Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000
Phần này cung cấp những kiến thức cơ bản về CircuitMaker như: môi
trường làm việc , quy trình sử dụng . Đây là những kiến thức cơ bản để có thể
thiết kế mạch cũng như là mô phỏng mạch trên môi trường CircuitMaker.
CircuitMaker là gì
CircuitMaker là một chương trình cho phép người dùng nhanh chóng lắp
ráp thử nghiệm và mô phỏng các mạch số ở mức logic cũng như các mạch tương
tự. Đồng thời cũng hỗ trợ việc xuất ra file netlist để vẽ mạch in. Trong phần hướng
dẫn sử dụng này tập trung vào việc lắp ráp và mô phỏng mạch số.
g có tên riêng. Bus được nhận diện dễ dàng vì nó được vẽ đậm hơn các dây còn lại. Để vẽ Bus ta làm như sau: 1. Nhấn giữ phím Shift trước khi vẽ dây nối. 2. Vẽ dây dẫn sử dụng phương pháp như phương pháp vẽ dây dẫn bằng tay đã đề cập ở trên. 3. Sau khi vẽ xong sẽ có hộp thoại yêu cầu đặt tên cho bus. Hình 2.6: Đặt tên cho BUS Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 -9- Nối dây dẫn tới bus Để nối dây dẫn tới bus ta làm như sau: 1. Chọn công cụ nối dây. 2. Nối dây từ vị trí muốn nối tới bus. 3. Đặt tên cho dây dẫn. Hình 2.7: Đặt tên cho dây dẫn nối tới BUS Nối các dây dẫn trên Bus với nhau. Nếu ta đặt tên cho hai dây dẫn nối đến bus cùng một tên và nối đến cùng một đường bus (hoặc nối đến hai bus khác nhau nhưng cùng một tên), hai dây dẫn trên sẽ tự động nối với nhau. Tên của node và sự kết nối CircuitMaker sử dụng tên cho các node trên mạch. Tên của node sử dụng để xác định các sóng khi mô phỏng hay phân biệt các dây dẫn khi vẽ mạch in. Ngoài ra node còn được dùng để nối dây dẫn, hai đoạn dây dẫn được đặc cùng tên node sẽ nối với nhau. Có nhiều cách để đặt tên cho node: ngầm định, các thiết bị đặc biệt, nhãn. Tên node ngầm định, tên của node được sinh ra tự động khi dây dẫn được nối vào một thiết bị. Ví dụ, node name U2_6 có tên như vậy vì được nối vào chân số 6 của thiết bị U2. Dây dẫn trên có thể nối với các thiết bị khác, tên node của nó được xác định bởi thiết bị được đặt lên bản vẽ trước nhất trong các thiết bị nối với nó. Một số thiết bị có độ ưu tiên cao hơn (VCC, GND) thì khi nối với nó thì tên node sẽ là tên của thiết bị đó. Sử dụng các thiết bị kết nối đặc biệt, đó là các thiết bị Input (Connectors| Active| Input), Output (Connectors| Active| Output) và Terminal (Connectors| Active| Terminal), các thiết bị trên cho phép ta gán nhãn cho các node. Khi đặt một trong các thiết bị trên vào mạch thì phải gán nhãn cho thiết bị nói trên. Và khi nối với một node (dây dẫn) thì tên node sẽ là tên của thiết bị đó. Các thiết bị này có độ ưu tiên về tên của node cao hơn các thiết bị khác kể cả nguồn điện. Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 -10- Hình 2.8: Thiết bị output Nhãn (label), một Node Label có thể được gán cho dây dẫn để tạo thành tên của một node. Đặt Node label như sau: 1. Chọn Edit > Place Node Label. 2. Kéo hình vuông của Node Label cho đến khi nào góc trái của nó chạm vào dây dẫn. Nhấn nút trái chuột. 3. Nhấn tên của node và nhấn OK. Hình 2.9: Gán node label Để xem tất cả tên của các node trong bản vẽ ta thực hiện các bước sau. Chọn Options > Schematic (hay nhấn F5.) Cho phép Show Node Names checkbox. Nhấn OK. Tên của các node sẽ xuất hiện trên các dây dẫn của bản vẽ. Thông số của các thiết bị Ta có thể chỉnh thông số của thiết bị như: các thông tin liên quan đến bản vẽ, mô phỏng, netlist và các thông số khác một cách dễ dàng. Ở trong mục này, chỉ giới thiệu những thông số có liên quan đến việc vẽ mạch và sử dụng trong các mạch số. Để có thể điều chỉnh các thông số ta nhấn dup chuột vào thiết bị hoặc nhấn chuột phải và chọn Device Properties. Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 -11- Hình 2.10: Hộp thoại thay đổi thông số thiết bị Các thuộc tính của thiết bị: 1. Device: tên của thiết bị được lưu trong thư viện. 2. Label-Value: nhãn của thiết bị. 3. Designation: dùng để phân biệt các thiết bị trong bản vẽ, như U1, U2 4. Description: thông tin thêm, chỉ có ý nghĩa tham khảo trong bản vẽ, không ảnh hưởng mô phỏng. Lưu ý: bốn thuộc tính trên có thể cho hiển thỉ hay không bằng cách chọn hay không tùy chọn Visible tương ứng. 5. Package: cách đóng gói của thiết bị ( DIP, TO), có ý nghĩa khi vẽ mạch in. 6. Auto Designation Prefix: tiền tố tự động thêm vào phần Designation mỗi khi tạo thiết bị mới. 7. Spice Prefix Character, Parameters, Spice Data: có ý nghĩa khi chạy Spice, ở đây ta không cần quan tâm. 8. Bus Data: mô tả chân nào của thiết bị sẽ nối với nguồn, đất. 9. Exclude From PCB: không đưa vào netlist, thường dùng cho các thiết bị chỉ phục vụ mô phỏng(tạo xung). 10. Analog, digital: cho biết thiết bị có thể mô phỏng ở chế độ nào. 11. Pin: nhấn vào sẽ hiện số thứ tự chân của thiết bị. Thay đổi dữ liệu RAM/ ROM: Đôi khi trong mạch có thiết bị là RAM hoặc ROM. Khi thay đổi dữ liệu của PROM thì dữ liệu này sẽ được lưu chung khi ta lưu bản vẽ, còn đối với RAM ta có thể xem, thay đổi dữ liệu để kiểm tra, gỡ lỗi nhưng sẽ không được lưu với bản vẽ. Để thay đổi dữ liệu của RAM/ROM ta làm như sau 1. Nhấp chuột phải vào thiết bị rồi chọn Edit PROM/RAM để hiện hộp thoại thay đổi dữ liệu 2. Thay đổi như ý muốn rồi bấm OK lưu lại Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 -12- Hình 2.11: Thay đổi dữ liệu ROM/RAM Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 -13- Mô phỏng mạch số Mục đích của mô phỏng là để chạy thử, kiểm tra mạch, phát hiện lỗi, gỡ lỗi. Circuit maker vừa có thể mô phỏng mạch tương tự vừa có thể mô phỏng mạch số, trong phần hướng dẫn sử dụng này ta chỉ đề cập đến vấn đề mô phỏng mạch số. Mô phỏng số chỉ có thể thực hiện được với thiết bị thuộc dạng số hoặc thiết bị vừa dạng số vừa tương tự(xem phần thuộc tính của thiết bị để biết chi tiết). Nếu trong mạch có thiết bị dạng tương tự sẽ có cảnh báo trước khi mô phỏng nhưng vẫn cho mô phỏng, khi đó thiết bị này sẽ bị bỏ qua và đường dây nối tới thiết bị này xem như để hở. Bắt đầu mô phỏng mạch số Để chọn chế độ mô phỏng mạch số ta làm như sau: chọn menu Simulation|Digital Mode; nếu chọn Simulation|Analog Mode là chọn chế độ mô phỏng mạch tương tự. Thực hiện Simulation|Check Pin Connections để kiểm tra các thiết bị có chân nào chưa được nối dây hay không. Thực hiện Simulation|Check Wire Connections để kiểm tra có đường dây nối nào chỉ mới nối một đầu hay không. Các công cụ mô phỏng mạch số Đây là các công cụ phục vụ cho việc mô phỏng mạch số. Những công cụ này sẽ khác nếu chọn chế độ mô phỏng là tương tự Hình 3.1 Công cụ mô phỏng số Công cụ Prope Sử dụng công cụ Prope để xem giá trị logic của một dây dẫn hoặc một nốt trong mạch; ngoài ra còn có thể sử dụng công cụ Prope để thay đổi trạng thái của dây nối. Để xem trạng thái, rê công cụ này lên dây dẫn hoặc chân của thiết bị muốn xem. Khi đó công cụ sẽ hiển thị một trong bốn giá trị : Để thay đổi trạng thái dây nối, rê đến dây nối và nhấn chuột trái, 1 sẽ chuyển thành 0 và 0 sẽ chuyển thành 1. Để gán giá trị ba trạng thái, nhấn giữ shift và nhấn chuột trái. Nếu dây nối với một ngõ xuất của thiết bị nào đó thì sau khi đổi nó sẽ chuyển ngay lại giá trị của ngõ xuất đó. Mức 1 Không xác định hoặc ba trạng thái Mức 0 Xung Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 -14- Công cụ Reset Khởi động lại quá trình mô phỏng Công cụ Trace Bật tắt tính năng Trace. Tính năng này hiển thị giá trị logic của các dây dẫn bằng các màu khác nhau. Màu đỏ mức 1, màu xanh dương mức 0, màu xanh lá là không xác định hoặc ba trạng thái. Công cụ Run \ Pause: Bắt đầu hoặc dừng quá trình mô phỏng Công cụ Step Quá trình mô phỏng sẽ thực hiện từng bước. Khi nhấn vào công cụ này, mô phỏng sẽ thực hiện một bước và dừng lại. Nhấn lần nữa sẽ thực hiện tiếp một bước nữa. Công cụ Tile Windows Chọn một trong bốn cách xem các cửa sổ. Sử dụng thiết bị Instruments/ Digital/SCOPE nối với một nốt của mạch thì Circuit Maker sẽ vẽ dạng sóng cho nốt đó trong cửa sổ dạng sóng Bộ tạo xung Bộ tạo xung, thiết bị trong Instruments|Digital, dùng để tạo ra xung cho các thiết bị mô phỏng cần clock. Để chỉnh các thông số của bộ tạo xung co thể nhấp kép vào thiết bị này hoặc nhấp phải chuột rồi chọn Edit Pulser. Hình 3.2: Bộ tạo xung Pulse High, Pulse Low tương ứng chỉnh thời gian mức một (tính bằng Tick), mức không của bộ tạo xung, giá trị hợp lệ là 1 đến 100. External Trigger là chỉnh bộ tạo xung sẽ đóng vai trò như Trigger, chỉ phát ra xung khi có kích vào chân CP1 hoặc CP2. Chỉ cửa sổ vẽ mạch (Schematic) Chỉ cửa sổ dạng sóng (Waveforms) Cửa sổ vẽ mạch bên trái, cửa sổ dáng sóng bên phải Cửa sổ vẽ mạch bên trên, cửa sổ dáng sóng bên dưới Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 -15- Các thông số mô phỏng: Step size: chỉnh số bước mỗi khi nhấn Step tool. Có thể chọn Cycles hoặc Ticks. Một Cycle bằng 10 Ticks. Tick là đơn vị nhỏ nhất, một Tick sẽ thực hiện một bước trong mô phỏng. X Magnification: chỉnh độ rộng của đồ thị hiển thị dạng sóng Speed: chỉnh tốc độ mô phỏng. Ví dụ như khi cần xem các giá trị xuất ra led bảy đoạn thì chỉnh tốc độ mô phong nhỏ lại. Breakpoint: thiết lập điểm dừng. Mô phỏng sẽ dừng lại khi điều kiện Breakpoint thỏa mãn. Có thể có nhiều điều kiện Breakpoint và các điều kiện này kết hợp với nhau bởi phép logic and hoặc or tùy theo ta thiết lập. Để thiết lập Breakpoint ta làm như sau: sử dụng Instruments/ Digital/SCOPE để nối với dây hoặc chân thiết bị, mở cửa sổ vẽ dạng sóng. Nhấn chuột vào ô nhỏ trước tên của tín hiệu như hình sau Hình 3.4: Thiết lập Breakpoint Nhấn sẽ lần lượt là chọn logic 1, logic 0; chọn kiểu là kích cạnh (Edge) hay kích mức (Level). Thời gian trễ Thời gian trễ của thiết bị là thời gian cần thiết để tín hiệu input lan truyền đến tín hiệu output. Trong CircuitMaker thời gian trễ được tính bằng đơn vị Tick, mặc định tất cả thiết bị có thời gian trễ là một Tick, tuy nhiên có thể thay đổi giá trị này từ 1 đến 14. Để thay đổi thời gian trễ làm như sau 1. Chọn thiết bị cần thay đổi 2. Chọn Edit| Set Prop Delays 3. Gán giá trị mới và bấm OK Hình 3.5: Thay đổi thời gian trễ Hình 3.3: Thông số mô phỏng Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 -16- Xem dạng sóng Bằng cách nối với thiết bị Scope có thể xem được dạng sóng khi đang mô phỏng cũng như kết quả của mô phỏng. Sau khi kết nối, có thể xem dạng sóng trong cửa sổ phân tích. Hình 3.6: Xem dạng sóng
File đính kèm:
- huong_dan_su_dung_circuitmaker_2000.pdf