OrCAD for Windows. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ OrCAD CAPTURE FOR WINDOWS

OrCAD for Windows 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ OrCAD CAPTURE FOR WINDOWS Το OrCAD Capture for Windows είναι ένα ισχυρό περιβάλλον για ηλεκτρονικό σχέδιο το οποίο, χάρη στο Windows interface, είναι εύκολο στην εκµάθηση και στην χρήση του. Ας δούµε µερικά από αυτά τα χαρακτηριστικά του OrCAD Capture. Όταν ξεκινάτε το Capture ανοίγει το παράθυρο σχεδίασης (session frame). Μπορείτε κατευθείαν να ανοίξετε µία βιβλιοθήκη, ένα αποθηκευµένο σχέδιο ή να δηµιουργήσετε ένα καινούριο από αυτό το παράθυρο. Κάτω αριστερά στην οθόνη βρίσκεται το παράθυρο του ηµερολογίου σχεδίασης (session log) σε κατάσταση ελαχιστοποίησης. Το ηµερολόγιο σχεδίασης περιέχει µια σειρά από γεγονότα τα οποία εµφανίζονται κατά την τρέχουσα φάση σχεδίασης. Έτσι ο χρήστης µπορεί να βλέπει ανά πάσα στιγµή τι έχει γίνει ανατρέχοντας στο ηµερολόγιο σχεδίασης. Εικόνα 1.1 Το παράθυρο session frame και session log Εάν πατήσουµε στο κουµπί επαναφοράς του ηµερολογίου σχεδίασης θα δούµε ότι δεν υπάρχει τίποτα γραµµένο ακόµα διότι δεν έχει ακόµη ανοιχτεί ένα σχέδιο ή µια βιβλιοθήκη. Μπορείτε να κλίσετε αν θέλετε το ηµερολόγιο σχεδίασης. Τα γεγονότα κατά τη διάρκεια της τρέχουσας φάσης σχεδίασης θα συνεχίσουν να καταγράφονται στο ηµερολόγιο ακόµη και αν αυτό παραµένει κλειστό.

Το Capture for Windows σας δίνει τη δυνατότητα να επιλέγετε εντολές και εργαλεία σχεδίασης από πτυσσόµενα µενού (pull-down menus). Μπορείτε να διαλέξετε τα περιεχόµενα αυτών των µενού µε πλήκτρο του ποντικιού ή µε συνδυασµό πλήκτρων του πληκτρολογίου. Για παράδειγµα πατώντας ALT, F θα ανοίξει το µενού File (Αρχείο). Στη συνέχεια πατώντας Ν και µετά D ανοίγετε ένα καινούριο σχέδιο. Εικόνα 1.2 Για να αλλάξετε την εµφάνιση του OrCAD Capture, πατήστε στο µενού Options (Επιλογές) και µετά πατήστε στην διαταγή Preferences (προτιµήσεις). Εικόνα 1.3 Το παράθυρο Preferences Τώρα µπορείτε να ορίσετε τις προεπιλεγµένες προτιµήσεις για το τρέχον σχέδιο ή βιβλιοθήκη όπως και για τα επόµενα σχέδια ή βιβλιοθήκες που θα ανοίξετε. 2

Για παράδειγµα, αν αλλάξετε το χρώµα του PIN Number σε µπλε, το χρώµα όλων των PIN Number του τρέχον σχεδίου θα αλλάξει σε µπλε. Επιπλέον οποιαδήποτε άλλα σχέδια ή βιβλιοθήκες ανοίξετε θα χρησιµοποιήσουν αυτήν την ρύθµιση. Πατήστε στην καρτέλα Grid Display (Εµφάνιση πλέγµατος) για να διαλέξετε αν το πλέγµα θα εµφανίζεται στην οθόνη ή θα εκτυπώνεται και αν ο δείκτης (κέρσορας) του ποντικού θα κάνει συνεχής ή βηµατική κίνηση µε βάση το πλέγµα. Εικόνα 1.4 Επιλέγοντας τις άλλες καρτέλες έχετε πρόσβαση στις επιπλέον προτιµήσεις για τα τρέχοντα και επόµενα σχέδια και βιβλιοθήκες. Οι συχνότερα χρησιµοποιούµενες εντολές και εργαλεία είναι διαθέσιµες µε τη µορφή κουµπιών στη Tool Bar (γραµµή εργαλείων) τα οποία παγώνουν (γίνονται γκρι) όταν δεν έχει νόηµα η χρήση τους. Όταν ο δείκτης του ποντικιού βρίσκεται πάνω σε οποιοδήποτε κουµπί της γραµµής εργαλείων, το όνοµα του κουµπιού εµφανίζεται,κάτω από αυτόν, και η λειτουργία του κουµπιού εµφανίζεται στη Status Bar (γραµµή κατάστασης). Εικόνα 1.5 3

Μπορείτε να µεταφέρετε την γραµµή εργαλείων σε οποιαδήποτε πλευρά του παραθύρου σχεδίασης πατώντας σε ένα κενό σηµείο της και µε πατηµένο το πλήκτρο του ποντικού την σύρετε στην πλευρά που θέλετε. Η περιοχή στο κάτω µέρος του παραθύρου σχεδίασης λέγεται Status Bar (γραµµή κατάστασης). Σε αυτήν εµφανίζονται πληροφορίες για τα επιλεγµένα µενού και διαταγές και την τρέχουσα κατάσταση του αρχείου. Εικόνα 1.6 H γραµµή κατάστασης ή Status Bar Προσέξτε τις πληροφορίες που εµφανίζονται στη γραµµή κατάστασης όταν ο χρήστης δουλεύει ένα σχέδιο. Εικόνα 1.7 Στο αριστερό τµήµα της γραµµής κατάστασης εµφανίζονται πληροφορίες για την επιλεγµένη διαταγή, κουµπί της γραµµής εργαλείων ή κουµπί της παλέτας εργαλείων. Για παράδειγµα επιλέγοντας την διαταγή Grid (πλέγµα) από το µενού View (Προβολή) στη γραµµή κατάστασης εµφανίζεται η λειτουργία της διαταγής. 4

Εικόνα 1.8 Επεξήγηση της λειτουργίας µιας διαταγής στην Status Bar Ο χρήστης επεξεργάζεται ένα σχέδιο επιλέγοντας εργαλεία από τα διάφορα µενού ή από Tool palettes (παλέτες εργαλείων). Κάθε κουµπί της παλέτας εργαλείων παρέχει µια ηλεκτρική ή γραφική λειτουργία, όπως την προσθήκη καλωδίων και εξαρτηµάτων ή την προσθήκη γραφικών. Μια παλέτα εργαλείων είναι επίσης διαθέσιµη στον part editor (επεξεργαστή εξαρτηµάτων) Εικόνα 1.9 Η παλέτα εργαλείων Οι παλέτες εργαλείων µπορούν να µετακινηθούν να µεγαλώσουν ή να µικρύνουν όπως και η γραµµή εργαλείων. Το OrCAD Capture έχει επίσης την ικανότητα για context-sensitive editing. Αφού επιλέξουµε ένα αντικείµενο π.χ ένα εξάρτηµα, πατώντας το µε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού ανοίγει ένα µενού συντόµευσης µε εντολές σχετικές µε το αντικείµενο, για ευκολότερη επεξεργασία. 5

Εικόνα 1.10 Παράδειγµα µενού συντόµευσης Στην περίπτωση που χρειαστείτε βοήθεια, απλά επιλέξτε ένα θέµα από το µενού Help ή πατήστε το πλήκτρο F1. Μπορείτε να πατήσετε το κουµπί Search (Αναζήτηση) για να βρείτε πληροφορίες για ένα συγκεκριµένο θέµα ή να επιλέξετε ένα από τα κεντρικά, υπογραµµισµένα θέµατα και µετά να επιλέξετε ένα από τα επιµέρους. Εικ. 1.11 Το παράθυρο βοήθειας του Capture 6

2. ΣΧΕ ΙΑ & ΣΧΗΜΑΤΙΚΑ ΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ (DESIGNS & SCHEMATICS) Το OrCAD Capture αποθηκεύει τα schematics (σχηµατικά διαγράµµατα), τις schematic pages (σελίδες σχηµάτων) και τα εξαρτήµατα (parts) ενός σχεδίου (design) σε ένα και µόνο αρχείο. Με αυτό τον τρόπο γίνεται εύκολη η διαχείριση των αρχείων των σχεδίων. Εικόνα 2.1 Όλα τα αντικείµενα που αφορούν ένα σχέδιο βρίσκονται στο ίδιο αρχείο µε το σχέδιο. Όταν ανοίγει ένα σχέδιο, ανοίγει µέσα σε ένα παράθυρο το οποίο λέγεται design manager (διαχειριστής σχεδίου). Εικόνα 2.2. Το παράθυρο του Design Manager 7

Κάθε σχέδιο OrCAD Capture περιέχει ένα ή περισσότερα schematics. Εικόνα 2.3 Τα schematic του σχεδίου Fulladd.dsn Και κάθε schematic περιέχει µια η περισσότερες schematic pages. Εικόνα 2.4 Οι schematic pages των Fulladd και Halfadd schematic Έτσι ακόµη και το πιο απλό σχέδιο περιέχει ένα schematic µε µια schematic page. Εικόνα 2.5 Ένα πολύπλοκο σχέδιο περιέχει πολλά schematics και αυτά schematic pages. Εικόνα 2.6. 8

Κάθε σχέδιο περιλαµβάνει και µία design cache (µνήµη σχεδίου) η οποία λειτουργεί σαν ένα ενσωµατωµένο αρχείο που περιέχει όλα τα εξαρτήµατα και σύµβολα που χρησιµοποιούνται στο συγκεκριµένο σχέδιο. Εικόνα 2.7 H Design Cache και τα περιεχόµενά της. Μπορείτε να ορίσετε το µέγεθος της schematic page ώστε να ταιριάζει µε το µέγεθος του εκτυπωτή ή του plotter σας. Εικόνα 2.8 Ένα schematic (σχηµατικό διάγραµµα) είναι µια συλλογή από schematic pages (σελίδες σχεδίων) οι οποίες είναι λογικά συνδεδεµένες µεταξύ τους µέσω off-page connectors ή hierarchical ports και pins. 9

Εικόνα 2.9 Το schematic και οι schematic pages που περιέχει Και ένα σχέδιο µε τη σειρά του είναι µια συλλογή από schematics τα οποία σχετίζονται µεταξύ τους. Επίσης περιέχει την δοµή της ιεραρχίας, τα σχόλια και την design cache. Εικόνα 2.10 Ένα σχέδιο και τα περιεχόµενά του. Ας µιλήσουµε όµως λίγο περισσότερο για το τι είναι ένα ιεραρχηµένο (δοµηµένο) σχέδιο (hierarchical design). Ιεραρχηµένο σχέδιο είναι εκείνο στο οποίο τα schematics είναι συνδεδεµένα µεταξύ τους κάθετα. Τουλάχιστον ένα schematic, το πηγαίο (root), περιέχει σύµβολα που αντιπροσωπεύουν (αναπαριστούν) άλλα schematics. Αυτά τα σύµβολα ονοµάζονται ιεραρχικά µπλοκ (hierarchical blocks). Σε µια απλή ιεραρχία γίνεται µία-προς-µία αντιστοίχηση µεταξύ των hierarchical block και των schematics που αντιπροσωπεύουν. Κάθε hierarchical block αντιπροσωπεύει ένα µοναδικό schematic. Εικόνα 2.11 Απλή ιεραρχία 10

Ενώ σε µία σύνθετη ιεραρχία δύο ή περισσότερα hierarchical block αντιπροσωπεύουν σε ένα και µόνο schematic. Εικόνα 2.12 Σύνθετη ιεραρχία Η παρακάτω εικόνα δείχνει πως σε ένα σχέδιο απλής ιεραρχίας, τα schematics και οι schematics pages είναι συνδεδεµένες µεταξύ τους. Το hierarchical block που δείχνει το κόκκινο βέλος αντιπροσωπεύει το κύκλωµα που περιέχεται στο Schematic B. Εικόνα 2.13 Η hierarchical port και το hierarchical pin που δείχνουν τα δύο βέλη στην παρακάτω εικόνα είναι λογικά ισοδύναµα, έτσι συνδέονται ηλεκτρικά (φυσικά) µε το να τους δίνεται το ίδιο όνοµα. 11

Εικόνα 2.14 Στην παρακάτω εικόνα η hierarchical port και ο off-page connector που δείχνουν τα δύο βέλη είναι στην ίδια Schematic page και είναι ηλεκτρικά συνδεδεµένα αφού έχουν το ίδιο όνοµα Εικόνα 2.15 Οµοίως off-page connectors ή hierarchical ports µέσα στο ίδιο schematic είναι ηλεκτρικά συνδεδεµένες εφόσον έχουν το ίδιο όνοµα, όπως δείχνουν τα δύο βέλη στην παρακάτω εικόνα. 12

Εικόνα 2.16 Επιπλέον τµήµατα αγωγών και off-page connectors που βρίσκονται στην ίδια schematic page είναι ηλεκτρικά συνδεδεµένοι εφόσον έχουν το ίδιο όνοµα όπως δείχνουν τα βέλη της παρακάτω εικόνας. Εικόνα 2.17 Αντίθετα ο κόκκινος αγωγός Χ στην schematic page 2 δεν είναι συνδεδεµένος ηλεκτρικά στον πράσινο αγωγό Χ της schematic page 4, µολονότι έχουν το ίδιο όνοµα (Χ) καµία ηλεκτρική σύνδεση (όποιας µορφής) δεν συνδέει τον ένα µε τον άλλο όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. 13

Εικόνα 2.18 ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η εντολή Design Rules Check (έλεγχος κανόνων σχεδίασης) προειδοποιεί το χρήστη στην περίπτωση που ένα schematic περιέχει δύο ασύνδετα αντικείµενα (off-page connectors, hierarchical ports κτλ) µε το ίδιο όνοµα. 14

2.1. Λογική και Φυσική Προβολή (Logical & Physical View) Όταν ανοίγουµε ένα σχέδιο, ανοίγει σε µορφή της λογικής προβολής (logical view). Στη λογική προβολή κάθε µοναδικό schematic που υπάρχει στο σχέδιο εµφανίζεται µία φορά. Όµως οι σχέσεις µεταξύ των schematics (η ιεραρχία του σχεδίου δηλαδή) δεν εµφανίζονται πουθενά. Έτσι ανοίγοντας το σχέδιο π.χ. HIERARCH.DSN βλέπουµε τα τρία schematics από τα οποία αποτελείται (HIERARCH, FULLADD, HALFADD) αλλά δεν βλέπουµε ποιες είναι οι µεταξύ τους σχέσεις. Εικόνα 2.19 Λογική Προβολή Για να δούµε ένα σχέδιο σε µορφή φυσικής προβολής (physical view) επιλέξτε από το µενού View (προβολή) τη διαταγή Physical (φυσική). H φυσική προβολή ενός σχεδίου δείχνει κάθε schematic όσες φορές αυτό υπάρχει µέσα στο σχέδιο, καθώς επίσης και τις σχέσεις µεταξύ των διαφόρων schematics. Έτσι το σχέδιο HIERARCH.DSN είναι ένα σχέδιο σύνθετης ιεραρχίας διότι δύο ή περισσότερα hierarchical blocks αντιστοιχούν στο ίδιο schematic. Εικόνα 2.20 Φυσική Προβολή Στην φυσική προβολή το schematic HIERARCH εµφανίζεται στην κορυφή της ιεραρχίας του σχεδίου γιατί είναι το πηγαίο (root) schematic, για αυτό το λόγο το εικονίδιο φακέλου του έχει µια ανάποδη κάθετο (backslash) (\), κατά αντιστοιχία του root directory στο MS-DOS. 15

2.2. Κατεβαίνοντας & Ανεβαίνοντας την ιεραρχία Στο OrCAD Capture υπάρχει η δυνατότητα ξεκινώντας από το πηγαίο (root) schematic να κατέβουµε την δοµή του σχεδίου ανοίγοντας ένα-ένα τα επιµέρους schematics µέχρι το τελευταίο και αντιστρόφως. Έστω ότι ανοίγουµε το σχέδιο HIERARCH.DSN. Το σχέδιο θα ανοίξει σε µορφή λογικής προβολής και θα εµφανιστούν τα τρία schematics που το αποτελούν και η design cache του. Εικόνα 2.21 ιπλοπατώντας µε το ποντίκι στο schematic HIERARCH, ανοίγει και εµφανίζονται οι schematic pages που περιέχει (HIERARCH.SCH) όπως φαίνεται στην εικόνα παρακάτω. Εικόνα 2.22 ιπλοπατώντας τώρα µε το ποντίκι στην schematic page HIERARCH.SCH αυτή θα ανοίξει µέσα σε ένα νέο παράθυρο που λέγεται schematic page editor (επεξεργαστής σελίδων), όπως βλέπετε παρακάτω. 16

Εικόνα 2.23 Επιλέξτε µε το ποντίκι το hierarchical block fulladd_1. Το hierarchical block fulladd_1 αντιπροσωπεύει το schematic FULLADD και όπως βλέπετε στην προηγούµενη εικόνα στην schematic page HIERARCH.SCH το FULLADD εµφανίζεται τέσσερις φορές µε τα ονόµατα fulladd_1, fulladd_2, fulladd_3 και fulladd_4. Από το µενού View πατήστε στην εντολή Descent Hierarchy (κατάβαση ιεραρχίας). Θα εµφανιστεί η schematic page FULLADD.SCH µέσα σε ένα νέο παράθυρο του schematic page editor. Στο παράθυρο της FULLADD.SCH επιλέξτε µε το ποντίκι το hierarchical block halfadd_a. Παρατηρήστε εδώ ότι στην FULLADD.SCH περιέχει δύο φορές το schematic HALFADD. Από το µενού View πατήστε πάλι στην εντολή Descent Hierarchy. Θα εµφανιστεί η schematic page HALFADD.SCH µέσα σε ένα νέο παράθυρο. 17

Εικόνα 2.24 Σηµειώστε εδώ ότι στην HALFADD.SCH δεν υπάρχουν άλλα hierarchical block γιατί η συγκεκριµένη schematic page βρίσκετε στο χαµηλότερο επίπεδο της δοµής του σχεδίου. Με ενεργό παράθυρο, το παράθυρο της HALFADD.SCH πατήστε στην εντολή Ascending Hierarchy του µενού View. Τώρα το ενεργό παράθυρο είναι αυτό της FULLADD.SCH. Οµοίως ξαναπατώντας στην ίδια εντολή του µενού View γίνετε ενεργό το παράθυρο της HIERARCH.SCH. 18

3. ΠΛΟΗΓΩΝΤΑΣ ΣΧΕ ΙΑ (NAVIGATING DESIGNS) To OrCAD Capture παρέχει στο χρήστη, µέσω του design manager ένα φιλικό περιβάλλον εξερεύνησης ενός σχεδίου όµοιο µε αυτό που παρέχει ο Windows Explorer (Εξερεύνηση των Windows). Ο χρήστης µπορεί εύκολα να εντοπίσει π.χ µία schematic page και να δει πώς ταιριάζει µέσα στο όλο σχέδιο. Εικόνα 3.1 Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να εµφανίσει τη δοµή των σχεδίων µε δύο τρόπους: σε µορφή λογικής προβολής και σε µορφή φυσικής προβολής. Όταν ανοίγει ένα σχέδιο από το µενού File (ALT,F,O,D), ο design manager το ανοίγει πάντα σε µορφή λογικής προβολής. Η λογική προβολή ενός σχεδίου εµφανίζει κάθε schematic, µε τις schematic pages που το αποτελούν, αλλά δεν δείχνει τις σχέσεις ιεραρχίας που τα συνδέουν µεταξύ τους. Για να δείτε ή να κρύψετε τις schematic pages που περιέχονται σε ένα schematic, απλώς διπλοπατήστε πάνω του. Εικόνα 3.2 19

Για να δείτε το κύκλωµα που περιέχει µια schematic page, διπλοπατήστε πάνω της. Η schematic page θα ανοίξει σε ένα νέο παράθυρο του schematic page editor. Όπως µπορείτε να δείτε στην παρακάτω εικόνα η schematic page FULLADD.SCH περιέχει δύο φορές την schematic page HALFADD.SCH. Όποιες αλλαγές κάνει ο χρήστης σε οποιαδήποτε HALFADD.SCH, αυτό θα προκαλέσει τις ίδιες αλλαγές σε όλες τις HALFADD.SCH που υπάρχουν µέσα στο σχέδιο. Εικόνα 3.3 Για να κλίσετε µια schematic page, πατήστε στη διαταγή Close του µενού File. Εικόνα 3.4 Για να δείτε ένα σχέδιο σε µορφή φυσικής προβολής πατήστε στη διαταγή Physical του µενού View (ALT, V, P). Εικόνα 3.5 20

Η φυσική προβολή δείχνει σε αντίθεση µε τη λογική προβολή τη δοµή των schematic pages µέσα σε ένα ιεραρχηµένο σχέδιο. ιπλοπατώντας µε τη σειρά πάνω στα δύο halfadd_x schematics θα δούµε ότι και τα δύο περιέχουν την HALFADD.SCH schematic page. Εικόνα 3.6 ιπλοπατώντας στη Halfadd.sch θα δούµε το κύκλωµα που περιέχει µέσα σε ένα παράθυρο του schematic page editor. Σε µορφή φυσικής προβολής µπορείτε να προσθέσετε ή να αλλάξετε τις ιδιότητες των εξαρτηµάτων ή των αντικειµένων που υπάρχουν στη συγκεκριµένη schematic page. Σε αντίθεση µε τη λογική προβολή οι αλλαγές που θα γίνουν επηρεάζουν µόνο τη συγκεκριµένη schematic page. Εικόνα 3.7 Όπως µπορείτε να δείτε στην παραπάνω εικόνα τα κουµπιά της παλέτας εργαλείων στα δεξιά όπως και οι εντολές του µενού Place (τοποθέτηση), σε αντίθεση µε την µορφή λογικής προβολής, εδώ δεν είναι διαθέσιµα και αυτό γιατί µόνο οι ιδιότητες των εξαρτηµάτων ή των αντικειµένων µπορούν να αλλάξουν όταν είναι ενεργή η µορφή φυσικής προβολής. 21

Ο χρήστης µπορεί όµως να αλλάξει τις ιδιότητες της ιεραρχίας από το παράθυρο που εµφανίζεται διπλοπατώντας σε µια κενή περιοχή της συγκεκριµένης schematic page και πατώντας σε αυτό τα κατάλληλα κουµπιά π.χ Attach Schematic (επισύναψη schematic) όπως φαίνεται παρακάτω. Εικόνα 3.8 Και στις δύο µορφές προβολών, λογική και φυσική ο χρήστης έχει την δυνατότητα να αναζητά και να φτιάχνει λίστες µε τα αντικείµενα που υπάρχουν σε ένα σχέδιο από µία ή περισσότερες schematic pages, µέσω της εντολής Browse του µενού Edit. Όπως µπορούµε να δούµε στην παρακάτω εικόνα ο χρήστης µπορεί να αναζητήσει : Parts (Εξαρτήµατα) Nets (Συνδέσεις γενικά) Hierarchical Ports Off-page connectors Bookmarks (σηµάδια θέσεων) DRC Markers (σηµάδια του ελέγχου κανόνων σχεδίασης) Στο παράδειγµα επιλέγουµε την τα Εξαρτήµατα (Parts) Εικόνα 3.9 22

Τα αποτελέσµατα της αναζήτησης εµφανίζονται στην οθόνη σε ένα νέο παράθυρο αναζητήσεων. Μπορείτε να ταξινοµήσετε τη λίστα πατώντας στα κουµπιά που υπάρχουν στην κορυφή κάθε στήλης όπως δείχνει το κόκκινο βέλος στην παρακάτω εικόνα. Εικ. 3.10 Για να εντοπίσετε ένα εξάρτηµα της λίστας µέσα στην schematic page του, απλώς διπλοπατήστε πάνω του. Για παράδειγµα έστω ότι θέλετε να δείτε πού είναι το εξάρτηµα U1A µε τιµή (Value) 74LS32, απλώς διπλοπατήστε πάνω του και το OrCAD Capture θα ανοίξει την FULLADD schematic page µε το εξάρτηµα επιλεγµένο. Εικόνα 3.11 Μπορείτε ακόµη να χρησιµοποιήσετε τα αποτελέσµατα µια αναζήτησης για να επεξεργάζεστε τις ιδιότητες των αντικειµένων που σας ενδιαφέρουν. Χρησιµοποιήστε τις συνήθεις µεθόδους επιλογής αντικειµένων των Windows, συµπεριλαµβανοµένων και των πλήκτρων SHIFT και CTRL για να επιλέξετε τα αντικείµενα που σας ενδιαφέρουν. Στο παράδειγµά µας έχουν επιλεγεί οι Fulladd και Halfadd schematic pages και έχουν αναζητηθεί τα εξαρτήµατά (Parts) τους. Από τα αποτελέσµατα της αναζήτησης έχουν επιλεχθεί τα εξαρτήµατα U1A - U4B όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. 23

Εικόνα 3.12 Από το µενού Edit πατήστε στη διαταγή Properties (ιδιότητες). Εικόνα 3.13 Θα εµφανιστεί ένα παράθυρο µε όλες τις ιδιότητες των επιλεγµένων εξαρτηµάτων. 24

Εικόνα 3.14 Έστω ότι θέλουµε να ορίσουµε για αυτά τα εξαρτήµατα µια τιµή PCB footprint. Χρησιµοποιώντας την µπάρα κύλισης αριστερά-δεξιά εµφανίζουµε τη συγκεκριµένη στήλη. ιπλοπατούµε σε ένα από τα κελιά της στήλης και γράφουµε τη τιµή (DIP14/300X700) που θέλουµε, όπως φαίνεται παρακάτω. Εικόνα 3.15 ιπλοπατάµε ξανά στο ίδιο κελί, η τιµή DIP14/300X700 θα επισηµανθεί και µετά πατάµε στο κουµπί Copy (αντιγραφή), όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. Εικόνα 3.16 Στη συνέχεια πατάµε στο κουµπί PCB footprint στην κορυφή της στήλης, θα επισηµανθεί όλη η στήλη, και µετά πατάµε το κουµπί Paste (επικόλληση). 25

Τώρα όλα τα κελιά της στήλης έχουν την ίδια τιµή DIP14/300X700 όπως δείχνουν τα βέλη στην παρακάτω εικόνα. Εικόνα 3.17 Βεβαίως ο χρήστης µπορεί να επιλέξει ένα µόνο κελί κάποιας στήλης και να αλλάξει την τιµή του. Για να προσθέσουµε µια καινούρια ιδιότητα στα επιλεγµένα εξαρτήµατα πατάµε στο κουµπί New (νέα). Στη συνέχεια δίνουµε το όνοµα της νέας ιδιότητας (εδώ Manufacturer) και την τιµή της (Acme Devices) µετά πατήστε στο κουµπί ΟΚ για να καταγραφεί η αλλαγή, όπως δείχνουν τα βέλη στην παρακάτω εικόνα. Εικόνα 3.18 Το OrCAD Capture θα προσθέσει τη νέα ιδιότητα σε όλα τα επιλεγµένα εξαρτήµατα, οπουδήποτε και αν εµφανίζονται αυτά, στο σχέδιο που έχουµε ανοίξει. 26

4. ΕΠΕΞΕΡΓΑΖΟΝΤΑΣ ΜΙΑ SCHEMATIC PAGE Τα πτυσσόµενα µενού και οι συνδυασµοί πλήκτρων του OrCAD Capture κάνουν την επεξεργασία µιας schematic page πολύ εύκολη. Επιπλέον η χρήση του δεξιού πλήκτρου του ποντικιού διευκολύνει το χρήστη ακόµη πιο πολύ µε το να του δίνει άµεση πρόσβαση στις διαταγές που αφορούν τα επιλεγµένα αντικείµενα. Εικόνα 4.1 Ο χρήστης µπορεί να επιλέγει αντικείµενα ενεργοποιώντας το Selection tool (εργαλείο επιλογής) από την παλέτα εργαλείων να τοποθετήσει τον δείκτη πάνω από το αντικείµενο και στη συνέχεια είτε να πατήσει το πλήκτρο του ποντικού είτε να πιέσει το πλήκτρο Space Bar. Εικόνα 4.2. Το εργαλείο Selection tool και οι λειτουργίες του. 27

Μετά πατώντας µε το δεξί πλήκτρο πάνω στο επιλεγµένο αντικείµενο ανοίγει ένα µενού συντόµευσης (όπως ακριβώς και στα Windows) µε µια λίστα από διαταγές. Στο παράδειγµά µας το επιλεγµένο αντικείµενο µπορεί αντικατοπτριστεί οριζόντια ή κάθετα (Mirror Horizontally-Vertically), να περιστραφεί (Rotate) ή να διαγραφεί. Ο χρήστης µπορεί επίσης να επεξεργασθεί τις ιδιότητες του αντικειµένου, να µεγεθύνει ή να σµικρύνει στο αντικείµενο, όπως φαίνεται παρακάτω. Εικόνα 4.3 Ο χρήστης µπορεί επίσης να επιλέξει ή να αποεπιλέξει περισσότερα του ενός αντικείµενα µε το να κρατάει πατηµένο το πλήκτρο CTRL και στη συνέχεια να πατάει µε τη σειρά τα αντικείµενα που θέλει να επιλέξει ή να αποεπιλέξει. Εικόνα 4.4. Στην περίπτωση που κάποια αντικείµενα είναι τοποθετηµένα το ένα πάνω στο άλλο ή το ένα περικλείεται µέσα σε κάποιο άλλο είναι εύκολο χρήστης να επιλέξει το αντικείµενο που τον ενδιαφέρει. Για να γίνει αυτό πρέπει ο χρήστης να κρατάει πατηµένο πλήκτρο ΤΑΒ κάθε φορά που επιλέγει µε το ποντίκι ένα από τα αντικείµενα. 28

Πιο συγκεκριµένα έστω ότι έχουµε τα τρία τετράγωνα της παρακάτω εικόνας. Εικόνα 4.5 Πατάµε µε το πλήκτρο του ποντικού σε ένα από τα τετράγωνα και το επιλέγουµε. Εικόνα 4.6 Στη συνέχεια µε πατηµένο το πλήκτρο ΤΑΒ, πατάµε πάλι το πλήκτρο του ποντικιού και έτσι επιλέγουµε το επόµενο τετράγωνο. Εικόνα 4.7. 29

Ξανακάνουµε το προηγούµενο βήµα και έτσι επιλέγουµε το τρίτο τετράγωνο. Εικόνα 4.8 Εάν ξαναεπαναλαµβάνουµε, τότε τα τετράγωνα αποεπιλέγονται κ.ο.κ. Μπορούµε να κάνουµε τον παραπάνω κύκλο όσες φορές θέλουµε. Ο χρήστης µπορεί να επιλέξει µια οµάδα αντικειµένων µε τη λειτουργία του λάσο. Κρατήστε το πλήκτρο του ποντικιού πατηµένο και σύρετε το ποντίκι διαγώνια πάνω από τα αντικείµενα που θέλετε να επιλέξετε και µετά ελευθερώστε το πλήκτρο του ποντικιού, όπως φαίνεται παρακάτω. Εικόνα 4.9 Η λειτουργία του λάσο µπορεί να δουλέψει µε δύο τρόπους: τα αντικείµενα που πρόκειται να επιλεγούν είτε πρέπει να περικλείονται εντελώς µέσα στο λάσο, είτε να το τέµνουν. Για να ορίσουµε τον τρόπο που θα δουλεύει το λάσο, πατήστε στη διαταγή Preferences του µενού Options. Εικόνα 4.10 30

Στη συνέχεια πατήστε στην καρτέλα Selections και επιλέξτε ανάµεσα στις επιλογές Intersecting (τέµνει) και Fully enclosed (περικλείεται ολόκληρο), όπως δίνη η παρακάτω εικόνα. Εικόνα 4.11 ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η εντολή Fully enclosed σηµαίνει ότι για να επιλεγεί το αντικείµενο πρέπει να περικλείεται ολόκληρο το αντικείµενο µαζί µε το κείµενο που το συνοδεύει. Για να µετακινήσετε ένα τµήµα αγωγού ή διαύλου αγωγών (bus), απλώς τοποθετήστε το δείκτη του ποντικιού πάνω από τον αγωγό ή το bus, πατήστε το πλήκτρο του ποντικιού και κρατήστε το πατηµένο, στη συνέχεια σύρετε τον αγωγό µέχρι την επιθυµητή θέση και ελευθερώστε το πλήκτρο του ποντικιού. Το τµήµα του αγωγού θα ακολουθήσει την κίνηση την ώρα που σέρνετε το ποντίκι, όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. Εικόνα 4.12 Εάν η µετακίνηση του αγωγού ή bus θέλετε να γίνει κατά τον τρόπο που δείχνει η παρακάτω εικόνα 8.4.13 τότε κρατήστε πατηµένο το πλήκτρο SHIFT καθόσον σέρνετε το ποντίκι. 31

Εικόνα 4.13 Μπορείτε να αποκολλήσετε τον επιλεγµένο αγωγό από τους υπόλοιπους εάν πατήσετε το πλήκτρο ALT πριν αρχίσετε να σέρνετε το ποντίκι. Εικόνα 4.14 Υπάρχει επίσης η δυνατότητα να µετακινηθούν πολλά αντικείµενα µαζί επιλέγοντας τα µε το λάσο Εικόνα 4.15 32

και στη συνέχεια οµαδοποιώντας τα µε την εντολή Group του µενού Edit. Εικόνα 4.16 Τώρα µπορούµε να µετακινήσουµε τα επιλεγµένα αντικείµενα µέχρι την επιθυµητή θέση και µετά να τα ξεχωρίσουµε µε την εντολή Ungroup του µενού Edit. Εικόνα 4.17 33

Εάν µετανιώσατε για µια ενέργειά σας απλώς πατήστε στη διαταγή Undo του µενού Edit. Εικόνα 4.18 Αν ξαναλλάξατε γνώµη τότε πατήστε στην διαταγή Redo Move του µενού Edit Εικόνα 4.19 Το OrCAD Capture χρησιµοποιεί το πρόχειρο (clipboard) των Windows για να πραγµατοποιήσει τις βασικές λειτουργίες cut (αφαίρεση), copy (αντιγραφή) και paste (επικόλληση). Επιλέξτε ένα αντικείµενο και µετά πατήστε CTLR+C για να το αντιγράψετε (copy) ή CTRL+X για να το αφαιρέσετε και στη συνέχεια πατήστε CTRL+V για να επικολλήσετε (paste) το αντικείµενο σε µία άλλη θέση ή επιλέξτε µια άλλη schematic page για να το επικολλήσετε σε αυτήν. Μπορείτε αν θέλετε να ανοίξετε και µια άλλη εφαρµογή των Windows π.χ το Word και να επικολλήσετε το αντικείµενο στην κατάλληλη θέση. Εικόνα 4.19 Τοποθέτηση ενός εξαρτήµατος σε άλλη εφαρµογή. 34

5. ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΝ ΕΣΕΙΣ Στο OrCAD Capture η τοποθέτηση των εξαρτηµάτων που αποτελούν το σχέδιο είναι πάρα πολύ εύκολη χάρη στα πτυσσόµενα µενού και την παλέτα εργαλείων. Μετά την τοποθέτηση των εξαρτηµάτων µπορείτε να τα συνδέσετε. Όλες οι πληροφορίες ενός σχεδίου αποθηκεύονται µέσα στο ίδιο το σχέδιο κάνοντας την εργασία από την τοποθέτηση των εξαρτηµάτων µέχρι την σύνταξη της λίστας συνδέσεων (netlist) ευκολότερη. 5.1. Τοποθέτηση εξαρτηµάτων Ανοίξτε µια νέα schematic page και πατήστε στο κουµπί Place (τοποθέτηση) ή επιλέξτε τη διαταγή Part (εξάρτηµα) από το µενού Place. Εικόνα 5.1 Τα εξαρτήµατα από όλες τις επιλεγµένες βιβλιοθήκες (libraries) θα εµφανιστούν στον κατάλογο εξαρτηµάτων όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Εικόνα 5.2 Ο χρήστης µπορεί να εξαιρέσει τα εξαρτήµατα µιας βιβλιοθήκης από το κατάλογο πιέζοντας το πλήκτρο CTRL και πατώντας µε το ποντίκι στο όνοµα της βιβλιοθήκης για να την αποεπιλέξει. 35

Εικόνα 5.3 Για να προσθέσετε µια βιβλιοθήκη στις ήδη επιλεγµένες πατήστε στο κουµπί Add Library και επιλέξτε αυτήν που σας ενδιαφέρει από τον κατάλογο που εµφανίζεται και µετά πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 5.4. Μπορούµε να πληκτρολογήσουµε τα πρώτα γράµµατα ενός εξαρτήµατος για να εντοπίσουµε ένα συγκεκριµένο εξάρτηµα ή οµοειδή εξαρτήµατα όπως δείχνει η πιο κάτω εικόνα που αναφέρεται σε αντιστάσεις. Εικόνα 5.5 36

Στο παράδειγµά µας επιλέγουµε το εξάρτηµα Resistor (Αντίσταση). Μια εικόνα του εξαρτήµατος εµφανίζεται και αν χρειαστεί να επεξεργαστείτε το εξάρτηµα τότε πατήστε στο κουµπί Edit Part όπως δείχνουν τα βέλη της παρακάτω εικόνας. Εικόνα 5.6 Αφού πατήσετε στο ΟΚ το εξάρτηµα της αντίστασης µπορεί να τοποθετηθεί στην schematic page. Αν χρειάζεται να περιστρέψετε το εξάρτηµα πριν το τοποθετήσετε, πατήστε στο πλήκτρο R. Επίσης µπορείτε να πατήσετε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού για να επιλέξετε τη διαταγή από το µενού συντόµευσης που θα εµφανιστεί και να περιστρέψετε την αντίσταση 90 µοίρες αριστερόστροφα. Εικόνα 5.7 Πατήστε το πλήκτρο του ποντικιού για να τοποθετήσετε την αντίσταση στη θέση που θέλετε. Μπορείτε να συνεχίσετε να τοποθετείτε αντιστάσεις 37

πατώντας το πλήκτρο του ποντικιού. Όταν τελειώσετε πιέστε στο πλήκτρο ESC. Πατήστε στο κουµπί Place part της παλέτας εργαλείων για να τοποθετήσετε και τα άλλα εξαρτήµατα του σχεδίου σας. 5.2. Τοποθέτηση αγωγών - συνδέσεων Αφού ολοκληρώσετε την τοποθέτηση των εξαρτηµάτων πατήστε στο κουµπί Place Wire της παλέτας εργαλείων για να συνδέσετε τα εξαρτήµατα µεταξύ τους µε αγωγούς. Εικόνα 5.8 Τοποθετήστε το δείκτη του ποντικιού πάνω στο pin από όπου θέλετε να ξεκινήσετε και πατήστε το πλήκτρο του ποντικιού. Εικόνα 5.9 38

Σύρετε το ποντίκι προς την κατεύθυνση που θέλετε και όποτε θέλετε να αλλάξετε τη διεύθυνση του αγωγού απλώς πατήστε πάλι µε το ποντίκι στο σηµείο καµπής. Εικόνα 5.10 Μπορείτε να διασταυρώνετε αγωγούς χωρίς αυτοί να συνδέονται. Αν θέλετε να συνδέσετε δυο αγωγούς, πατήστε το πλήκτρο του ποντικού την στιγµή που χαράσσετε τον ένα πάνω από το άλλο για να τοποθετήσετε την ένωση. Εικόνα 5.11 Για να τελειώσετε έναν αγωγό, πατήστε το πλήκτρο του ποντικιού πάνω στο pin του εξαρτήµατος στο οποίο τελειώνει ο αγωγός. Το τετραγωνάκι που υπάρχει όταν το pin είναι ασύνδετο φεύγει για να φανεί ότι η σύνδεση µε τον αγωγό είναι επιτυχής, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. 39

Εικόνα 5.12 Τα τετραγωνάκια στα pin ενός ασύνδετου και ενός συνδεδεµένου εξαρτήµατος Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να τοποθετήσει ενώσεις σε ασύνδετους αγωγούς κατόπιν της τοποθέτησής τους, επιλέγοντας το κουµπί Place Junction της παλέτας εργαλείων και πατώντας το πλήκτρο του ποντικιού πάνω στην τοµή δύο αγωγών, όπως δείχνουν τα βέλη της παρακάτω εικόνας. Μπορείτε, µε τον ίδιο τρόπο, να χρησιµοποιήσετε το ίδιο εργαλείο για να αποσυνδέσετε δύο ενωµένους αγωγούς. Εικόνα 5.13 Μπορούµε να τοποθετήσουµε διαύλους αγωγών (bus) όπως ακριβώς τοποθετούµε αγωγούς, επιλέγοντας το εργαλείο Place Bus από την παλέτα εργαλείων, όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα 40

Εικόνα 5.14 µετά χρησιµοποιήστε το εργαλείο Place bus entry της παλέτας εργαλείων για να κάνετε τις συνδέσεις. Τοποθετήστε την πρώτη bus entry (είσοδο διαύλου) µε το χέρι, όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. Εικόνα 5.15 Στη συνέχεια κρατήστε πατηµένο το πλήκτρο CTRL και τοποθετήστε την δεύτερη είσοδο διαύλου. 41

Εικόνα 5.16 Επιλέξτε την διαταγή Repeat Copy από το µενού Edit για να τοποθετήσετε και τις άλλες εισόδους διαύλου όπως δείχνει η εικόνα. Εικόνα 5.17 Για να τελειώσετε χρησιµοποιείστε το εργαλείο Place Wire για να συνδέσετε το δίαυλο (bus) µε τα pin του εξαρτήµατος που βλέπουµε στην εικόνα. 42

Εικόνα 5.18 Στην περίπτωση που ένα pin είναι bus pin (pin διαύλου) (D17[1..2]) µπορούµε να συνδέσουµε το δίαυλο κατευθείαν σε αυτό. Εικόνα 5.19 Η σύνδεση του αγωγού που δείχνει το βέλος στην παρακάτω εικόνα συνεχίζεται σε άλλη schematic page. Για να γίνει αυτό επιλέξτε το εργαλείο Place off-page connector από την παλέτα εργαλείων. Εικόνα 5.20 Στη συνέχεια επιλέξτε τον off-page connector που θέλετε και πατήστε στο ΟΚ. 43

Εικόνα 5.21 Τώρα τοποθετήστε τον off-page connector στο τέλος του αγωγού. Εικόνα 5.22 Ο off-page connector είναι µια υπενθύµιση στο χρήστη και στο Capture ότι η σύνδεση εκτείνεται σε άλλες schematic page. Όταν τοποθετούµε ένα αγωγό του αποδίδεται ένα όνοµα δικτύωσης (netname) αυτόµατα. Μπορούµε να δούµε το netname διπλοπατώντας πάνω στο αγωγό 44

Εικόνα 5.23 5.3. Ονόµατα δικτύωσης (Net Alias) Ένα όνοµα δικτύωσης (net alias) παρέχει ένα ψευδώνυµο (alias) σε µια δικτύωση αγωγών. Ασύνδετες δικτυώσεις πάνω στη ίδια schematic page µπορούν να συνδεθούν ηλεκτρικά µε το να τους δώσουµε το ίδιο όνοµα δικτύωσης. Χρησιµοποιήστε το εργαλείο Place net alias της παλέτας εργαλείων για να αποδώσετε ένα ψευδώνυµο δικτύωσης Εικόνα 5.24 µετά πληκτρολογήστε το ψευδώνυµο στο πλαίσιο διαλόγου που εµφανίζεται, όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα και πατήστε στο ΟΚ. 45

Εικόνα 5.25 Μπορούµε να αλλάξουµε το µέγεθος και τη γραµµατοσειρά του ψευδωνύµου, πατώντας το κουµπί Change. Στη συνέχεια µετακινούµε µε το ποντίκι το ψευδώνυµο πάνω στον αγωγό που θέλουµε και αποδίδουµε το ψευδώνυµο στην δικτύωση όπου αυτός ανήκει. Από τη στιγµή που τοποθετήσαµε το ψευδώνυµο µπορούµε να το µετακινήσουµε όπου θέλουµε. Εικόνα 5.26 Ας δούµε τώρα ένα παράδειγµα όπου δίνουµε ψευδώνυµα στα pin (19-29) µιας πόρτας PCMCIA που βλέπετε στην schematic page της παρακάτω εικόνας και τα συνδέουµε σε ένα address bus σχεδόν µε µια µόνο κίνηση. 46

Εικόνα 5.27 Επιλέγουµε το κουµπί Place Wire της παλέτας εργαλείων και τοποθετούµε το δείκτη του ποντικιού στο άκρο του pin 29 και πατάµε το πλήκτρο του ποντικιού. Μετακινούµε το ποντίκι και χαράσσουµε τον αγωγό. Όταν τελειώσουµε πατάµε το ESC. Εικόνα 5.28 Επιλέγουµε το κουµπί Place Net Alias της παλέτας εργαλείων. Στο παράθυρο διαλόγου, γράφουµε το ψευδώνυµο ΑΑ0 και πατάµε Enter. Μετακινούµε το ποντίκι και τοποθετούµε το ψευδώνυµο πάνω στον αγωγό πατώντας το πλήκτρο του ποντικιού, όπως φαίνεται παρακάτω. Μετά πατάµε ESC. 47

Εικόνα 5.29 Κρατάµε πατηµένο το πλήκτρο CTRL και µετά πατάµε στον καινούριο αγωγό ΑΑ0 µε το ποντίκι και κρατώντας το πλήκτρο του ποντικιού πατηµένο µετακινούµε το ποντίκι µέχρι το pin 28. Το πρόγραµµα τοποθετεί ένα αντίγραφο του αγωγού στο pin και αυξάνει το ψευδώνυµο από ΑΑ0 σε ΑΑ1. Όπως βλέπετε παρακάτω. Εικόνα 5.30 Στη συνέχεια πατάµε το πλήκτρο F4 για να επαναλάβουµε την παραπάνω λειτουργία. Το πρόγραµµα τοποθετεί αγωγούς στα επόµενα pin και αυξάνει το ψευδώνυµο. Σταµατάµε όταν φτάσουµε στο pin 19. Το αποτέλεσµα φαίνεται παρακάτω. 48

Εικόνα 5.31 Επιλέγουµε το κουµπί Place bus entry από την παλέτα εργαλείων και τοποθετούµε την πρώτη bus entry στον αγωγό ΑΑ10. Μετά πατάµε ESC. Εικόνα 5.32 Τοποθετούµε τις υπόλοιπες bus entry πατώντας το πλήκτρο F4 µέχρι τον αγωγό ΑΑ0. 49

Εικόνα 5.33 Επιλέγουµε το κουµπί Place bus από την παλέτα εργαλείων. Μετά πατάµε µε το ποντίκι στο άκρο αγωγού AA0 και χαράσσουµε το bus προς τα επάνω ενώνοντας τους υπόλοιπους αγωγούς µέχρι το άλλο άκρο του bus. To τελικό αποτέλεσµα φαίνεται παρακάτω. Εικόνα 5.34 50

5.4. Επιλέγοντας µια δικτύωση Για να επιλέξουµε µια δικτύωση αγωγών σε µια schematic page επιλέξτε ένα αγωγό της δικτύωσης και πατήστε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού. Από το µενού συντόµευσης που εµφανίζεται επιλέγουµε τη διαταγή Select Entire Net, όπως δείχνουν τα βέλη στη παρακάτω εικόνα. Εικόνα 5.35 Τώρα όλοι οι αγωγοί της συγκεκριµένης δικτύωσης είναι επιλεγµένοι όπως µπορείτε να δείτε παρακάτω. Εικόνα 5.36 51

52

6. Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ Σχεδόν κάθε αντικείµενο σε ένα σχέδιο του Capture ή µιας βιβλιοθήκης του, περιγράφεται από µία ή περισσότερες οµάδες ονοµαστικών αξιών τις οποίες ονοµάζουµε ιδιότητες (properties). Ο χρήστης µπορεί να αλλάξει τις αξίες των περισσοτέρων ιδιοτήτων την ώρα που επεξεργάζεται ένα σχέδιο. Μπορούµε επίσης να προσαρµόσουµε τον τρόπο µε τον οποίο το πρόγραµµα λειτουργεί και εµφανίζει στην οθόνη, αλλάζοντας τις επιλογές (options) και τις προτιµήσεις (preferences). Για να ορίσουµε επιλογές (options) η οποίες είναι γενικές για όλα τα σχέδια επιλέξτε τη διαταγή Preferences από το µενού Options. Εικόνα 6.1 Στο παράθυρο που εµφανίζεται µπορούµε να αλλάξουµε το χρώµα των διαφόρων αντικειµένων (Color), το στυλ του πλέγµατος (Grid), τον τρόπο λειτουργίας του λάσο για την επιλογή αντικειµένων (Select), κ.τ.λ. Εικόνα 6.2 Για να αλλάξουµε επιλογές που αφορούν το τρέχον σχέδιο επιλέξτε τη διαταγή Design Template του µενού Options. 53

Εικόνα 6.3 Στο παράθυρο που εµφανίζεται µπορούµε να αλλάξουµε το µέγεθος και τη γραµµατοσειρά των διαφόρων κειµένων ενός σχεδίου (Fonts), το µέγεθος της schematic page (Page size), τα χαρακτηριστικά του πλέγµατος (Grid Reference), τα χαρακτηριστικά του πλαισίου επικεφαλίδας του σχεδίου (Title Block), κ.τ.λ. Εικόνα 6.4 Οι ιδιότητες µιας συγκεκριµένης schematic page που έχουµε ανοίξει µπορούν να αλλαχθούν επιλέγοντας τη διαταγή Schematic Page Properties του µενού Options. Εικόνα 6.5 54

Στο παράθυρο που εµφανίζεται µπορείτε να αλλάξετε για παράδειγµα το µέγεθός της (Page Size) ή το σύστηµα µέτρησης (inch ή millimeters). Εικόνα 6.5 Οι ιδιότητες ενός εξαρτήµατος καθορίζουν τα γραφικά και ηλεκτρικά του χαρακτηριστικά. Μπορούµε εύκολα να αλλάξουµε ξεχωριστά το όνοµα του εξαρτήµατος (part reference) και την τιµή του εξαρτήµατος (part value). Για παράδειγµα διπλοπατώντας µε το ποντίκι στην part value του εξαρτήµατος που δείχνει το βέλος στη παρακάτω εικόνα Εικόνα 6.6 µπορούµε να αλλάξουµε τις ιδιότητες εµφάνισης (display properties), ορίζοντας µια διαφορετική γραµµατοσειρά, χρώµα ή προσανατολισµό, να κάνουµε την τιµή αόρατη (να µην εµφανίζεται στην οθόνη), από το παράθυρο που εµφανίζεται. 55

Εικόνα 6.7 Ο χρήστης µπορεί βεβαίως να αλλάξει οµαδικά τις ιδιότητες ενός εξαρτήµατος. ιπλοπατώντας σε ένα εξάρτηµα όπως αυτό της παρακάτω εικόνας Εικόνα 6.8 εµφανίζεται το παράθυρο Edit Part που βλέπουµε παρακάτω Εικόνα 6.9 Επιλέγουµε το κουµπί User Properties και το πρόγραµµα θα εµφανίσει µια λίστα µε τις ιδιότητες του εξαρτήµατος που µπορούµε να αλλάξουµε. Κάθε ιδιότητα περιέχει επιµέρους χαρακτηριστικά στα οποία µπορούµε να επέµβουµε. 56

Για παράδειγµα ας διπλοπατήσουµε στη τιµή (Value) του εξαρτήµατος Εικόνα 6.10 Θα εµφανιστεί πάλι το παράθυρο Display Properties όπου µπορούµε να κάνουµε την τιµή αόρατη, να την περιστρέψουµε κ.τ.λ. Εικόνα 6.11 Κάτι που πρέπει να αναφέρουµε είναι το γεγονός ότι ο χρήστης έχει την δυνατότητα να προσθέσει νέες ιδιότητες σε ένα εξάρτηµα πατώντας στο κουµπί New (νέο) του παραθύρου User Properties. Στο παράθυρο που εµφανίζεται ο χρήστης πληκτρολογεί το όνοµα (Name) της ιδιότητας και από κάτω την τιµή (Value) της, όπως µας δείχνει η παρακάτω εικόνα. Εικόνα 6.12 57

58

7. ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΩΝ & ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΩΝ Με το OrCAD Capture ο χρήστης δεν είναι αναγκασµένος να σηµειώνει τις βιβλιοθήκες που έχουν χρησιµοποιηθεί σε ένα σχέδιο. Όλες οι πληροφορίες που χρειάζεται το πρόγραµµα για οποιοδήποτε εξάρτηµα του σχεδίου είναι αποθηκευµένες µέσα στο ίδιο το σχέδιο. Τα σχέδια του Capture είναι τελείως ανεξάρτητα και µεταφέρσιµα. Όταν ανοίγουµε µια βιβλιοθήκη (Library) ο design manager εµφανίζει όλα τα εξαρτήµατα που περιέχονται σε αυτήν. Μια βιβλιοθήκη του Capture µπορεί να περιέχει εκτός από εξαρτήµατα (parts), άλλα αντικείµενα όπως, πακέτα (packages), σύµβολα (symbols) και schematics. Όλα τα περιεχόµενα όµως αντιµετωπίζονται σαν να ήταν εξαρτήµατα (parts). Εικόνα 7.1 Ο χρήστης µπορεί να µεταφέρει εξαρτήµατα από τη µία βιβλιοθήκη στην άλλη µε τη χρήση των τεχνικών drag-and-drop (µεταφοράς & απόθεσης) των Windows. Ή να αντιγράψει ένα εξάρτηµα από τη µια βιβλιοθήκη στην άλλη πιέζοντας συνεχώς το πλήκτρο CTRL την ώρα που µεταφέρει το εξάρτηµα. Εικόνα 7.2 59

Με τον ίδιο τρόπο µπορούµε να µεταφέρουµε ένα ολόκληρο schematic από ένα σχέδιο σε µία βιβλιοθήκη. Έτσι µπορούµε να αποθηκεύσουµε και να ξαναχρησιµοποιήσουµε το schematic σε κάποιο άλλο σχέδιο. Όταν µεταφέρουµε ένα schematic σε µια βιβλιοθήκη τότε η library cache της βιβλιοθήκης δείχνει όλα τα εξαρτήµατα που περιέχονται στο schematic. Εικόνα 7.3 7.1. Πρωτόγονα και Εξελιγµένα εξαρτήµατα Όταν επιλέγουµε τη διαταγή Edit part από το µενού συντόµευσης (δεξί πλήκτρο του ποντικιού) ενός εξαρτήµατος ανοίγει το παράθυρο του part editor µε το προς επεξεργασία εξάρτηµα. Εδώ µπορούµε να επεξεργαστούµε το εξάρτηµα και να φτιάξουµε µια νέα έκδοση του εξαρτήµατος. Εικόνα 7.4 60

Όταν φτιάχνουµε ένα καινούριο εξάρτηµα µπορούµε να επισυνάψουµε ένα ολόκληρο schematic σε αυτό. Το εξάρτηµα αυτό λέγεται τότε εξελιγµένο ( nonprimitive ). Ενώ τα απλά εξαρτήµατα στα οποία δεν έχει γίνει καµία επισύναψη λέγονται (συνήθως) πρωτόγονα ( primitive ). Μπορούµε να επισυνάψουµε ένα schematic σε ένα υπάρχον εξάρτηµα µέσω του part editor. Από το µενού View επιλέξτε τη διαταγή Package (πακέτο). Εικόνα 7.5 Στη συνέχεια από το µενού Options επιλέξτε τη διαταγή Package Properties (ιδιότητες πακέτου). Εικόνα 7.6 Κατόπιν στο παράθυρο New Part Properties πατήστε στο κουµπί Attach Schematic. Στο νέο παράθυρο που θα εµφανιστεί πληκτρολογήστε το όνοµα του schematic (Schematic Name) και την διαδροµή προς την βιβλιοθήκη που περιέχει το schematic (Library) όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. 61

Εικόνα 7.7 Στην περίπτωση που θέλετε το Capture να αντιµετωπίζει ένα εξάρτηµα σαν πρωτόγονο κι ας έχει προσαρτηµένο ένα schematic επιλέξτε το συγκεκριµένο εξάρτηµα, πατήστε µε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού πάνω του και επιλέξτε τη διαταγή Edit από το µενού συντόµευσης. Εικόνα 7.8 Στη συνέχεια ενεργοποιήστε την επιλογή Yes στην περιοχή Primitive όπως δείχνει το βέλος στην παρακάτω εικόνα και µετά πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 7.9 62

8. ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΝΕΩΝ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΩΝ Με πάνω από 20.000 εξαρτήµατα διαθέσιµα στο Capture, µάλλον δεν θα χρειαστεί να σχεδιάσετε ένα νέο εξάρτηµα. Παρόλα αυτά αν χρειαστεί, δεν είναι καθόλου δύσκολο να το κάνετε. Έχοντας ανοικτή µια βιβλιοθήκη για να προσθέσετε ένα καινούριο εξάρτηµα σ αυτήν πατήστε στη διαταγή New Part του µενού Design όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. Εικόνα 8.1 Στο παράθυρο διαλόγου που θα ανοίξει θα πρέπει να πληκτρολογήστε το όνοµα του νέου εξαρτήµατος (Name), ένα πρόθεµα (Part reference prefix) (π.χ R για αντίσταση και C για πυκνωτή) και ένα όνοµα για το PCB footprint όπως δείχνουν τα τρία βέλη της παρακάτω εικόνας. Στην περίπτωση που θέλετε να δηµιουργήσετε ένα εξάρτηµα σε µορφή πακέτου (package) επιλέξτε τον τύπο του πακέτου από την περιοχή Package Type και πληκτρολογήστε τον αριθµό των εξαρτηµάτων που θα περιέχει. Στην παρακάτω εικόνα το πακέτο περιέχει 6 εξαρτήµατα και είναι οµοιογενές (Homogeneous) όπως δείχνουν τα βέλη. Μετά πατήστε στο ΟΚ Εικόνα 8.2 63

Θα ανοίξει το παράθυρο του part editor και µέσα θα υπάρχει µια άδεια περίµετρος του εξαρτήµατος. Χρησιµοποιήστε τις διαταγές του µενού Place (Line, Rectangle, Ellipse, Arc και Polyline) για να σχεδιάσετε το εξάρτηµα µέσα στην περίµετρο, όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. Εικόνα 8.3 Όταν τελειώσετε µε τη σχεδίαση πρέπει να τοποθετήσετε τα pin (ποδαράκια) του εξαρτήµατος. Γι αυτό χρησιµοποιήστε τη διαταγή Pin του µενού Place. Εικόνα 8.4 Θα ανοίξει ένα νέο παράθυρο διαλόγου όπως αυτό της παρακάτω εικόνας, όπου θα πρέπει να ονοµατίσετε (Name) το pin, να του αποδώσετε ένα αριθµό και να καθορίσετε αν το pin αντιπροσωπεύει ένα σήµα (Scalar) ή ένα δίαυλο (bus) όπως δείχνουν τα βέλη παρακάτω. Εικόνα 8.5 64

Στην περίπτωση που διαλέξετε bus, τότε µπορείτε να συνδέσετε ένα δίαυλο κατευθείαν πάνω στο pin. Ο χρήστης µπορεί να επιλέξει το σχήµα (Shape) και τον τύπο (Type) του pin καθορίζοντας έτσι την εµφάνιση και τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του. Αφού πατήσετε το ΟΚ αρχίζετε να τοποθετείτε τα pin, πατώντας το πλήκτρο του ποντικιού στη θέση που θέλετε. Καθώς τοποθετούνται τα pin το ένα µετά το άλλο, αυξάνεται και ο αύξων αριθµός τους κατά ένα κάθε φορά. Εικόνα 8.6 Όπως µπορείτε να δείτε στην παραπάνω εικόνα το όνοµα του pin 5 πρέπει να αλλάξει (δεν µπορεί και τα δύο pin να είναι είσοδοι). Για να γίνει αυτό διπλοπατήστε στο pin 5 και αλλάξτε το όνοµά του από το παράθυρο Pin Properties που θα εµφανιστεί όπως δείχνει το παρακάτω βέλος της εικόνας. Εικόνα 8.7 Ας δούµε τώρα το επόµενο εξάρτηµα από τα 6 που αποτελούν το εξάρτηµαπακέτο. Από το µενού View πατήστε στη διαταγή Next Part όπως δείχνει η εικόνα παρακάτω. 65

Εικόνα 8.8 Όπως µπορούµε να δούµε τα ονόµατα των pin έχουν ήδη αποδοθεί, µένει µόνο να καθοριστούν και οι αριθµοί τους. ιπλοπατήστε στο ένα pin και στο παράθυρο Pin Properties που θα εµφανιστεί γράψτε το αριθµό του pin, όπως δείχνει το βέλος στην παρακάτω εικόνα. Αλλάξτε το αριθµό και του άλλου pin µε τον ίδιο τρόπο. Εικόνα 8.9 Τώρα που φτιάξαµε δύο από τα έξι εξαρτήµατα ας δούµε το πακέτο συνολικά. Από το µενού View επιλέξτε την διαταγή Package. Εικόνα 8.10 Θα εµφανιστούν τα εξαρτήµατα µε τη µορφή που βλέπετε παρακάτω 66

Εικόνα 8.11 Από εδώ διπλοπατώντας σε οποιοδήποτε από αυτά µπορούµε να το επεξεργαστούµε όπως τα δύο προηγούµενα. Αν το εξάρτηµά σας είναι εντάξει επιλέξτε την διαταγή Part από το µενού View για να γυρίσετε στον part editor. Εικόνα 8.12 Στη συνέχεια επιλέξτε τη διαταγή Save από το µενού File για να αποθηκεύσετε το εξάρτηµα που µόλις φτιάξατε. Εικόνα 8.13 67

68

9. ΕΙ ΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΧΕ ΙΟΥ Μόλις σχεδιάσετε το κύκλωµά σας και τοποθετήσετε τις συνδέσεις, είστε έτοιµοι να αποδώσετε αριθµούς στα προθέµατα των εξαρτηµάτων (π.χ από R? σε R1), να ελέγξετε τα λάθη σχεδίασης, να φτιάξετε τη λίστα συνδέσεων κ.τ.λ. Εικόνα 9.1 Όλες αυτές οι διαδικασίες γίνονται εύκολα µέσω ενός βολικού µενού του design manager. 9.1. Απόδοση αριθµών στα προθέµατα των εξαρτηµάτων Ανοίξτε το σχέδιο και επιλέξτε όλες τις schematic page που το απαρτίζουν. Στη συνέχεια πατήστε στη διαταγή Update Part Reference του µενού Tools όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Εικόνα 9.2 69

Στο καινούριο παράθυρο που θα ανοίξει, επιλέξτε αν θέλετε να ενηµερωθεί όλο το σχέδιο ή µόνο οι επιλεγµένες schematic pages. Ακολούθως στο ίδιο παράθυρο επιλέξτε τον τρόπο που θέλετε να γίνει η ενηµέρωση του σχεδίου και µετά πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 9.3 9.2. Έλεγχος σφαλµάτων σχεδίασης Για να ελέγξετε τα λάθη σχεδίασης (διασταύρωση λάθος αγωγών, ασύνδετοι αγωγοί κ.τ.λ), ανοίξτε το σχέδιο και επιλέξτε τις schematic pages του σχεδίου. Κατόπιν πατήστε στη διαταγή Design Rules Check του µενού Tools όπως δείχνει το βέλος της παρακάτω εικόνας. Εικόνα 9.4 Πατήστε στην καρτέλα ERC Matrix για να καθορίσετε τα κριτήρια ελέγχου. Μπορείτε να αφήσετε τα προεπιλεγµένα κριτήρια ή να τα αλλάξετε πατώντας στα τετραγωνάκια (Write για σωστό, Εrror για λάθος) 70

Εικόνα 9.5 Κατά τον έλεγχο του κυκλώµατος το Capture τοποθετεί σηµάδια (markers) στις schematic pages και δηµιουργεί ένα αρχείο µε την αναφορά του ελέγχου που τοποθετείται στο φάκελο που επιλέγει ο χρήστης. Εικόνα 9.6 Χρησιµοποιήστε τον design manager για να δείτε τα σφάλµατα επιλέγοντας τη διαταγή Browse του µενού Edit και µετά DRC markers όπως φαίνεται στη παρακάτω εικόνα. 71

Εικόνα 9.7 9.3. Λίστα συνδέσεων (Netlist) Όταν θα είστε έτοιµοι να φτιάξετε το τυπωµένο κύκλωµα θα πρέπει πρώτα να φτιάξτε τη λίστα συνδέσεων (Netlist) του κυκλώµατος σας. Η λίστα συνδέσεων είναι ένα ASCII αρχείο που περιέχει τις συνδέσεις ενός σχεδίου µε βάση τα ονόµατα των συνδεοµένων αγωγών, εξαρτηµάτων και pin. Η λίστα συνδέσεων χρησιµοποιείται επίσης για την αναλογική ή ψηφιακή εξοµοίωση όπως επίσης και σε FPGA design systems. netlist Επιλέξτε ένα ή περισσότερα schematics ή όλο το σχέδιο και πατήστε στη διαταγή Create Netlist του µενού Tools όπως φαίνεται παρακάτω. Εικόνα 9.8 Επιλέξτε την κατάλληλη καρτέλα για το είδος της λίστας συνδέσεων που θέλετε να φτιάξετε από το παράθυρο που θα εµφανιστεί όπως φαίνεται παρακάτω (Για την σχεδίαση του τυπωµένου µε το OrCAD Layout επιλέξτε την καρτέλα Layout). Εικόνα 9.9 Στη συνέχεια καθορίστε τις επιλογές και το όνοµα του αρχείου της λίστας και πατήστε το ΟΚ. 72

9.4. ιασταυρωτική Αναφορά (Cross Reference) Για να φτιάξετε µια αναφορά και να ελέγξετε αν κάθε εξάρτηµα του σχεδίου έχει το σωστό πρόθεµα και αριθµό (π.χ TR1) πατήστε στη διαταγή Cross Reference του µενού Tools όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. Εικόνα 9.10 Στο παράθυρο που θα εµφανιστεί επιλέξτε τις παραµέτρους της αναφοράς, την θέση και το όνοµα του αρχείου που την περιέχει. Για να δείτε κατευθείαν την αναφορά, ενεργοποιήστε την επιλογή View Output. Μετά πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 9.11 73

9.5. Κατάλογος Εξαρτηµάτων Για να φτιάξετε ένα κατάλογο µε τα εξαρτήµατα και το αριθµό από κάθε εξάρτηµα που χρειάζεστε πατήστε στη διαταγή Bill of Materials του µενού Tools όπως φαίνεται παρακάτω. Εικόνα 9.12 Μετά καθορίστε τις παραµέτρους του καταλόγου, την θέση και το όνοµα του αρχείου που τον περιέχει, από το παράθυρο που θα εµφανιστεί και πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 9.13 74

10. ΕΚΤΥΠΩΣΗ ΣΧΕ ΙΩΝ Στο OrCAD Capture είναι εύκολο να πάρουµε τα σχέδιά µας στο χαρτί. Το πρόγραµµα χρησιµοποιεί σχεδόν ίδιες εντολές µε τα άλλα προγράµµατα που τρέχουν σε περιβάλλον Windows. 10.1. Προεπισκόπηση εκτύπωσης Ανοίξτε το σχέδιό σας και επιλέξτε τα schematic ή τις schematic pages που θέλετε να δείτε, πως θα εκτυπωθούν, στην οθόνη σας. Μετά επιλέξτε τη διαταγή Print Preview από το µενού File όπως φαίνεται παρακάτω. Εικόνα 10.1 Χρησιµοποιήστε τα κουµπιά Next Page και Prev Page για να περνάτε από τη µία σελίδα στη άλλη. Χρησιµοποιήστε το κουµπί Tow Pages για να βλέπετε δύο σελίδες ταυτόχρονα στην οθόνη σας Με το κουµπί Print εκτυπώνετε και µε το κουµπί Close κλείνετε το παράθυρο προεπισκόπησης 75

10.2. Εκτύπωση Ανοίξτε το σχέδιό σας και επιλέξτε τα schematic ή τις schematic pages που θέλετε να εκτυπώσετε, µετά επιλέξτε τη διαταγή Print του µενού File. Εικόνα 10.2. Με τον ίδιο τρόπο µπορείτε να εκτυπώσετε ένα σύµβολο, ένα εξάρτηµα, ένα πακέτο ή ένα schematic µιας βιβλιοθήκης. Όταν πατήστε τη διαταγή Print το πρόγραµµα θα εµφανίσει το παράθυρο διαλόγου Print όπου µπορείτε να διαλέξτε την κλίµακα εκτύπωσης. Ενεργοποιήστε την επιλογή Scale to paper size για να φέρετε το µέγεθος της εκτύπωσης στις διαστάσεις και τον προσανατολισµό του χαρτιού του εκτυπωτή. Ενώ αν εκτυπώνετε σε plotter ενεργοποιήστε την επιλογή Scale to page size, µετά επιλέξτε το µέγεθος του χαρτιού του plotter όπως δείχνουν τα δύο βέλη της παρακάτω εικόνας. Εικόνα 10.3 Πατήστε στο κουµπί Setup της προηγούµενης εικόνας για να προσπελάσετε τις διαδικασίες παραµετροποίησης του εκτυπωτή ή του plotter που χρησιµοποιείτε. 76

OrCAD Layout 11. ΕΙΣΑΓΩΓΗ & ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ OrCAD LAYOUT FOR WINDOWS Το OrCAD Layout για Windows είναι ένα ισχυρό εργαλείο σχεδίασης τυπωµένων κυκλωµάτων. Έχει όλες τις αυτόµατες λειτουργίες που χρειάζεται ο χρήστης για να ολοκληρώσει γρήγορα και εύκολα την εργασία του. Το παρακάτω διάγραµµα παραθέτει τις διαδικασίες ολοκληρωµένης σχεδίασης ενός κυκλώµατος. Εικόνα 11.1 Ας δούµε όµως το ρόλο που παίζει το OrCAD Layout στην όλη διαδικασία σχεδίασης. Χρησιµοποιώντας το OrCAD Capture ο χρήστης φτιάχνει τη λίστα συνδέσεων συµβατή µε το OrCAD Layout (Layout netlist). Η λίστα συνδέσεων περιέχει τις περισσότερες πληροφορίες που χρειάζεται το Layout για να φτιάξει το τυπωµένο κύκλωµα. Εικόνα 11.2 77

Στην περίπτωση που ο χρήστης αλλάξει την λίστα συνδέσεων το utility AutoECO του Layout αυτόµατα ενηµερώνει το αρχείο του τυπωµένου. Εικόνα 11.3 Το επόµενο βήµα στη σχεδίαση είναι η τοποθέτηση των εξαρτηµάτων όπως αυτά θα είναι πάνω στο τυπωµένο. Τώρα ο χρήστης µπορεί είτε manually είτε αυτόµατα να σχεδιάσει (route ή autoroute) τους αγωγούς του τυπωµένου κυκλώµατος. Στη συνέχεια ο χρήστης µπορεί να εκτυπώσει το τυπωµένο σε printer ή plotter. Επιπλέον µπορεί να φτιάξει αρχεία GERBER, DXF και να εκδώσει µια ποικιλία αναφορών σχετικές µε το τυπωµένο Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να κάνει µια προκαταρκτική επισκόπηση (preview) στα αρχεία GERBER και να τα επεξεργαστεί µε τον Gerber Viewer. Το τελικό στάδιο στη διαδικασία σχεδίασης είναι έλεγχος της αντιστοίχησης των κυκλωµάτων (cross probing) του ηλεκτρονικού σχεδίου µε αυτά του τυπωµένου: Επιλέγοντας αγωγούς και εξαρτήµατα στο ένα σχέδιο, θα πρέπει να φωτίζονται τα αντίστοιχα τµήµατα στο άλλο. Στην παρακάτω εικόνα µπορείτε να δείτε ένα διάγραµµα µε τα παραπάνω βήµατα-λειτουργίες. Εικόνα 11.4 78

Ας ρίξουµε τώρα µια µατιά στο ίδιο το OrCAD Layout. Όταν ξεκινάτε το Layout ανοίγει το παράθυρο σχεδίασης (session frame). Από τα µενού, ο χρήστης µπορεί να ανοίξει µια βιβλιοθήκη, ένα υπάρχον αρχείο τυπωµένου (διαταγή Open) ή να ανοίξει ένα καινούριο (διαταγή New). Επίσης έχει τη δυνατότητα να εισάγει (διαταγή Import) και να εξάγει (διαταγή Export) τυποποιηµένα αρχεία σχεδίων, όπως µπορείτε να δείτε στην παρακάτω εικόνα. Εικόνα 11.5 Ας ανοίξουµε τώρα ένα αρχείο. Από το µενού File πατάµε στη διαταγή Open. Στη συνέχεια επιλέξτε το αρχείο και πατήστε στο κουµπί Open του παραθύρου που έχει ανοίξει, όπως βλέπετε παρακάτω. Εικόνα 11.6 Το τυπωµένο κύκλωµα θα εµφανιστεί στην οθόνη 79

Εικόνα 11.7 Ο χρήστης µπορεί να χρησιµοποιήσει διαταγές από µενού και κουµπιά από γραµµές εργαλείων όπως και στο OrCAD Capture. Εικόνα 11.8 Μια µικρή λεζάντα µε τη λειτουργία του κουµπιού εµφανίζεται όταν ο δείκτης παραµείνει πάνω από αυτό. 80

Εικόνα 11.9 Εάν χρειαστείτε βοήθεια στο Layout επιλέξτε ένα θέµα από το µενού Help ή πατήστε το πλήκτρο F1. Εικόνα 11.10 Η βοήθεια (Help) του Layout έχει την ιδιότητα context - sensitive. Έτσι επιλέγοντας το κουµπί Help σε ένα οποιοδήποτε παράθυρο διαλόγου το πρόγραµµα θα αποκριθεί µε κείµενο βοήθειας σχετικό µε το θέµα. Εικόνα 11.11 81

82

12. ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΝΕΟΥ ΣΧΕ ΙΟΥ Πριν το σχεδιασµό µια καινούριας πλακέτας, πρέπει πρώτα να αρχικοποιηθούν οι παράµετροι που σχετίζονται µε την πλακέτα. Τα βήµατα για αυτή την εργασία είναι τα παρακάτω: Καθορισµός των πηγαίων (resource) και των τελικών (target) αρχείων του σχεδίου της πλακέτας. Επιλογή των µονάδων µέτρησης. Σχεδίαση του περιγράµµατος (outline) της πλακέτας Καθορισµός της στοιβάδας επιπέδων αγωγών (layer stack). Ορισµός του πλέγµατος συστήµατος (system grid). Καθορισµός του τύπου των εξαρτηµάτων που χρησιµοποιούνται στο σχέδιο. Καθορισµός της τεχνολογίας της πλακέτας και της πολυπλοκότητάς της. Καθορισµός αποστάσεων. Ορισµός των padstacks. Ορισµός των via (τρύπες που χρησιµοποιούνται ως αγωγοί). Καθορισµός των χρωµάτων των διαφόρων αντικειµένων της πλακέτας. Από το παράθυρο του OrCAD Layout πατήστε στη διαταγή New του µενού File. Εικόνα 12.1 Στη συνέχεια επιλέξτε την τεχνολογική φόρµα (technology template) για την πλακέτα. 83

Εικόνα 12.2 Η τεχνολογική φόρµα µπορεί να περιέχει οτιδήποτε µπορεί να περιλαµβάνει ένα σχέδιο εκτός από τη λίστα συνδέσεων (netlist). Μπορεί να καθορίζει τα επίπεδα αγωγών (layers) της πλακέτας, προεπιλεγµένα πλέγµατα (grids), αποστάσεις, πλάτη αγωγών και padstacks. Μπορεί ακόµα να περιέχει προδιαγραφές του αρχείου GERBER, κανόνες σχεδίασης, τυποποίηση σχεδίασης, διαστάσεις, προ-τοποθετηµένα εξαρτήµατα κτλ. Μπορούµε να αλλάξουµε τη φόρµα τεχνολογίας που χρησιµοποιούµε οποιαδήποτε στιγµή, στο παράθυρο σχεδίασης, από το µενού File επιλέξτε τη διαταγή Load Template File. Εικόνα 12.3. Στη συνέχεια το πρόγραµµα ζητάει να του καθορίσουµε τη λίστα συνδέσεων (netlist) που περιέχει τις πληροφορίες για τις συνδέσεις και τους τύπους των εξαρτηµάτων του σχεδίου. 84

Εικόνα 12.4 Το επόµενο βήµα είναι να καθορίσουµε το φάκελο και το αρχείο όπου θα αποθηκευτεί το σχέδιο του τυπωµένου. Εικόνα 12.5 Τώρα πρέπει να καθορίσουµε το είδος της µονάδας µέτρησης που θα χρησιµοποιηθεί στο σχέδιο. Από το µενού Options επιλέξτε τη διαταγή Units. Στο παράθυρο Display Units ενεργοποιήστε το σύστηµα µονάδων που θέλετε. Εικόνα 12.6. Στη συνέχεια µπορούµε να επεξεργαστούµε το περίγραµµα (outline) της πλακέτας που ορίστηκε από τη τεχνολογική φόρµα ή να σχεδιάσουµε ένα καινούριο. Για να σχεδιάσετε ένα νέο περίγραµµα πατήστε το κουµπί Obstacle της γραµµής εργαλείων. 85

Εικόνα 12.7 ιπλοπατήστε στη συνέχεια µέσα στο παράθυρο σχεδίασης. Θα ανοίξει το παράθυρο Edit Obstacle. Εικόνα 12.8 Επιλέξτε τις παραµέτρους του περιγράµµατος και πατήστε στο ΟΚ. Σχεδιάστε στη συνέχεια το περίγραµµα (σχήµα) της πλακέτας στο παράθυρο σχεδίασης. Για να ορίσετε τη στοιβάδα των επιπέδων αγωγών (layer stack), πατήστε στο κουµπί Spreadsheet της γραµµής εργαλείων και επιλέξτε τη διαταγή Layers. Θα ανοίξει το φύλλο επεξεργασίας Layers. Εικόνα 12.9 86

ιπλοπατήστε στο όνοµα του layer (επίπεδο αγωγών) που θέλετε να επεξεργαστείτε. Στο παράθυρο Edit Layer που θα εµφανιστεί, ενεργοποιήστε τις επιλογές που θέλετε και µετά πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 12.10 Μπορούµε επίσης να καθορίσουµε τις παραµέτρους για το πλέγµα (grid), για τα via και άλλα αντικείµενα. Από το µενού Options πατήστε στη διαταγή Grid για να ανοίξει το παράθυρο System Grids. Εικόνα 12.11 Καθορίστε τις παραµέτρους του πλέγµατος και µετά πατήστε στο ΟΚ. Κατόπιν πρέπει να καθοριστούν οι αποστάσεις µεταξύ των pad (υποδοχή pin), των αγωγών και των via. Πατήστε στο κουµπί Spreadsheet της γραµµής εργαλείων και επιλέξτε τη διαταγή Strategy και στη συνέχεια τη διαταγή Route Spacing από το υποµενού που θα εµφανιστεί. 87

Εικόνα 12.12 Στο φύλλο επεξεργασίας Route Spacing που θα εµφανιστεί, διπλοπατήστε στο layer που θέλετε και καθορίστε τις αποστάσεις που πρέπει στο παράθυρο Edit Spacing που θα εµφανιστεί. Εικόνα 12.13 Τα padstacks που θα χρησιµοποιηθούν στο σχέδιο είναι καθορισµένα στις βιβλιοθήκες footprint του Layout. Τα παρακάτω βήµατα περιγράφουν τον τρόπο δηµιουργίας ενός νέου padstack. Επιλέξτε το κουµπί Spreadsheet της γραµµής εργαλείων. Από το µενού που θα εµφανιστεί πατήστε στη διαταγή Padstacks. Θα ανοίξει το φύλλο επεξεργασίας Padstacks. 88

Επιλέξτε ένα padstack και µετά πιέστε το πλήκτρο Insert. Έτσι δηµιουργείται ένα αντίγραφο του padstack. ιπλοπατήστε στο padstack για να ανοίξει το παράθυρο Edit Padstack. Γράψτε ένα νέο όνοµα για το padstack στο πλαίσιο κειµένου padstack και στη συνέχεια αλλάξτε τις άλλες ρυθµίσεις κατά βούληση. Πατήστε στο ΟΚ. Στη συνέχεια καθορίζουµε τον τύπο των via. Πατήστε στο κουµπί Spreadsheet της γραµµής εργαλείων και επιλέξτε τη διαταγή Padstacks από το µενού που θα εµφανιστεί. Θα ανοίξει το φύλλο επεξεργασίας Padstacks. Εικόνα 12.14 ιπλοπατήστε στο όνοµα του via που σας ενδιαφέρει και ενεργοποιήστε τις επιλογές από το παράθυρο Edit Padstack που θα εµφανιστεί, µετά πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 12.15 Το τελευταίο βήµα είναι ο καθορισµός των χρωµάτων που θα χρησιµοποιηθούν για την απεικόνιση των διαφόρων αντικειµένων της πλακέτας στην οθόνη. 89

Πατήστε στο κουµπί Color της γραµµής εργαλείων. Από το παράθυρο Color που θα ανοίξει Εικόνα 12.16 ιπλοπατήστε σε ένα χρώµα για να το αλλάξετε επιλέγοντας ένα διαφορετικό από τα διαθέσιµα χρώµατα. Εικόνα 12.17 90

13. ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΩΝ Από τη στιγµή που έχει γίνει το setup της πλακέτας, µπορούµε να αρχίσουµε την τοποθέτηση των εξαρτηµάτων. Τα εξαρτήµατα µπορούν να τοποθετηθούν είτε ένα-ένα, είτε κατά οµάδες - εκµεταλλευόµενοι µια ποικιλία από ισχυρότατες εντολές. Πριν αρχίσετε την τοποθέτηση των εξαρτηµάτων βεβαιωθείτε ότι το σχέδιο έχει ένα περίγραµµα (outline) το οποίο είναι παρόν σε όλα τα layers και ότι όλα τα obstacles (εµπόδια) είναι σταθεροποιηµένα. Εικόνα 13.1 Για να ελέγξετε το περίγραµµα της πλακέτας και τα άλλα obstacles, πατήστε στο κουµπί Spreadsheets της γραµµής εργαλείων και από το µενού που θα εµφανιστεί επιλέξτε τη διαταγή Obstacles. Θα ανοίξει το φύλλο επεξεργασίας (spreadsheet) Obstacles. Εικόνα 13.2 91

13.1. ικτυώσεις Το Layout αποδίδει σε όλες τις δικτυώσεις (nets) ένα "βάρος" (σηµασία). Κρατάει εποµένως τις βαρύνουσας σηµασίας δικτυώσεις και τα εξαρτήµατα τους µαζί. Έτσι κατά την τοποθέτηση των εξαρτηµάτων µπορούµε να τοποθετήσουµε κάποιες δικτυώσεις δίπλα-δίπλα µε το να τους αποδώσουµε το ίδιο "βάρος". 13.2. Προ-τοποθετηµένα αντικείµενα Στη συνέχεια ελέγξτε αν τα Προ-τοποθετηµένα αντικείµενα (pre-placed components) είναι σωστά τοποθετηµένα. Προ-τοποθετηµένα αντικείµενα είναι εξαρτήµατα ή footprints που υπάρχουν στο ηλεκτρονικό σχέδιο ή είναι µέρος της φόρµας τεχνολογίας (technology template). Προ-τοποθετηµένα αντικείµενα µπορεί να είναι connectors, τρύπες στήριξης, memory arrays, κυκλώµατα, εξαρτήµατα που πρέπει να µπουν σε συγκεκριµένες θέσεις κτλ. Σταθεροποιήστε τα εξαρτήµατα που πρέπει για να µην µετακινηθούν κατά την τοποθέτηση άλλων εξαρτηµάτων. Από το µενού Tool πατήστε στη διαταγή Component. Εικόνα 13.3 Στη συνέχεια επιλέξτε τα εξαρτήµατα που θέλετε να σταθεροποιήσετε ("κλειδώσετε"). Πατήστε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού και από το µενού συντόµευσης επιλέξτε τη διαταγή Lock Comps. Εικόνα 13.4 92

13.3. Περιθώρια ύψους (Keep-in, Keep-out) Κατόπιν πρέπει να καθοριστούν τα περιθώρια ύψους για τα εξαρτήµατα της πλακέτας. Keep-in: Περιλαµβάνει όλα τα εξαρτήµατα από ένα ύψος και πάνω. Keep-out: Περιλαµβάνει όλα τα εξαρτήµατα από ένα ύψος και κάτω. Καθορισµός περιοχών keep-in και keep-out: Επιλέξτε το κουµπί Obstacle της γραµµής εργαλείων Πατήστε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού και από το µενού συντόµευσης, επιλέξτε τη διαταγή Insert. Σχεδιάστε ένα ορθογώνιο µε το ποντίκι για να καθορίσετε την περιοχή keep-in ή keep-out. ιπλοπατήστε στο ορθογώνιο. Θα ανοίξει το παράθυρο Edit Obstacle. Από τον πτυσσόµενο κατάλογο Obstacle Type επιλέξτε Comp height keepin ή Comp height keep-out. Στο πλαίσιο Height text, γράψτε το όριο ύψους των εξαρτηµάτων που θέλετε να περιλάβετε ή να απορρίψετε και πατήστε στο ΟΚ. Πατήστε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού και επιλέξτε τη διαταγή Finish. Στο ορθογώνιο µέσα, θα εµφανιστούν το όριο ύψους και οι λέξεις "Comp keepin" ή "Comp keep-out". ηµιουργία οµάδων keep-in και keep-out: Επιλέξτε το κουµπί Obstacle της γραµµής εργαλείων Πατήστε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού και από το µενού συντόµευσης, επιλέξτε τη διαταγή Insert. Σχεδιάστε ένα ορθογώνιο µε το ποντίκι για να καθορίσετε την περιοχή keep-in ή keep-out. ιπλοπατήστε στο ορθογώνιο. Θα ανοίξει το παράθυρο Edit Obstacle. Από τον πτυσσόµενο κατάλογο Obstacle Type επιλέξτε Comp height keepin ή Comp height keep-out. Στο πλαίσιο Group Text, γράψτε τον αριθµό του group των εξαρτηµάτων που θέλετε να περιλάβετε ή να απορρίψετε και πατήστε στο ΟΚ. 93

Πατήστε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού και από το µενού συντόµευσης επιλέξτε τη διαταγή Finish. Στο ορθογώνιο µέσα θα εµφανιστούν ο αριθµός του group εξαρτηµάτων και οι λέξεις "Group αριθµός keep-in" ή "Group αριθµός keep-out" 13.4. Τοποθέτηση εξαρτηµάτων ένα-ένα Για να τοποθετήσετε τα εξαρτήµατα ένα-ένα πατήστε στο κουµπί Component της γραµµής εργαλείων. Κατόπιν πατήστε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού και επιλέξτε τη διαταγή Select Criteria από το µενού συντόµευσης. Εικόνα 13.5. Στο παράθυρο Component Selection Criteria πληκτρολογείστε το όνοµα του εξαρτήµατος που θέλετε να τοποθετήσετε ή χρησιµοποιήστε χαρακτήρες µπαλαντέρ για να διαλέξετε όλα τα αντικείµενα που θέλετε (στην εικόνα παρακάτω έχουν επιλεγεί όλα τα εξαρτήµατα που αρχίζουν µε U). Εικόνα 13.6 Από το µενού Edit, επιλέξτε τη διαταγή Next για να τοποθετήσετε το πρώτο εξάρτηµα. Το εξάρτηµα θα εµφανιστεί "κολληµένο" πάνω στο δείκτη του ποντικιού. Μετακινήστε το ποντίκι και τοποθετήστε το εξάρτηµα πατώντας το δεξί πλήκτρο του ποντικιού. 94

Εικόνα 13.7 Για να τοποθετήσετε το επόµενο εξάρτηµα πατήστε τη διαταγή Select Next του µενού Edit. Εικόνα 13.8. Από το παράθυρο Select Next που θα εµφανιστεί, επιλέξτε το εξάρτηµα που θέλετε να τοποθετήσετε και µετά πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 13.9 95

Όταν τελειώσετε µε την τοποθέτηση των εξαρτηµάτων, µπορείτε να ελέγξετε αν υπάρχουν σφάλµατα. Από το µενού Auto επιλέξτε τη διαταγή Place Design Check. Εικόνα 13.10 Για να δείτε τα στατιστικά αποτελέσµατα της τοποθέτησης, πατήστε το κουµπί Spreadsheets της γραµµής εργαλείων και επιλέξτε τη διαταγή Statistics από το µενού που θα εµφανιστεί όπως φαίνεται στην επόµενη εικόνα. Εικόνα 13.11 96

14. ΟΥΛΕΥΟΝΤΑΣ ΜΕ FOOTPRINTS Όταν δουλεύετε µε τα footprints στο Layout, πρέπει να χρησιµοποιήσετε τον library manager και µε τον footprint editor. Εικόνα 14.1 Ο library manager περιέχει τον κατάλογο µε τις βιβλιοθήκες footprint και όλα τα footprint που περιέχονται σε αυτές. Ενώ ο footprint editor εµφανίζει στην οθόνη το επιλεγµένο footprint. Υπάρχουν δύο τρόποι για να δει κανείς πληροφορίες σχετικές µε footprint στο Layout: Είτε µέσω του library manager είτε µέσω του φύλλου επεξεργασίας (spreadsheet) footprint. Εικόνα 14.2. Συνήθως χρησιµοποιούµε το footprint editor για να φτιάξουµε ή να επεξεργαστούµε ένα footprint και το footprint spreadsheet για να επεξεργαστούµε πολλαπλά pad locations ή padstacks. Για να ανοίξουµε τον library manager και το footprint editor πατάµε το κουµπί library manager της γραµµής εργαλείων. 97

Εικόνα 14.3 Το παράθυρο µέσα στο κόκκινο πλαίσιο στην παρακάτω εικόνα είναι ο library manager. Σε αυτό µπορούµε να δούµε να επιλέξουµε και να επεξεργαστούµε τα περιεχόµενα µιας βιβλιοθήκης footprint. Εικόνα 14.4 Ενώ το δίπλα παράθυρο είναι ο footprint editor µέσα στον οποίο επεξεργαζόµαστε το επιλεγµένο footprint. Για να ανοίξετε µια βιβλιοθήκη footprint πατήστε στο κουµπί Add του library manager και µετά επιλέξτε τη βιβλιοθήκη θέλετε και πατήστε στο κουµπί Open. Εικόνα 14.5. 98

Τώρα επιλέξτε την βιβλιοθήκη από τον κατάλογο βιβλιοθηκών και µετά επιλέξτε το footprint που θέλετε από τον κατάλογο footprint. Το επιλεγµένο footprint θα εµφανιστεί στον footprint editor. Εικόνα 14.6 Εάν θελήσετε να επεξεργαστείτε ένα pad σε ένα footprint, διπλοπατήστε στο συγκεκριµένο pad. Θα ανοίξει το παράθυρο Edit Pad. Εικόνα 14.7 Όταν τελειώσετε µε τις αλλαγές, πατήστε στο κουµπί Save για να αποθηκεύσετε το footprint. 99

Εικόνα 14.8 Για να φτιάξετε ένα καινούριο footprint, επιλέξτε µια βιβλιοθήκη και πατήστε στο κουµπί Create New Footprint. Στη συνέχεια πληκτρολογήστε το όνοµα του footprint και ορίστε το σύστηµα µονάδων µέτρησης, όπως δείχνουν τα βέλη της παρακάτω εικόνας. Εικόνα 14.9 Τα στάνταρτ footprint placeholders και τα προεπιλεγµένα pad είναι ήδη τοποθετηµένα. Τώρα µπορούµε να σχεδιάσουµε το νέο footprint. Όταν τελειώσουµε, πατάµε το κουµπί Save. 100

Εικόνα 14.10 Για να αλλάξουµε το footprint που έχει αποδοθεί σε ένα εξάρτηµα της πλακέτας, επιλέξτε το εξάρτηµα και πατήστε το µε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού. Από το µενού συντόµευσης επιλέγουµε τη διαταγή Modify. Εικόνα 14.11 Στο παράθυρο Edit Component πατάµε το κουµπί Footprint. Εικόνα 14.12 101

Και επιλέγουµε το επιθυµητό footprint στο παράθυρο Browse Footprints όπως φαίνεται στην επόµενη εικόνα. Εικόνα 14.13 Το εξάρτηµα που επιλέξαµε έχει τώρα το νέο footprint. Εικόνα 14.14 102

15. THERMAL RELIΕF (ΨΥΚΤΡΕΣ) & ZONES Τα Thermal relief χρησιµοποιούνται ως επαφές σε plane layers ή σε περιοχές χαλκού (copper zones) που µπορούν να συνδεθούν σε ισχύ ή γείωση σε multilayer πλακέτες. Εικόνα 15.1 Για να ορίσουµε τις διαστάσεις για τα thermal relief, επιλέξτε τη διαταγή Thermal Reliefs από το µενού Options. Εικόνα 15.2. Θα εµφανιστεί το παράθυρο Thermal Reliefs 103

Εικόνα 15.3 Για να εκχωρήσετε µεγάλα (large) thermal relief, πατήστε στο κουµπί Spreadsheets της γραµµής εργαλείων και επιλέξτε τη διαταγή Padstacks, όπως βλέπετε παρακάτω. Θα εµφανιστεί το παράθυρο Padstacks. Εικόνα 15.4 ιπλοπατήστε στο όνοµα του Padstack (πχ GND, POWER κτλ) στο οποίο θέλετε να αποδώσετε µεγάλο thermal relief και µετά ενεργοποιήστε την επιλογή Large Thermal Relief στο παράθυρο Edit Padstack Layer που θα εµφανιστεί. 104

Εικόνα 15.5 Μπορείτε να προεπισκοπήσετε τα thermal relief για να ελέγξετε τις συνδέσεις τους. Πατήστε το πλήκτρο Backspace για να µαυρίσετε το παράθυρο σχεδίασης του Layout. Εικόνα 15.6 Στη συνέχεια πατήστε τον αριθµό του layer που σας ενδιαφέρει να δείτε. Για παράδειγµα πατήστε το 3, εάν αυτός είναι ο αριθµός για το GND layer (γείωση). Τώρα µπορείτε να δείτε τα thermal relief για το GND layer. 105

Εικόνα 15.7 Πατήστε το πλήκτρο HOME για να επαναφέρετε την οθόνη στην αρχική κατάσταση. 15.1. Περιοχές Χαλκού Οι περιοχές χαλκού (copper zones) χρησιµοποιούνται για την απόθεση χαλκού σε οροθετηµένες περιοχές. Μπορούν, να τοποθετηθούν σε οποιοδήποτε layer, να συνδεθούν σε οποιαδήποτε δικτύωση (net) µπορεί να είναι συµπαγείς ή δικτυωτές. Εικόνα 15.8 Υπάρχουν τρεις κατηγορίες περιοχών χαλκού. Copper Zone Ο χρήστης µπορεί να χρησιµοποιήσει copper zones για να σχεδιάσει δικά του σχήµατα pad (υποδοχές pin). Οι κανόνες µόνωσης δεν ισχύουν για copper zones. 106

Copper Pour Zone Η κατηγορία αυτή δεν συνδέεται µε τα pin και τους αγωγούς αλλά συνδέεται µόνο µε pin που έχουν Thermal Relief. Αnti-copper Zone Μπορούµε να χρησιµοποιήσουµε αυτή την κατηγορία για να δηµιουργήσουµε περιοχές χωρίς χαλκό µέσα σε περιοχές χαλκού. Πριν δηµιουργήσουµε µια περιοχή χαλκού πρέπει να ορίσουµε ένα σηµείο αρχής (seed point). Το σηµείο αρχής είναι το σηµείο από οπού "ξεχύνεται" η περιοχή χαλκού. Γι αυτό επιλέξτε τη διαταγή Pin από το µενού Tool και µετά επιλέξτε ένα pin για σηµείο αρχής. Εικόνα 15.9 Πατήστε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού και από το µενού συντόµευσης επιλέξτε τη διαταγή Toggle Copper Pour Seed. Έτσι ορίζεται το σηµείο αρχής (seed point) από όπου θα "ξεχυθεί" η περιοχή χαλκού. Εικόνα 15.10 Τώρα ας δηµιουργήσουµε µια Copper Pour Zone. Πατήστε το κουµπί Obstacle της γραµµής εργαλείων. Στη συνέχεια πατήστε το δεξί πλήκτρο του ποντικού µέσα στο σχέδιο και από το µενού συντόµευσης επιλέξτε τη διαταγή Insert. 107

Εικόνα 15.11 Πατήστε το πλήκτρο του ποντικιού στο σηµείο όπου θέλετε να αρχίσει η copper pout zone και µε κρατηµένο το πλήκτρο σύρετε το ποντίκι διαγώνια για να ορίσετε την περιοχή. Εικόνα 15.12 Επιλέξτε την περιοχή πατώντας στην περίµετρό της. Μετά κρατώντας πατηµένο το πλήκτρο SHIFT πατήστε µια φορά το πλήκτρο του ποντικιού. Από το µενού συντόµευσης που θα εµφανιστεί επιλέξτε τη διαταγή Modify. Εικόνα 15.13 108

Στο νέο παράθυρο Edit Obstacle επιλέξτε Copper pour από τον πτυσσόµενο κατάλογο Obstacle Type και µετά ορίστε τη δικτύωση στην οποία θα συνδεθεί, στο παράδειγµά µας είναι η GND (γείωση). Εικόνα 15.14 Αν θέλετε η περιοχή χαλκού να είναι δικτυωτή πατήστε στο κουµπί Hatch pattern και µετά ορίστε τις παραµέτρους από το παράθυρο Hatch pattern που θα εµφανιστεί. Εικόνα 15.15 Πατήστε στο κουµπί Refresh Copper pour της γραµµής εργαλείων για να καθαρίσετε την περιοχή χαλκού µετά από κάποια επεξεργασία του σχεδίου. 109

Εικόνα 15.16 110

16. ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ FANOUT Η λειτουργία Fanout είναι µια µέθοδος για την δροµολόγηση (σύνδεση) των surface mount pads (υποδοχή pin) πάνω στη πλακέτα Η Fanout δροµολογεί τις surface mount pads σε via έτσι ώστε να µπορούν να συνδεθούν µε άλλα layers. Εικόνα 16.1 Για υποδοχές pin ισχύος ή γείωσης, τα fanout via είναι συνδεδεµένα στις δικτυώσεις ισχύος ή γείωσης µέσω thermal relief (ψήκτρες). Εικόνα 16.2 111

Η λειτουργία Fanout εφαρµόζεται στις παρακάτω περιπτώσεις. Σε multiple-layer πλακέτες που περιλαµβάνουν δικτυώσεις ισχύος και γειώσεως. Σε πλακέτες µε µεγάλη πυκνότητα αντικειµένων, στις οποίες δεν επιτρέπεται η δροµολόγηση (routing) σε surface layers. Σε πλακέτες οι οποίες περιέχουν εξαρτήµατα µε µικρό βήµα pin (fine-pitch) στα οποία δεν µπορεί να γίνει surface routing. Πλακέτες στις οποίες πρέπει να ελαχιστοποιηθούν οι εκτεθειµένοι αγωγοί. Το fanout για τις δικτυώσεις της ισχύος και της γείωσης πρέπει να γίνουν πριν δροµολογηθούν άλλοι αγωγοί. Για να γίνει αυτό πρέπει οι δικτυώσεις της ισχύος και της γείωσης να χαρακτηριστούν σαν plane layers (απλοί layers). Πρώτα πρέπει να απενεργοποιηθούν όλες οι δικτυώσεις εκτός από την ισχύ και τη γείωση. Πατήστε στο κουµπί Spreadsheets της γραµµής εργαλείων και επιλέξτε τη διαταγή Nets από το µενού που θα εµφανιστεί. Στη συνέχεια αλλάξτε τις τιµές στην στήλη Routing Enabled για όλες τις δικτυώσεις σε Νο, εκτός από την VCC (ισχύ) και GND (γείωση), που θα µείνουν Yes. Εικόνα 16.3 Τώρα µπορούµε να τρέξουµε τη λειτουργία Fanout. Για να κάνετε fanout σε όλη τη πλακέτα επιλέξτε τη διαταγή Fanout Board από το µενού Auto. 112

Εικόνα 16.4 Στο παράθυρο Fanout SMD Pads που θα εµφανιστεί µπορείτε να ενεργοποιήσετε την επιλογή Start batch route when done για να τρέξει αυτόµατα ο autorouter (αυτόµατη δροµολόγηση αγωγών), όταν το fanout ολοκληρωθεί. Εικόνα 16.5 Όταν τελειώσει το fanout επιλέξτε τη διαταγή Board Design Check από το µενού Auto. Εικόνα 16.6 113

Στο παράθυρο Design Rules ενεργοποιήστε την επιλογή SMD Fanouts και µετά πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 16.7 Στην περίπτωση που βρεθούν λάθη στη δροµολόγηση, δροµολογήστε ξανά τους προβληµατικούς αγωγούς µε το χέρι. Μετά ξανατρέξτε τη διαταγή Board Design Check για να βεβαιωθείτε ότι έχουν διορθωθεί όλα τα λάθη. Εικόνα 16.8 Στην περίπτωση που θέλετε εκτελέσετε την fanout µόνο για ένα µέρος της πλακέτας, φέρτε µε zoom όλη την περιοχή στην οθόνη και µετά επιλέξτε τη διαταγή Fanout Window από το µενού Auto. 114

Εικόνα 16.9 Στο παράθυρο Fanout SMD Pads ενεργοποιήστε τις επιλογές που θέλετε και µετά πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 16.10 115

116

17. MANUAL ROUTING ( ΡΟΜΟΛΟΓΙΣΗ ΜΕ ΤΟ ΧΕΡΙ) Τώρα που έχουν τοποθετηθεί όλα τα εξαρτήµατα µε επιτυχία πάνω στη πλακέτα µπορούµε να δροµολογήσουµε (χαράξουµε) τους αγωγούς και να κάνουµε τις συνδέσεις µεταξύ των εξαρτηµάτων. Πριν αρχίσουµε όµως τη δροµολόγηση πρέπει να θέσουµε τις ιδιότητες της δικτύωσης (net attributes), να ενεργοποιήσουµε τα δροµολογούµενα επίπεδα αγωγών (routing layers) και να καθορίσουµε τις παραµέτρους δροµολόγησης. Πατήστε µε το ποντίκι το κουµπί Spreadsheets της γραµµής εργαλείων και επιλέξτε από τη διαταγή Nets ( ικτύωση) από το µενού που θα εµφανιστεί. Θα ανοίξει το παράθυρο Nets. Εικόνα 17.1 ιπλοπατήστε στη δικτύωση (net) που θέλετε να επεξεργαστείτε. Θα εµφανιστεί το παράθυρο Edit net. Επιλέξτε - ρυθµίστε τις επιλογές που θέλετε και πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 17.2 117

Τώρα µπορούµε να ενεργοποιήσουµε τα routing layers (δροµολογούµενα επίπεδο αγωγών). Στο παράθυρο Nets επιλέξτε τις δικτυώσεις που πρέπει να επεξεργαστείτε και πατήστε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού. Από το µενού συντόµευσης που θα εµφανιστεί επιλέξτε τη διαταγή Modify. Εικόνα 17.3 Στο παράθυρο Edit Net πατήστε στο κουµπί Net layers και ενεργοποιήστε κατάλληλα τις επιλογές TOP και BOTTOM στο παράθυρο που εµφανίζεται και µετά πατήστε στο ΟΚ όπως φαίνεται παρακάτω. Εικόνα 17.4 118

17.1. ροµολόγηση της ισχύος και της γείωσης Πρώτα δροµολογούµε τα απλά επίπεδα αγωγών (plane layers), την ισχύ και την γείωση. Παρακάτω παρατείθονται τα βήµατα για αυτή την εργασία. Επιλέξτε το κουµπί Spreadsheets της γραµµής εργαλείων και µετά επιλέξτε την διαταγή Nets από το µενού που εµφανίζεται. Θα ανοίξει το παράθυρο Nets. ιπλοπατήστε στην επικεφαλίδα της στήλης Routing Enabled. Θα ανοίξει το παράθυρο Edit Net. Απενεργοποιήστε την επιλογή Routing Enabled και µετά πατήστε στο κουµπί ΟΚ. Τώρα η στήλη Routing Enabled έχει αλλάξει σε Νο για όλες τις δικτυώσεις. Πατήστε το πλήκτρο ΤΑΒ για να εµφανιστεί το παράθυρο Net Selection Criteria. Πληκτρολογήστε τη λέξη VCC στο πλαίσιο κειµένου Net Name και µετά πατήστε στο ΟΚ. Τώρα η δικτύωση VCC είναι φωτισµένη (highlighted). Πατήστε µε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού στη VCC και επιλέξτε τη διαταγή Modify από το µενού συντόµευσης. Θα ανοίξει το παράθυρο Edit Net. Ενεργοποιήστε την επιλογή Routing Enabled. Μετά πατήστε στο κουµπί Net layers. Θα εµφανιστεί το παράθυρο Layers Enables for Routing. Ενεργοποιήστε την επιλογή POWER και µετά πατήστε στο ΟΚ και στα δύο παράθυρα διαλόγου. Τώρα η επιλογή Routing Enabled στο παράθυρο Nets για την VCC είναι Yes. Επαναλάβετε τα 4 προηγούµενα βήµατα και για τη δικτύωση GND (γείωση). Μετά κλείστε το παράθυρο Nets. Τα through-hole pads της ισχύος και της γείωσης δροµολογούνται στους κατάλληλους plane layers και τους αποδίδονται οι ψήκτρες (thermal reliefs) αυτόµατα. Στην περίπτωση που χρειαστείτε να δροµολογήσετε κάποια top layer surfacemount pads (βάσεις ολοκληρωµένων) σε ένα plane layer, πατήστε το κουµπί Gridded Manual Route without shove της γραµµής εργαλείων και το layer TOP όπως δείχνουν τα βέλη της παρακάτω εικόνας. 119

Εικόνα 17.5 ροµολογήστε τον αγωγό µέχρι το σηµείο που θέλετε να εισάγετε ένα via. Στη συνέχεια πατήστε το πλήκτρο του ποντικιού ή το SpaceBar για να εισάγετε µια γωνία. Εικόνα 17.6 Τώρα πατήστε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού και από το µενού συντόµευσης πατήστε στη διαταγή Insert Via για να τοποθετήσετε το via στο κατάλληλο plane layer (ισχύς ή γείωση). 120

Εικόνα 17.7 17.2. ροµολόγηση των άλλων αγωγών Τώρα που τελείωσε η ροµολόγηση της ισχύος και της γείωσης πρέπει να απενεργοποιηθούν αυτές οι δικτυώσεις. Πατήστε στο κουµπί Spreadsheets της γραµµής εργαλείων και επιλέξτε τη διαταγή Nets από το µενού, όπως βλέπετε παρακάτω. Εικόνα 17.8 Πατήστε µια φορά στην επικεφαλίδα της στήλης Routing Enabled για να την επιλέξετε. Μετά πατήστε µε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού και επιλέξτε τη διαταγή Enable<->Disable από το µενού συντόµευσης. Εικόνα 17.9 121

Η επιλογή Routing Enabled για τις δικτυώσεις VCC και GND αλλάζει σε Νο, ενώ για τις άλλες δικτυώσεις αλλάζει σε Yes. Εικόνα 17.10 Ας δροµολογήσουµε τώρα ένα αγωγό. Πατήστε στο κουµπί Gridded Manual Route with shove της γραµµής εργαλείων όπως φαίνεται παρακάτω. Μετά επιλέξτε ένα pad (υποδοχή pin) και χαράξτε το πρώτο τµήµα. Εικόνα 17.11 Το πρόγραµµα γνωρίζει ότι πρέπει να αλλάξτε layer έτσι σας προτείνει να εισάγετε ένα via καθώς δροµολογείτε τον αγωγό. Το DRC (Design Rule Check) είναι πάντα ενεργό. 122

Εικόνα 17.12 Πατήστε το πλήκτρο του ποντικιού για να τοποθετήσετε το via και µετά πατήστε τον αριθµό του εναλλακτικού layer για να συνεχίσετε την δροµολόγηση όπως δείχνουν τα τρία βέλη της παρακάτω εικόνας. Εικόνα 17.13 Όταν ο αγωγός πλησιάσει στο άλλο άκρο της σύνδεσης πηδάει αυτόµατα στο κέντρο του pad. ιπλοπατήστε το πλήκτρο του ποντικιού για να τελειώστε τη σύνδεση. Εικόνα 17.14 123

17.3. Ακύρωση δροµολόγησης Υπάρχουν τρεις εντολές (τρόποι) για να ακυρώσετε τη δροµολόγηση ενός αγωγού. Και οι τρεις είναι διαθέσιµές µέσω του µενού συντόµευσης (δεξί κλικ) Ripup Segment Αφαιρεί το τµήµα που τοποθετήθηκε τελευταίο. Όταν επιλέγετε ένα ολόκληρο αγωγό, αφαιρεί το τµήµα στο οποίο βρίσκετε το δείκτης του ποντικιού. Ripup Conn Αφαιρεί όλο τον αγωγό µιας σύνδεσης Ripup Net Αφαιρεί όλους τους αγωγούς µιας δικτύωσης. 17.4. Αλλαγή πλάτους Εάν θέλετε να αλλάξετε το πλάτος ενός αγωγού, επιλέξτε τον αγωγό και επιλέξτε τη διαταγή Change Width από το µενού συντόµευσης (δεξί κλικ). Εικόνα 17.15 Πληκτρολογήστε το νέο πλάτος και µετά πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 17.16 124

17.5. "Κλείδωµα" αγωγών Μπορούµε να "κλειδώσουµε" για να σταθεροποιήσουµε στη θέση τους αγωγούς των οποίων η δροµολόγηση έχει ολοκληρωθεί. Επιλέξτε τον αγωγό και µετά τη διαταγή Lock Track από το µενού συντόµευσης. Για να "ξεκλειδώσουµε" πάλι τον αγωγό επιλέξτε τη διαταγή Unlock Track. Εικόνα 17.16 17.6. Στατιστικές Όταν τελειώσουµε µε τη δροµολόγηση µπορούµε να δούµε κάποια στατιστικά αποτελέσµατα. Πατήστε το κουµπί Spreadsheets της γραµµής εργαλείων και µετά επιλέξτε τη διαταγή Statistics. Εικόνα 17.17 125

126

18. AUTOROUTING (ΑΥΤΟΜΑΤΗ ΡΟΜΟΛΟΓΙΣΗ ΑΓΩΓΩΝ) Το OrCAD Layout χρησιµοποιεί τις τεχνικές κυκλικής σάρωσης, εκτόπισης και την interactive τεχνική για να πετύχει τη µέγιστη δυνατή ικανότητα δροµολόγησης. Με την τεχνική της κυκλικής σάρωσης το Layout αρχίζει την δροµολόγηση από το κεντρικό τµήµα της πλακέτας και όταν τελειώσει συνεχίζει µε τα άλλα τµήµατα αριστερόστροφα. Εικόνα 18.1 Με την τεχνική της εκτόπισης το Layout βρίσκει τον ιδανικό χώρο για να δροµολογήσει ένα αγωγό και στη συνέχεια ελέγχει αν µπορεί να εκτοπίσει άλλους αγωγούς ή vias για να περάσει ο αγωγός. Εικόνα 18.2 127

Με την interactive τεχνική ο χρήστης µπορεί µε το χέρι, όποτε αυτό χρειάζεται, να δροµολογήσει ένα αγωγό και στη συνέχεια να συνεχίσει µε την αυτόµατη δροµολόγηση. Παρακάτω φαίνονται τα βήµατα της διαδικασίας του autorouting. Ορισµός των ιδιοτήτων της δικτύωσης των αγωγών (net attributes). Έλεγχος της περιµέτρου της πλακέτας, των προδιαγραφών των via και έλεγχος του πλέγµατος δροµολόγησης (routing grid). ροµολόγηση των δικτυώσεων της ισχύος και της γείωσης. ροµολόγηση των σηµαντικότερων δικτυώσεων µε το χέρι. Επιλογή στρατηγικής δροµολόγησης. Εκτέλεση της δροµολόγησης Βελτιστοποίηση του αποτελέσµατος µε τη χρήση των διαταγών δροµολόγησης. Αφού δροµολογήσετε τους σηµαντικότερους αγωγούς µπορείτε να επιλέξετε µια στρατηγική δροµολόγησης. Η στρατηγική δροµολόγησης προσδιορίζει ποιοι προεπιλεγµένοι layers θα χρησιµοποιηθούν, πότε θα χρησιµοποιηθούν vias, ποια θα είναι η κατεύθυνση των αγωγών και το χρώµα τους και το µέγεθος του τµήµατος της κυκλικής σάρωσης. Οι στρατηγικές δροµολόγησης του Layout έχουν βελτιστοποιηθεί για την δροµολόγηση πλακετών SMT (surface-mount) και των συµβατικών πλακετών µε τρύπες µε 2 έως 8 επίπεδα αγωγών (layers). Από το µενού File επιλέξτε τη διαταγή Load Strategy. Εικόνα 18.3 128

Μετά επιλέξτε την διαταγή Batch Route από το µενού Auto για να αρχίσει η αυτόµατη δροµολόγηση. Το Layout εκτελεί µέχρι και 6 κυκλικές σαρώσεις Εικόνα 18.4 Στην περίπτωση που χρειαστείτε να επαναδροµολογήσετε κάποιους αγωγούς µε το χέρι, επιλέξτε τη διαταγή Shove Route από το µενού Tool. Το πρόγραµµα θα παραµερίζει τους άλλους αγωγούς καθώς θα δροµολογείτε τον αγωγό. Εικόνα 18.5 129

130

19. ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ Σε αυτή την ενότητα θα δούµε κάποια προβλήµατα που ίσως συναντήσουµε κατά τη διάρκεια σχεδίασης µιας πλακέτας και θα προτείνουµε κάποιες λύσεις για αυτά. 19.1. Προβλήµατα κατά την εκτέλεση του AutoECO Πρόβληµα 1 Οι τρύπες στήριξης της πλακέτας εξαφανίζονται από την πλακέτα όταν τρέξει το AutoECO. Λύση Χαρακτηρίστε τις τρύπες στήριξης σαν µη-ηλεκτρικά αντικείµενα (nonelectrical) ώστε το AutoECO να µην τις εξαφανίζει. Πατήστε στο κουµπί Spreadsheets της γραµµής εργαλείων και επιλέξτε τη διαταγή Components όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. Εικόνα 19.1 Επιλέξτε από το φύλλο επεξεργασίας τις τρύπες στίριξης της πλακέτας και πατήστε µε το δεξί πλήκτρο για να εµφανιστεί το µενού συντόµευσης. Από το µενού συντόµευσης επιλέξτε τη διαταγή Modify όπως φαίνεται παρακάτω. Εικόνα 19.2 131

Στο παράθυρο Edit Component που θα εµφανιστεί ενεργοποιήστε την επιλογή Non Electric όπως δείχνει το βέλος της εικόνας παρακάτω και πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 19.3 Τώρα το AutoECO δεν θα εξαφανίζει τις τρύπες στήριξης. Πρόβληµα 2 Τα footprint που χρειάζονται για την πλακέτα δεν έχουν το ίδιο όνοµα για τα pin µε αυτά του ηλεκτρονικού σχεδίου µε αποτέλεσµα να απουσιάζουν τα footprint από την πλακέτα. Λύση Τα ονόµατα των pin στο ηλεκτρονικό σχέδιο πρέπει να είναι τα ίδια µε αυτά που έχουν τα footprint. Για να συµβεί αυτό είτε αλλάξτε το όνοµα του pin στο ηλεκτρονικό σχέδιο είτε αλλάξτε το όνοµα του pin του footprint για να ταιριάζει µε αυτό του ηλεκτρονικού σχεδίου. Εικόνα 19.4 132

19.2. Άλλα Σφάλµατα Τα λάθη που εµφανίζονται κατά τη σχεδίαση της πλακέτας αναφέρονται µαζί µε τα άλλα συµβάντα στο ηµερολόγιο σχεδίασης (session.log). Οι πληροφορίες που περιέχει είναι πολύ χρήσιµες όταν απευθύνεστε στο προσωπικό τεχνικής υποστήριξης του OrCAD για την επίλυση τεχνικών προβληµάτων. Εικόνα 19.5 Για να ανοίξετε το ηµερολόγιο σχεδίασης πατήστε στη διαταγή Text Editor του µενού File και πατήστε στο Νο όταν το πρόγραµµα σας ρωτήσει αν θέλετε να φτιάξετε ένα νέο κείµενο. Εικόνα 19.6 Από το πλαίσιο File Types επιλέξτε τον τύπο LOG files (*.log), επιλέξτε το αρχείο που περιέχει το ηµερολόγιο layout.log και µετά πατήστε το κουµπί Open. 133

19.3. Σφάλµατα τοποθέτησης εξαρτηµάτων Όταν εκτελέσετε τη διαταγή Place Design Check, πριν δροµολογήσετε τους αγωγούς της πλακέτας, ίσως εντοπιστούν σφάλµατα στην τοποθέτηση των εξαρτηµάτων. Η διαταγή Place Design Check ψάχνει για σφάλµατα απόστασης εξαρτηµάτων µεταξύ τους, ορίου ύψους των εξαρτηµάτων, παραβίασης των εξωτερικών ορίων της πλακέτας και σφάλµατα παραβίασης κανόνων πλέγµατος (grid restriction violations). Για να εκτελέσετε τη διαταγή Place Design Check, επιλέξτε την από το µενού Auto όπως φαίνεται παρακάτω. Εικόνα 19.7 Τα σφάλµατα σηµειώνονται µε ένα κύκλο και µπορείτε να τα εξετάσετε επιλέγοντας τη διαταγή Error από το µενού Tool. Εικόνα 19.8 134

Μετά επιλέγουµε τη διαταγή Init Query από το ίδιο µενού. Θα εµφανιστεί το παράθυρο Query. Εικόνα 19.9 Επιλέγοµε ένα σφάλµα στην πλακέτα. Το είδος του σφάλµατος και η θέση του στην πλακέτα εµφανίζονται στο παράθυρο Query µαζί µε άλλες πληροφορίες. Εικόνα 19.10 Αντίστροφα επιλέγοντας µια θέση σφάλµατος στο παράθυρο Query, το πρόγραµµα σηµαδεύει τη θέση του σφάλµατος στην πλακέτα. Εικόνα 19.11 Τώρα µπορούµε να διορθώσουµε τα σφάλµατα και να ξανατρέξουµε τη διαταγή Place Design Check. 135

136

20. ΑΠΟΤΕΛΕΙΩΝΟΝΤΑΣ ΕΝΑ ΣΧΕ ΙΟ Τώρα που έχουν δροµολογηθεί όλοι οι αγωγοί της πλακέτας και έχουν διορθωθεί όλα τα σφάλµατα, µπορούµε να ρίξουµε τις τελευταίες πινελιές για να αποτελειώσουµε το τυπωµένο. 20.1. Αλλαγή προθέµατος εξαρτηµάτων Με τη χρήση της διαταγής Rename Components µπορούµε να αλλάξουµε αυτόµατα τα προθέµατα όλων των εξαρτηµάτων της πλακέτας αρχίζοντας από όποιο εξάρτηµα της πλακέτας θέλουµε. Από το µενού Options επιλέγουµε τη διαταγή Manual Place/Rename Rules. Στο νέο παράθυρο που εµφανίζεται πατάµε το κουµπί Rename directions όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. Εικόνα 20.1 Στη συνέχεια επιλέγουµε τη θέση της πλακέτας από όπου θα αρχίσει η αλλαγή και πατάµε ΟΚ Εικόνα 20.2 Μετά από το µενού Auto επιλέγουµε τη διαταγή Rename Components. Το πρόγραµµα θα αλλάξει αυτόµατα τα προθέµατα των εξαρτηµάτων. 137

20.2. ιαστασιολόγηση της πλακέτας Το επόµενο πράγµα που µένει να γίνει είναι η διαστασιολόγιση της πλακέτας. Μπορούµε να διαστασιολογίσουµε ολόκληρη την πλακέτα ή µόνο ένα µέρος της. Από το µενού Tool επιλέγουµε τη διαταγή Auto Dimension. Στη συνέχεια µε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού εµφανίζουµε το µενού συντόµευσης και επιλέγουµε τη διαταγή Modify. Εικόνα 20.3 Από το παράθυρο Autodimension Options που θα εµφανιστεί επιλέγουµε το είδος των διαστάσεων, σχετικές ή απόλυτες (Relative ή Absolute) όπως δείχνει το βέλος της παρακάτω εικόνας. Εικόνα 20.4 Οι σχετικές (relative) διαστάσεις έχουν ως σηµείο αναφοράς (0,0) τα αρχικό σηµείο ενός αντικειµένου. Ενώ οι απόλυτες (absolute) διαστάσεις έχουν ως σηµείο αναφοράς (0,0) το σηµείο αφετηρίας (datum) της πλακέτας όπως δείχνει τη παρακάτω εικόνα. 138

Εικόνα 20.5 Στη συνέχεια επιλέγουµε το κατάλληλο layer για τις διαστάσεις και πατάµε το πλήκτρο του ποντικιού στο σηµείο που αρχίζει µια διάσταση και την τοποθετούµε µετακινώντας το ποντίκι και ξαναπατώντας το πλήκτρο του ποντικιού στο τέλος. Εικόνα 20.6 139

140

21. POST PROCESSING (ΜΕΤΑ-ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ) Στο Layout σχεδόν όλες οι µετα-επεξεργασίες (post processing) γίνονται µέσα από τα φύλλα µετα-επεξεργασίας (Post Process spreadsheets). Εικόνα 21.1. Για να εµφανίσουµε το φύλλο µετα-επεξεργασίας πατάµε το κουµπί Post Processing της γραµµής εργαλείων και επιλέγουµε τη διαταγή Setup Batch. Εικόνα 21.2 Ας προεπισκοπήσουµε τα επίπεδα αγωγών (layers) µιας πλακέτας. Από το µενού Window επιλέγουµε τη διαταγή Tile έτσι ώστε να µπορούµε να βλέπουµε και το φύλλο µετα-επεξεργασίας και το παράθυρο σχεδίασης. Εικόνα 21.3 141

Από τη στήλη Plot Output File Name, επιλέξτε το layer που θέλουµε να δούµε. Στη συνέχεια πατάµε µε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού και από το µενού συντόµευσης επιλέγουµε τη διαταγή Preview. Εικόνα 21.4 Η προεπισκόπηση του επιλεγµένου layer θα εµφανιστεί στο παράθυρο σχεδίασης. Εικόνα 21.5 ΣΗΜΕΙΩΣΗ (γράφοντος): µε επιλεγµένο το παράθυρο σχεδίασης όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα µπορούµε να εκτυπώσουµε το layer επιλέγοντας τη διαταγή Print από το µενού File. Στο παράθυρο Print View που θα εµφανιστεί επιλέγουµε την κλίµακα εκτύπωσης (1/1, 2/1, 5/1 κ.τ.λ.). 142

Εικόνα 21.6 Για να επιστρέψουµε στην προηγούµενη κατάσταση επιλέγουµε τη διαταγή Restore από το µενού συντόµευσης. Εικόνα 21.7 Εκτός από τα αρχεία Gerber και Extended Gerber, το Layout µπορεί να εξάγει και αρχεία DXF για το AutoCAD και HPGL για εκτυπωτές και plotter. Εικόνα 21.8 143

Καθορίζουµε τις ρυθµίσεις του αρχείου εξόδου για το layer επιλέγοντας τη διαταγή Modify από το µενού συντόµευσης όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. Εικόνα 21.9 Στη συνέχεια ενεργοποιούµε τις επιλογές που θέλουµε από το παράθυρο που εµφανίζεται. Εικόνα 21.10 Αφού έχουµε ορίσει πως και τι θα εξάγουµε, πατάµε στο κουµπί Post Process της γραµµής εργαλείων και επιλέγουµε τη διαταγή Run Batch από το µενού που εµφανίζεται. Εικόνα 21.11 144

Για την παραγωγή Drill Tape (διάτρητης ταινίας) επιλέγουµε τη διαταγή Drill Tape αντί της Run Batch όπως βλέπουµε παρακάτω. Το πρόγραµµα παράγει ένα αρχείο διάτρητης ταινίας σε Excellon format. Εικόνα 21.12 Το Layout επίσης παράγει µια ποικιλία από αναφορές όπως λίστα εξαρτηµάτων (part list), λίστες συνδέσεων (netlist) κ.τ.λ Εικόνα 21.13 Για να φτιάξετε µια αναφορά πατήστε στο κουµπί Post Process και επιλέξτε τη διαταγή Reports από το µενού που θα εµφανιστεί όπως βλέπετε παρακάτω. 145

Εικόνα 21.14 146

22. ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ AUTOECO To AutoECO είναι η διαδικασία Automatic Engineering Change Order του Layout που χρησιµοποιεί τις πληροφορίες στην λίστα συνδέσεων (netlist) για να φτιάξει µια νέα πλακέτα ή να ενηµερώσει το αρχείο µίας υπάρχουσας. Ας δούµε παρακάτω τα διάφορα χαρακτηριστικά του AuroECO. Εικόνα 22.1 Παρακάτω αναφέρονται οι εκδοχές του AutoECO: AutoECO Αυτή η εκδοχή προσθέτει και αφαιρεί εξαρτήµατα και αγωγούς, χωρίς να επηρεάζει τα χαρακτηριστικά (attributes) της πλακέτας. Αυτή η εκδοχή εκτελείτε όταν το Layout τρέχει το AutoECO αυτόµατα. AutoECO/Override Αυτή η εκδοχή δηµιουργεί µία νέα πλακέτα ή συγχωνεύει νέα εξαρτήµατα και συνδέσεις µε µια υπάρχουσα πλακέτα. Παραµερίζει τα προηγούµενα χαρακτηριστικά της πλακέτας εκτός τα χαρακτηριστικά τοποθέτησης (placement attributes). AutoECO/Add Only Προσθέτει νέα εξαρτήµατα και αγωγούς χωρίς να επηρεάζει τα χαρακτηριστικά της πλακέτας. AutoECO/Add Override Προσθέτει εξαρτήµατα και αγωγούς και ενηµερώνει τα ήδη υπάρχοντα. AutoECO/DXF 147

Αυτή η εκδοχή µεταφέρει εµπόδια (obstacles) και κείµενο από µία πλακέτα σε µία άλλη. AuroECO/Net Attrs Αυτή η εκδοχή µεταφέρει τα χαρακτηριστικά αγωγών (net attributes) όπως πλάτος, βαρύτητα, αποστάσεις ανά layer, πλάτος ανά layer κ.τ.λ. από µία πλακέτα σε µια άλλη Όταν φτιάχνουµε µια νέα πλακέτα και φορτώνουµε τη netlist το AutoECO τρέχει αυτόµατα. Εάν το AutoECO δεν µπορεί να βρει ένα καθορισµένο footprint τότε το εµφανίζεται το παράθυρο Link Footprint to Component όπως φαίνεται παρακάτω. Εικόνα 22.2 Το AutoECO φτιάχνει ένα ASCII αρχείο µε όλα τα σφάλµατα που εµφανίστηκαν κατά την επεξεργασία της netlist. 148

Εικόνα 22.3 Όταν φορτώνουµε µια υπάρχουσα πλακέτα το AutoECO ελέγχει εάν η netlist έχει αλλάξει και µας ρωτάει εάν θέλουµε να φορτώσουµε την ενηµερωµένη netlist. Εικόνα 22.4 Μπορούµε επίσης να ξεκινήσουµε το AuroECO τη ώρα που φτιάχνουµε τη netlist στο OrCAD Capture. 149

Εικόνα 22.5 Πρέπει στο παράθυρο Create Netlist του Capture να ενεργοποιήσουµε την επιλογή Run ECO to Layout, πριν πατήσουµε το ΟΚ και φτιάξουµε τη netlist. Εικόνα 22.6 150

23. ΕΝ ΟΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΜΕΣΑ ΣΤΟ ORCAD Το OrCAD Layout µπορεί να επικοινωνεί αλληλεπιδραστικά µε το OrCAD Capture ή µε άλλα προγράµµατα ηλεκτρονικού σχεδίου. Εικόνα 23.1 Με αυτή την ικανότητα που ονοµάζεται cross probing, ο χρήστης µπορεί επιλέγοντας ένα εξάρτηµα σε µια πλακέτα στο Layout, να "φωτίσει" το αντίστοιχο εξάρτηµα στο ηλεκτρονικό σχέδιο στο Capture και αντίστροφα, µε την προϋπόθεση ότι και στις δύο εφαρµογές είναι ανοικτό το ίδιο σχέδιο. Εικόνα 23.2. Πριν τα δύο προγράµµατα µπορέσουν να επικοινωνήσουν µεταξύ τους πρέπει το ITC (Intertool Communication) να έχει ενεργοποιηθεί στο Capture. Στο Layout το cross probing είναι πάντα ενεργό. Σιγουρευτείτε ότι το σχέδιο στο Capture είναι σε µορφή φυσικής προβολής. Μετά πατήστε στη διαταγή Preferences του µενού Options. 151

Εικόνα 23.3 Στο παράθυρο Preferences που θα εµφανιστεί πατήστε στην καρτέλα Miscellaneous και ενεργοποιήστε την επιλογή Enable intertool communication, όπως δείχνουν τα βέλη της παρακάτω εικόνας. Εικόνα 23.4 Τώρα µπορούµε, επιλέγοντας ένα εξάρτηµα στο Capture να δούµε ποιο είναι το αντίστοιχο εξάρτηµα το Layout και αντίστροφα. Εικόνα 23.5 152

24. ΑΥΤΟΜΑΤΗ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΩΝ Το autoplacement utility που διατίθεται µόνο στο Layout Plus µπορεί να τοποθετήσει τα εξαρτήµατα κατά οµάδες (groups), κατά τοµείς (clusters) ή να τοποθετήσει τα εξαρτήµατα όλης της πλακέτας µόνο του. Το Layout Plus έχει τέσσερις τεχνικές τοποθέτησης: Instantaneous reconnect Το πρόγραµµα εµφανίζει στην οθόνη µόνο τις συνδέσεις του εξαρτήµατος σε real time την ώρα που µετακινούµε τα εξαρτήµατα. Shove component Όταν τοποθετούµε ένα εξάρτηµα σε µια θέση τα γύρω εξαρτήµατα µετακινούνται έτσι ώστε να δηµιουργηθεί χώρος αρκετός για το συγκεκριµένο εξάρτηµα. Cluster placement Εκχωρεί σε κάθε schematic group (OrCAD Capture) ένα τοµέα (cluster) και τοποθετεί τα εξαρτήµατα το δυνατόν πιο κοντά το ένα στο άλλο. Enhanced interactive placement Εδώ χρησιµοποιούνται τα εργαλεία proximity placement (το δυνατόν εγγύς τοποθέτηση), swap component (αντιµετάθεση εξαρτηµάτων) και adjust components (προσαρµογή εξαρτηµάτων) σε συνδυασµό µε την αυτόµατη τοποθέτηση. Τα group (οµάδες) και οι clusters (τοµείς) παίζουν ένα πολύ σηµαντικό ρόλο κατά την αυτόµατη τοποθέτηση. Μπορούµε να οµαδοποιήσουµε εξαρτήµατα είτε όταν φτιάχνουµε το ηλεκτρονικό σχέδιο στο OrCAD Capture είτε µέσω του component spreadsheet (καταλόγου εξαρτηµάτων). Για να φτιάξετε ένα group από εξαρτήµατα, επιλέξτε τα εξαρτήµατα που θέλετε να οµαδοποιήσετε και µετά πατήστε µε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού σε αυτά. Από το µενού συντόµευσης που θα εµφανιστεί πατήστε στη διαταγή Select Any όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. 153

Εικόνα 24.1 Τώρα ορίστε ένα αριθµό group για τα επιλεγµένα εξαρτήµατα όπως δείχνει το βέλος στην παρακάτω εικόνα. Εικόνα 24.2 ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Από τη στιγµή που η αυτόµατη τοποθέτηση γίνεται µε έµφαση στη λειτουργικότητα της πλακέτας, καλό θα ήταν να απενεργοποιηθεί η δροµολόγηση (routing) για όλες τις δικτυώσεις αγωγών (nets) που βρίσκονται σε plane layers (απλό επίπεδο αγωγών), όπως δείχνει το βέλος της παρακάτω εικόνας. 154

Εικόνα 24.3 Τώρα µπορούµε να κάνουµε την αυτόµατη τοποθέτηση των εξαρτηµάτων. Από το µενού Auto πατήστε στη διαταγή Batch Place όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. Το πρόγραµµα θα καθορίσει την βέλτιστη τοποθέτηση των εξαρτηµάτων. Εικόνα 24.4 Στην περίπτωση που τοποθετείτε νέα εξαρτήµατα σε µια πλακέτα πατήστε στο κουµπί Component της γραµµής εργαλείων όπως φαίνεται παρακάτω και επιλέξτε ένα εξάρτηµα προς τοποθέτηση. 155

Εικόνα 24.5 Καθώς τοποθετείτε το εξάρτηµα πατήστε στη διαταγή Shove Comp από το µενού συντόµευσης (δεξί πλήκτρο ποντικιού), όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα. Το Layout µετακινεί τα άλλα εξαρτήµατα για να χωρέσει το νέο εξάρτηµα. Εικόνα 24.6 Ένα σηµαντικό χαρακτηριστικό του Layout Plus είναι η τοποθέτιση κατά τοµείς, το οποίο χρησιµεύει για την ταυτόχρονη τοποθέτηση πολλών εξαρτηµάτων. Ένας τοµέας (cluster) αντιπροσωπεύει τα εξαρτήµατα συγκεκριµένου κυκλώµατος. 156

Εικόνα 24.7 Για να τοποθετήσετε ένα cluster εξαρτηµάτων πατήστε στο κουµπί Component της γραµµής εργαλείων. Μετά πατήστε στη διαταγή Select Any από το µενού συντόµευσης. Εικόνα 24.8 Στο παράθυρο διαλόγου που θα εµφανιστεί δώστε τον αριθµό group που ορίσατε όταν φτιάχνατε το group στο OrCAD Capture και µετά πατήστε στο ΟΚ, όπως φαίνεται παρακάτω. 157

Εικόνα 24.9 Τώρα µετακινήστε το cluster και τοποθετήστε το στην πλακέτα. Εάν πρέπει να µετακινήσετε ένα εξάρτηµα από το cluster, επιλέξτε το cluster και πατήστε στη διαταγή Break Cluster του µενού συντόµευσης. Τώρα µετακινήστε το εξάρτηµα που θέλετε. Εικόνα 24.10 Για να απλοποιήσετε την διαδικασία µετακίνησης των ήδη τοποθετηµένων εξαρτηµάτων µε το ποντίκι, πατήστε στο κουµπί Instantaneous reconnect της γραµµής εργαλείων, όπως δείχνει το βέλος της εικόνας παρακάτω. Αυτό αποτρέπει την εµφάνιση των γραµµών που δείχνουν τις συνδέσεις µέχρι να µετακινήσει ο χρήστης το συγκεκριµένο εξάρτηµα 158

Εικόνα 24.11 οπότε θα εµφανιστούν στην οθόνη µόνο οι γραµµές συνδέσεων του συγκεκριµένου εξαρτήµατος. Εικόνα 24.12 159

160

25. ΠΡΟΟΘΗΜΕΝΗ ΡΟΜΟΛΟΓΙΣΗ (ENHANCED ROUTING) Το Layout Plus έχει τρία εργαλεία τα οποία ουσιαστικά προτείνουν ένα λογικό τρόπο - µονοπάτι για να γίνει η δροµολόγηση των επιλεγµένων αγωγών, αυτά είναι: Auto Path Το Auto Path δουλεύει µε τον αλγόριθµο push-n-shove για να προτείνει τη δροµολόγηση ενός συγκεκριµένου αγωγού. Ο χρήστης µπορεί να εισάγει vias αλλάζοντας επίπεδο αγωγών (layers) την ώρα που δροµολογείται ο αγωγός. Auto Via Path Το Auto Via Path είναι το ισχυρότερο εργαλείο από τα τρία. Λειτουργεί όπως το Auto Path, όµως εισάγει αυτόµατα vias όταν χρειάζεται. Επίσης το Auto Via Path χρησιµοποιεί τον αλγόριθµο push-n-shove πιο εντατικά από όσο το Auto Path και το Latched Path. Latched Path Το Latched Path επιτρέπει στο χρήστη περισσότερο έλεγχο στη δροµολόγηση των αγωγών από τα δυο προηγούµενα εργαλεία. Για να δροµολογήσετε ένα νέο αγωγό χρησιµοποιώντας το Auto Path, επιλέξτε το κουµπί Auto Path της γραµµής εργαλείων και µετά επιλέξτε το σηµείο από όπου θέλετε να αρχίσει ο αγωγός. Εικόνα 25.1 Την ώρα που µετακινείτε το δείκτη το ποντικιού το πρόγραµµα αυτόµατα προτείνει τη δροµολόγηση προς την πλησιέστερη σύνδεση. Εάν η προτεινόµενη δροµολόγηση είναι αποδεκτή, τότε διπλοπατήστε το πλήκτρο του ποντικιού. Το Layout αποτελειώνει τη σύνδεση προσθέτοντας vias και παραµερίζοντας άλλους αγωγούς αν χρειαστεί. 161

Εικόνα 25.2 Το Auto Via Path λειτουργεί όπως το Auto Path, όµως εισάγει αυτόµατα vias όταν χρειάζεται. Επιλέξτε τη διαταγή Auto Via Path από το µενού Tool. Εικόνα 25.3 Τώρα επιλέγουµε το σηµείο αρχής του αγωγού και στη συνέχεια µετακινήστε το ποντίκι προς τη κατεύθυνση δροµολόγησης. Όπως βλέπετε στην παρακάτω εικόνα ένα via εισάγεται αυτόµατα αν χρειαστεί. Ενόσω εµείς συνεχίζουµε τη δροµολόγηση του αγωγού το via µετακινείτε µαζί µε το ποντίκι. Πατήστε το πλήκτρο του ποντικιού για να τοποθετήσετε το via και συνεχίστε τη δροµολόγηση. 162

Εικόνα 25.4 ιπλοπατήστε το πλήκτρο του ποντικιού όταν τελειώστε τη δροµολόγηση. Το πρόγραµµα θα αποτελειώνει τη σύνδεση και παραµερίζει άλλους αγωγούς αν χρειαστεί. Εικόνα 25.5 Εν συγκρίσει µε το Auto Path και το Auto Via Path το Latched Path δίνει στο χρήστη περισσότερο έλεγχο πάνω στη δροµολόγηση των αγωγών. Με τα τρία αυτά εργαλεία µπορείτε να δοκιµάσετε διαφορετικές δροµολογήσεις για τους ήδη δροµολογηµένους αγωγούς. ιπλοπατήστε σε ένα τµήµα 163

Εικόνα 25.6 και το Layout καθορίζει εναλλακτικούς τρόπους δροµολόγησης παραµερίζοντας άλλους αγωγούς αν χρειαστεί. Εικόνα 25.7 25.1. Πυκνότητα συνδέσεων Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να αναλύσει την πυκνότητα συνδέσεων πάνω στην πλακέτα χρησιµοποιώντας το εργαλείο density graph. Από το µενού Window πατήστε στη διαταγή Graphics Windows. Εικόνα 25.8 164

Στο παράθυρο που θα εµφανιστεί ενεργοποιήστε την πρώτη επιλογή και µετά πατήστε στο ΟΚ. Εικόνα 25.9 Το διάγραµµα πυκνότητας είναι µια χρωµατική ανάλυση της πυκνότητας συνδέσεων. Το µπλε και το πράσινο δείχνουν αποδεκτή πυκνότητα ενώ το ροζ και το κόκκινο δείχνουν υψηλή (µη αποδεκτή) πυκνότητα. Εικόνα 25.10 Εάν τη πλακέτα σας είναι πολύ πυκνή σε συγκεκριµένες περιοχές, µπορείτε να βελτιώσετε την κατάσταση δοκιµάζοντας διαφορετικές στρατηγικές δροµολόγησης. 165