Guida rapida all’uso di Orcad Capture rel. 9

IntroduzioneQueste note riportano le informazioni essenziali per poter utilizzare proficuamente il programma di CAD elettronico (Computer Aided Design, progettazione assistita da calcolatore) Capture versione 9; per ulteriori approfondimenti fare riferimento all’User Guide e all’help in linea. E’ possibile anche seguire lezioni ed esercizi di base sotto il menu ? (Learning Capture) Lanciare CapturePer lanciare Capture dal menu Avvio (Start in Win 98) scegliere Programmi e da Orcad release 9 Capture. Dopo il caricamento, si presenta una finestra nella quale si lavora per l’intera sessione di lavoro (Session Frame). All’interno di questa finestra ce n’è un'altra, vuota all’inizio, chiamata Session log che fornisce informazioni sulle attività svolte durante la sessione di lavoro. Con Capture si possono effettuare diverse attività che vedremo successivamente in dettaglio. L’insieme dello schema vero e proprio e di queste attività prende il nome di progetto (Project). In Capture ogni progetto ha associato la propria finestra detta Project manager. E’ anche possibile lavorare contemporaneamente su più progetti aprendo le rispettive finestre. Un progetto è attivo se la barra del titolo è blu luminoso (con i colori standard di Windows). Non tutti i bottoni sulla barra degli strumenti e/o i comandi dei vari menu a tendina sono utilizzabili in ogni momento (ciò dipende dal tipo di progetto su cui si sta lavorando e/o dall’operazione che si sta facendo).

L’ambiente di lavoroSi usa la finestra Project manager per organizzare tutte le risorse necessarie al progetto. Le risorse comprendono cartelle di schemi (schematic folders), pagine di schemi (schematic pages), parti di librerie di componenti (part libraries), parti (parts), files VHDL (che non useremo) e diversi documenti che elencano le attività svolte detti reports come la liste dei componenti usati (bills of materials e i files di collegamento tra programmi CAD detti Netlists. Un project perciò non contiene le risorse ma “punta” a vari files che usa. E’ importante sottolineare che non bisogna cancellare o spostare nessun file riferito ad un progetto. Il progetto è salvato in un file con estensione .OPJ che è un file ASCII e può essere visto al di fuori di Orcad con un normale editor.

Qui vediamo la struttura del project manager del progetto uno. Le risorse del progetto (Design resources) sono: la cartella del progetto (design folder), nel ns. caso uno.dsn. Al suo interno c’è la cartella degli schemi (schematic folder) chiamata SCHEMATIC1, che a sua volta comprende l’unica pagina di schemi PAGE1. Inoltre c’è la cartella Design Cache che mostra tutte le parti usate nelle pagine di schemi (in questo caso c’è solo il blocco del titolo perché il progetto è stato appena creato). Segue poi la cartella delle librerie Library (ora vuota). Direttamente sotto Design resources ci sono poi altre cartelle; la più importante è quella chiamata Outputs che contiene i Reports. Essi sono diversi files, complementari agli schemi, prodotti da Capture. Saranno esaminati più avanti in dettaglio. L’ultima cartella Referenced Projects non è importante al momento. Ogni cartella, che ne contiene altre non aperte, è preceduta dal segno più (meno in caso contrario). E’ possibile

muovere o copiare le cartelle da un project manager ad un altro con il trascinamento tra le finestre (per farlo mantenere premuto CTRL intanto che si trascina la cartella).

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E’ importante sottolineare che ogni project può avere solo un design ma può avere molte librerie. A sua volta il design può essere costituito da qualsiasi numero di pagine di schema (anche da files VHDL ma al momento non interessa) ma ha un solo modulo radice (si riconosce dalla cartella con il backslash / all’interno) che è il livello più elevato del design. In Italiano non abbiamo due parole distinte per tradurre project e design. Al primo va dato il significato di progetto strutturale generale, all’altro quello di progetto tecnico (in questo caso l’insieme degli schemi).La finestra project manager permette di visualizzare le risorse in due modi: quello in modo File già illustrato e quello in modo Hierarchy che mostra le gerarchie tra le cartelle degli schemi e le pagine schemi. All’inizio comunque useremo solo progetti semplici con una sola pagina di schema, poi affronteremo lo studio dei progetti flat e gerarchici. Per entrare nel vero e proprio foglio da disegno è necessario selezionare una pagina degli schemi (nel ns. caso PAGE1). Qui possiamo piazzare diversi tipi di oggetti detti genericamente parts, dei simboli (symbols di solito alimentazioni e riferimenti), collegamenti (wires), insieme di più collegamenti (buses), testo (text) ed introdurre oggetti grafici. L’editor ha una tavolozza di strumenti (tools palette, di solito in verticale a destra, ma può essere spostata) nella quale si trovano tutte le componenti da piazzare nel disegno. Nella parte sottostante il foglio si può notare la barra di stato che riporta alcune informazioni come lo stato corrente, il numero di componenti selezionati, la scala del disegno e le coordinate del puntatore. Questa barra può essere nascosta (dal menu View) se si vuole aumentare lo spazio dedicato al foglio di lavoro.

1. Come creare un nuovo progettoDal menu File scegliere New quindi Project. Nel box di dialogo scrivere il nome del progetto e scegliere eventualmente la directory di archiviazione. Premendo OK vengono presentati quattro tipi di progetto. Al momento scegliamo l’ultimo, Schematic; Capture automaticamente crea i file necessari nella finestra project manager.

2. Come aprire un progetto esistenteDal menu File scegliere Open quindi Project. Dalla finestra di dialogo scegliere il progetto e quindi Open.

3. Come salvare un progettoIl comando Save nel menu File salva un progetto nuovo o esistente e tutte le sue componenti. Il comando Save as salva solo i files selezionati nel project manager. Oppure con attiva la finestra project manager premere il bottone con il floppy disk blu nella barra degli strumenti.

4. Come chiudere un progettoScegliere Close dal menu File poi seguire le istruzioni nel box di dialogo.

5. Come uscire da CaptureScegliere Exit dal menu File; anche qui appare una finestra di dialogo…

6. Come configurare l’ambiente di lavoroCapture prevede numerose possibilità di configurazione. Usando i comandi del menu Options è possibile:

Personalizzare l’ambiente di lavoro dell’intero sistema (con Preferences) Creare una configurazione particolare per un nuovo progetto (con Design Template);

questa configurazione rimane associata al progetto anche se viene aperto in un altro sistema con differenti Preferences

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Sovrascrivere la configurazione di singoli progetti (con Design Properties) oppure di singole pagine di schemi (con Page Properties); questa terza opzione è possibile solo con le opportune finestre attivate.

Preferences

In Preferences è possibile: Colors/Print: scegliere il colore degli oggetti e stabilire quali saranno stampati o plottati GridDisplay: selezionare i punti o le linee per la griglia del disegno, scegliere se

visualizzarla e/o stamparla Pan and Zoom: definire l’autoscrolling ed il fattore di zoom Select: definire le modalità di selezione degli oggetti racchiusi da un rettangolo di selezione Miscellanous: definire lo stile delle linee e la loro ampiezza, il colore degli oggetti grafici, i

font dei caratteri, la velocità di salvataggio automatico del progetto, abilitare la comunicazione con altri pacchetti software (ad es. Layout)

Text Editor: non interessa al momento

L’unico modo per imparare ad utilizzare queste possibilità è quello di esercitarsi praticamente con delle semplici esercitazioni sul calcolatore, (con l’avvertenza che una volta scelto l’ambiente di lavoro va mantenuto nelle linee essenziali e solo nei casi particolari si modifica con Design Template)

Design Template

In Design Template è possibile: Fonts: scegliere le caratteristiche dei caratteri di testo Title Block: Si può specificare il testo che appare nei campi del cartiglio e il file che

contiene il cartiglio (se non si usa quello standard) Page Size: scegliere l’unità di misura (pollici o millimetri), le dimensioni del foglio e la

distanza tra i pins Grid Reference: scegliere i riferimenti di griglia sui bordi; rendere visibili i riferimenti, i

bordi ed il cartiglio Hierarchy: verrà spiegato successivamente SDT Compatibility: non interessa (compatibilità con vecchi schemi Orcad)

Valgono le considerazioni finali fatte per Preferences Cambiare le proprietà di progetti esistentiQuando si crea un nuovo progetto, esso utilizza le proprietà definite in Design Template. Tuttavia è possibile modificarle usando Design Properties dal menu Options (con attivo il project manager).

Le opzioni sono: Fonts: scegliere le caratteristiche dei caratteri contenuti nella pagina degli schemi Hierarchy: al momento non interessa SDT Compatibility: non interessa Miscellanous: si può vedere il nome del progetto il nome della cartella radice, la data di

creazione e di modifica. Si possono anche visualizzare i pin di alimentazione (normalmente nascosti negli schemi) per fini di documentazione o correzione.

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Cambiare le proprietà di pagine di schemi esistentiQuando si aggiunge una nuova pagina di schema vengono usate le opzioni di Design Template. Si possono sovrascrivere usando Schematic Page Properties dal menu Options con attivo l’editor di pagina di schema.

Le opzioni sono: Page Size: si può specificare l’unità di misura e la dimensione del foglio Grid Reference: si può scegliere il riferimento di griglia, l’ampiezza della griglia, la

visibilità dei bordi, della griglia e del cartiglio. Miscellanous: si possono vedere informazioni sulla pagina, come la data di creazione e di

modifica ed il numero di pagina.

7. Piazzare, editare e collegare parts e symbols Capture include librerie con più di 30000 parts che possono essere usate negli schemi elettrici. E’ possibile anche crearne di nuove se necessario. Una part di libreria ha associato un contenitore o package view (a sua volta caratterizzato dai numeri di pins) che corrisponde all’oggetto reale che può essere piazzato su un circuito stampato. In un package possono essere contenute più parti uguali fra loro o diverse. In aggiunta al package, ogni part di libreria ha associato una part view che è la rappresentazione grafica (simbolo) usata per definire un singolo oggetto elettrico collegabile esternamente mediante i pins. Ogni parte ha un insieme di parametri informativi come la part value (sigla commerciale del componente o valore numerico) ed il reference (riferimento univoco sullo schema; ad es. U1 sta per primo integrato piazzato sul foglio, D3 terzo diodo ecc…).

Piazzare partAll’interno dell’editor delle pagine di schemi, dal menu Place scegliere Part oppure semplicemente premere il bottone Part sulla tools palette. Appare un box di dialogo dove si può selezionare una part dalla lista oppure scrivere (anche parzialmente con la wildcard * prima e dopo il testo inserito) il nome della part da piazzare. Se la part non è nelle librerie attualmente associate al progetto deve prima essere aggiunta la libreria opportuna con ADD Library. E’ anche possibile effettuare la ricerca della libreria che contiene la part da piazzare. Alla fine premere OK. Dopo queste operazioni, un’immagine della part è “attaccata” al puntatore. Premendo il pulsante destro del mouse si può entrare nei comandi possibili (mirror, rotate ecc…). Questo menu si chiama menu di pop-up. Successivamente si muove il puntatore nella zona dove si vuole piazzare la parte e poi premendo sul pulsante destro del mouse si ancora al foglio. E’ possibile eventualmente effettuare nello stesso modo altri piazzamenti della stessa part. Per tornare in modalità Select si sceglie End mode dal pop-up menu oppure si preme ESC. Per cancellare una part basta selezionarla e premere il tasto Delete o Canc.

Editare partiPer editare una part prima bisogna selezionarla con il pulsante sinistro del mouse; premendo poi il destro, appare una finestra con tutti i comandi possibili. Selezionando Edit Properties appare il Property editor che contiene diversi campi; quelli di ns. interesse sono al momento:

Value: che specifica il valore della part (es. 10 K) Reference: specifica il riferimento (U per gli integrati, D per i diodi ecc..) PCB Footprint: il nome dell’impronta reale della part Power Pins Visible: specifica la visibilità dei pins d’alimentazione (normalmente no)

Piazzare simboli di alimentazione e di riferimento (Power e Ground)Come per le parts, basta scegliere il pulsante corretto nella tools palette. Appare una finestra di dialogo nella quale si seleziona il simbolo desiderato a cui si può attribuire anche il nome. La

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libreria standard che contiene questi simboli è CAPSYM.OLB ma è possibile attingere da altre (se presenti).Editare simboli: Power e GroundLa procedura è simile a quella delle parti. Si usa spesso per cambiar nome al simbolo selezionato.

Uso del simbolo di non connessioneUn simbolo di non connessione viene indicato con una X attaccata al pin. E’ buona norma associarlo ai pins non utilizzati in modo che i successivi reports ( controllo delle regole Design Rules Check e liste di collegamento Netlists) li ignorino. Per piazzare il simbolo di non connessione si può partire dal menu Place o dalla tools palette e posizionarlo come una part. Il simbolo di non connessione non può essere cancellato con il tasto Delete. E’ necessario piazzare un alrto simbolo di non connessione sopra quello esistente.

Piazzare e collegare collegamenti (wires) e busesDue collegamenti o due buses (bus = insieme di almeno due collegamenti) possono essere connessi fisicamente con i seguenti metodi:

Se intersechiamo un collegamento con un altro ed aggiungiamo il simbolo di giunzione all’incrocio

Se iniziamo o terminiamo un segmento di collegamento su un altro segmento di collegamento. In questo caso la giunzione viene automaticamente aggiunta

Se iniziamo o terminiamo un segmento di bus su un altro segmento di bus. In questo caso la giunzione viene automaticamente aggiunta

Un collegamento e un bus possono essere connessi in nome solo con questi metodi: Iniziando o terminando un segmento di collegamento su un segmento di bus. La giunzione

viene automaticamente aggiunta Iniziando o terminando un segmento di bus su un segmento di collegamento. La giunzione

viene automaticamente aggiunta

Collegamenti e buses, insieme alle altri parti e simboli del progetto, sono connessi logicamente attraverso nomi di rete (net names).

Piazzare wires e junctionQuando colleghiamo un filo ad un pin, Capture elimina il quadratino di non connessione per segnalare l’avvenuta connessione. Per collegare wires e junctions basta usare i bottoni della tools palette. Per effettuare collegamenti obliqui premere Shift intanto che si sposta il puntatore. Le giunzioni non possono essere messe sui pins o in un’area libera. Per cancellare un wire basta selezionarlo e premere Delete; una junction invece si cancella sovrapponendone un’altra.

Assegnare un Net Alias ad un collegamentoE’ possibile assegnare un nome di rete ad un collegamento (net alias). Prima si deve selezionare il filo e poi scegliere il bottone Net alias dalla tools palette (oppure dal menu Place). Nel box di dialogo si scrive il nome da associare al filo (senza parentesi quadre che sono invece necessarie per i buses). Se due fili hanno lo stesso net alias anche se non c’è collegamento fisico sono collegati logicamente tra loro. E’ utile ad esempio quando si vuole rendere meno pesante la lettura di schemi complessi togliendo collegamenti tra punti distanti.

Spostare un collegamentoPer spostare un collegamento bisogna selezionarlo e trascinarlo nella nuova locazione. A secondo delle opzioni di Preferences rimane connesso o meno agli altri oggetti (provare…).

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Piazzare buses La procedura è simile a quella dei fili basta usare il bottone relativo nella tools palette. Un bus è solamente un insieme di fili e non è mai connesso ad una rete. Dopo che al bus è assegnato un nome valido o un alias, essi definiscono i segnali che costituiscono il bus e li collegano in modo corretto. Per esempio l’alias A[0:3] definisce quattro segnali di bus che devono essere collegati a quattro wire di nome A0, A1, A2 e A3.

Piazzare bus entries I bus entries sono usati per collegare un punto della rete ad un bus. Essi sono opzionali e l’unica differenza rispetto ad un segmento di collegamento è che due bus entries che si toccano non sono connessi. Per piazzare un bus entry basta selezionare il bottone sulla tools palette (si possono anche ruotare).

Collegare molti nets ad un busPer velocizzare la connessione tra numerosi nets (punti dello schema) ed un bus, procedere in questo modo:

Collegare tutti i bus entries necessari Piazzare un filo per collegare il primo bus entry ad un net Assegnare un net alias al filo usando il più basso valore nell’intervallo del bus (ad es. se il

bus ha alias ADD[0:15] scrivere ADD0 Selezionare il filo quindi premere CTRL intanto che si trascina una copia del filo fino a

collegarlo con il prossimo net. L’alias sarà aumentato automaticamente di uno Ripetere il passo precedente per ogni bus entry finché tutti i bus entries sono collegati e

premere ESC

Estrarre un subset di segnali da un busE’ possibile estrarre un subset di segnali da un bus. Ad es. supponiamo di voler isolare le linee DATA[8:15] dal bus DATA[0:15]. Bisogna piazzare un bus entry in modo che esso colleghi i due buses (senza wire tra i due buses) ed assicurarsi che il nome del bus ridotto sia un subset dell’altro.

8. Cambiare la visualizzazione di una pagina di schemaCi sono molti modi per cambiare la vista di una pagina di schema:

Zooming: per allargare o rimpicciolire una porzione o l’intera pagina Spostarsi in una nuova posizione: attraverso l’inserimento delle coordinate x,y, dei

riferimenti di griglia oppure di un bookmark cioè di una locazione precedentemente memorizzata con l’attribuzione di un nome

Tutte queste opzioni possono essere scelte dal menu View con il comando Go To

Visualizzare la griglia ed i riferimenti di grigliaE’ possibile visualizzare o meno la griglia ed i riferimenti di griglia selezionando l’opzione relativa sempre nel menu View.

Trovare parti di un progettoUsando il comando Find del menu Edit è possibile localizzare una parte in un progetto, una cartella di schemi od una pagina di schemi. Nel box di dialogo va inserito un valore associato alla parte cercata (anche non completa con la wildcard *)

9. Librerie e partiLe librerie in Capture sono files che contengono parti riutilizzabili che si possono piazzare su pagine di schema; contengono inoltre simboli (ad es. alimentazioni e riferimenti) e cartigli (title block). Vedremo poi che è possibile creare librerie personalizzate (custom). Non c’è la necessità di

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creare librerie associate al progetto, come nelle precedenti versioni di Orcad, perché la cartella Design cache mantiene tutte le parti ed i simboli usati.Le parts sono i blocchi base per generare un progetto. Una part può rappresentare uno o più elementi reali oppure può rappresentare una funzione. Le parts solitamente corrispondono ad oggetti fisici come porte, integrati, connettori ecc..racchiusi in contenitori. Ogni part ha associato una forma grafica, dei pins e delle proprietà che la descrivono. Capture mantiene la corrispondenza tra la part piazzata sullo schema ed il suo contenitore per fornire corrette informazioni ai processi di annotazione, netlist, bill of materials ed altri che vedremo successivamente.Si definisce part instance (o semplicemente instance) una parte piazzata su una pagina di schema. Una part istance può avere occurences. Una part occurence è una parte che potenzialmente mantiene valori di proprietà per un riutilizzo della pagina di schema e viene utilizzata nelle strutture gerarchiche che analizzeremo dopo.

10. Creare ed editare partsVediamo ora come è possibile creare nuove parti o modificarne di esistenti ed associarle a librerie nuove o esistenti (si consiglia tuttavia di lasciare inalterate le librerie originali e crearne di nuove). Ci sono molti modi per accedere all’editor delle parti:

Per creare una part nuova aprire una libreria nuova o esistente nel project manager (dal menu File sceglier Open o New), quindi selezionare la libreria e dal menu Design scegliere New Part)

Per editare una parte esistente aprire una libreria nel project manager quindi fare doppio clic sulla parte

Per editare una part istance su una pagina di schema selezionarla e dal menu Edit scegliere part

Per creare una parte bisogna completare tre operazioni:

Definire la part: Nel project manager selezionare la libreria a cui si vuole aggiungere la part dal pop-up menu scegliere New Part. Appare il box di dialogo: bisogna

inserire: Name: il nome della part che sarà il part value della pagina degli schemi Part Reference Prefix: specifica il prefisso di riferimento (C per i

condensatori, R per i resistori ecc..) PCB Footprint: il contenitore fisico usato da Layout Create Convert View: alcune parts hanno una seconda forma di

rappresentazione (come l’equivalente di De Morgan per gli operatori logici) Parts per Pkg: specifica il numero di parts per contenitore Homogeneous o Heterogeneous: specifica se nel contenitore ci sono parts

uguali (omogenee) o meno Alphabetic o Numeric: specifica, nel caso di più parti, se l’identificazione di

ogni part è fatta con una lettera o un numero (ad es.UA oppure U1). Part Aliases: non interessa per ora Attach Implementation: non interessa per ora Alla fine premere OK Appare la finestra dell’editor delle parts con un quadrato tratteggiato che è il

bordo della parte. I pins saranno piazzati al di fuori di questa regione. E’ possibile modificare forma e dimensioni della parte selezionando il bordo e trascinandolo

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Disegnarla: Ora si può disegnare la part con gli strumenti grafici della tools palette

restando dentro i bordi definiti prima con l’eccezione dei simboli IEEE). Si può aggiungere anche testo

Piazzare i pins sulla parte: Ci sono due modi per aggiungere un pin. Si può usare, dal menu Place, il

comando Pin oppure il bottone sulla tools palette In entrambi i modi appare un box di dialogo nel quale va specificato: Name: il nome del pin. Se il pin è collegato ad un bus va specificato nel

formato busname[range] (es. DATA[0:7]. Per inserire un nome con una barra sopra (negazione) inserire un backslash(\) dopo ogni lettera da sopralineare

Number: il numero del pin Width: Se un pin è collegato ad un filo selezionare Scalar, ad un bus Bus Pin Visibile: se l’opzione è selezionata il pin è visibile (è disponibile solo per

i pin di alimentazione e riferimento) Shape: la forma del pin che può essere: Dot, Clock, Dot-Clock, Zero, Short e

Line Type: il tipo di pin

3-state bidirectional input open collector open emitter output passive (connesso ad un dispositivo passivo come una resistenza) power (power o round)

User Properties: si possono aggiungere altre caratteristiche Alla fine si seleziona OK ed usando il puntatore si sposta il pin alla locazione

desiderata attorno al bordo Cliccando il pulsante sinistro del mouse si piazza il pin e si termina con ESC

Per piazzare più pins contemporaneamente si può usare il comando Pin array o il bottone analogo sulla tools palette

Appare anche qui un box di dialogo con: Starting Name: Il nome del primo pin dell’array. Se il nome finisce con una

cifra (0-9) ogni pin dell’array è incrementato del valore specificato in Increment. Vale il discorso già fatto per la negazione

Starting Number: il numero del primo pin dell’array. Anche questo è incrementato con il valore di Increment

Number of Pins: il numero di pins nell’array Increment: già spiegato (può essere negativo) Pin Spacing: il numero di unità di griglia tra ogni pin nell’array Shape: come prima Type: come prima Pins Visibile: come prima Come prima si preme OK e si dispongono i pins poi si esce con ESC E’ necessario salvare la nuova parte con Save dal menu File

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Editare una parte esistenteSi può editare una parte nella libreria in cui risiede o sulla pagina di schema in cui è piazzata. Dopo si possono aggiornare i progetti esistenti che usano la parte con i comandi Updata Cache o Replace Cache nel project manager.

Editare una parte in libreriaDal menu File scegliere Open quindi Library e dal box di dialogo scegliere la libreria che contiene la parte. Facendo doppio clic sulla parte desiderata si entra nel part editor. Ora si possono effettuare le modifiche desiderate usando le stesse modalità viste al punto precedente.

Editare una parte su una pagina di schemaLa differenza rispetto al caso precedente sta nel fatto che le modifiche sono applicate alla parte editata (detta part istance) o a tutte quelle uguali presenti nel progetto, ma non modifica l’originale in libreria.

Editare una part instancePer editare una part instance bisogna selezionare una parte sulla pagina di schema e dal menu Edit scegliere Part. Appare l’editor di part e qui è possibile introdurre le modifiche con le stesse modalità viste. Alla fine dal menu File scegliere Close. Appare un box di dialogo:Update Current: aggiorna solo la parte editataUpdate all istances: aggiorna tutte le instances del progettoDiscard: ritorna all’editor degli schemiCancel: ritorna al part editorNella design cache alla fine appare una nuova parte con _n aggiunto al nome Vista delle parti contenute in un packagePer i contenitori con più parti si può usare il comando Package dal menu View (con attivo il part editor) per osservare tutte le parti interne; si può selezionare ed editare la parte desiderata oppure scegliendo Properties dal menu Edit, si visualizzano (e volendo modificano) i parametri del package.

11. Processare il disegnoLa realizzazione complessiva di uno progetto con Capture comincia con il piazzamento e la connessione di parts nelle pagine di schema usando l’editor di schema con le modalità citate; quindi prosegue, utilizzando gli opportuni strumenti (tools), per identificare univocamente i contenitori reali e le connessioni. Si utilizzano i tools Annotate, Design Rules Check e Cross Reference per controllare la presenza di condizioni non valide. In pratica questi tools si applicano al progetto diverse volte finché tutte le condizioni sono soddisfatte. Se il progetto è solo quello di rappresentare uno schema elettrico in modo corretto non ci sono più operazioni da fare tranne quello dei reports (vedi avanti). Altrimenti si deve creare una Netlist per convogliare le informazioni ad un altro pacchetto di Orcad.Noi siamo interessati all’uso di Layout che realizza il circuito stampato del progetto disegnato precedentemente con Capture.

Vediamo comunque rapidamente i tools che possono essere utilizzati:

Annotate: l’annotazione attribuisce la numerazione corretta ai packages e ai pins. Può essere automatica (scelta in Preferences) o manuale.

Back Annotate: scambia pins o porte e cambia i contenitori. E’ basato sul programma di sbroglio circuitale (Layout)

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Update Properties: aggiunge proprietà o le modifica

Design Rules Check: (DRC) riferisce su violazioni delle regole elettriche e di disegno

Create Netlist: crea un file che lista le connessioni logiche tra segnali e pins in diversi formati

Cross reference: riporta la pagina schematica ed il posizionamento delle parti

Bill of Materials: crea una lista formattata delle parti di un progetto

Export Properties: crea una lista, per la manipolazione in fogli elettronici o database, delle proprietà e dei valori del progetto

Import Properties: contrario del precedente

12. Preparazione della creazione di una Netlist1. Annotazione: Dopo il piazzamento delle parti su una pagina schematica tutte le parti

devono essere identificate in modo univoco usando il comando Annotate in project manager. Esso assegna un riferimento unico ad ogni parte del progetto. Annotate va usato prima degli altri tools. Per annotare, bisogna prima selezionare una pagina di schema dal project manager e poi scegliere il bottone Annotate. E’ necessario scegliere le opzioni del box che appare.

2. Aggiornamento proprietà: se abbiamo la necessità di editare le proprietà di poche parts o nets possiamo farlo nell’editor delle pagine schematiche; se invece vogliamo effettuare gli stessi cambi su più parti o nets è conveniente usare il tool Update Properties che permette la modifica di tutte le proprietà tranne la part reference, il net name ed il net ID. Si possono aggiungere anche proprietà. Per usare questo tool bisogna dapprima creare un file con un text editor e poi seguire la procedura indicata a pag. 232 dell’User Manual

3. Controllo delle regole elettriche e di disegno: questo tool controlla se il progetto è conforme alle regole elettriche e a quelle di disegno. Il risultato del controllo si evidenzia con dei segnalatori (DRC markers) sugli schemi ed è riportato in un file. E’ così più semplice individuare e correggere gli errori riscontrati. Infatti si può usare il comando Browse nel menu Edit del project manager, scegliere DRC marker e poi fare doppio clic su ogni voce (oppure entrare direttamente sullo schema). Si possono anche modificare le regole da rispettare nel progetto aprendo l’opportuno box di dialogo. Ci sono due categorie di violazioni delle regole: gli errors che devono essere corretti ed i warnings che possono essere accettati o meno.

4. Annotazione all’indietro: usando Back Annotate si possono importare modifiche create con altri programmi. Ad es. supponiamo di aver disegnato un circuito completamente con Capture e utilizzando Layout aver iniziato la realizzazione del circuito stampato. Se ci accorgiamo che scambiando due o più parti la complessità o la struttura dello stampato migliora, attraverso Layout introduciamo le modifiche e realizziamo uno swap file che permetterà attraverso l’uso del comando Back Annotate di riportarle anche in Capture. Avremo così corrispondenza corretta tra schema e stampato.

14. Creazione della Netlist Dopo aver utilizzato i tools opportuni, (sicuramente Annotate e DRC) possiamo creare una Netlist che ci permetterà di utilizzare il nostro progetto con altri programmi CAD (al momento Layout). E’ un’operazione molto semplice: basta selezionare il progetto e dal menu Tools scegliere Create Netlist e poi scegliere il formato Layout e OK. Sarà poi utilizzata dal programma Layout.

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15. Creazione di ReportCi sono due reports (documentazioni associate al progetto) che si possono creare: Bill of Materials e Cross Reference

Bill of Materials (BOM)La lista componenti, di corredo al progetto, si crea con l’opportuno bottone quando è attiva la finestra Project manager. Comprende normalmente il n° di articolo, la quantità, il riferimento ed il valore numerico associato alla part, ma possono essere aggiunte altre caratteristiche ed un’intestazione personalizzata.

Cross ReferenceRiporta tutte le parti con il riferimento, il nome e (opzionale) le coordinate. Si crea dal Tools menu scegliendo Cross Reference e seguendo le opzioni del box di dialogo. 16. Esportare ed importare schemi

E’ possibile importare ed esportare un progetto o una libreria nei formati EDIF o DXF (Autocad); si veda pag. 264 dell’user manual.

17. Usare Capture con LayoutLayout è il pacchetto Orcad per lo sbroglio dei circuiti stampati e comunica interattivamente con Capture. Il procedimento corretto per passare da Capture a Layout è il seguente:

Creare un progetto in Capture con i footprints (le impronte degli oggetti da collegare) opportuni

Generare una Netlist in formato Layout Creare un file di stampato (printed circuit board PCB)

Per mantenere il collegamento tra i due programmi è necessario eseguire periodicamente questi passi:

Creare un file (.SWP) di back annotation in Layout Eseguire una back annotation in Capture usando il file precedente Usare il comando AutoECO per annotare direttamente in Layout le modifiche fatte in

Capture.

In Capture se su una pagina di schema si aggiunge una nuova parte si deve usare l’annotazione incrementale; In Layout qualsiasi connessione aggiunta o eliminata non è annotata automaticamente all’indietro in Capture. Si deve perciò modificare lo schema in Capture e annotare direttamente in Layout; I cambi nei riferimenti devono essere fatti in Layout e annotati all’indietro in Capture.

18. Struttura dei progettiLa maggior parte dei progetti occupano un'unica pagina di schema. Talvolta però sono troppo estesi anche per fogli ampi oppure ci sono buone ragioni per dividerli:

per stampare senza riduzione di scala sulla propria stampante per suddividere il progetto in modo che diverse persone possano lavorare insieme per sviluppare un progetto con un approccio top-down, iniziando con un diagramma a

blocchi in cui ogni blocco rappresenta una funzione principale e quindi costruire in dettaglio ogni particolare

per organizzare il progetto in parti funzionali

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per rispettare specifiche aziendali

Capture offre due modi per realizzare progetti multipagina: la struttura flat design e quella hierarchical design.

Flat designs (progetti piatti)Sono utilizzati per piccoli progetti con poche pagine degli schemi. Un progetto flat è una struttura in cui i punti di uscita da una pagina si collegano lateralmente con i punti d’ingresso di un’altra pagina di schema nella stessa cartella, (schematic folder) attraverso l’uso di oggetti chiamati off-page connectors (si trovano nella tools palette). Un progetto flat non ha gerarchia; un esempio è la struttura di figura:

Le tre pagine sono collegate dai connettori off-page (>> o <<). Tutte le pagine degli schemi sono contenute dentro una sola

cartella e sono sullo stesso livello. Le interconnessioni sono gestite solo con i connettori off-page.

Hierarchical designs In questi progetti si creano simboli sulle pagine degli schemi che rappresentano altre cartelle di schemi. Questi simboli sono chiamati blocchi gerarchici (hierarchical blocks). La struttura ottenuta piazzando cartelle di schemi dentro pagine di schemi è detta hierarchy (gerarchia). Qualsiasi pagina di schemi può contenere blocchi gerarchici che fanno riferimento ad altri schematic folders (la struttura risultante può essere a molti livelli). Lo schematic folder di più alto livello è chiamato root module (modulo radice).

Simple hierarchical designs (gerarchia semplice)

In questo caso c’è una corrispondenza “uno a uno” tra i blocchi gerarchici che costituiscono la struttura ed ogni blocco gerarchico rappresenta un solo schematic folder.

Complex hierarchy (gerarchia complessa)

In questo caso invece c’è una corrispondenza “molti a uno” tra i blocchi gerarchici. Nell’esempio di figura lo schema A fa riferimento a quello B per tre volte.

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>> << >> <<

A

B

Connessione tra schematic folders e schematic pagesE’ possibile collegare cartelle di schemi (schematic folders) e pagine di schemi (schematic pages) per mezzo di nets (collegamenti logici) usando off-page connectors, hierarchical ports e hierarchical pins in blocchi gerarchici. E’ importante ricordarsi che gli off-page connectors collegano tra loro schematic pages solo dentro il singolo schematic folder; gli altri invece collegano tra loro diversi schematic folders (sempre dentro lo stesso progetto) quindi sono usati nei progetti gerarchici.

19. Realizzazione di un disegno gerarchicoNormalmente in un progetto gerarchico semplice, è solo lo schema “radice” del disegno che contiene i blocchi gerarchici (Hierarchical Blocks). Per realizzare un disegno gerarchico semplice è conveniente (anche se non obbligatorio) procedere in questo modo:

Decidere la struttura del disegno individuando la cartella di schemi radice e le altre che contengono i vari schemi

Creare tutte le cartelle di pagina di schemi (per prima la cartella radice) Realizzare tutti gli schemi delle cartelle “inferiori” avendo cura di far terminare i

collegamenti che si vogliono far apparire nei blocchi gerarchici presenti nel modulo radice con le hierarchical ports

Piazzare i blocchi gerarchici nella pagina di schema della cartella radice. Se nella casella Implementation name si mette il nome della cartella che contiene lo schema da collegare, quando si piazza il blocco sul foglio radice, appariranno automaticamente i pin gerarchici con gli stessi nomi delle porte gerarchiche usate sugli schemi.

Se invece si piazzano i blocchi gerarchici nella radice prima di realizzare le altre cartelle è necessario aggiungere al blocco selezionato (con il bottone opportuno della toolbar) i pins gerarchici che successivamente potranno essere associati alle porte gerarchiche degli schemi. Vediamo ora in dettaglio come si usano i simboli diconnessione

20. Come piazzare ed editare porte gerarchiche e pins gerarchiciLe porte gerarchiche si piazzano sulle pagine schematiche associate ad un blocco gerarchico ed il loro nome è identico ai pins gerarchici dentro il blocco gerarchico. Inoltre esse collegano sia altre porte gerarchiche sia connettori off-page con lo stesso nome sulle pagine di schema dentro la stessa cartella di schema .Per piazzare una porta gerarchica si preme il bottone corrispondente nella tool bar. Appare un box di dialogo. Si seleziona la libreria CAPSYM.OLB che contiene le porte gerarchiche. Nella lista sotto il box Symbol text si seleziona la porta appropriata. Poi si scrive il nome della porta.

21. Come piazzare blocchi gerarchiciPer piazzare un blocco gerarchico su una pagina di schema si preme il bottone opportuno sulla tool bar. Appare un box di dialogo nel quale vanno inseriti:

Reference: è il nome del blocco gerarchico. Se si piazza uno zero all’estrema destra del nome, Capture incrementa questo numero quando si copia il blocco

Primitive: Default indica che la part usa le opzioni in Design Template; Yes indica che la parte è una primitiva (non contiene altri blocchi gerarchici); No indica che la part non è una primitiva

User Properties: mostra un box nel quale si possono editare le proprietà del blocco Implementation type: specifica il tipo di implementazione tra i seguenti:

o Schematic View: indica che il blocco rappresenta una cartella di schema. Capture genera automaticamente i pins gerarchici appropriati basandosi sulle porte dello schematico.

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o VHDL: non interessao EDIF: non interessao Project: indica che l’implementazione associata è un progetto logico

programmabile. Al momento non interessa o Pspice Model: l’implementazione associata è un file Pspice…o Pspice Stimulus: … è un file Pspice…

Implementation Name: specifica il nome della cartella di file associata, oppure degli altri tipi elencati prima

Path and Filename: specifica il percorso ed il nome del file associato (non è necessario se la cartella è nello stesso progetto).

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