del 4028, oppure la N00031associata al pin 2 e così via. Possono essere usati anche nomi dal significato più intuitivo, come accade per il pin 8 a cuiarriva la pista GND (massa) o per il 16 a cui è stata associata la pista VCC (alimentazione). Se uno o più piedini deldispositivo non vengono usati basta che nella netlist non compaia il loro numero od il simbolo ad essi associato.

Fondamentale è ricordare che va inserito uno spazio dopo l'apertura di ogniparentesi tonda e uno prima della chiusura.

Conoscendo il formato di stesura e ripetendo il procedimento illustrato per ogni dispositivo utilizzato, appareevidente che la Netlist può essere scritta manualmente, facendo riferimento allo schema elettrico del circuito in questione edusando un qualsiasi editor di testo che non introduca caratteri di controllo o di stampa (Es. caratteri per sottolineature,grassetto, formattazione del testo, ecc.).

La soluzione proposta, ancorchè attuabile, è senz'altro da evitare, soprattutto in presenza di circuiti complessi econ un numero elevato di dispositivi, dove il protrarsi della ripetizione meccanica dei passi sopra illustrati è una fonte copiosadi errori, oltre che essere alquanto laboriosa.

E` invece da preferire la creazione automatica della Netlist partendo dallo schema elettrico disegnato con SDT. Ciòavviene tramite l'utility NETLIST.EXE disponibile nel pacchetto SDT.

La sintassi per il suo utilizzo è:

NETLIST file_struttura nome_file.NET ORCADPCB /F /S (nel caso di "flat file")

NETLIST nome_file.SCH nome_file.NET ORCADPCB /P (nel caso di struttura gerarchica)

NETLIST nome_file.SCH nome_file.NET ORCADPCB /O /S (nel caso di foglio singolo)

Particolare attenzione va usata in fase di disegno dello schematico con SDT, in quanto ogni errore o dimenticanza(piste, nodi o altre connessioni) sarà riportato nella Netlist.

E` necessario anche impostare correttamente i campi associati ad ogni componente visto che NETLIST.EXE liutilizza, oltre che per distinguerli uno dall'altro, anche per sapere quale modulo va loro associato.

NOTA: ad ogni componente caricato in SDT dalle librerie sono associati campi nei quali è possibile introdurre dellestringhe alfanumeriche. Questi campi sono 10: il Reference, il Part Value ed i Part Field da 1 a 8. L'accesso a questi

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campi è possibile posizionando il cursore sul componente in questione e selezionando dal menù principale il comandoEDIT. Si può in questo modo modificare il loro contenuto, renderli visibili, spostarli.

Riferendosi al formato della Netlist valgono le seguenti regole:

- la prima stringa alfanumerica (BFD4611C nell'esempio sopra) viene generata casualmente;- la seconda (16DIP300) corrisponde al modulo (contenitore) che PCB associa al dispositivo in analisi.

NETLIST.EXE per default cerca tale nome nel Part Field 8 di ogni componente;

NOTA: è possibile associare il nome del modulo ad un altro Part Field. Dal menu di configurazione di SDT accederealla voce "Key Field Configuration", selezionare "NETLIST Module Value Combine" ed inserire il numero del PartField che si desidera.

- la terza (U2) indica l'ordinale del componente nell'ambito dello schema e viene letta nel campo Reference.Ha l'importante compito distinguere un dispositivo da un altro;

- la quarta (4028) indica il tipo di componente e viene letta nel Part Value e come il nome del modulo puòessere associato ad un altro campo in fase di configurazione.

Una volta esplicitato il componente in questione NETLIST.EXE è in grado di assegnare ai vari piedini dello stesso le pisteche loro competono.

Problemi nel file netlist

Come detto prima la costruzione automatica del file Netlist obbliga ad una particolare cura e attenzione nella fase didisegno dello schematico; accenniamo ora ai principali problemi che si verificano se il file schematico presenta degli errori.

In linea di massima possiamo distinguere tra errori che vengono segnalati in fase di esecuzione ed errori che nonvengono rilevati. Quelli facenti parte del primo tipo sono di più facile correzione, mentre quelli che non vengono segnalatipossono essere causa di problemi più difficili da individuare proprio perché insospettati. Citeremo quindi i problemi piùcomuni che derivano da errori non segnalati.

••Errori nei collegamenti dei piedini di un dispositivo.Se durante la fase di disegno si sbaglia connessione o non si collegano uno o più terminali di un componente,

NETLIST.EXE, durante la fase di conversione, può segnalarci o meno l'errore commesso. Supponiamo di volere creare ilfile netlist del seguente circuito disegnato con l'SDT:

R1

R

RC

R

Q1

NPN

RE

R

R2

R

RC05

RC05

RC05

RC05

VCC

Come si può notare nel circuito mancano due nodi: il primo tra la base del transistor e le resistenze R1 e R2 delpartitore e il secondo tra VCC, Rc ed R1. Compilando automaticamente il file .NET otteniamo quanto segue:

( { OrCAD PCB NetList Format Revised: December 18, 1992 Revision: Time Stamp - 18-DEC-1992 21:04:26 } ( C0FEBE99 TO220 Q1 NPN ( COLLECTOR N00003 ) ( EMITTER N00004 ) )

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( C0FEBE9B RC05 RC R ( 1 N00001 ) ( 2 N00003 ) ) ( C0FEBE9A RC05 RE R ( 1 N00004 ) ( 2 GND ) ) ( C0FEBE9C RC05 R1 R ( 1 N00001 ) ( 2 N00002 ) ) ( C0FEBE9D RC05 R2 R ( 1 N00002 ) ( 2 GND ) ) )

Si nota che la mancanza dei nodi viene interpretata come mancanza del collegamento fisico vero e proprio per cuinel file netlist la base del transistore Q1 non viene dichiarata. Analogamente per il secondo nodo mancante: il terminalesuperiore di R1 viene collegato tramite la pista N00001 al corrispondente di Rc ma il collegamento tra i due e VCC nonviene effettuato.

Tuttavia, in fase di esecuzione, NETLIST.EXE segnala la mancanza del collegamento a VCC facendo apparire avideo il messaggio

<<<WARNING>>> Unconnected POWER X= 2.90 Y= 1.40 "VCC"

fornendo quindi le coordinate per localizzare l'errore.Nulla invece riguardo la mancanza del primo, prevedibilmente interpretata come se mancasse veramente il

collegamento.

Errori dovuti alla mancata impostazione del campo ReferenceSe, in fase di stesura dello schematico, il campo Reference non viene aggiornato, tutti i dispositivi uguali (es. un

gruppo di resistenze) lo stesso ordinale nello schema, come mostra il disegno sotto riportato:

R?

R

Q1

NPN

R?

R

R?

R

R?

R

RC05

RC05

RC05RC05

VCC

Se compiliamo il file netlist l'elaboratore non visualizza nessun tipo di errore ma otteniamo lo stesso file si presentasbagliato:

( { OrCAD PCB NetList Format Revised: December 18, 1992 Revision: Time Stamp - 18-DEC-1992 20:57:54 } ( C0FEBE99 TO220 Q1 NPN ( BASE N00001 ) ( COLLECTOR N00002 ) ( EMITTER N00003 ) ) ( C0FEBE9C RC05 R? R ( 1 N00001 ) ( 1 N00003 )

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( 1 VCC ) ( 2 N00001 ) ( 2 N00002 ) ( 2 GND ) ) )

Come possiamo notare le quattro resistenze aventi tutte come reference R? vengono confuse (e in un certo sensofuse) ottenendo uno pseudo-componente avente 3 pins identificati con 1 e 3 pins identificati con 2.

Benchè l'elaboratore non segnali alcun errore il risultato a cui si giunge è errato; attenzione quindi ad impostaresempre il campo reference di ogni componente, soprattutto se nel circuito ne compaiono dello stesso tipo, in modo darenderli distinguibili tra loro.

Errori dovuti all'errata o mancata immissione del nome del modulo nel campo Part Field 8Nel disegno riportato si è volutamente associato alla resistenza R1 il modulo di un integrato DIP a 14 pins mentre

nessun modulo è stato associato alla R2 .

R1

R

RC

R

Q1

NPN

RE

R

R2

R

14DIP300RC05

RC05

VCC

Il risultato ottenuto, senza alcuna segnalazione di errore, è il seguente :

( { OrCAD PCB NetList Format Revised: December 18, 1992 Revision: Time Stamp - 18-DEC-1992 21:40:08 } ( C0FEBE99 TO220 Q1 NPN ( BASE N00001 ) ( COLLECTOR N00002 ) ( EMITTER N00003 ) ) ( C0FEBE9B RC05 RC R ( 1 VCC ) ( 2 N00002 ) ) ( C0FEBE9A RC05 RE R ( 1 N00003 ) ( 2 GND ) ) ( C0FEBE9C 14DIP300 R1 R ( 1 VCC ) ( 2 N00001 ) ) ( C0FEBE9D R R2 R ( 1 N00001 ) ( 2 GND ) ) )

Gli errori sono negli ultimi due componenti. Come era prevedibile, NETLIST.EXE ha riportato 14DIP300 comemodulo di R1. Nessun errore o avvertimento è segnalato, ma sulla scheda in PCB comparirà, invece che una resistenza,l'ingombro di un integrato a 14 piedini. Supponiamo ora di utilizzare un qualsiasi integrato a 14 pin, ad esempio, un 4071 eassociargli erroneamente il modulo di un transistor di potenza TO220. Compilando la netlist osserviamo che vengono

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associate piste a tutti i piedini collegati ad altri componenti (che nel peggiore dei casi possono essere tutti 14) sebbene ilTO220 abbia soltanto 3 terminali.

( DRE112C TO220 U1 4071 ( 1 N00001 ) ( 3 N00005 ) ( 7 N00008 ) ( 13 N00016 ) )

Si può anche dimenticare di inserire il modulo: in questo caso NETLIST.EXE lo cerca nel campo Part Value;nell'esempio al posto di RC05 (modulo delle resistenze da 1/4 di W) pone R. Questo errore, come la maggior parte di quellinon segnalati, non dà problemi subito, ma in fase di caricamento dei moduli in PCB: in questo caso il modulo R non èpresente nella libreria e quindi viene visualizzato un comando di errore che impedisce il caricamento del modulo.

Da notare che nel circuito stampato devono essere presenti anche componenti normalmente trascurati nelloschema elettrico. E' questo il caso delle morsettiere, tramite le quali si applicheranno al circuito segnali giungenti daapparecchiature esterne, come alimentazione o clock, e vengono resi disponibili per l'esterno i segnali di uscita. Nel circuitostampato le morsettiere sono indispensabili, ma non esistono in SDT componenti simili e dunque vanno creati (attraversoLIBEDIT) ed inseriti nello schematico prima della compilazione della netlist, oppure, senza crearli, aggiungere (attraversoqualsiasi editor) il nome del modulo nella netlist già compilata.

Comandi dell'OrCAD PCB

Una volta risolti i problemi inerenti alla creazione della netlist l'utente può iniziare le normali procedure di sbroglio,manuale o automatico che sia.

Prima però è indispensabile commentare brevemente i comandi del menù principale di PCB, al quale si accede,una volta nell'ambiente, premendo il tasto ENTER della tastiera o quello destro del mouse.

1. Again - Il comando Again permette la ripetizione dell'ultimo comando eseguito .2. Block - Permette di muovere, copiare, salvare su disco, o leggere dallo stesso un blocco del foglio di lavoro

che viene definito come l'insieme delle cose (piste , moduli , ecc.) che si trovano all'interno del rettangolo didefinizione. Una volta selezionato il blocco si può scegliere se spostare, salvare e copiare tutto quanto è statodefinito oppure soltanto le piste o i moduli.

3. Conditions - Permette di verificare le dimensioni dei buffer di memoria predestinati alle singole applicazioni diPCB. Oltre alla memoria impegnata è possibile verificare anche lo stato della griglia di sbroglio. Non èpossibile modificare quanto appare in questo menu direttamente, tranne la precisione della griglia, ma ènecessario lanciare il programma di configurazione (PCB/C) e, come visto precedentemente, modificare ladimensione dei buffer con il comando MA e lo stato di default della griglia con DC (Design Conditions).

4. Delete - Permette di cancellare un oggetto singolo, che può essere una pista, un segmento della stessa o unintero percorso, oppure un blocco di cose. Nel secondo caso il blocco viene definito nello come spiegatoprima e si può scegliere se cancellare le sole piste, i moduli, i testi o tutto quanto vi è contenuto.

5. Edit - Questo comando permette di modificare gli attributi e le caratteristiche di alcuni oggetti della scheda.6. Find - Avvia la ricerca di un specificato riferimento, in corrispondenza del quale si sposta il cursore dopo la

localizzazione.7. Jump - Permette di spostare il cursore in un punto definito in precedenza con un comando di TAG.8. Layer - Consente di selezionare direttamente lo strato della scheda attivo (un analogo risultato si ottiene

premendo i tasti + e -).9. Place - Permette di definire i bordi della scheda, di posizionare zone con caratteristiche particolari, testi e

moduli.10. Quit - Consente, oltre all'uscita dal foglio di lavoro, il caricamento di file Netlist oppure di schede già iniziate,

nonché il salvataggio della disegno che si sta facendo. Oltre a ciò dà la possibilità di modificare o aggiungeremoduli alla libreria come vedremo in seguito e di stampare su plotter o su file il circuito stampato.

11. Routing - E' il comando che permette di eseguire lo sbroglio della scheda sia manualmente cheautomaticamente. L'utilizzo del comando Routing e di tutti i sottocomandi associati verrà discusso più avanti.

12. Tag - Consente di definire l'area in cui dovrà essere portato il cursore dopo un comando di JUMP.13. Units - Permette di scegliere l'unità di misura: pollici o millimetri.14. Zoom - Consente di eseguire delle "ZOOMmate" dello schermo secondo scale diverse.15. Set - Permette di personalizzare diversi parametri riguardanti sia le modalità di sbroglio che l'aspetto

dell'ambiente di lavoro. In pratica con tale comando è possibile accedere al menu interno di configurazione; sirammenti che i parametri modificati internamente non verranno salvati alla fine della sessione di lavoro. Ognivolta che si avvierà nuovamente PCB saranno caricati quelli introdotti con il menu di configurazione esterna.Alcuni dei sottocomandi del menu Set si trovano anche in quello esterno; altri, invece, sono nuovi:15.1. Autopan. Se attivo fa in modo che lo schermo "segua" il cursore nei movimenti all'interno

della scheda. Tale opzione si rivela particolarmente utile nel caso in cui la scala selezionatacon Zoom non consenta di contenere tutta la scheda nel video.

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15.2. Back Up. Consente di scegliere se eseguire le copie di Back Up (file .BAK) dei circuitistampati che vengono aggiornati, dopo delle modifiche, con lo stesso nome.

15.3. Color. E' simile all'opzione CT " Color Table " del menu esterno ma, come più volteaffermato, i colori modificati si ripristinano automaticamente ogni volta che si esce da PCB e"ZOOMmate" si rientra.

15.4. DRC. Se attivo consente di verificare che ogni pista tracciata manualmente, coinvolga i solipin o le sole piazzole definite nel file netlist.

15.5. Error Bell. Attiva/Disattiva il segnale acustico emesso dall'elaboratore in caso di errore.15.6. Frame X-Y-L. Consente di spostare il rettangolo che per default viene posizionato nell'angolo

alto a destra dello schermo e che contiene le coordinate del cursore e il lato attivo dellascheda.

15.7. Grid. Permette di visualizzare una griglia di riferimento e di aumentarne "ZOOMmate" ladefinizione, secondo le caratteristiche del circuito stampato in fase di progetto.

15.8. Isolation. Permette di definire le distanze di isolamento tra piste, piazzole e VIAS.15.9. Nbr of layers. Consente di definire il numero di strati del circuito stampato (da 1 a 16).15.10. Pad filled. Se attivo le piazzole vengono rappresentate con i contorni leggermente più grandi.15.11. Turn board. Permette di ruotare la scheda che è stata caricata sul foglio di lavoro.15.12. Style of cursor. Permette la scelta tra i due tipi di cursore disponibili in PCB.15.13. Via type. Consente si selezionare il tipo di fori passanti utilizzati (vias).15.14. Working layers. Permette di impostare la gerarchia dei lati di sbroglio della scheda. Ad

esempio se vorremo che la maggior parte delle piste compaia sul lato 1, lo imposteremocome quello principale, il lato 2 come secondario, e così via .

15.15. X on grid. Se attivo, il cursore si muove seguendo la griglia stabilita.

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Sbroglio delle piste

Operazioni preliminari

Per iniziare lo sbroglio della scheda bisogna caricare innanzitutto il file creato con NETLIST; dal menu principaledigitare Quit, Initialize, Use netlist.

Il programma chiederà la dimensione della finestra nella quale verranno posizionati i componenti. PremereBegin, End in punti qualsiasi del video. I componenti verranno posizionati da sinistra verso destra e dall'alto verso il basso; ècomunque consigliabile creare una finestra abbastanza grande in modo che i componenti non siano eccessivamentesovrapposti tra loro.

4016IC1

R1 R2 R3

10K 10K 10K

TR1

R5W DEV.

SW1

End

Begin

Se l'operazione non ha avuto successo, il paragrafo "Problematiche del file netlist" può aiutare a risolvere ilproblema.

Nel caso di esito positivo, PCB visualizzerà i moduli e, dopo aver eseguito la compilazione, le caratteristiche relativealla scheda (in posizione bassa dello schermo). I dati più significativi sono i seguenti:

• VIAS: numero dei passaggi tra le schede di lavoro finora eseguiti.• ROUTES: numero di piste ancora da sbrogliare.• UNCONN: numero di piste non connesse.• LENGTH: lunghezza delle piste ancora da tracciare.

PCB non carica il file netlistDurante il caricamento del file di NETLIST, il programma potrebbe non completare il circuito. Alcune delle cause

più comuni di questo comportamento sono elencate di seguito:

1. Il programma segnala che i pad dei moduli indicati nella netlist presentano un nome con più di quattrocaratteri. Questo problema deriva dalla libreria di componenti di SDT. Per risolvere il problema bisognamodificare le librerie di SDT con il comando LIBEDIT, oppure modificare manualmente con un programmaeditor il file .NET. Ad esempio, se nel circuito elettrico sono stati inseriti dei diodi, bisognerà sostituire"ANODE" e "CATHODE" (nomi attribuiti ai terminali nelle librerie di (SDT) con le etichette "ANOD" o "CATH".Tutte le etichette vanno scritte in maiuscolo.

2. Il programma non trova determinati piedini dei moduli indicati nel file NET. In questo caso bisogneràcontrollare i nomi dei pad nel modulo segnalato. Si deve richiamare anzitutto il modulo in questione, digitandodal menu principale Place Module Load Load, quindi scrivere il nome del componente. Successivamente,sempre dal menu principale eseguire Routing Inquire; posizionarsi su di un pad del modulo e premereInquire. Il computer dovrebbe visualizzare in basso a sinistra dello schermo il nome del pad selezionato.Ripetere questa operazione per tutti i pads del modulo, prendendo nota dei rispettivi nomi, che andrannoinseriti nel file .NET. Esempio: se il modulo TO3 usa come nomi dei pad B, C, E, e il file .NET invece BASE,COLL, EMIT, bisognerà provvedere alla correzione.

3. Quando il programma comunica l'errore sui numeri che precedono il nome del modulo, significa che essonon ha dei nomi di identificazione (per le resistenze potrebbero essere R*** e R). Per risolvere il problemabisogna modificare il modulo della libreria del PCB.

Posizionamento

Per muovere i componenti, per inserire un testo o una zona con caratteristiche particolari, si deve selezionare Placedal menu principale. Tramite il "ZOOMmate" che appare si possono effettuare le seguenti operazioni:

1. MODULE. Si agisce sul modulo.1.1. MOVE. Muove un componente.

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1.2. LOAD. Carica un componente dalla libreria di PCB (va specificato il nome).1.3. BROWSE. Visualizza i moduli di PCB.1.4. GET. Con questa opzione si sposta il modulo scrivendone il nome (Es. RC1, R1, IC4...).1.5. ROTATE. Ruota un componente (la rotazione viene effettuata sul punto di ancoraggio del

modulo, ma se le dimensioni del componente escono dai limiti del foglio di lavoro, non verràeffettuata.).

1.6. SIDE. Esegue il ribaltamento del componente.

2. TEXT. Permette l'inserimento del testo. Si possono modificare le dimensioni del carattere con Horiz o Vert, ruotare lascritta Rotate, specchiarla Mirror.

3. ZONE. Delimita una zona proibita.3.1. BEGIN. Vengono definiti i contorni della zona.3.2. SEED. Procede al riempimento della zona del colore dei suoi contorni.3.3. TYPE. Specifica il tipo di zona, che può essere:

.•Copper: zona ramata.

.•Forbidden: zona proibita alle tracce.

.•No via: zona proibita ai fori passanti.3.4. WIDTH. Definisce la larghezza delle tracce di riempimento della zona proibita.

4. EDGE. Definisce il bordo del circuito stampato.

Inizio dello sbroglio

Prima di iniziare la sbrogliatura della scheda, è opportuno eseguire le seguenti istruzioni:

1. Aumentare la definizione dei punti dello schermo in modo da rendere più precisa la tracciatura delle piste oil posizionamento dei moduli. Per eseguire questa operazione, selezionare dal menu principale Set e Grid.E' consigliabile selezionare una definizione piuttosto elevata (almeno 10 o 20).

2. Sempre dal menu Set si devono definire, con l'istruzione Nbr of layer, il numero delle facce di lavoro che sivogliono utilizzare nel circuito stampato (si possono utilizzare fino a 16 strati sulla scheda).

3. Successivamente, con Set Isolation, si definiscono le distanze che si vogliono mantenere tra le tracce, tratracce e vias (vale anche tra pad e traccia), tra le vias.

4. Eseguire il posizionamento dei componenti, e delle eventuali zone proibite, nella scheda che si intendecostruire (§ Posizionamento). Quando si sta spostando un componente si noteranno delle linee grigie checollegano i pad del modulo raccolto con i pad degli altri componenti. Sono i collegamenti che il computerdovrà effettuare nella sbrogliatura. La linea gialla terminante con un pallino indica la posizione ideale per ilcomponente, dove si avrà la minor lunghezza di piste da tracciare. E' utile cambiare schermata con ilcursore, in modo che il circuito venga ridisegnato, quando le tracce dei componenti spostati rendonodifficile la localizzazione di altri moduli.

4016IC1

R1 R2 R3

10K 10K 10K

TR1

R5W DEV.

SW1

Ora si può passare alla sbrogliatura del circuito stampato selezionando Routing dal menu principale. Apparirannole seguenti opzioni:

1. BEGIN. Serve per tracciare manualmente una pista. Questa operazione può essere effettuata da unqualunque punto della scheda, ma posizionandosi su un pad di un componente e premendo Begin,compare una linea rossa che mette in evidenza il collegamento da effettuare. Per decidere di iniziare latracciatura nella scheda di lavoro visualizzata in alto a destra dello schermo dal Frame XYL premere Escapeuna volta , due volte se si vuole interrompere l'operazione. Se la linea rossa di collegamento dei pad non

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Fattori-IPSIA '93

compare, significa che il pin del modulo non è collegato, oppure il file .NET deve essere compilato conl'opzione Netlist Compile.

Si ricorre all'operazione di sbrogliatura manuale quando il computer non traccia una pista cheritiene non collegabile con la strategia selezionata (anche la definizione della griglia S G influisce sullatracciatura delle piste; infatti, in alta definizione, i collegamenti distanti non vengono quasi mai eseguiti).

Per cambiare direzione alla pista che si sta disegnando, si deve premere Begin nel punto in cui sivuole il cambio; da quel punto la si può tracciare in ogni altro verso.

Una pista che passi vicino ad un pad o ad un'altra pista ad una distanza inferiore alla misuradefinita da Set Isolation non viene tracciata. Bisogna allora aumentare tale distanza, facendo passare lapista più lontano oppure cambiando i parametri delle distanze minime da osservare. Nel caso in cui PCBnon esegua per intero il tracciamento tra pads che invece devono essere collegati, si dovrà cancellare lapista disegnata fino a quel punto (Clean), rieseguire la compilazione del file netlist e ritentare la tracciatura.

R1

R2

Elastico

Begin

R1

R2

Elastico

Esc

Begin

Begin

Il PCB non traccia la linea

perchè è troppo vicina al pad Percorso esatto

Si dovrà evitare di sovrapporre le linee che collegano gli stessi pad per evitare probleminell'ottimizzazione, ma soprattutto perché il computer entrerebbe in un ciclo infinito nella fase dicompilazione del file netlist. Quindi per modificare il percorso ad una pista non si dovrà cancellarne un pezzoe proseguire il tracciamento in altra direzione, ma la si dovrà cancellare tutta e ritracciarla dall'inizio.1.1. Other. E' utilizzato quando bisogna effettuare spostamenti tra le schede di lavoro tramite le vias.

Durante la tracciatura della pista, premendo Other, il programma inserirà la via per passare da unlato della scheda ad un altro definito precedentemente con Auto Layer pairs. Se la via non vieneinserita, la causa può essere la definizione di più di due lati di lavoro con Set Nbr of layer, oppure èstata scelta la strategia No vias, o, ancora, la scheda ha un solo lato definito con Auto Layer.

2. OTHER. Istruzione che permette di passare da uno strato di lavoro ad un altro, in base alla definizioneeffettuata con Auto Layer pairs. Il cambiamento di strato è visualizzato nel Frame XYL in alto a destra sulloschermo.

3. INQUIRE. Fornisce indicazioni riguardanti il nome di un componente o di un pad. Infatti, posizionando ilcursore su un modulo e selezionando Inquire, si ottengono le relative informazioni (nome); selezionando unpad, si ottengono le caratteristiche: nome, dimensione del pad e del foro, nome del collegamento daeffettuare.3.1. Origin. Premendo Origin in un qualsiasi punto della scheda, si azzerano i numeri X e Y contenuti

nel Frame XYL. E' un comando che si può utilizzare per conoscere l'ingombro dei componentipresenti sul circuito stampato.

3.2. Unit. Consente la conversione da Pollici in Millimetri o viceversa.

4. SHOW. Permette, posizionandosi sui pad, la visualizzazione dei collegamenti ancora da effettuare (elastici).Questa istruzione è simile a Netlist Ratsnest, e funzione solo se il file è stato compilato.

5. HIGHLIGHT. Posizionando il "ZOOMmate" su un pad o su una pista e selezionando Highlight, PCBevidenzia le piste che fanno parte di una rete di collegamento.

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6. WIDTH. Permette di modificare la larghezza delle piste da tracciare, o il diametro delle vias.

7. LAYER PAIRS. Definisce il numero di facce di lavoro della scheda.

8. NETLIST.8.1. Net Pattern. Definisce il metodo di tracciatura delle piste, che può essere di due tipi: tree o chain.

La figura illustra le due opzioni. Il metodo consigliato è il tree.

CHAIN TREE

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8.2. Priority. Stabilisce la priorità di tracciatura delle piste: scegliendo short,nella sbrogliatura automaticavengono prima tracciate le piste corte, e successivamente quelle lunghe; viceversa se si opta perlong. Si consiglia la prima strategia.

8.3. Compile. Esegue la compilazione del file NETLIST. Si consiglia di effettuare questa operazione ognivolta che si esegue un'istruzione esterna alla sbrogliatura, ad esempio lo spostamento di uncomponente, o la cancellazione di un modulo.

Quando il computer entra in loop durante la compilazione, lo si può fermare premendo Ctrl-Break. Si vedrà allora una pista evidenziata come accade eseguendo l'istruzione Highlight. Quella èla pista che crea problemi e che quindi deve essere cancellata (digitando Auto Unroute).

8.4. Ratsnest. Visualizza, tramite gli elastici, le piste ancora da tracciare. Si può scegliere se eseguirel'operazione per un pad, per un modulo, per un percorso o per tutti i componenti della scheda.

IC1 IC2 IC3

Ratsnest del pad

8.5. Vector. Usando i vettori di forza permette di posizionare i moduli nel punto in cui è minima lalunghezza delle piste. Questa operazione si dovrebbe eseguire prima dello sbroglio, quando lepiste non sono ancora state tracciate. Infatti, spostando un componente, le piste ad esso collegatevengono automaticamente cancellate. Poichè la lunghezza del vettore di forza (eproporzionalmente quella delle piste) non dipende solo dalla posizione del componente al quale siriferisce, ma anche dalla posizione degli altri componenti, uno spostamento potrà ottimizzare laposizione di quel componente e contemporaneamente peggiorare quella di altri. Si tratterà indefinitiva di procedere per tentativi e cercare un compromesso.

9. CLEAN. Rende possibile la cancellazione delle linee non connesse. Per cancellare le linee connesse si devefare ricorso ad Auto Unroute (la linea da cancellare deve essere dello stesso colore definito dal Frame XYL).Esistono diversi metodi per cancellare una linea:a - •Eseguire dal menu principale Delete Object, selezionare la linea e premere Delete Segment

(questa operazione, potrebbe portare il computer in un loop infinito; si consiglia perciò il salvare ilprogetto su disco prima effettuarla).

b - •Se il metodo precedente ha dato il risultato voluto, si può procedere con Routing Clean. Se lalinea non viene cancellata si può tentare più volte il Clean, oppure Auto Unroute.

c - •Come ultima possibilità (sicuramente efficace), si deve spostare il componente in altro punto dellascheda, per poi riposizionarlo nel posto originario. PCB cancellerà tutte le linee collegate al modulo,compresa quella che crea i problemi.

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10. AUTO. Permette lo sbroglio automatico della scheda. Si può eseguire per un pad, per un modulo, per unpercorso, per un blocco, per tutta la scheda. Non si possono tracciare delle piste se quando si modifica ladefinizione della griglia esistono già dei collegamenti; Si devono cancellare tutte tracce fino a quel momentoeseguite con l'istruzione Quit Initialize Erase routes, e poi modificare la dimensione della griglia. Dal menù diAUTO si può "ZOOMmate" la strategia di sbroglio, selezionando Strategy.

a.• Normal. Non esegue piste a 45° durante la tracciatura delle piste, e l'entrata ai pad è consentita solo aimultipli di 90° (90°, 180° , 270°, 0°).

b.• Flexible. Permette l'entrata ai pad anche a 45° o i suoi multipli (le piste non sono tracciate in modoobliquo).

c.• Extensive. Consente anche la tracciatura delle tracce a 45°.

d.• Power. Esegue i percorsi che dovrebbero seguire le piste di potenza.

e.• 90 degrees. Traccia le piste con angolo di 90° (anche l'entrata ai pin è effettuata a 90° o multipli).

f.• No vias. Permette la sbrogliatura della scheda non effettuando passaggi tra gli strati della scheda.

La figura seguente da un'idea delle differenze di tracciatura tra le varie strategie.

Strategie di tracciatura

Normal Flexible Extensive Power

90 degree No via Via

10.2.Unroute. permette di cancellare una pista tracciata sia automaticamente che manualmente.

10.3.Try again. Il computer riprova a tracciare la pista.

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10.4.Optimize. (Per selezionare questa istruzione, bisogna posizionare il cursore su di essa e premereEnter, siccome esiste un'altra opzione che inizia con la stessa lettera). E' un'operazione che sieffettua per ottimizzare i percorsi delle tracce sulla scheda. Si può effettuare per una singolatraccia, per i moduli, per i percorsi di collegamento, per dei blocchi, per l'intera scheda. Quando ledimensioni della scheda, o il numero dei componenti è rilavante, si consiglia di eseguirel'ottimizzazione a blocchi. Infatti PCB potrebbe esaurire la memoria a disposizione durantel'esecuzione del comando. Conviene quindi eseguire a tratti l'ottimizzazione del circuito. Di solito, lepiste tracciate manualmente non vengono ritracciate. Dal menu di Optimize, si può accedere adaltri sotto-comandi:

a. Strategy. Definisce la strategia di ottimizzazione del circuito. Può essere di due tipi:•General. Impedisce il posizionamento di vias e non consente la tracciatura di piste coninclinazione di 45°.•Maximal. Permette il disegno di piste a 45° e riduce la lunghezza delle piste e del numerodelle vias. Questa strategia potrebbe inserire delle vias per accorciare il percorso delle piste.

b. Layer pairs. Specifica gli strati di lavoro sui quali si deve operare l'ottimizzazione.

Ritorniamo ora allo sbroglio della scheda. Eravamo rimasti al posizionamento dei componenti. Terminata questaoperazione, si deve selezionare dal menu routing:

5. Width, per stabilire la larghezza delle piste e il diametro delle vias.

6. Le strategie di tracciatura (Auto Strategy), gli strati di lavoro sui quali eseguire lo sbroglio (Auto Layer pairs),la priorità delle piste da tracciare (Netlist Priority), le modalità di tracciatura (Netlist Net pattern).

7. Ora si può premere Auto All, in modo che PCB cominci a tracciare le piste. Se il programma non tracciatutte le linee, si può ricorrere all'opzione di sbroglio manuale.

8. Quando PCB ha finito lo sbroglio della scheda, si può salvare il circuito con Quit Update file, se il progetto èun aggiornamento di un lavoro già presente su disco, oppure con Write to, e nome del file se il progetto ènuovo.

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CREAZIONE DEI MODULI DI OrCAD/PCB II

Il modulo può essere definito come l'insieme delle informazioni che rappresentano a livello schematico undispositivo elettronico. Queste informazioni (riguardanti essenzialmente le dimensioni geometriche del dispositivo, lapiedinatura, il diametro dei reofori o pin e la distanza tra gli stessi) si possono trovare sui data sheets dei vari componenti.

A livello di sistema operativo, ogni modulo è memorizzato in un file. E` buona norma memorizzare tutti i moduli nelladirectory definita in fase di configurazione di PCB ed attribuire un nome che permetta di risalire alla natura del componente.

Nel modulo si distinguono le seguenti parti:

1. L'ingombro, cioè lo spazio fisico occupato dal componente elettronico (visto dall'alto). All'interno delprogramma esso è definito con il termine inglese "outline".

2. Le piazzole, che identificano i terminali di accesso al componente e costituiscono il punto di partenza o diarrivo delle piste di rame, permettendo l'inserimento del componente all'interno dello stampato. La piazzolaè definita "pad".

3. Il punto di ancoraggio, "anchor", è il punto intorno al quale si effettueranno le rotazioni o gli spostamenti delcomponente all'interno della scheda.

4. I testi associati, "name", solitamente se ne consigliano due. Maggiore infatti è il numero dei testi associati,peggiore è la comprensione della serigrafia ovvero del lato componenti.

Unitamente al pacchetto software OrCad/PCB II vengono forniti diversi moduli standard, che possono esserevisualizzati dall'interno del programma (questo è comodo in quanto non tutti i moduli potrebbero essere riconosciuti dalnome assegnato al corrispondente file in libreria). Questo procedimento è chiamato "browse".

Si consiglia inoltre, in fase di costruzione del modulo, di non tralasciare nessuna delle sue parti costituenti(ingombri, piazzole, ancoraggi e testi) perché la loro mancanza potrebbe causare successivamente dei problemi in fase diprogettazione della scheda.

Può talvolta capitare di lavorare con un dispositivo che non necessiti ad esempio di piazzole (vedi le alette diraffreddamento) e che debba essere inserito nella scheda. Siccome esso non è altro che un ingombro fisico si consiglia diassociarlo ad un altro modulo. Quindi non si dovrà fare altro che modificare gli outlines di un modulo preesistente oaddirittura costruire un modulo partendo da zero.

Visualizzazione (browse) dei moduli in libreriaCome accennato in precedenza è possibile visualizzare i moduli presenti nella library.Le operazioni vanno effettuate nella seguente successione:- abbandonare il menù principale con il sottomenù "QUIT";- selezionare "LIBRARY";- abbandonare un altra volta con il comando "QUIT";- posizionarsi su "BROWSE". Appariranno a questo punto i moduli esistenti e non si dovrà fare altro che selezionare quello desiderato.

Costruzione e salvataggio di un moduloCome prima cosa bisogna selezionare il sottomenù "QUIT" e poi "LIBRARY".L'ingombro si crea selezionando "OUTLINE". Con "WRITE" si disegna un segmento, con "ERASE" lo si può

cancellare. Le piazzole si trovano sotto il menù "PAD" il quale ha numerosi sottomenù. E' buona norma seguire la sequenzaindicata di seguito:

1. Definire il "PAD REFERENCE" ovvero l'identificatore di quella piazzola. Questo comando permette unassegnamento di tipo numerico, cioè di assegnare un riferimento numerico alla piazzola, oppure inalfanumerico; se viene utilizzato il numerico sia ha la possibilità di sfruttare l'incremento automatico delriferimento per le successive piazzole, mentre se si desidera utilizzare l'alfanumerico si tenga presente chenon si possono superare le quattro lettere e che ogni volta si dovrà modificare manualmente il riferimento perle successive piazzole.

2. Evitare di utilizzare il "NET NAME" in quanto questo è il nome che specifica la rete di collegamento all'internodella scheda e verrà associato alla piazzola dal programma NETLIST.EXE. In altre parole questo parametrocollega la piazzola alle altre (anche di altri moduli) con lo stesso NET NAME. Per evitare confusioni ed errorievitare di digitarlo.

3. Selezionare "DRILL SIZE" ovvero il diametro del foro circolare all'interno della piazzola per permetterel'inserimento del reoforo del componente.

4. Selezionare "SIDES" ovvero specificare se il reoforo attraversa la scheda o rimane sul lato componenti o sullato saldature. Se attraversa la scheda selezionare "BOTH"; se rimane sul lato componenti, come intecnologia SMD, optare per "COMPONENT"; se rimane sul lato rame optare per "SOLDER".

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5. -Selezionare "TYPE", ovvero scegliere il tipo di piazzola che si desidera (smd, rettangolare, per connettori,circolare, ovale).

6. -Specificare "VERTICAL" per la dimensione verticale della piazzola (per le piazzole circolari coincide con ildiametro).

7. -Specificare "HORIZONTAL" per la dimensione orizzontale della piazzola.

8. Per posizionare la piazzola selezionare "WRITE". Se si desidera invece avere informazioni su le piazzoleprecedentemente eseguite si selezioni "READ".

9. Per il punto di ancoraggio selezionare "ANCHOR", posizionarsi sul punto desiderato e selezionare "WRITE".

10. E` utile non inserire più di due testi. Si scelga "NAME" e poi "ENTER" digitando in seguito il nome. Anche quiè utile scegliere le dimensioni del testo e l'orientamento in modo proporzionale. Per fissare il nome si scelga"WRITE". Importante abbinare il primo testo al riferimento del modulo che verrà caricato sulla scheda ed ilsecondo al PART VALUE del modulo (il valore ad es.: "5K", "1N4148", "74LS32").

11. Posizionarsi a questo punto su "QUIT".

12. Per salvare il modulo selezionare "WRITE" e digitare il nome del file associato al modulo costruito.

Per caricare in memoria un modulo dalla library digitare invece "LOAD" ed il nome del file. A volte si potrebberoverificare dei conflitti in memoria richiamando più moduli e modificandoli perciò si consiglia di non modificare troppi modulirimanendo in PCB. L'ideale sarebbe uscire dal programma e rientrare ogniqualvolta si progetti un nuovo modulo.

PROGRAMMI DI UTILITA' PER OrCAD PCB II

Il pacchetto OrCAD/PCB II comprende una serie di programmi di utilità atti a rendere più efficienti e veloci il progettoe la correzione dello stampato. Queste utilità permettono la risoluzione immediata di alcuni problemi ricorrenti che altrimentirichiederebbero un processo di correzione più complesso (es. è possibile cambiare la forma di un pad associato ad unospecificato modulo senza dover cambiare la netlist della scheda, ricreare un modulo specifico e rieseguire lo sbroglio dellepiste); permettono inoltre di effettuare una stampa veloce (ancorchè "di massima") delle schede, usando la stampantepiuttosto che il plotter, giusto per avere un'idea della forma reale di ciò che si sta realizzando; altre evidenziano eventualiaggiornamenti operati su una scheda da PCB.

Questi programmi di utilità vanno avviati dalla riga di comando del DOS.

COMPNETIl programma di utilità COMPNET mette a confronto una netlist generata con PCB ed una generata con SDT.

Qualsiasi differenza risultante da questo confronto, inclusa l'aggiunta o la rimozione di moduli e/o pads e le modifiche aquesti elementi viene riscontrata.

In pratica COMPNET genera un file "was-is" da utilizzarsi con l'utilità BACKANNO di SDT III.Formato:

COMPNET <netlist originale> <nuova netlist> <report di uscita>

dove:netlist originale è un file di netlist generato con SDT III;nuova netlist è un file di netlist generato con PCB II;report di uscita è il file in cui sono contenuti i risultati del confronto.

MODLOCIl programma di utilità MODLOC genera un file contenente informazioni relative a tutti i moduli presenti nella scheda.

Formato:

MODLOC <scheda> <destinazione> <formato>

dove:<scheda> file contenente una scheda di OrCAD/PCB II,<destinazione> è il file di uscita dove vengono scritte le informazioni circa i pads dei moduli;<formato> VERBOSE (descrittivo), produce una lista dettagliata per ogni modulo, che include l'orientamento

del modulo, i nomi dei segnali specificati nella netlist, la locazione sulla griglia di ogni pad di ogni

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modulo; SHORT (essenziale), produce una lista contenente tutti i moduli della scheda indicata, lalocazione e l'orientamento del 1° pin dei medesimi..

La locazione dei piedini viene fornita in coordinate X,Y (l'origine è in alto a sinistra del monitor). L'orientamento è indicato in gradi sessaggesimali e dipende da quante volte il modulo ha subito rotazioni (partendo

da 0° e ruotando in senso orario).

MODMODMODMOD permette di modificare la dimensione, la forma, il diametro del foro dei pad di moduli, o prelevati dalla

libreria direttamente o presenti su schede PCB già elaborate. Le modifiche possono essere specifiche o globali.

Formato:

MODMOD <sorgente> <destinazione> [opzioni]

dove:<sorgente> può essere un file di un modulo contenuto in libreria oppure un file di una scheda in cui è

contenuto il modulo da modificare;<destinazione> è il file di libreria oppure il file di scheda aggiornato ovvero un file di testo contenente

informazioni sulle modifiche apportate;<opzioni> quelle elencate di seguito:

••/B indica che il file sorgente è un file contenente una scheda. L'opzione /B deve essere seguita da una stringa dicaratteri rappresentante, a scelta, il riferimento di un modulo, il nome di un modulo, o un qualsiasi stringa dicaratteri associata al modulo desiderato. Se l'opzione /B non viene specificata il programma assume che il filesorgente sia un file di libreria.

••/Dpermette di modificare la dimensione del foro del pad. L'opzione /D deve essere seguita da un argomento, nelformato:

x.xxx

dove ogni x rappresenta un intero compreso tra 0 e 9.

••/I crea un file di uscita di tipo testo con le informazioni attuali riguardanti il modulo. Utilizzando questa opzione,tutte le altre opzioni specificate verranno ignorate, ad eccezione dell'opzione /B.

••/Hmodifica la dimensione orizzontale in pollici dei pad; deve essere seguita da un argomento, nel formato:

x.xxx

dove ogni x rappresenta un intero compreso tra 0 e 9.

••/O permette la modifica dell'orientamento dei pad; deve essere seguita da un argomento che puòessere HORIZONTAL o VERTICAL.

••/Pspecifica un particolare pad. Finché non se ne specifica uno in particolare, le modifiche sono globali, cioèapportate ad ogni pad del modulo. Questa opzione deve essere seguita da un argomento specificante il"PAD REFERENCE", ovvero il riferimento, che, come visto in precedenza, può essere numerico oalfanumerico.

••/T modifica il tipo di piedino. Bisogna specificare anche il tipo: RECTANGLE, CIRCLE, OVAL, SMD,CONNECTOR.

••/Vmodifica la dimensione verticale dei pads in pollici; l'opzione deve essere seguita da un argomento, nelformato:

x.xxx

dove ogni x rappresenta un intero compreso tra 0 e 9.

Un vantaggio di questo programma è di poter apportare delle modifiche globali ai pads di un determinato modulocon un'unica operazione senza dover entrare in PCB. In OrCAD/PCB II i pads andrebbero modificati uno per volta

Diventa allora anche più semplice creare dei nuovi moduli: con MODMOD sarà sufficiente cambiare lecaratteristiche ad un modulo già esistente.

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MODMOD modifica solo le caratteristiche dei pads: piste o quant'altro faccia parte di una scheda già posizionatanon vengono trattate da MODMOD.PRINTPCB

Il programma di utilità PRINTPCB permette l'output veloce su stampante (piuttosto che quello lento su plotter) dellascheda a scopo di verifica. Questo programma risulta vantaggioso per effettuare controlli riguardanti lo sbroglio dei varistrati, la serigrafia, la maschera di saldatura, ed il piano di foratura, vista la velocità di esecuzione.Formato:

PRINPCB <file binario> <file di uscita> [opzioni]

dove:

file binario è il file binario generato tramite PCB selezionando "QUIT", "PLOT", "DESTINATION", "HARDCOPY".Questo file può essere convertito in un formato specifico per la stampa;

file di uscita è il file che riceve i dati di stampa. Se non specificato, la stampa è inviata direttamente su stampanteopzioni sono elencate di seguito:

••/A serve, in combinazione a /T, per stampare la tavola delle aperture nella loro posizione attuale(approssimativamente). Utile per giudicare la dimensione relativa di ogni foro.

••/C permette di aprire il menù di configurazione di PCB prima di iniziare la stampa, per controllare che ildriver della stampante corrisponda alla stampante. Digitare R per avviare la stampa.

••/D permette l'inclusione di cerchi interni ai pad e ai fori indicanti la dimensione del foro.

••/I effettua la stampa bianco su nero e non viceversa.

••/S serve per modifica la scala di stampa; deve essere seguita da un argomento, nel formato:

x.xxx

dove ogni x rappresenta un intero compreso tra 0 e 9. Questo argomento viene usato comemoltiplicatore della scala in cui è disegnata la scheda. Ad esempio 1.500 indica che la stampa è unavolta e mezzo più grande di quello che è la scheda sul monitor.

••/T per stampare solamente la tabella dei fori.

••/W specifica che si sta stampando su un foglio da 13 pollici, invece che da 8 pollici.

Prima di avviare PRINTPCB assicurarsi dell'esattezza del driver della stampante. Utilizzare il file riportante ledimensioni delle aperture per interpretare i simboli riportati nella tabella delle aperture stampabile con PRINTPCB. Leaperture elencate nel file corrispondono ai simboli della tabella dei fori come mostrato di seguito.

1 <----> O2 <----> +3 <----> X4 <----> *5 <----> Y6 <----> Z7 <----> T8 <----> H

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STAMPA SU PLOTTER DI UNA SCHEDA PCB

Definizione dei parametri interni al programmaPrima di eseguire la stampa di una scheda con il plotter o con il photoplotter è necessario definire, in fase di

configurazione (PCB /C), il driver appropriato al plotter, stabilire se la porta I/O che si utilizza è la parallela o la seriale, e sefosse la seriale definire anche tutti i parametri richiesti, quali il nome (COM1 o COM2), la velocità di trasmissione, il bit di paritàpari o dispari, ecc.

Non essendo la discussione dei parametri di configurazione l'argomento di questo paragrafo, dedichiamol'attenzione al settaggio interno di PCB ed alla successiva stampa. Vanno specificati:

- il formato di stampa desiderato: sono previsti i formati standard americani A, B, C, D ed i formati europei A3, A2,A1, A0;

- il tipo di scala con il cui il disegno dovrà essere riprodotto (ad es.: 1:1, 2:1, 5:1);- la parte interessata della scheda (ad es.: lato rame del primo foglio, piano di foratura del 2° foglio, serigrafia del 1°

foglio, contorni serigrafici con scritte del 1° foglio, ecc.).

Ricordiamo che una scheda realizzata con OrCAD/PCB II può comprendere un massimo di 16 strati (o fogli, o"LAYERS") e che quindi potrà avere molti lati componente e molti lati rame. Il plottaggio va fatto allora scegliendo volta pervolta il layer ed il lato del layer.

Usando plotter a penna si consigliano penne con punte di diametro non superiore a 0.3 mm e soprattutto nonscariche, altrimenti i disegni delle piste troppo ravvicinate verrebbero a confondersi e in fase di fotoincisione della scheda siotterrebbero grossi problemi.

Verificare possibilmente che la posizione degli switches del plotter sia compatibile con la configurazione scelta perPCB. Senza tale compatibilità si avrebbe, nel migliore dei casi, un notevole rallentamento dell'esecuzione dei disegni.

Un altro aspetto da non sottovalutare con i plotter a penna è il tipo di foglio utilizzato. Si consiglia il foglio lucido, inquanto assorbe meno inchiostro, la penna scorre meglio e non crea sbavature.

Selezionando ora dal menù principale il comando "QUIT" e di seguito "PLOT" si iniziano le operazioni di stampa.Come prima operazione fissiamo la scala operativa del disegno con "SCALE"; in seguito con "WINDOW" e "SIZE"

il formato che intendiamo utilizzare.Selezioniamo ora, dal menù "PLOT", quello che desideriamo stampare. Usare allo scopo il comando "ITEM TO

PLOT". Appariranno dei sottomenù:

- "SILK SCREEN", per la stampa del lato componenti di un determinato strato (la cosiddetta serigrafia);- "SOLDER MASK", per il lato rame (o saldature) di un determinato strato;- "DRILL TEMPLATE", per il piano di foratura con la possibilità di visualizzare il diametro del foro e la propria

circonferenza.

Non resta ora che selezionare "DESTINATION" e il tipo di porta allacciata al plotter.

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INDICE

GUIDA ALL'UTILIZZO DI ORCAD/PCB II..........................................................................................................1

GENERALITÀ SUI PACCHETTI SOFTWARE ORCAD........................................................................................................2CONFIGURAZIONE DI ORCAD PCB............................................................................................................................2CREAZIONE DELLA NETLIST....................................................................................................................................5PROBLEMI NEL FILE NETLIST ......................................................................................................................................6COMANDI DELL'ORCAD PCB ...................................................................................................................................9SBROGLIO DELLE PISTE............................................................................................................................................11

Inizio dello sbroglio ...........................................................................................................................................12CREAZIONE DEI MODULI DI ORCAD/PCB II...................................................................................................17PROGRAMMI DI UTILITA' PER ORCAD PCB II ................................................................................................18STAMPA SU PLOTTER DI UNA SCHEDA PCB .................................................................................................21