Sistemas Elec. Digitales. Introducción al simulador ORCAD. Pag INTRODUCCIÓN AL SIMULADOR ORCAD.

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1 Sistemas Elec. Digitales. Introducción al simulador ORCAD. Pag INTRODUCCIÓN AL SIMULADOR ORCAD.

2 Sistemas Elec. Digitales. Introducción al simulador ORCAD. Pag. 2 El proceso de simulación de un diseño utilizando la herramienta ORCAD IV, involucra una serie de pasos, utilizando una serie de aplicaciones, que van generando una serie de ficheros. El resumen de todas las aplicaciones y ficheros involucrados en el proceso viene representado por la Figura 1, la descripción de las aplicaciones viene en la Tabla 1, la descripción de los ficheros viene en la Tabla 2. DRAFT fichero.sch ANNOTATE fichero.sch INET fichero.inf fichero.inx fichero.stm SIMULATE Figura 1. fichero.trc APLICACION DRAFT ANOTATE INET SIMULATE TIPO DE FICHERO.sch.inf.inx.stm.trc UTILIDAD Permite generar un esquemático Renombra los elementos de un esquemático para evitar duplicidad de nombres Genera la netlist de un esquemático Permite la simulación de una netlist previamente obtenida. Para ello además necesita un fichero de estímulos y un fichero de trazos. Tabla 1. DESCRIPCIÓN Fichero de esquemático Fichero de netlist Lista de todos los ficheros que componen un proyecto Fichero de estímulos Fichero de trazos para la visualización de resultados Tabla 2.

3 Sistemas Elec. Digitales. Introducción al simulador ORCAD. Pag. 3 A continuación, se va a resolver un ejemplo de simulación desde el principio, utilizando los comandos más comunes. 1. Ir a una pantalla de DOS 2. Moverse hasta el directorio ORCAD 3. Crear un directorio de trabajo. Ejm: c:\orcad> mkdir pepe 4. Ejecutar el comando "inicia": c:\orcad> inicia 5. Copiar el contenido del directorio c:\orcad\config en el directorio de trabajo 6. Colocarse en el directorio de trabajo para los pasos sucesivos. 7. Ejecutar el comando "draft": c:\orcad\pepe> draft 8. Se pregunta "load file?". Dar un nombre de fichero, como "ejemplo". 9. Aparece la pantalla de edición de dibujo. Vamos a dibujar el circuito de la Figura 2. Con el botón izquierdo del ratón (o "Enter"), se abre un menú de comandos. Se pueden ejecutar picando encima con el ratón (botón izqdo.), moviéndose con los cursores y pulsando "Enter" una vez encima, o pulsando la primera letra del nombre del comando. Ejecutar el comando "Get". puertos de entrada in1 inc in2 juntion wire puerto de salida out MAL BIEN 74F10 74F00 Figura Arriba de la pantalla aparece "Get?". Si se conoce el elemento que se quiere se da su nombre. En caso contrario, se pulsa "Enter", y en un nuevo menú se selecciona la librería "TTL.LIB". Seleccionar ahora "00", y en el menú que se abre después seleccionar "74F00". Ejecutar el comando "Place" tantas veces como puertas de esta clase necesitemos, colocando previamente el cursor en el lugar donde queremos colocar la puerta. Finalizar pulsando "Esc".

4 Sistemas Elec. Digitales. Introducción al simulador ORCAD. Pag Si se quiere borrar un elemento: ejecutar "Delete", y luego seleccionar "object". Ponerse encima del objeto que se desea borrar y ejecutar "delete". Para terminar pulsar "Esc". 12. Si se quiere mover un objeto: ejecutar "Block" y a continuación "Move". Se selecciona un conjunto de objetos ejecutando "begin" con el cursor en la esquina superior izquierda de un rectángulo imaginario que contenga los objetos que se desean mover. Desplazar el cursor a la esquina inferior derecha de este rectángulo y ejecutar "end". En este punto se ha seleccionado el conjunto de objetos que se desea mover. Se desplazan moviendo el cursor, y se colocan en el nuevo destino ejecutando "Place". 13. Repetir los puntos 9 y 10 para colocar la puerta 74F En el menú principal ejecutar "Place", y luego (nuevo menú) "wire". Dibuja con el ratón los cables de conexión, ejecutando al principio y cada vez que los cables se tuercen el comando "begin", y finalizando con el comando "end". 15. En el menú principal ejecutar "Place" y en el nuevo menú "junction". Colócate en las uniones entre cables y ejecuta "place" tantas veces como uniones haya. No coloques uniones en los terminales de las puertas. Finaliza pulsando "Esc". 16. En el menú principal ejecutar "Place" y en el nuevo menú "Moduleport". Se pide un nombre (Moduleport name?), y se debe dar un nombre a cada puerto de entrada o salida, por ejemplo "in1" (ver Figura 2). A continuación se pregunta en otro menú si es entrada (in) o salida (out). Una vez dado el nombre y la direccionalidad, ejecutar "Place" con el cursor del ratón sobre el punto en que queramos colocar el puerto. Este punto se repite tantas veces como puertos de entrada y salida tenga el circuito, en nuestro ejemplo son cuatro. 17. Ejecutar "Quit" en el menú principal. Ejecutar "update file" si se salva el fichero con el nombre que tiene, y "write to file" si se desea dar otro nombre. Ejecutar el comando "Abandon Edits". Al final se ha creado un fichero con un esquema del circuito digital almacenado en el fichero "ejemplo.sch". 18. Ejecutar el comando "cleanup". Ejm.: c:\orcad\pepe> cleanup ejemplo.sch El comando detecta algunos errores si los hay, y da un reporte. Un error común es "DUPLICATES FOUND, NEED TO BE CORRECTED WITH DRAFT". Para corregirlo hay que ejecutar de nuevo "draft" y borrar alguna puerta que se ha colocado más de una vez (una encima de otra). 19. Ejecutar el comando "annotate". Ejm.: c:\orcad\pepe> annotate ejemplo.sch /U. Pone etiquetas a las puertas. Con la opción /U detecta errores en el

5 Sistemas Elec. Digitales. Introducción al simulador ORCAD. Pag. 5 conexionado que se reportan dando el nombre y las coordenadas de la puerta mal conectada. 20. Ejecutar el comando "inet". Ejm.: c:\orcad\pepe> inet ejemplo.sch /H /U, que genera un fichero ejemplo.inf que describe el circuito para su simulación. Con la opción /U detecta errores en el conexionado que se reportan dando el nombre y las coordenadas de la puerta mal conectada. 21. Ejecutar el comando "simulate". Ejm.: c:\orcad\pepe> simulate ejemplo.inf. Aparece una pantalla con bordes azules. La primera vez que se entra aparece un mensaje en la parte superior que dice "Stimulus File not found" y "type any key to continue". Quiere decir que no se ha encontrado el fichero de estímulos, que son las señales de entrada del circuito, y es necesario generarlo. Figura Para ello se pulsa cualquier tecla y aparece una nueva pantalla correspondiente al editor de estímulos. Vamos a editar los estímulos: Para ello, se ejecuta el comando "add" y aparece la siguiente tabla a rellenar: Context:. (indica el nivel de jerarquía, dejar el punto de momento) Signal name: pulsar "Enter", ejecutar "Edit" y dar el nombre de la entrada, por ejemplo "in1". Terminar pulsando de nuevo "Enter". Initial value: pulsar "Enter" y seleccionar el valor en el instante inicial que tiene la entrada. Por ejemplo, en el caso de la entrada in1 en la Figura 3 este valor es 0. Para seleccionarlo hay que ponerse sobre él y pulsar "Enter". Situarse ahora sobre "End Stimulus", pulsar "Enter" y ejecutar el comando "Add". Aparece la pregunta en la parte superior de la pantalla "Time of function?", y se tiene que dar el instante en el que la señal cambia a un nuevo valor, por ejemplo 50 en el caso de in1 en la Figura 3. Se pulsa "Enter" y ahora se pide el nuevo valor que toma la función, en el caso de in1 a los 50ns toma el nuevo valor 1. Completar la tabla correspondiente a in1, que contiene las parejas (tiempo,valor): (50,1); (100,0);(150,1). Al terminar, ejecuta "Return". En el caso de tener señales periódicas, que se repiten en el tiempo, como ocurre con las señales en la Figura 3, también podemos utilizar el comando GOTO. Con el ejemplo de in1, habría que definir las parejas (50,1) y (100, GOTO destination time of jump? = 0), y se repite cíclicamente el trocito definido desde el instante 0 hasta el instante 100.

6 Sistemas Elec. Digitales. Introducción al simulador ORCAD. Pag. 6 Edita los estímulos asociados a in2 y a inc. Para editarlos repite los pasos anteriores, pero debes comenzar colocándote sobre "Last record" y pulsando "Enter". 23. Ejecuta el comando "Write" para salvar los estímulos. Dar el nombre del fichero que los guarda, por defecto el nombre es "ejemplo.stm". 24. Ejecuta el comando "Use Stimulus". Se regresa a la pantalla del simulador. 25. Ejecuta ahora el comando "Trace" para editar el fichero de trazas, que le dice al simulador las señales que tiene que visualizar. Ejecuta "Trace Edit" y después "Add". Aparece la siguiente tabla a rellenar: Display name: Ejecuta "Edit" y escribe un nombre para la señal a visualizar. Por ejemplo "in1". Type: signal Trace: ON Display: ON Context:. Signal Name: pulsar "Enter", seleccionar "Browse" y luego la señal que se quiere representar asociada al nombre que se le ha dado arriba. Cuando se ha terminado de editar, se pulsa "Enter" y luego se ejecuta el comando "Return". 26. Incluir en el fichero de trazas las señales in1, in2, inc y la salida out. Cuando se quiere añadir una traza, hay que empezar colocándose sobre "Last Record" antes de ejecutar "Add". 27. Ejecutar el comando "Write File" y dar un nombre al fichero, como "ejemplo". El fichero que se guarda tiene la extensión.trc, es decir en nuestro caso se guarda ejemplo.trc. 28. Ejecutar el comando "Use Trace". Se regresa a la pantalla de simulación. 29. Ejecutar el comando "Run simulation". Se pide el intervalo de tiempo que se va a simular con la frase "Simulation length". Dar un tiempo igual o superior al máximo para el que hemos definido las entradas, en nuestro ejemplo damos 200 ns (ver Figura 4). Si todo ha ido bien, el resultado aparece en pantalla y es aproximadamente (el azar y los retrasos no están a escala).

7 Sistemas Elec. Digitales. Introducción al simulador ORCAD. Pag. 7 Figura 4.