OrCAD_Capture原理图设计教程

OrCAD Capture CIS 原理图设计教程

目录

第1章概述 (4)

1.1原理图设计基本过程 (4)

1.2原理图编辑窗口 (6)

1.2.1主命令菜单 (6)

1.2.2工具栏 (11)

1.3本章小结 (13)

第2章原理图绘制 (14)

2.1添加元件库及放置元件 (14)

2.1.1添加元件库 (14)

2.1.2放置普通元器件 (16)

2.1.3放置电源和地 (17)

2.1.4元件的基本操作 (17)

2.2创建电气连接 (18)

2.2.1在同一个页面创建电气互联 (18)

2.2.2在不同页面之间创建电气互联 (19)

2.2.3使用总线创建连接 (20)

2.3原理图绘制的其它操作 (21)

2.3.1放置文本 (21)

2.3.2放置图形 (22)

2.4打印原理图 (22)

2.4.1原理图页的相关操作 (22)

2.4.2原理图设置及打印 (22)

2.5本章小结 (24)

第3章原理图的后处理 (25)

3.1检验原理图 (25)

3.1.1原理图初步检查 (25)

3.1.2设计规则检查 (26)

3.2原理图的添加修改 (27)

3.2.1批量替换 (28)

3.2.2批量更新 (28)

3.2.3元器件编号 (28)

3.3添加封装属性 (32)

3.3.1单个添加 (32)

3.3.2批量添加 (33)

3.4生成网表与元件清单 (34)

3.4.1生成网表 (34)

3.4.2生成元件清单 (36)

3.5单元小结 (38)

第4章层电路设计 (39)

4.1拼接式电路 (39)

4.2分层式电路结构 (39)

4.3简单分层式电路图的绘制 (39)

4.4复合分层式电路图的绘制 (44)

4.5本章小结 (44)

第5章元件和元件库 (45)

5.1元件库及普通元件的创建 (45)

5.2分裂元件的创建及使用 (50)

5.2.1创建Homogeneous类型元件 (50)

5.2.2创建Heterogeneous类型元件 (51)

5.2.3使用分裂元件 (52)

5.3使用电子数据表创建零件 (53)

5.4修改元器件 (54)

5.5本章小结 (55)

第1章概述

OrCAD软件模块原是OrCAD公司的产品，后被Caence公司收购集成到Cadence SPB系列软件包中。它以其强大的原理图设计功能著称，其原理图设计使用非常方便，是板级电路设计领域使用最多的原理图设计软件。

1.1原理图设计基本过程

用OrCAD绘制原理图的基本过称包括如下5个步骤：

1.打开OrCAD软件

单击桌面上的图标，启动OrCAD Capture CIS。在弹出的Cadence Product Choices对话框中选择OrCAD Capture CIS选项，单击OK打开程序界面。

2.新建设计项目

选择File-New-Project选项，弹出New Project对话框。在这里需要进行三项设置：在Name文本框中输入工程名称；在工程类型中选择Schematic原理图设计；单击Browe选择工程存储路径。设置好后单击OK,显示OrCAD界面。

打开的OrCAD界面有两个子窗口：工程管理窗口和原理图编辑窗口。将子窗口最大化，这时，单击子窗口上方的小标签就可方便的切换所有打开的窗口。

在工程管理器中，project.dsn是数据库文件，它包括SCHEMATIC1和Design Cache两个文件夹。SCHEMATIC1文件夹中保存原理图的各个页面，PAGE1就是创建工程后默认在此文件夹中创建的一个新页面，双击PAGE1即可打开它的原理图编辑页面；在原理图编辑窗口放置元件后，Design Cache文件夹中就会自动出现该元件的名称路径等信息，这时数据库中的元件缓存，利用该缓存能够对整个设计中的某种元件进行批量替换或更新，使用非常方便。

3.绘制原理图

电路图的绘制和修改主要是在原理图编辑窗口完成的，具体的操作方法将在后面的章节作详细的介绍。

4.原理图的后处理

电路图绘制完成以后，还需要进行包括元器件自动编号、设计规则检查、统计报表输出和生成网表等各种后处理。

5.设计文件的保存

1.2原理图编辑窗口

OrCAD的原理图编辑窗口是一个典型的Windows窗口。它包括标题栏，主菜单区、基本工具栏、绘图专用工具栏、工作区和最底部的状态栏。

1.2.1主命令菜单

1.File菜单

New/ Open—新建/打开设计项目、电路设计、元器件库等。

Close/ Save—关闭/保存当前原理图。

Export Selection—将当前电路中选中的单元存入库文件

Import Selection—从存放单元电路的文件中调入需要的单元。

Print Preview/Print/Print Setup/Print Area—电路图打印

Import Design—将EDIF格式、PDIF格式和该版本以前的PSpice软件绘制的电路图转换为OrCAD能接受的数据格式。

Export Design—将OrCAD绘制的电路图转化为通用的EDIF格式或DXF格式。

Exit—退出Capture CIS软件。

位于Exit子命令前面的几项按先后顺序列出了软件曾经打开的文件名称，点击文件名即可打开相应的文件。

2.Edit菜单

Undo—使刚刚执行的命令无效

Redo—重新执行刚刚由undo废除的命令

Repeat—再次执行刚刚执行过的命令

Cut/Copy/Paste/Delete—剪切/复制/粘贴/删除

Select All—全选

Properties—修改元器件属性参数

Link Database Part—调用软件中的联网元器件信息管理系统

Part—修改元器件符号

Mirror/Rotate—镜像/旋转

Find/Global Replace—查找/元件替换

Add Part To Group—将元件添加到组

Remove Part From Group—在组中将某元件移除

3.View菜单

Ascend Hierarchy—显示当前电路层的上一层电路图

Descend Hierarchy—显示当前电路层的下一层电路图

Synchronize Up/Down/Across—在不同层的电路图中同步向上/向下/穿过Go To—根据用户指定的坐标值、电路图分区号或标签名，指定光标位置Zoom—以不同倍率显示电路图

Toolbar/Status Bar—窗口中是否显示工具栏和状态栏

Grid/ Grid References—是否显示坐标网格点和图幅分区

Selection Filter—选择过滤器

Previout page/next page—上一个原理图文件/下一个原理图文件

Database part—在屏幕上显示CIS模块窗口

Variant View Mode—查看某个变量的视图

4.Tools菜单

Customize—控制各种工具栏在窗口中的显示，添加新的工具栏

5.Place菜单

Part—调用库中元器件

Database Part—调用Internet上元器件

Wire/Bus/Junction/Bus Entry—绘制连线、总线、电连接节点、总线引入线Net Alias—为节点命名

Power/Ground—绘制电源/地

Off-Page Connector—绘制端口连接符

Hierarchical Block—绘制子电路框图

Hierarchical Port/Pin—绘制分层式电路框图中的端口信号标识符、子电路框图引出端

No Connect—绘制浮置引线标志

Title Block—绘制图纸标题框

Bookmark—在图纸中设置标签

Text—添加字符串

Line/Rectangle/Ellipse/Arc/ Ellipse Arc/Bezier Curve/Polyline—绘制直线段、矩形、椭圆、弧形、椭圆弧、自由曲线、折线

Picture/OleObject—插入图片、对象

6.Macro菜单

Configure—配置当前绘图过程中采用的宏，包括新建需要的宏

Play—运行一个宏

Record—将用户指定的一系列绘图动作记录下来，生成一个宏供以后调用7.Accessories菜单

在OrCAD软件系统发展的过程中，还开发了一些扩展Capture功能的配套软件，例如生成特定格式的电连接网表等。如果配置了这些软件，将以子命令的形式出现在这里。

8.Options菜单

Preference—设置软件运行时的有关参数，包括各个电路元素的显示颜色、坐标网格的显示防护四、放大或缩小显示电路图时的控制方式、电路元素或单元的选中要求、文本编辑时有关参数的设置等。这些参数设置决定了Capture如见启动后的工作环境，设置结果将存放在CAPTURE.INI文件中。

Design Template—设置与电路设计有关的参数，如图纸幅面、电路图中采用的字体、图纸标题栏、网格显示等。设置的参数只影响新的电路设计。

Autobackup—自动备份设置

Schematic Page Properties—设置与图纸页有关的参数，包括图纸大小、坐标网格点等。设置的参数只影响当前绘制的图纸页面。

CIS Configuration—配置元器件信息管理系统

CIS Preferences—扩展元器件信息管理系统连接

9.Window菜单

New Window—生成一个与当前处于激活状态的窗口完全相同的窗口，包括窗口中显示的内容

Cascade—将多个窗口以层次方式排列。屏幕上显示出排在最前面的窗口中的全部内容，其余窗口只显示出标题栏。

Tile Horizontally/Vertically—将多个窗口上下或左右排列，每个窗口的内容均显示可见。

Arrange Icons—如果已有多个最小化的窗口图标，不过这些图标位于屏幕上的什么位置，执行此命令后将依次排在窗口的最底部。

最后带有编号的几项是在屏幕上已打开的窗口名称。其中编号左侧带有对号的是当前处于激活状态的窗口。点击某个带编号的窗口名，将使该窗口成为激活窗口。

10.Help菜单

OrCAD Capture CIS Help—帮助

What’s New—解释Capture和CIS的含义

Known Problems and Solutions—已知的问题和解决方式

Web Resources—给出与OrCAD有关的网址

Learning OrCAD Capture CIS—提供一套如何使用软件的教程

Documentation—证明文件

About OrCAD Capture CIS—关于OrCAD Capture CIS的版本介绍

1.2.2工具栏

为了方便用户，Capture软件为每个窗口中常用的子命令安排工具按钮，包括基本工具栏，绘图工具栏，仿真工具栏，FPGA工具栏，CIS工具栏，元件信

息管理工具栏，封装视图工具栏，搜索工具栏等。下面介绍几种我们常用到的工具栏：

1.最基本的设计工具栏

2.有关视图与电路图的设计工具栏

3.绘图工具栏—电路图

4.绘图工具栏—图形文字

5.搜索工具栏

如需在原理图中搜索某一个特定的元素，如元件、网络或一个DRC标记，只需在工具栏中的搜索框中输入要查找的元素名称，按下回车便开始搜索。如果需要限定搜索的元素类型，单击如图向下的小箭头，就可在其下拉列表中选择。

搜索完毕后自动打开搜索列表，双击对应的元素，即可在原理图中定位该元

素并高亮显示。

1.3本章小结

本章首先简单概括了用OrCAD设计原理图的过程，然后详细介绍了OrCAD Capture CIS软件用户界面中常用组成部分的各项功能。

第2章原理图绘制

熟悉了OrCAD的用户界面，就可以简单的运用软件进行原理图设计了。设计原理图的方法如下图所示，其中对于工程的新建在上一章节已经介绍，在此不作赘述，本章重点讲述怎样初步绘制并打印原理图。

原理图后处理

2.1添加元件库及放置元件

2.1.1添加元件库

在新建的工程中打开原理图页面，单击绘图工具栏中的放置元件按钮，弹出如图所示Place Part对话框。

单击库文件显示区右上方的添加库文件按钮，出现库文件浏览对话框。

选择合适的路径，选择要添加的元件库，单击打开按钮，窗口对话框自动返回，只是库文件显示区中多了新添加的元件库。如果要删除已添加的库，只需在

库文件列表中选择它，然后点击即可。将库添加后就可以选择需要的元器件类型了，也就是我们经常使用的查库法。

2.1.2放置普通元器件

在Part下方的文本框中输入要放置元件的名称，随着字母的输入，系统会自动过滤出相符的元器件。找到要放置的元件，双击元件在Part List列表中的名称，元件就会附着在光标上，单击将元件放在工作区域合适的位置上。

如果不知道元器件在那个库中，可以用元器件搜索法。例如想查找名称首字母为C的元器件，则在Search For后的文本框中输入“C*”，点击回车后，Library 列表框中会出现所有符合此条件的元件名称和该元件所在的库。

找到目标元件并双击，元件便会附着在鼠标上等待放置。与此同时，该元件及其所在的库也会自动添加到Place Part窗口中相应的列表上。

2.1.3放置电源和地

单击绘图工具栏中的电源按钮，弹出Place Power对话框。选择合适的电源图形，在Name文本框中输入名称，单击OK按钮，电源图形附着在鼠标上。

然后单击合适位置放置。单击放置地按钮也同样会弹出此窗口，其放置方法与上类似。

2.1.4元件的基本操作

1.选择元件

1)选择单个元件：单击

2)选择多个元件：按住Ctrl逐个单击

3)选择区域内的所有元件：框选

4)选择多个区域内的所有元件：按住Ctrl逐个框选

2.移动元件

选中元件后直接拖动。元件移动默认是带着连接拖动，如果想切断电气连接，则按住Alt拖动。

3.旋转元件

选中元件后按快捷键R，或选择Edit-Rotate选项。旋转会切断电气连接，旋转命令有时不起作用，通常发生在页边上没有足够空间的情况。

4.镜像翻转元件

选中元件后按快捷键H水平翻转，V垂直翻转，或点击Edit-Mirror选项选择。文本和位图不能执行此操作。

复制、粘贴和删除等操作与Windows操作系统类似。

5.修改元件属性

要修改元件的索引编号及Value，双击它们在弹出的对话框中直接修改即可。

2.2创建电气连接

当元器件、电源和接地点放置完毕后，接下来就是连接电路了。在Capture 中，元器件的引脚上都有一个小方块，便是接线的地方。

2.2.1在同一个页面创建电气互联

在同一个页面创建电气互联的常用方法分别是wire和net alias。

1.使用连线Wire

1)放置连线

单击绘图工具栏上的Place Wire图标或按快捷键W放置连线，执行上述

操作后光标变成十字状。将光标移动到元器件的引脚，单击鼠标画线开始，移动光标就可画出任意走线，当到达另个引脚再单击鼠标，便可完成一条走线。但是，此时的光标仍然处于画线状态，需要单击鼠标右键在快捷菜单中选择“End Wire”。

绘制线的过程中，系统默认的转换方向是90°转角，如果需要绘制任意角度的连线，则按住Shift键拖动即可。另外，在绘制完成一条连线后，鼠标会仍旧

保持画线状态，若不需再连线则要点击绘图工具栏中的按钮或按快捷键Esc。

2)连接方式

如果两条线成T型，则默认为自动添加连接点，两条线在电气上存在连接关系；如果两条线成十字形，则默认为没有电气连接。此时，若需要在交叉点上

放置连接点，单击绘图工具栏中的Place Junction图标，连接点就会附着在光

标上，单击直接放在交叉点上。

如果原来有连接点，该操作就会取消连接。此外，按住S键选中连接点，然后按Delete键也可删除。

3)处理悬空管脚

如果需要在没有任何电气连接的引脚上放置无连接标记，则单击绘图工具栏

上的Place No Connect按钮。单击放置附着在鼠标上的无连接标记，表示该引脚悬空。

当两个芯片的管脚直接连在一起，或电源和地与引脚直接相连时，执行Back

Annotate命令会出现问题。

2.使用网络标号Net Alias

网络标号只适用于连个连接点在同一个页面内的情况。单击绘图工具栏中的

Place net alias图标或按快捷键N，弹出Place Net Alias对话框

在Alias文本框中输入网络名称，点击OK确认。此时光标上附着一个方框，单击合适位置放置。但是，方框必须和线相连，否则无法放置。

放置网络标号后，代表Net Alias的方框仍会附着在光标上。如果本次放置的网络名称以数字结尾，那么继续放置的Net Alias结尾的数字就会自动递增。例如，本次放置的Net Alias为A0，则继续放置的Net Alias为A1,A2等。要结束命令，右击后在快捷菜单中选择End Mode选项。

2.2.2在不同页面之间创建电气互联

单击绘图工具栏中的Place off-page connector按钮，弹出放置连接端子对

话框，选择合适的Off-Page Connector图标，单击OK按钮Off-Page Connector 就会附着在光标上。单击页面内合适位置放置Off-Page Connector。

双击在放置好的Off-Page Connector的文本部分，弹出Display Properties对话框。在Value文本框中输入网络名称，单击OK确认。

在另一个页面中该网络的另一端放置同名的Off-Page Connector即可，这样，两个原理图页面之间就创建了电气连接。

2.2.3使用总线创建连接

单击绘图工具栏中的图标Place bus，在原理图中选择总线起点单击开始绘制总线，拖动鼠标绘制总线，双击结束。绘制总线转向时，只需单击页面即可，系统默认旋转角度为90°，如果要绘制任意角度的踪迹，只需按住Shift键单击转角点即可。

创建总线后需要给总线命名，以及在总线和信号线之间创建电气连接，放置总线入口。

总线名称是确定总线的网络连接的依据，其命名主要有3种形式，即BUSNAME[0..31]/BUSNAME[0:31]/BUSNAME[0-31].注意BUSNAME不能以数字结束，并且与“[”之间不能有空格。要为总线命名，需要根据是否存在跨页面互联选择使用net alias网络标号还是off-page connector跨页面连接端子。

连接总线和信号线时，单击绘图工具栏中的Place bus entry按钮或按快

捷键E，此时总线入口附着在光标上，可按R键旋转调整方向。移动Bus Entry 与总线相接，然后单击放置，按快捷F4可重复放置。最后，使用wire连接引脚和总线的入口，并给wire添加网络标号

按住Ctrl键拖动wire连接其他线，wire上的网络标号自动递增。根据这一特性，总线与信号线相连时，首先放置网络名末尾数字小的网络，操作会更方便。如图所示信号与总线的连接结果。