Kokeilussa CAE-ohjelmat:

OrCADin Windows-versio

Amerikkalaisen OrCADin piirilevynsuunnitteluohjelmisto on uusiutunut. Tarjolla on nyt kokonainen Windows-paketti. Ensimmäistä Capture for Windows -piirikaavio-ohjelmaa täydentämään on yrityskaupan avulla hankittu MaxEDA-piirilevyohjelmisto, joka on nyt osa OrCADin Windows-pakettia.

Amerikkalainen OrCAD on vuodesta 1985 lähtien toimittanut yli 160 000 elektroniikan suunnitteluohjelmistoa. OrCAD on tunnettu erityisesti tekemistään piirikaavio-ohjelmista, joissa on monipuoliset mahdollisuudet liittää ne eri valmistajien piirilevynsuunnitteluohjelmiin. OrCADin STD 386 -piirikaavio-ohjelmaa on käytetty menestyksekkäästi yhdessä jonkin toisen valmistajan suorituskykyisen piirilevyohjelmiston kanssa. Nyt yritys suuntaa Windowsin käyttöön.

Kauan odotettu hyppy

Windows-versiota on odotettu pitkään. OrCAD on yrittänyt viivyttää Windows-maailmaan hyppäämistä. Ehdittiin uumoilla yhtiön olevan jopa taloudellisissa vaikeuksissa, mutta OrCAD ostikin itse toisen kilpailijan Massteck Ltd:n. Uusi OrCADin Layout for Windows -ohjelma onkin käytännössä MaxEDA uusissa raameissa. Samalla julkistettiin uusi Capture for Windows -piirikaavio-ohjelma.

Kokeiltavana olleissa ensimmäisissä versioissa (6.0 ja 6.3) piirikaavio- ja piirilevyohjelmien integrointi oli vielä puutteellinen. Uusissa Yhdysvalloissa juuri julkistetuissa ohjelmaversioissa ohjelmien yhteispeli on viety pidemmälle. Siitä enemmän erillisessä laatikkojutussa.

Perusteelliset harjoituskirjat

Ohjelmistot asentuivat ongelmitta levykkeiltä. Levytilaa kului noin 42 megatavua. Tästä määrästä on piirikaavion symbolikirjastoja reilut kymmenen megatavua. Capturen asennus sisältää myös opetusohjelman Capture Tutorial, joka esittelee kuvaruudulla piirikaavio-ohjelman tärkeimmät toiminnot.

Ohjelmistojen mukana tulevat Capturen User's Guide -käsikirja, Layoutin paksu Tutorial Manual ja ohuehko Reference Manual. Molempien ohjelmien harjoituskirjat ovat hyvin perusteellisia ja niiden avulla uusi käyttäjä tutustuu nopeasti ohjelmistojen käyttöön.

Käsikirjoista ei kuitenkaan löydy paljonkaan ohjelmiston käyttöä syventäviä tietoja. Esimerkiksi ohjelmistojen verkkoasennuksesta tai kirjastojen käytöstä verkkoympäristössä ei kummankaan ohjelman käsikirja kerro mitään. Toivottavasti jatkossa tulee saataville myös tehokäyttäjille soveltuvia oppaita.

Laiskanpulskea piirikaavio-ohjelma

OrCAD Capture for Windows on täysipainoinen Windows-ohjelma niin hyvässä kuin pahassakin. Siinä on täysi tuki ikkunoinnille, leikkaa- ja liimaa -toiminnoille, datan siirrolle eri Windows-ohjelmien välillä ja ajonaikainen käsikirja. Kelluvat valikot ja työkalupakit täydentävät valikoimaa.

Piirikaavio-ohjelman ensimmäinen Windows-versio on kyllä täysin toimiva, mutta sen suorituskykyä ei ole ehditty optimoida. Ohjelma käynnistyy hitaasti ja varaa käyttöönsä peräti kahdeksan megatavua muistia. Uusien komponenttien haku kirjastosta kestää tuskastuttavan kauan. Myös komponenttien siirrot ja kytkentöjen korjailu tapahtuvat verkkaisesti.

Capturen versio 6.0 vaatii nopean prosessorin, näytönohjaimen ja vähintään 16 megatavua muistia toimiakseen kunnolla. Ohjelma on täysin 32-bittinen ja sama koodiversio toimii Windows NT:ssä, 95:ssä ja 3.1:ssä, viimeksi mainitussa win32s-alijärjestelmän avustamana.

Yhteensopivuus aiempien DOS-versioiden työtiedostojen ja kirjastojen kanssa on tietysti säilytetty. Kaikki SDT-työkalujen työtiedostot voidaan lukea Captureen, samoin uudet työt voidaan tallentaa vanhojen ohjelmien ymmärtämässä muodossa. Vanhoja ohjelmistoja voidaan siis käyttää joustavasti rinnakkain uusien kanssa.

Piirikaavio-ohjelman Design Manager auttaa hallitsemaan laajoja suunnittelukokonaisuuksia, jotka saattavat koostua kymmenistä hierarkkisista piirikaaviosivuista. Design Managerin ikkunasta suunnittelija näkee yhdellä silmäyksellä koko kytkennän loogisen rakenteen, mistä piirikaavioista se koostuu ja mitä komponentteja siihen kuuluu.

Kytkentöjä kierrättämään

Koko työhön kohdistuvat toimenpiteet, kuten komponenttien päivitykset kirjastoista, suunnittelusääntöjen tarkistukset, vetolistojen ja osaluettelojen muodostaminen sekä tulostukset, hoidetaan Design Managerin avulla.

Sen avulla voidaan myös käyttää uudelleen osia jo aiemmin suunnitelluista piirikaavioista, sillä kaikkia piirikaavioita tai niiden osia voidaan kopioida työstä toiseen ja tallentaa kirjastoihin. Testattujen ja toimiviksi todettujen osakokonaisuuksien kirjastoiminen ja käyttö myöhemmin uudelleen lisää piirikaavionsuunnittelun tehokkuutta.

Valmiiden kytkentöjen editointi on uudella versiolla hankalaa, sillä komponentteja siirreltäessä uusia kytkentöjä syntyy hyvin helposti vahingossa. Jos siirron seurauksena jokin kytkentäveto sattuu ylittämään komponentin nastan, syntyy siihen tahattomasti uusi kytkentä. Tämä ominaisuus on todennäköisesti "lastentauti", joka korjattaneen seuraaviin versioihin, sillä DOS-versiot käyttäytyivät tässä suhteessa moitteettomasti. Automaattinen varmuuskopion tallennus työn aikana myös puuttuu, mutta varmasti lisätään aikanaan.

Laaja symbolikirjasto

Capturen mukana seuraa yli 20 000 erilaisen komponentin kirjastot. Mukana seuraavan IEC-kirjaston porttipiirien symbolit ovat tosin puutteellisia: Portteja ei voida esittää erillisinä symboleina, vaan kaikki piirin sisältämät portit on pakattu yhteen symboliin. IEC-symboleja käyttävät suunnittelijat joutuvat siten lähes ensi töikseen korjailemaan kirjastoja.

Standardikomponenttien kirjastot voidaan sijoittaa verkkopalvelimen levylle kaikkien suunnittelijoiden yhteiseen käyttöön. Ohjelmat eivät sisällä lukitusmekanismia, joka estäisi eri käyttäjien samanaikaisen kirjoituksen samaan tiedostoon. Standardikomponenttien kirjastot on siksi syytä pitää kirjoitussuojattuina verkkopalvelimella.

Kaikkien kirjastojen ei tarvitse olla samassa hakemistossa, joten jokainen käyttäjä voi tallentaa suunnitteluprojektissa käytettävät uudet symbolit omaan työhakemistoonsa. Vasta tarkastetut ja hyväksytyt komponentit siirretään verkkopalvelimessa oleviin julkisiin kirjastoihin.

Koska OrCAD Capture on tehty yleiskäyttöiseksi piirikaavio-ohjelmaksi, sen kirjastot eivät sisällä viittauksia komponenttigeometrioihin, jotka ovat aina riippuvaisia käytettävästä piirilevyohjelmasta. Layout-ohjelma sisältää mekanismin, jolla komponenttisymbolin nimen perusteella voidaan hakea vastaava komponenttigeometria erityisestä muunnostiedostosta. Piirikaavio- ja piirilevykirjastojen sitominen toisiinsa tapahtuu siis vain tämän tiedoston välityksellä.

Kaaviot hallintaan

Design Manager kopioi Capturen työtiedostoon kaikki työssä käytetyt symbolit. Piirikaavioon voidaan siten myöhemmin helposti tehdä muutoksi ja korjauksia, vaikka alkuperäisiä kirjastoja ei enää olisikaan tallessa.

Piirikaaviot voidaan tarkastaa perusteellista työtä tekevällä sähköisten suunnittelusääntöjen tarkistusrutiinilla, joka paljastaa tahattomat kytkennät, yhteenkytketyt lähdöt, kelluvat tulot ja puuttuvat tai identtiset komponenttinimet.

Vetolistat voidaan muodostaa yli 30 erilaiselle tulostusformaatille mukaan lukien EDIF ja VHDL. Tarvittaessa voidaan tuottaa räätälöityjä tulostuksia omien dll-kirjastojen avulla.

Vetolistan muutosten päivitys automaattisesti

Uutta työtä käynnistettäessä Layout lukee uuden vetolistan ja suorittaa automaattisesti muunnoksen omaan binääritiedostoonsa, johon varsinaiset reititystiedot tallennetaan. Vanhaa työtiedostoa avattaessa vastaavan vetolistatiedoston aikaleima tarkistetaan aina ohjelmaa käynnistettäessä. Jos aikaleima on muuttunut, suoritetaan uuden vetolistan päivitys piirilevyn tietokantaan automaattisesti. Tämä takaa, että piirikaavioon tehdyt muutokset varmasti päivittyvät piirilevylle.

Layout pystyy lukemaan monia erilaisia vetolistan formaatteja. Lisäksi se voi lukea ja kirjoittaa suoraan CadStarin, PADSin, PCADin, Protelin ja Tangon binäärisiä piirilevytiedostoja. Sitä voidaan siis käyttää alun perin näillä ohjelmilla suunniteltujen piirilevyjen ylläpitoon.

Layout (siis MaxEDA) on selvästi kypsempi Windows-ohjelma kuin Capture. Se toimii vikkelästi myös huipputasoa vaatimattomammassa koneessa. Sen tehokas käyttö edellyttää kolminäppäimistä hiirtä. Hiiren keskinäppäimellä saadaan ruudulle kelluva valikko ja oikea näppäin peruu valitun toiminnan.

Toisinajateltu reititin

Innovatiivinen käyttöliittymä poikkeaa useimmista muista piirilevyohjelmista. Kaikki tekstipohjaiset asetukset hoidetaan taulukkoikkunoiden avulla . Näitä ovat täpläkoot, tekstit, pora- ja aukkoasetukset sekä tiedot komponenteista, vetolistasta, johdinleveyksistä ja kerroksista.

Tekstitaulukoissa nähdään kaikkien komponenttien, vetojen, reitityskerrosten, täplien, geometrioiden tai tekstien parametrit samalla kertaa ja niitä voidaan helposti muutella useita kerralla. Graafisia ikkunoita onkin sitten vain varsinaista reititystä varten sekä graafista tiheyskarttaa ja komponenttigeometrioita varten.

Komponenttigeometriat on ryhmitelty sivuiksi, samanlaiset ryhmät aina omalle sivulleen. Nämä voidaan tulostaa paperille havainnolliseksi dokumentiksi. Ohjelmiston mukana tulee kaikkiaan yli tuhat yleisintä komponenttigeometriaa.

Kaikki piirilevyn valmistusteknologian mukaiset asetukset voidaan ladata yksinkertaisesti yhdellä kertaa niinsanotusta teknologiatiedostosta. Automaattisen sijoittelun ja reitityksen vaatimat asetukset voidaan taas lukea strategiatiedostoista. Ohjelmiston mukana toimitetaan joukko valmiita tiedostoja 2-, 4- ja 8-kerroksisten läpikuparoitujen tai pintaliitospiirilevyjen suunnittelua varten.

Automaattisella sijoittelulla komponentit voidaan asetella piirilevylle valitun strategian mukaan siten, että niiden välisten johdotusten pituus on minimoitu. Automaattisijoittelu voidaan myös rajoittaa tiettyyn komponenttiryhmään ja piirilevyn osaan, jolloin suunnittelijalla on paremmat mahdollisuudet vaikuttaa lopputulokseen.

Manuaalisen sijoittelun helpottamiseksi samaan toimintaan kuuluvat komponentit voidaan määritellä ryhmäksi (cluster), joka sijoittelun aikana esitetään yhtenä komponenttina näytöllä. Sen vaatima pinta-ala vastaa ryhmän komponenttien vaatimaa alaa. Tämä nopeuttaa paljon komponentteja sisältävien levyjen alkusijoittelua.

Muutamat automaattiset rutiinit helpottavat sijoittelun viimeistelyä. Shove comp raivaa tilaa uudelle komponentille ja Adjust comps komentaa komponentit ojennukseen.

Vuorovaikutteinen reititys

Layoutissa on kolme erilaista manuaalista reititysmahdollisuutta. Täysin manuaalinen reititys toimii totutulla tavalla ilman mitään automatiikkaa. Reititys voidaan tehdä joko rasteria käyttäen tai ilman sitä. Ajonaikainen suunnittelusääntöjen tarkistus estää esimerkiksi eristevälivirheiden syntymisen reitityksen aikana.

Shove route toimii muuten samoin kuin manuaalinen reititys, mutta muita vetoja siirretään automaattisesti pois uuden vedon tieltä, jos se vain on suunnittelusääntöjen puitteissa mahdollista.

Auto path -reititys hakee automaattisesti sopivan reitin vedon alkupisteestä hiirellä osoitettuun pisteeseen asti. Muita vetoja siirretään tarvittessa automaattisesti syrjään. Hiiren vasenta näppäintä painamalla hyväksytään veto. Suunnittelija ei siis itse suorita reititystä, vaan valitsee hiiren liikkeillä haluamansa välin vedolle. Tämä vuorovaikutteinen automaattireititys on nopea ja vaivaton ÓmanuaalinenÓ reititystapa, jolla suunnittelija hoitaa luovan työn ja hallitsee koko ajan työn edistymistä. Kone hakee vedolle mahdollisen reitin ja suorittaa sitten varsinaisen reititystyön. Lopputulos on tarkalleen käyttäjän toiveiden mukainen, mutta suunnitteluaika on merkittävästi lyhyempi kuin perinteisessä manuaalisessa reitityksessä.

Auto path voi myös reitittää valitun alueen levyltä kokonaan automaattisesti. Näin voidaan reitittää helpot vedot nopeasti ja käyttää interaktiivista reititystä vasta pidempien ja vaikeampien vetojen tekoon.

Automaattinen ehostus

Automatiikan työjälki ei aina ole kovin kaunista. Siksi ohjelman Óautomaattinen kaunistajaÓ (AutoDFM) viimeistelee valmiiksi reititetyn levyn sekä esteettisesti miellyttävään että valmistusteknisesti ongelmattomaan muotoon.

AutoCDE-toiminto tarkistaa, että koko levyn reititys on suunnittelusääntöjen mukainen, ja korjaa tarvittaessa virheet. Virheitä on saattanut syntyä esimerkiksi automaattisessa vetolistan muutosten päivityksestä tai reitityksestä, jossa automaattitarkistusta ei ole käytetty.

Kalleimman ohjelmaversion sisältämä kustannusohjattava automaattireititin suorittaa reitityksen koko piirilevylle eräajona. Sen käyttö on merkittävästi helpompaa kuin monien muiden vastaavien reitittimien, sillä ohjelmiston mukana tulevat strategiatiedostot sisältävät hyvin toimivat asetukset 2-, 4-, 6- ja 8-kerroksisten läpikuparoitujen tai pintaliitoslevyjen automaattiseen reititykseen. Kokenut käyttäjä voi myös muokata strategioita tarpeen mukaan.

Tulostukset valitaan Post Process -taulukosta. Tulostuslaitteina ovat kaikkien Windowsin tukemien tulostimien lisäksi Gerber-valopiirturi ja AutoCadin DXF-tiedosto. Kaikki tulostukset voidaan tehdä samalla kertaa eräajona. Kaikista tulostuksista voidaan ottaa ennen varsinaista tulostusta tarkistuskuva näytölle.

Laaja hintahaitari

Layout-ohjelmaa on saatavissa kolmena erilaajuisena versiona, joiden hinnat poikkkeavat suuresti toisistaan. Kaikissa versioissa on kuitenkin mukana tehokas vuorovaikutteinen reititys. Halvimmassa versiossa on rajoitettu suunniteltavan levyn komponenttien määrä 350:een ja vetojen määrä tuhanteen. Kalleimmassa versiossa on mukana eräajoreititin.

Monitasoinen hinnoittelu on järkevää ja tarjoaa taloudelliset mahdollisuudet suorituskukyisen ja nykyaikaisen piirilevyohjelmiston käyttöön myös vähän piirilevyjä suunnitteleville. Heille hyvin hoidettu tekninen tuki on tärkeää. Sitä hoidetaan esimerkiksi oman Internet-kotisivun avulla.

OrCADillä on oma WWW-palvelin, jonka kautta on saatavissa esimerkiksi vastauksia usein esitettyihin kysymyksiin, sovellusraportteja, kirjastoja ja näytönajureita. Suomessa on lisäksi pätevä tekninen tukihenkilö, joka voi auttaa akuuteissa ongelmissa.

Kuvat

OrCADin Windows-paketti:

Ohjelmat:OrCAD Capture for Windows, versio 6.0
OrCAD LAYOUT for Windows, versio 6.3 (aikaisemmin MaxEDA)
Edustaja: Data-Helsinki Oy, puh. (90) 405 6220
Hinnat (ei sis. alv):Capture for Windows (7 900 mk),
Layout Ltd for Windows (10 000 mk),
Layout for Windows (29 900 mk)
Layout Plus for Windows (59 900 mk).
Laitteistovaatimukset:Windows 3.1, Windows 95 tai Windows NT, 486- tai Pentium-prosessori, muistia 16 megatavua, näyttö VGA tai SVGA. Asennus tarvitsee levytilaa vähintään 45 megatavua.
Kopiointisuojaus:Kirjoitinporttiin liitettävä välikappale.
Käsikirjat:OrCAD Capture for Windows User's Guide (198 s.), MaxEDA Tutorial Manual (397 s.), MaxEDA Reference Manual (161 s.). Lisäksi ajonaikaiset help-käsikirjat molemmissa ohjelmissa.
Tekninen tuki:Edustajalta, lisäksi valmistajan WWW-palvelin http://www.orcad.com.


Apua saadaan: Parannetut versiot tulossa

OrCADin Capture 6.0 on kokonaisuudessaan vielä selvästi hieman raakile, jossa on selviä puutteita. Paras ominaisuus on piirikaavio- ja piirilevyohjelman yhdistelmä, joten niitä voidaan käyttää samanaikaisesti.

Ristiinvalinta näyttää valitun komponentin tai kytkennän molemmissa ohjelmissa korostettuna automaattisesti. Attribuuttien, vetolistan, komponenttinimien, vaihdettujen porttien ja nastojen muutostiedot välittyvät tosiaikaisesti ohjelmien kesken.

OrCAD on luvannut uudet versiot pikaisesti. Yritys on julkistanut tietoja Capture for Windows- ja Layout for Windows -ohjelmistojen uusista versioista. Esimerkiksi Capture for Windows 6.10:een on parannettu suorituskykyä ja lisätty käyttäjien vaatimia ominaisuuksia. Kytkentöjen editointi on nopeutunut reilusti vanhaan versioon verrattuna.

Capturen ja Layoutin välistä integraatiota on parannettu siten,että Layoutiin siirretään suoraan binäärinen tiedosto vetolistan sijasta. Layout for Windows 6.40 on nyt entistä paremmin integroitu OrCADin Design Desktop for Windows -tuoteperheeseen. Ohjelma toimii nyt täysin 32-bittisenä sovelluksena Windows95:ssä. Kuparialueiden täyttöä on nopeutettu. Layout huomaa automaattisesti vetolistan päivitykset piirikaaviosta.

Piirikaaviosta voidaan siirtää komponentin sijoittelu- ja reititysvaatimuksia, johdinleveyksiä, vaihtoehtoisia komponenttigeometrioita ja komponenttien ryhmittelytietoja piirilevyohjelmalle. Muutosten päivitystä piirikaavioon on yksinkertaistettu. Tämä tosin ei vieläkään tapahdu täysin automaattisesti, vaan tiedoston kautta. Ristiinosoitus piirikaavion ja piirilevyn välillä toimii molempiin suuntiin.


© Jukka Tolonen, 1995


Edelliselle sivulle Kotisivulle