Burzliwy rozwój mikrokomputerowego wspomagania prac związanych z projektowaniem konstrukcji inżynierskich zaowocował nareszcie narzędziem dla tych, którzy konstruowali komputery. Nareszcie, gdyż pierwsze wzmianki o programie OrCAD pojawiły się znacznie później niż programy dla inżynierów innych specjalności. Nie oznacza to, że na rynku oprogramowania dla konstruktora elektronika była całkowita pustynia, lecz właściwie dopiero ostatni rok przyniósł znaczący postęp i programy, które są godne polecenia.
Nieodłącznym elementem konstruowania jest (niestety) etap sporządzania dokumentacji. Ktokolwiek budował układ elektroniczny wie, że opory przed wzięciem do ręki ołówka i kartki papieru przeważają nad zdrowym rozsądkiem i po jakimś czasie okazuje się, że nie mamy schematu.
Dobrodziejstwem dla inżynierów pozbawionych uzdolnień plastycznych jest OrCAD, pakiet programów umożliwiających rysowanie schematów elektrycznych. Nie znaczy to wcale, że osoby, które sztukę odręcznego rysowania opanowały do perfekcji mogą z góry uznać ten pakiet za narzędzie nieprzydatne. Oprócz głównej funkcji omawiany pakiet programów realizuje także kilka innych. OrCAD umożliwia bowiem generowanie listy połączeń elementów występujących na schemacie, list zastosowanych podzespołów, itd.
Pakiet programów OrCAD powstał w firmie OrCAD Systems Corporations w latach 1985/1986. Wersja 1.25, z której korzystamy, jest datowana 14 listopada 1986r. Rys.1 przedstawia "wizytówkę" jaka pojawia się na ekranie po wywołaniu programu (karta EGA).
Z doświadczeń autorów wynika, że OrCAD zaaklimatyzował się w Polsce dość dobrze i - jak mówią - zaczyna się rozmnażać. Nie można tego niestety powiedzieć o dokumentacji. Mamy nadzieję, że prezentowana seria artykułów złagodzi nieco ten brak, lecz z góry zastrzegamy, iż nie mamy zamiaru publikować na tych łamach tłumaczenia dokumentacji technicznej - zajęlibyśmy w ten sposób kilka numerów pisma. Sposób korzystania z programów, z których składa się OrCAD, opiszemy tu w sposób skrótowy, obiecujemy za to Czytelnikom garść informacji, jakich próżno szukać w dokumentacji: o efektywnym rysowaniu, o niebezpieczeństwach czyhających na użytkownika, o błędach w bibliotekach, a także o możliwości zastosowania polskich liter w opisach schematów.
Jak hodować OrCAD-y ?
OrCAD nie ma zbyt wygórowanych wymagań środowiskowych. Niewątpliwie najwięcej sił witalnych wykazuje w otoczeniu komputera IBM PC/AT z twardym dyskiem, lecz czuje się dobrze nawet w systemie XT z dwoma napędami dysków elastycznych. Rodzaj karty graficznej nie ma istotnego wpływu na jego zachowanie, choć oczywiście efekty najmilsze dla oka uzyskuje się stosując kartę kolorową o wysokiej rozdzielczości (EGA). OrCAD żyje w symbiozie z myszką, ale potrafi także obejść się bez niej. Siew można przeprowadzać o dowolnej porze roku, należy jedynie zaopatrzyć się w pięć dyskietek instalacyjnych :
- MASTER SOFTWARE DISK,
- UTILITY SOFTWARE DISK,
- LIBRARY DISK,
- DRIVER DISK/DISPLAY
- DRIVER DISK/PRINTER-PLOTTER.
Tu ograniczamy się jedynie do opisu instalacji OrCAD-a w systemie wyposażonym w twardy dysk. Autorzy dokumentacji zalecają, co wydaje nam się ze wszech miar słuszne, umieszczenie plików zawartych na dyskietkach instalacyjnych w kilku oddzielnych podkatalogach. Ich nazwy mogą być dowolne, lecz aby nie utrudniać życia Czytelnikom, którzy mają dostęp do oryginalnej dokumentacji, podamy tu nazwy sugerowane przez autorów programu. Przystępując do instalacji OrCAD-a należy zatem utworzyć (pod)katalog o nazwie ORCAD, a w nim - trzy podkatalogi: DRIVER, LIBRARY oraz SHEET. W (pod)katalogu ORCAD powinny następnie zostać umieszczone wszystkie pliki o rozszerzeniach EXE oraz OVL, znajdujące się na dyskietkach "MASTER SOFTWARE DISK" oraz "UTILITY SOFTWARE DISK". Do podkatalogu LIBRARY należy przepisać zawartość "LIBRARY DISK", natomiast do podkatalogu DRIVER - wszystkie pliki zapisane na dyskietkach "DRIVER DISK/DISPLAY" oraz "DRIVER DISK/PRINTER-PLOTTER". Podkatalog SHEET jest przeznaczony na schematy tworzone przez użytkownika. Szczęśliwi posiadacze myszki powinni także zadbać o to, aby zorganizować dla niej odpowiednią dziurę znaną np. pod nazwą MSMOUSE.SYS lub MSMOUSE.COM i zainstalować ją w CONFIG.SYS lub AUTOEXEC.BAT. OrCAD nie jest wybredny i chętnie współpracuje z szeregową myszką Microsoft, równoległą myszką Microsoft i szeregową myszką Mouse Systems; nie przywiązuje również wagi do tego, który port szeregowy (COM1, COM2) został przydzielony myszce.
Po skopiowaniu dyskietek instalacyjnych trzeba jeszcze dokonać konfiguracji OrCAD-a. W tym celu nalezy z poziomu (pod)katalogu OrCAD podać zlecenie DRAFT/C i stworzyć wersję na miarę swojego stanu posiadania i potrzeb. Konfiguracyjne menu pozwala wybrać odpowiedni sterownik karty graficznej, drukarki i plotera, pozwala także określić nazwy podkatalogów zawierających bibliotekę podzespołów oraz schematy tworzone przez użytkownika. Czytelnicy dysponujący kolorowymi kartami graficznymi mogą także wybrać barwę, w jakiej wyświetlane będą poszczególne obiekty (podzespoły, przewody połączeniowe, magistrale, itd.). Konfiguracja obejmuje także nadani wartości pewnym innym parametrom, lecz na razie, dopóki nie wyjaśniliśmy czego one dotyczą, uznajmy po prostu, iż nie są one istotne.
Pisząc poprzednie akapity drżeliśmy z obawy, aby nie zanudzić Czytelników, którzy nie dysponują jeszcze OrCAD-em. Podając skrótowe informacje dotyczące instalacji i konfiguracji programu staraliśmy się umożliwić posiadaczom programu bieżącą weryfikację wszystkiego, o czym tu napiszemy. Teraz jednak, aby usatysfakcjonować wszystkich zainteresowanych, podamy syntetyczny opis właściwości omawianego pakietu programów.
Jak narysować schemat ?
Rzut oka na katalog niedwuznacznie sugeruje, iż najbardziej opasłym programem wchodzącym w skład OrCAD-a jest DRAFT. Program ten służy do rysowania schematów, jego jakość w znacznej mierze determinuje zdanie użytkownika na temat całego pakietu. Dlatego też DRAFT-owi poświęcimy tu najwięcej miejsca. Spośród obiektów, z których użytkownik może tworzyć schematy wymienimy tylko najważniejsze: przewody połączeniowe, magistrale, porty wejścia-wyjścia i podzespoły biblioteczne. Skomentować wypada chyba tylko dwie ostatnie pozycje. Porty wejścia-wyjścia umożliwiają wymianę sygnałów pomiędzy oddzielnymi częściami schematu, natomiast podzespoły biblioteczne to najczęściej stosowane elementy dyskretne i układy scalone. Biblioteka OrCAD-a jest bardzo bogata, znaleźć w niej można niemal wszystko, począwszy od oporników i kondensatorów, przez rozmaite RAM-y i ROM-y, aż do takich układów jak np. Intel 80386. W razie czego do biblioteki można dodać definicje nowych symboli, ale o tym potem, przecież dopiero zaczynamy poznawać OrCAD-a.
Pierwsze kroki i wrażenia
Pierwsze wrażenia znają oczywiście ci, którzy tego programu używali - już po pierwszych naciśnięciach klawiszy zaczynamy rozumieć o co chodzi, wiemy co robić dalej. O dziwo, zdecydowana większość haseł rozwijających się w lewym górnym rogu ekranu jest jasna i oczywista. Według naszej oceny pod względem łatwości obsługi OrCAD zdecydowanie przewyższa np. AutoCAD-a, mimo iż nie ma w ogóle opcji HELP.
Zlecenia programu DRAFT mają hierarchiczną strukturę, co dodatkowo zwiększa ich przejrzystość. Jako przykład wymieńmy tutaj zlecenie "Place" (umieść). Podanie go powoduje wyświetlenie następnego menu, z którego można wybrać np. "Bus" (magistrala) lub "Wire" (przewód). Kolejne menu zawiera m.in. opcję "Begin" (początek). Jak widać, umieszczenie na schemacie przewodu, którego początek znajduje się w wybranym punkcie nie przedstawia żadnego problemu. Opis innych zleceń zostawiamy na później, tymczasem zaś chcielibyśmy podkreślić bardzo istotną cechę programu DRAFT. Pozwala on wprowadzać zlecenia na trzy różne sposoby. Pierwszy z nich, to wybieranie zlecenia poprzez podanie z klawiatury jego początkowej litery (Bus" - B, "Wire" -W), drugi - wybieranie zlecenia za pomocą klawiszy kursora i klawisza ENTER. Trzeci sposób, jak nietrudno zgadnąć, polega na zastosowaniu myszki.
Pora teraz zająć się następnym zagadnieniem, jakim jest złożoność schematu. Istnieją przecież natchnieni inżynierowie, którzy gotowi są zaprojektować złożony układ (niechby nawet IBM-PC) z kostek 744xx, gdzie xx < 50. Czy tacy specjaliści nie mogą korzystać z OrCAD-a ? Oczywiście mogą wystarczy wiedzieć, że OrCAD umożliwia tworzenie schematów hierarchicznych, w których ze zbioru połączonych ze sobą podzespołów buduje się bloczki, z tych bloczków bloki, z bloków ..., itd. Ilość poziomów hierarchii jest praktycznie nieograniczona i zależy tylko od wartości parametrów ustalanych podczas konfiguracji, tych parametrów, które na razie uznaliśmy za nieistotne.
DRAFT - i co dalej ?
Usługi świadczone przez OrCAD-a nie kończą się na sporządzeniu estetycznego schematu. Nietrudno stwierdzić, że w katalogu oprócz programu DRAFT figuruje jeszcze kilka innych. Po narysowaniu można np. sprawdzić jego poprawność posługując się programem ERCHECK, który sygnalizuje istnienie zawartych wyjść, niedołączonych wejść i zwartych źródeł zasilania. Jest to oczywiście sprawdzenie poprawności schematu w bardzo ograniczonym zakresie, ale dobre i to. Inny użyteczny program, ANNOTATE, nadaje poszczególnym podzespołom występującym na schemacie kolejne numery, zwalniając w ten sposób projektanta od troski o to, aby następnym opornikiem po R23 był R24, a nie (o zgrozo!) R25. Wspomnijmy jeszcze o innym miłym programie, PARLIST, który tworzy listę podzespołów (nazwa, typ, ilość, itd.). Czujemy już, jak u co bardziej dociekliwych Czytelników rodzi się pytanie: "Co zrobić z tym pięknie zaprojektowanym schematem ?!". Spokojnie, OrCAD czuwa. Najbardziej istotnym spośród omawianych programów usługowych jest NETLIST. Tworzy on listę połączeń, która może służyć jako dane wejściowe dla programu projektującego płytki drukowane (SMARTWORK, RACALKREDAC i wiele, wiele innych).
Na koniec pragniemy jeszcze ostrzec Czytelników, że oprócz wersji użytkowej istnieje wersja demonstracyjna programu. Mieści się ona zwykle na jednej dyskietce, prawidłowo działa, rysuje bardzo ładnie i nic nie zapowiada przykrych niespodzianek. Rozczarowanie przynosi dopiero decydująca chwila - wydrukowanie wyników żmudnej pracy lub umieszczenie ich na dysku okazuje się niemożliwe. Co trzeba zmienić w programie niestety nie wiemy. Zalecamy wzmożoną czujność.
Marek Matuszczak, Mariusz Dec - "Komputer" Luty 1988r.