МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

Національний Технічний Університет

“Харківський Політехнічний Інститут”

Кафедра обчислюванної техніки та програмування

ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідуючий кафедрою ОТП

/Xxxxxxx/

“ ” 2002р.

Система автоматизированнного проектування OrCAD.

Курсовий проект

Лист затвердження

xxxxxxx.000.181 ДПК

Розробники :

Керівник проекту:

/Xxxxxxx/

“ ” 2002р.

Виконавець:

Студент групи Xxxxxxx

/Пилюгин Д.В./

“ ” 2002р.

2002

Annotation

In this course project are considered methods of dising schemes a part which can be given in the manner of principle circuitry, but the other part can be described on language high level VHDL.

All actions on modeling and making the schemes in graphic editor of the principle schemes Schematics . Creation element and hierarchical block on example of the element of the matrix multiplier.

Анотація

В данном курсовом проекте рассмотрены методы конструирования схем часть которого может быть задана в виде принципиальной электрической схемы, а другая часть может быть описана на языке высокого уровня VHDL.

Все действия по моделированию и созданию схем производяться в графический редактор принципиаль­ных схем Schematics .Так же рассмотренно создания библоитеки элементов и иерархических блоков на примере элемента матричного умножителя.

Зміст

Вступ

Основні характеристики системи автоматизированнного проектування OrCAD

Етапи створення символьного елемента в системі автоматизированнного проектування OrCAD

Етапи створення графічної схем у системі автоматизированнного проектування OrCAD

Етапи Моделювання схем у системі автоматизированнного проектування OrCAD

Приклад створення базового осередку матричного множетеля в системі автоматизованого проектування OrCAD

Створення ієрархічної структури

Сеанс моделироваяия проектованої схеми

Введение

Система автоматизированного проектирования OrCad является профессиональной системой. Она сочетает в себе такие качества, как доступный интерфейс для пользователя, и высокий уровень интегрированности и несложности в настройки на различные уровни автоматизации. САПР OrCad самая мощная из всех систем, но среди электронных САПР на персональных ЭВМ класса IBM PC САПР OrCad - несомненный лидер.

Интегрированная САПР OrCad была разработана фирмой MicroSim

OrCad 9.2 функционирует на процессорах тапа Pentium и совместимых с ними под управлением Windows 95/95 или Windows NT 4.0 (с Service Pack 3 или Service Pack 4). Необходимый объем оперативной памяти не менее 32 Мб и необходимый объем дискового пространства не менее 250 Мб.

Основные характеристики системы автоматизированнного проектирования OrCAD

Корпорацией MicroSim разработаны варианты системы программ Design Center для различных операционных систем. Наиболее популярным является вариант для Windows. В него входят следующие программы (их конкретный перечень зависит от варианта поставки):

Schematics - графический редактор принципиальных схем, который одновременно является управляющей оболочкой для запуска основных модулей сисОт чемы на всех стадиях работы с проектом;

PSpice, PSpice Basics- моделирование аналоговых устройств;

PSpice AID, PSpice A/D Basics* моделирование смешанных аналогоцифровых устройств;

PLogic - моделирование цифровых устройств. Имеет такие же функциональные возможности, как и программа PSpice A/D;

PLSyn - синтез цифровых устройств на базе интегральных схем (ИС) с программируемой логикой;

StmEd - редактор входных сигналов (аналоговых и цифровых);

Probe - графическое отображение, обработка и документирование результатов моделирования;

Parts - идентификация параметров математических моделей диодов, биполярных, полевых, МОП- и арсенидгаллиевых транзисторов, операционных усилителей, компараторов напряжения, регуляторов напряжения и магнитных сердечников по паспортным данным;

PSpice Optimizer - параметрическая оптимизация аналого-цифровых устройств по заданному критерию при наличии нелинейных ограничений;

Polaris - проверка целостности сигнала, т. е. проведение моделирования с учетом паразитных емкостей и индуктивностей, присущих реальным печатным платам;

Device Equation - исходный текст встроенных математических моделей полупроводниковых приборов на языке Си. В них можно изменять имена параметров, вводить псевдонимы, добавлять параметры и модифицировать уравнения моделей. Модели новых компонентов можно вводить только под именем одной из существующих моделей. После компиляции отредактированных текстов они компонуются с объектным кодом программы PSpice, который входит в комплект поставки Device Equation, в результате чего получается загрузочный файл PSpice.exe. В версии Design Center 6.2 модуль Device Equation поставляется только на платформе Windows;

PCBoard и Autorouter - графический редактор печатных плат с возможностями автотрассировки. Дополнительно поставляется автотрассировщик SPECCTRA фирмы Cooper&Chyan Technology;

Cadence и Mentor Integration - интерфейс к пакетам Cadence и Mentor Framework;

Filter Designer-синтез пассивных и активных аналоговых фильтров и фильтров на переключаемых конденсаторах (только на платформе DOS).

В ранних версиях Design Center имелось два варианта программы моделирования: относительно простая программа PSpice, предназначенная для моделирования только аналоговых устройств с жесткими ограничениями максимальных размеров схемы, и более сложная программа PSpice A/D, позволяющая моделировать аналого-цифровые устройства большого размера. В связи с тем, что не всем пользователям нужны полные возможности PSpice и PSpice A/D, в версию Design Center 6.2 включены два упрощенных, так называемых базовых варианта PSpice Basics и PSpice A/D Basics*. В табл. 1.1 приведены характеристики всех ва­риантов программы моделирования PSpice.

К пакету Design Center прилагаются библиотеки примерно 35 тыс. графических обозначений символов и около 8,3 тыс. математических моделей компонентов (диодов, стабилитронов, тиристоров, биполярных и полевых транзисторов, оптопар, операционных усилителей, компараторов напряжения, стабилизаторов напряжения, кварцевых резонаторов, магнитных сердечников, цифровых и аналого-цифровых ИС) производства фирм США, Западной Европы и Японии.

На рис.1 показано как OrCad Capture связан с другими программами системы OrCad.

Рис. 1. Взаимосвязь OrCAD Capture c другими программами

Этапы создания символьного элемента в системе автоматизированнного проектирования OrCAD

Работа выполняеться средствами подсистемы Schematics.

1). Сначала из режима редактирования схем по коман­де File/Edit Library переходят в режим редактирования символов, о чем свидетельствует изменение перечня команд в горизонтальном меню (

Выбирают команду установки параметров Options/Display Options (рис. 2). На открывшейся панели задают шаг сетки и другие параметры.

Обратим внимание, что в режиме редактирования символов устанавливается та же система единиц, что принята в режиме редактирования текущей схемы, поэтому для ее изменения нужно вернуться, обратно в этот режим и выполнить команду Options/Page Size.

Для создания нового символа выбирается команда Part/New и на экране появляется панель диалога для описания символа.

Эта же панель активизируется по команде Part/Definition для редактирования следующей информации о новом или существующем символе:

Description - текстовое описание символа (например, резистор, диод и т. п., только по-английски), которое просматривается при выборе символов из библиотек;

Part Name - имя компонента, под которым он занесен вбиблиотеку символов;

Alias List - список псевдонимов символа; при размещении символа на схеме можно равноправно указывать как основное имя (Part Name), так и любой из псевдонимов (Alias);

АКО Name - имя прототипа, т.е. компонента, графика которого, выводы и все атрибуты переносятся для построения нового символа. При этом в текущем компоненте можно редактировать и добавлять новые атрибуты и изменять текстовое описание, графику можно изменять только у прототипа (символ компонента и его прототип должны находиться в одной и той же библиотеке);

Type - тип компонента, принимающий значения component, annotation, hier port, global port, offpage, title block, border, marker, viewpoint, current probe, optimizer parameter, simulation control.

2). Графика символа компонента создается по командам Graphics внутри прямоугольника, ограниченного пунктиром (рис. 1). По окончании построения графики символа по команде Graphics/Bbox изменяют его размеры, с тем чтобы внутри контура прямоугольника находились все выводы компонента. Контур элемента вы­черчивается по командам Arc, Box, Circle и Line на панели . Пояснительные надписи наносятся по команде Text на панели .

3). Выводы компонента изображаются по команде Graphics/Pin. На экране появляются изображение вы­вода, помеченное крестиком, и линия вывода, которые перемещаются вместе с курсором. Прежде чем нажатием левой кнопки зафиксировать расположение вывода, можно "горячими" клавишами Ctrl+F, Ctrl+R и Ctrl+T зеркально отобразить линию вывода (Flip), повернуть ее на 90° (Rotate) и изменить тип вывода (Pin Туре). Имеются типы выводов сведены в (табл. 1):

Таблица 1 Типы выводов

Форма (Shape)	Графика вывода	Описание
Clock		Вход синхронизации
Dot		Признак логического отрицания
Dot-Clock		Вход синхронизации с инвертированием
Line		Стандартный вывод, длина которого равна трем шагам сетки
Short		Короткий вывод, длина которого равна одному шагу сетки
ZeroLength		Стандартный вывод нулевой длины

По команде Graphics/Origin курсором указывается положение начала координат на чертеже символа, которое отмечается квадратиком . К нему привязан курсор при размещении символа на схеме.

При выполнении команды Graphics/Pin выводы нумеруются как 1,2 и т. д. в порядке их подключения к символу и им присваиваются имена pinl, pin2 и т. д. Изменения номеров и/или имен выводов производятся в меню команды Part/Pin List.

В списке имен выводов, помещенном в правом верхнем углу меню, выбирается имя редактируемого вывода, и оно переносится в окно Pin Name. После изменения имени вывода нужно включить/выключить опцию Display Name, чтобы это имя было видно/не видно на схеме. Одновременно редак­тируется тип вывода и его ориентация. На панели атрибутов вывода (Pin Attributes) изменяется номер вывода и указывается, что нужно делать, если на схеме к данному выводу не подключена ни одна цепь (панель If un­connected). Возможны следующие варианты:

Error- выводится сообщение об ошибке (список соединений не составляется);

RtoGND - вывод подключается к "земле" через резистор с большим сопротивлением;

UniqueNet - создается специальный узел для подключения к нему маркера программы Probe.

4). Для задания типа вывода его помечают одинарным нажатием левой кнопки мыши и затем по команде Edit/Pin Type (Ctrl+T) назначают тип вывода (одинарное выполнение этой команды переключает тип вывода на одну позицию в списке типов). Тип вывода, а также все его остальные атрибуты вво­дятся на панели диалога (рис. 5) после двукратного нажатия левой кнопки при расположении курсора на выбранном выводе (аналогично команде Edit/Change). В нем редактируются следующие параметры:

Pin Name - имя вывода;

Туре - тип графического изображения вывода (т. е. указателя вывода);