ENLACE DEL ORCAD CON EL AUTOTRAX. 

CONTENIDO

    1.- Introducción y Características del AutoTRAX.

    2.- El archivo de salida del Netlist.

    3.- El programa de utilería NETLIST (OrCAD).

    4.- El comando NETLIST (AutoTRAX).

    5.- Ejemplo del enlace del OrCAD con el AutoTRAX.  

       

                       

1.- INTRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DEL AutoTRAX.

El Diseño de circuitos impresos es una actividad laboriosa y muy lenta al llevarla a cabo con Lápiz y pape, sin embargo con la llegada de las computadoras y la aparición de paquetes de software CAD\CAM\CAE y más en concreto de los paquetes de diseño para circuitos impresos, esta actividad se ha agilizado. Las ventajas de diseñar en computadora son evidentes: por un lado se obtiene una mayor calidad y por otro la posibilidad de corregir un error sin dañar todo el diseño.

Dentro de los paquetes de software diseñados para la creación de circuitos impresos se encuentran por ejemplo el OrCAD/PCB , el EZ-ROUTE, el SMARTWORK y otros más. El paquete de diseño que proponemos utilizar por su sencillo manejo de comandos y excelente presentación, es el denominado AutoTRAX.

Este paquete es distribuido por la compañía PROTEL y ofrece entre otras muchas virtudes el ser manejado por teclado o por ratón.    

CARACTERISTICAS DEL AutoTRAX.

1.- TAMAÑO DE LA PLACA.

El tamaño de la placa que es posible utilizar para algún diseño, varía en un rango de no más de 32X32 pulgadas.

2.- NUMERO DE CARAS.

El AutoTRAX permite manejar ocho caras para el trazado de venas: la cara cara superior, la cara inferior y 6 intermedias.

TOP LAYER:

Cara superior para el trazado de venas. 

BOTTOM LAYER:

Cara inferior para el trazado de venas. 

TOP OVERLAY:

Cara para componentes normales DIP o montaje superficial superiores. 

BOTTOM OVERLAY:

Cara para componentes de montaje superficial inferiores. 

POWER PLANE:

Cara para la red de Alimentación (VCC). 

GROUND PLANE:

Cara para la referencia de tierra (GND). 

BOARD LAYER:

Cara para la delimitación del área de la placa cuando se trabaja en forma manual.

KEEP OUT LAYER:

Cara para la delimitación del área de la placa cuando se trabaja en modo Autoplace (colocación automática de componentes).

   

3.- ANCHO DE LAS VENAS (TRACKS).

Se cuenta con la posibilidad de variar el ancho de las venas o pistas a nuestras necesidades de diseño, en un rango que va desde una milésima de pulgada hasta un máximo de 255 milésimas de pulgada 

   

4.- MOVIMIENTO DEL CURSOR EN AL AMBIENTE DE DISEÑO.

Posibilidad de ajuste desde una milésima de pulgada hasta 1000 (1 pulgada).

5.- AUTORUTA

Trazado automático del circuito impreso con posibilidad de enlace directo con el OrCAD/SDT. 

6.- LIBRERIAS.

Cuenta con dos librerías de componentes de las cuales sólo una puede estar activa al trabajar algúnl diseño. Las librerías se llaman: TRAXSTD.LIB y HNL1.LIB, cuentan con 186 y 130 componentes respectivamente. Es posible adicionarle componentes a las librerías o bien editar algunos de los ya existentes. 

7.- MONITORES QUE SOPORTA.

CGA, EGA, VGA, SVGA y HERCULES.

8.- REQUERIMIENTOS DE MEMORIA.

El programa puede ejecutarse sin problemas con tan solo 640 KB de memoria RAM y bajo el ambiente DOS (versión 3.3 y posteriores). 

9.- TRAXEDIT y TRAXPLOT.

La mayor parte del trabajo de diseño es realizada bajo el ambiente de estos dos programas ejecutables:

Traxedit: es el encargado de llevar a cabo la edición del circuito impreso, así como de la generación de nuevas librerías.

Traxplot: se encarga de realizar la impresión de los archivos generados en el paquete anterior.

10.- CONFIGURACION DEL PROGRAMA.

La configuración del programa se lleva acabo dentro del mismo ambiente respectivo de los programas Traxedit y Traxplot.

11.- RESPALDO AUTOMATICO.

El AutoTRAX cuenta con una opción muy útil y sumamente interesante denominada Respaldo Automático (Autobackup), la cual cada cierto tiempo realiza una copia de seguridad del trabajo que se está desarrollando. El tiempo transcurrido entre cada copia de seguridad es definido por el usuario y está comprendido entre 1 y 60 minutos.

12.- ORGANIZACION DE LOS COMANDOS.

Los comandos del AutoTRAX están organizados por menús tipo ventana, lo cual resulta muy agradable al usuario.

Los Comandos del Menú Principal son todos aquellos se encuentran a disposición del usuario con solo pulsar la tecla <ENTER>, y son un total de 17:  

BLOCK CURRENT DELETE EDIT FILE GRID HIGHLIGHT INFORMATION JUMP LIBRARY MOVE NETLIST PLACE REPEAT SETUP UN-DELETE ZOOM

Para seleccionar cada uno de ellos, se puede hacer uso de las teclas de movimiento del cursor y la tecla <ENTER>, o bien con el mouse.

Una tercera forma de selección de los comandos es oprimiendo la letra inicial de cada comando a utilizar; una vez que se haya terminado de usar el comando, se presiona la tecla <ESCAPE> para abandonarlo y poder usar los demás comandos.

                 

         

2.- EL PROGRAMA DE UTILERIA NETLIST (ORCAD).

El programa NETLIST, analiza un archivo de hoja de trabajo, y genera una lista de redes en algún formato seleccionable.

La sintaxis del programa NETLIST es la siguiente:

NETLIST fuente [destino] [formato]

[/A][/C][/E][/F][/G][/L][/O][/Q][/S]

NOTAS:

La fuente puede ser el nombre de la hoja raíz de una estructura de archivos de jerarquía (hierarchy), el nombre de un archivo de texto en una estructura de archivo plano (flat), o el nombre de un archivo de hoja sencilla (one sheet).

Si la fuente es el nombre de un archivo de texto en una estructura de archivo plano, el modificador /F debe ser incluido. Si la fuente es el nombre de un archivo de una sola hoja, el modificador /O puede o no ser incluido. Si la fuente es un archivo de anotación creado por el programa ANNOTATE, entonces el modificador /A debe ser incluido al llamar al programa.

El destino es cualquier trayecto y nombre de archivo DOS válido, y es el lugar donde se graba el resultado de la acción del programa. El destino es un parámetro opcional, y si no se especifica, la salida del programa NETLIST es el monitor.

Mientras NETLIST procesa las hojas de trabajo, una secuencia de asteriscos (*) y puntos (.) se despliegan en la pantalla.

El formato es el nombre de un formato de archivo especial en el cual será generada la lista de redes. Si no se especifica un formato, por defecto será EDIF. Si se desea generar un formato diferente a EDIF, el modificador /S se deberá incluir. 

MODIFICADORES

/A ocasiona que el programa NETLIST lea la fuente como un archivo de anotación.

/C ocasiona que se despliegue el menú de configuración. Esto permite que el ambiente de OrCAD/SDT pueda ser modificado.

/E ocasiona que el programa de utilería despliegue el mensaje "Type Any Key To Continue" ("Presione Cualquier Tecla Para Continuar"), habilitando al sistema a hacer una pausa para intercambiar discos en la unidad B, cuando el sistema sólo cuenta con dos unidades de disco flexible.

/F ocasiona que el programa NETLIST lea la fuente como un archivo de texto, para aplicaciones con estructuras de archivo plano.

/G checa la hoja de trabajo para buscar Partes, Hojas, Etiquetas, Módulos de Puerto (Module Ports), y terminales de alimentación (Power objects) que se hayan colocado fuera de lugar (off grid) y hace un reporte de ellos.

NETLIST crea una lista de objetos fuera de lugar y pone dicha lista en un archivo llamado FUENTE.GRD.

/L reporta todas las etiquetas y los módulos de puerto que se hayan conectado en la hoja de trabajo. NETLIST coloca el reporte de etiquetas en un archivo llamado FUENTE.LAB.

/O ocasiona que el nombre del archivo fuente se lea como una estructura de archivo de una sola hoja.

/Q obliga al programa NETLIST a operar "silenciosamente". Esto significa que solo los mensajes de invocación y de error si hay alguno, se desplieguen.

/S se usa para generar alguno de los formatos especiales de lista de redes. Si no se especifica este modificador, la lista de redes es generada en el formato EDIF. La lista de formatos se proporciona en el capitulo 4.

Cuando se va a usar el programa de utilería NETLIST, deben observarse ciertas reglas al momento de estar creando las hojas de trabajo. En particular, se deben colocar apropiadamente etiquetas en los buses, señales, y módulos de puerto. El manejo de cada uno de estos términos se analiza más adelante en este capitulo.

Si los alambres, buses, u objetos de las librerías se colocan final-con-final en la hoja de trabajo, el programa NETLIST los interpreta como una conexión física.

Esto es cierto aún cuando no se haya colocado una unión (junction) en el punto de contacto.

                           

3.- EL ARCHIVO DE SALIDA DEL NETLIST

El resultado final de la acción del programa NETLIST, la lista de redes, es puesto en un archivo, el cual tiene el siguiente formato

NOMARCHI.NET

El archivo de lista de redes, está formado internamente por dos partes principalmente:

1.- La descripción de componentes.

2.- La lista de redes.

DESCRIPCION DE COMPONENTES

La región de descripción de componentes, tiene la finalidad de informar los nombres, referencias y cualquier otra información adicional que el usuario

introduzca al momento de editar el esquemático, de todos los componentes que integran el circuito. Para diferenciar un componente de otro, esta información se encierra entre corchetes [] como se ilustra a continuación:

[ Inicia definición de componente

DISP1 Referencia del componente

DISP Nombre del componente en AutoTRAX

DISPLAY Nombre del componente en OrCAD

] Termina definición de componente

LISTA DE REDES

En la región de lista de redes, se encuentra todo la información, de como se interconectan los diferentes componentes que integran el circuito. Dicha información se presenta encerrada entre paréntesis () y cada red tiene un nombre específico. A continuación se muestra un ejemplo:

( Inicia definición de red

N00001 Nombre de la red

CIR1,1 Componente que interviene en la red, número de pin y/o

DISP1,COM nombre del terminal conectado.

) Termina definición de red.

CONFIGURACION DEL ORCAD/SDT

Cuando se instala el OrCAD/SDT por primera vez, y se llama al programa de utilería NETLIST, en la línea 2 (nombre del componente en AutoTRAX), aparece de nuevo el nombre del componente en OrCAD.

Esto es un inconveniente, al momento de hacer el enlace con el AutoTRAX, puesto que TRAX "ve" precisamente en esa línea, para buscar en sus librerías el componente al cual se hace referencia, y si ese nombre no se encuentra enviará un mensaje de componentes perdidos.

Para evitar lo anterior, existen varias maneras. Una de ellas consiste en editar las librerías ya sea de OrCAD o las de AutoTRAX, para que los componentes tengan el mismo nombre. Esto obviamente llevará un enorme esfuerzo y una cantidad de tiempo considerable, pero tiene la ventaja de que el cambio será permanente.

Una segunda opción consiste, en cambiar el contenido del segundo renglón mediante un editor de textos. El procedimiento para lograr esto consiste simplemente en cambiar el nombre del componente en OrCAD, colocando en su lugar el nombre del componente en AutoTRAX. Esto se lleva también un gran esfuerzo y se tiene el inconveniente de que hay que realizarlo cada vez que se desee hacer el enlace.

La tercer opción y la más recomendada, consiste en cambiar la configuración del OrCAD, para proporcionar el nombre del componente al momento de editar el esquemático dentro del ambiente del propio OrCAD. El procedimiento para modificar la configuración es el siguiente:

Se llama al menú de configuración de OrCAD/SDT (DRAFT/C), al aparecer el menú de configuración seleccionamos el comando KF (Key Field Configuration). Al elegir al comando KF, aparece un segundo menú, el cual, está formado de una serie de opciones de las cuales elegiremos la número 12.- NETLIST Module Value Combine y al elegir el número 12 aparece una línea en vídeo inverso a la altura de dicha línea en la cual simplemente teclearemos el número 1. Con esto le estamos diciendo al programa NETLIST que coloque en el segundo renglón de la definición del componente, todo lo que se introduzca en la línea Part Field 1, del comando EDIT Part.

Con dicha configuración, todo lo que tendremos que hacer, es colocar el nombre del componente, tal y como este aparece en las librerías de AutoTRAX, en la línea Part Field 1, con el comando EDIT.

             

               

4.- EL COMANDO NETLIST (AUTOTRAX)

El programa AutoTRAX cuenta con un comando muy útil, y con el cual es posible realizar el enlace con el OrCAD. Esto le da al diseñador, una gran facilidad para llevar a cabo sus diseños, puesto que, solamente será necesario realizar el diagrama esquemático en el OrCAD/SDT y el AutoTRAX, por medio del comando NETLIST, se encargará de efectuar el circuito impreso.

El comando NETLIST, está compuesto por 12 subcomandos, los cuales efectúan diversas acciones las cuales serán descritas a continuación.

  

AUTOPLACE (COLOCACION AUTOMATICA)Con este comando, se lleva a cabo el plasmado automático de componentes. El programa lee la lista de redes (NOMARCHI.NET), y busca en el segundo renglón de la definición de cada componente, el nombre del componente que va a plasmar. 

   

   

Para realizar el plasmado de componentes, este comando se auxilia de otros comandos los cuales se presentan en el siguiente menú:

 

Load Components From Netlist:  

Con este comando se pide que el usuario introduzca la ruta de búsqueda y/o el nombre de un archivo de lista

de redes. La extensión por defecto es .NET.  

   

 

Placement: Cuando el TRAX ha cargado todos los componentes que integran al circuito, los coloca todos encimados, esto es, sobrepuestos, como si estuvieran formando una pila. Con este comando se hace la distribución de los componentes en el área de trabajo.

Setup: Este comando establece una serie de parámetros que tienen que ver con el acomodo de los componentes en el área de trabajo.

Move All Components To Grid: Este comando, traslada los componentes colocados en el área de trabajo, a un nuevo sitio, el cual dependerá del parámetro que se introduzca, cuando se llama a este comando.

  

CLEAR (LIMPIAR)

Este comando, borra de la memoria la lista de redes que previamente se haya cargado con el comando AUTOPLACE. 

   

    

DRCEste comando, checa que el circuito impreso que se tiene en memoria, esté conectado de acuerdo a como se especifica en la lista de redes relativa a dicho circuito. Genera un archivo de salida en el cual informa el resultado del examen. El archivo que se genera tiene la extensión .DRC. 

   

   

  

GET NETS (OBTENER REDES)Este comando, lee el archivo de lista de redes y únicamente extrae la información concerniente al interconexionado de los componentes. 

   

   

  

HIDE (OCULTAR)Este comando, oculta las redes que integran a todo el circuito. Este comando sólo tiene efecto después de utilizar el comando SHOW, que se menciona más adelante. 

  

    

  

IDENTIFY (IDENTIFICAR)Este comando, realiza la identificación de cualquier red que se encuentre colocada en el área de trabajo. 

   

   

  

LENGTH (LONGITUD)Este comando, nos presenta un informe de la longitud en pulgadas, que abarca el conexionado de todos los componentes. 

   

   

  

NETS (REDES)Con este comando, se puede obtener un informe de los nombres de todas las redes que se cargaron en memoria y las cuales conforman al circuito. 

   

   

  

OPTIMIZE (OPTIMIZAR)Con este comando se puede elegir cual método de optimización se seguirá al momento de realizar el circuito impreso. Se tienen tres métodos: 

1. Shortest Path (El trayecto más corto)

2. X Bias (Con tendencia horizontal) Y Bias (Con tendencia vertical)

   

  1.

  

PWR/GND (ALIMENTACION/TIERRA)Este comando, permite seleccionar cual de las redes cargadas, será utilizada en el plano de alimentación (Power Plane), y cual de las redes se utilizará en el plano de tierra (Ground Plane); si es que se están utilizando estas dos caras. 

 

  

   

  

ROUTE (RUTEO)Este comando, es el encargado de llevar a cabo el ruteo del circuito impreso, siguiendo las indicaciones de la lista de redes. 

   

   

Este comando, se auxilia de otros comandos los cuales se presentan al usuario en un menú como el siguiente:

 

Board: Con este comando se efectúa el ruteo de toda la tarjeta de circuito impreso. Al elegir esta opción se pide el nombre de dos archivos, uno con extensión .PCB, y el otro con extensión .LOG. Si alguno de los dos nombres no se proporciona, la autoruta no se llevará a cabo. 

  

    

Connection: Con este comando se efectúa el ruteo por conexiones.

Manual: Con este comando, se efectúa el ruteo de forma manual, auxiliándose de la lista de redes.

Net: Con este comando se efectúa el ruteo de red por red.

Pad to Pad: Con este comando, el ruteo se va efectuando de pad a pad.

Layer Setup: Este comando establece una serie de parámetros, que tienen que ver con el uso de las caras en la autoruta. Los parámetros que se establecen son que caras se van a usar y la orientación de las pistas (horizontal o vertical).

Router Setup: Este comando establece los pasos que seguirá el programa al momento de realizarse la autoruta.

Separation Setup: Con este comando se establece la separación que existirá entre una pista y otra y/o entre vías consecutivas.

Variable Setup: Con este comando se establece una serie de parámetros, tales como el tamaño de las vías, el ancho de las pistas y el movimiento del cursor a través de la rejilla (cuadriculado) de la pantalla. Estos parámetros no son los mismos que afectan a la edición del circuito en la pantalla. Son exclusivos para el comando ROUTE.

SHOW (MOSTRAR) 

SHOWEste comando, muestra en la pantalla todas las redes que integran al circuito, para que podamos observar como se interconectan entre sí los diferentes componentes y poder hacer cambios que beneficien a la autoruta. 

   

 

     

5.- EJEMPLO DEL ENLACE DEL ORCAD CON EL AUTOTRAX.

Los paquetes que se han analizado, en capítulos anteriores, aun cuando han sido hechos por compañías diferentes, pueden enlazarse, de tal forma, que la salida de uno, se puede utilizar como entrada del otro. En este capitulo, se han analizado las características de ambos programas (OrCAD y AutoTRAX), que se utilizan para llevar a cabo el enlace.

La forma en que se realiza el enlace, será descrito por medio de un ejemplo sencillo. El ejemplo que se ha elegido, es el diseño de una interfase de potencia para motores a pasos.

El proceso se inicia con la realización del diagrama esquemático en OrCAD/SDT, mediante el programa editor de esquemáticos DRAFT. Este diagrama debe cumplir con los siguientes requisitos:

1.- Todas las conexiones deben estar perfectamente especificadas, ya sea con el uso de etiquetas, o con el empleo de alambres o buses.

2.- Todas las señales que pertenezcan a un bus deberán tener una etiqueta de identificación.

3.- Los componentes deberán estar muy bien editados, debiéndose tener en cuenta que no puede haber dos componentes que tengan la misma referencia.

La figura muestra el diagrama esquemático perfectamente editado.

Una vez que se ha terminado de trazar el esquemático, y que se ha editado completamente se graba en disco y se abandona el editor de esquemáticos.

El siguiente paso a realizar, es obtener la lista de redes, para lo cual se llama al programa de utilería NETLIST. El formato de salida que la lista de redes debe tener es TANGO. Si el diagrama esquemático fue grabado con el nombre INTERF.SCH, y el destino de la lista de redes es el subdirectorio NETLIST en la unidad A, en la línea de órdenes del sistema operativo se debe escribir lo siguiente:

NETLIST INTERF.SCH A:\NETLIST\INTERF.NET TANGO/S

Una vez que se tiene la lista de redes, se procede a llamar al editor de circuitos impresos de AutoTRAX, el TRAXEDIT. Dentro de TRAXEDIT, se coloca la cara KEEP OUT LAYER, como la cara de trabajo, y se colocan pistas alrededor del

área que comprenderá el circuito impreso. Esto es, si el circuito impreso necesita una placa de 10X10 cms., entonces se colocarán pistas en un área de 4X4 pulgadas (4000 X 4000) en la pantalla de edición tal y como se muestra en la figura 6.16.

Enseguida se llama al comando NETLIST y se elige el subcomando AUTOPLACE, el cual nos pedirá el nombre del archivo que contiene la lista de redes. Una vez que los componentes y las redes han sido cargadas se llama al subcomando PLACEMENT para que realice la distribución de los componentes en el área destinada para el circuito impreso.

Cuando los componentes se hayan distribuido en toda la tarjeta, se podrán hacer los movimientos de los componentes que se considere necesarios, ya sea por condiciones de diseño (potencia, calor, etc), o por condiciones estéticas. Ya que los componentes se encuentren en la posición adecuada se procede al trazado del circuito impreso, utilizando para ello los diferentes comandos con los que cuenta el programa AutoTRAX.    

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