Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính i Mục lục Mục lục i Giới thiệu iii Chương 1 Mở Đầu 1 1.1 CircuitMaker là gì 1 1.2 Môi trường làm việc CircuitMaker 1 1.3 Các file của CircuitMaker 2 1.4 Quy trình sử dụng CircuitMaker 2 1.5 Toolbar của CircuitMaker 3 1.6 Phím nóng (hotkey) 4 Chương 2 Vẽ và chỉnh sữa các mạch nguyên lý 6 2.1 Tìm các thiết bị 6 2.1.1 Tab Browse 6 2.1.2 Tab Search 7 2.1.3 Thiết lập phím nóng 7 2.1.4 Thay đổi phím nóng. 7 2.2 Đặt thiết bị vào trong bản vẽ 8 2.3 Các công cụ vẽ và chỉnh sửa 8 2.3.1 Arrow Tool 8 2.3.2 Wire Tool 8 2.3.3 Text Tool 8 2.3.4 Delete Tool 9 2.3.5 Zoom Tool 9 2.3.6 Rotate Tool 9 2.3.7 Mirror Tool 9 Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính ii 2.4 Lưới 9 2.5 Nối dây cho mạch 10 2.5.1 Nối dây tự động 10 2.5.2 Nối dây bằng tay 10 2.5.3 Nối dây nhanh 10 2.6 Dây BUS 11 2.6.1 Nối dây dẫn tới bus 11 2.6.2 Nối các dây dẫn trên Bus với nhau. 12 2.7 Tên của node và sự kết nối 12 2.8 Thông số của các thiết bị 13 2.9 Thay đổi dữ liệu RAM/ ROM: 15 Chương 3 Mô phỏng mạch số 16 3.1 Bắt đầu mô phỏng mạch số 16 3.2 Các công cụ mô phỏng mạch số 16 3.2.1 Công cụ Prope 16 3.2.2 Công cụ Reset 17 3.2.3 Công cụ Trace 17 3.2.4 Công cụ Run \ Pause: 17 3.2.5 Công cụ Step 17 3.2.6 Công cụ Tile Windows 17 3.3 Bộ tạo xung 18 3.4 Các thông số mô phỏng: 18 3.5 Thời gian trễ 19 3.6 Xem dạng sóng 19 Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính iii Giới thiệu CircuitMaker là một phần mềm thân thiện, dễ sử dụng để mô phỏng mạch. Đặc biệt là mô phỏng mạch số. Những người bắt đầu tìm hiểu thế giới số cũng như các chuyên gia trong lĩnh vực này đều tìm thấy các công cụ hữu ích trong phần mềm CircuitMaker Từ ý nghĩa đó, tài liệu này được biên soạn nhằm cung cấp cho những người mới bắt đầu những kiến th ức căn bản nhất để có thể nhanh chóng làm chủ được phần mềm CircuitMaker. Tài liệu được biên soạn gồm ba phần: phần đầu, MỞ ĐẦU, sẽ giới thiệu một số khái niệm căn bản, các phím nóng…; phần thứ hai, VẼ VÀ CHỈNH SỮA MẠCH NGUYÊN LÝ, sẽ hướng dẫn cách vẽ mạch nguyên lý trong CircuitMaker; phần thứ ba, MÔ PHỎNG MẠCH SỐ, sẽ hướng dẫn cách thực hiện mô phỏ ng mạch nguyên lý đã vẽ. Để giúp tài liệu tốt hơn mong nhận được các ý kiến đóng góp từ các bạn đọc. Mọi ý kiến đóng góp về nội dung, hình thức trình bày, bố cục… của tài liệu xin vui lòng gửi qua e- mail: Trần Hoàng Hà: hoangha@dit.hcmut.edu.vn Bùi Văn Hiếu: bvhieu@dit.hcmut.edu.vn Phạm Quốc Cường: cuongpham@cse.hcmut.edu.vn Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -1- Chương 1 Mở Đầu 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. 1.1 CircuitMaker là gì CircuitMaker là một chương trình cho phép người dùng nhanh chóng lắp ráp thử nghiệm và mô phỏng các mạch số cũng như các mạch tương tự ở mức logic. Đồng thời cũng hỗ trợ việc xuất ra file netlist để vẽ mạch in. Tài liệu hướng dẫn sử dụng này tập trung vào việc lắp ráp và mô phỏng mạch số. 1.2 Môi trường làm việc CircuitMaker Môi trường CircuitMaker bao gồm Title Bar, Menu Bar, Toolbar, Status Bar, Panel, Schematic Window và Analysis Window như Hình 1.1 Hình 1.1: Môi trường làm việc của CircuitMaker Ngoài những thành phần căn bản tồn tại trong hầu hết các ứng dụng đồ họa hiện nay như Title Bar, Menu Bar, Status Bar các thành phần còn lại có ý nghĩa như sau: Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -2- • Panel gồm ba tab là Browse, Search, Digital dùng để tìm kiếm các thiết bị phục vụ cho việc ráp mạch và mô phỏng, thiết lập các thông số cho mô phỏng số, • Schematic Window là cửa sổ soạn thảo, trên đó ta sẽ thực hiện vẽ mạch, • Analysis Window là cửa sổ hiển thị các kết quả đo đạc như áp, dòng, dạng sóng…. Hai cửa sổ Schematic và Analysis có thể có hoặc không tùy theo ta thay đổi, cụ thể sẽ trình bày trong phầ n mô phỏng mạch số. Các linh kiện sau khi đã được đặt đúng vị trí sẽ được kết nối với nhau bằng các dây nối. Mạch sau khi đã được nối dây cho phép mô phỏng, kiểm tra bằng các công cụ mô phỏng của CircuitMaker. 1.3 Các file của CircuitMaker CircuitMaker gồm nhiều file sử dụng cho các mục đích riêng với các phần đuôi như sau: .CKT Mạch nguyên lý .DAT File dữ liệu (phím nóng; đặc tả kỹ thuật của các thiết bị) .MOD File lưu trữ chế độ hoạt động .LIB Thư viện các thiết bị. .SUB File các mạch con .SDF Dạng sóng mô tả file setup. 1.4 Quy trình sử dụng CircuitMaker Việc sử dụng CircuitMaker có thể chia làm sáu bước như sau 1. Chọn các thiết bị cần thiết (điện trở, tụ, IC …) và đưa lên bản vẽ, 2. Sắp xếp các thiết bị này cho hợp lý, 3. Thiết lập các thông số của thiết bị (độ trễ, nội dung ROM…), 4. Xóa hoặc thêm các thiết bị tùy theo yêu cầu, 5. Nối dây, 6. Mô phỏng và kiểm tra mạch đã v ẽ. Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -3- 1.5 Toolbar của CircuitMaker Có thể thực hiện các chức năng của CircuitMaker bằng các nút nhấn trên thanh Toolbar nằm phía trên của Schematic Window. Toolbar gồm có các thành phần như Hình 1.1 Hình 1.2: Tool bar của CircuitMaker Chức năng của các công cụ này được giới thiệu ở Bảng 1.1. Chức năng chi tiết sẽ được trình bày ở các phần sau. Panel Bật tắt cửa sổ panel Rotate Xoay thiết bị New Tạo bản vẽ mới Mirror Lật thiết bị đối xứng qua trục đứng Open Mở bản vẽ đã lưu Traxmaker Tạo netlist và chạy traxmaker Save Lưu bản vẽ Help Trợ giúp Print In bản vẽ Reset Khởi động lại quá trình mô phỏng Arrow tool Chọn, di chuyển các thành phần Analyses setup Thiết lập thông số phân tích Wire tool Vẽ dây nối, bus Run analog Chạy, dừng mô phỏng tương tự Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -4- Text tool Chèn đoạn văn bản Trace digital Hiển thị giá trị số của dây dẫn Delete tool Xóa một thành phần Run digital Chạy, dừng mô phỏng số Probe tool Đo tín hiệu Step digital Chạy một bước mô phỏng số Zoom tool Phóng to thu nhỏ bản vẽ Tile windows Chọn cách hiển thị các cửa sổ Fit to window Hiện toàn bộ bản vẽ trên cửa sổ Bảng 1.1: Chức năng của Toolbar 1.6 Phím nóng (hotkey) CircuitMaker cung cấp các phím nóng được liệt kê trong bảng 2. Đồng thời cũng cho phép người dùng định nghĩa tối đa sáu mươi hai phím nóng để lấy các thiết bị thường sử dụng, chi tiết sẽ được trình bày ở phần Vẽ và chỉnh sửa mạch nguyên lý. Ctrl+A Chọn tất cả F3 Hiển thị tỉ lệ bình thường Ctrl+C Copy F4 Hiển thị toàn bộ bản vẽ Ctrl+D Nhân đôi thiết bị F5 Thay đổi thông số bản vẽ Ctrl+F Tìm thành phần F7 Vẽ lại màn hình Ctrl+K Hiển thị thông số thiết bị F8 Thiết lập phân tích Ctrl+L Hiển thị thông số bản vẽ F9 Mô phỏng số một bước Ctrl+M Lật thiết bị F10 Chạy dừng mô phỏng Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -5- Bảng 1.2: Các phím nóng của CircuitMaker Ctrl+N Tạo bản vẽ mới F11 Hiển thị giá trị số Ctrl+O Mở bản vẽ đã lưu Esc Bỏ qua thao tác đang làm Ctrl+P In bản vẽ Page Up Phóng to bản vẽ Ctrl+Q Khởi động lại mô phỏng Page Down Thu nhỏ bản vẽ Ctrl+R Xoay thiết bị Delete Xóa thành phần đang chọn Ctrl+S Lưu bản vẽ Home Vị trí trung tâm là vị trí con trỏ Ctrl+V Paste Arrow Keys Di chuyển thiết bị đang chọn F1 Trợ giúp Shift+Insert Di chuyển một nhóm thiết bị F2 Thay đổi tỉ lệ hiển thị Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -6- Chương 2 Vẽ và chỉnh sữa các mạch nguyên lý CircuitMaker cung cấp nhiều công cụ mạnh mẽ cho phép vẽ và chỉnh sửa mạch nguyên lý nhanh chóng và dễ dàng. Phần này sẽ cung cấp các kiến thức về các công cụ vẽ và chỉnh sửa mạch nguyên lý. 2.1 Tìm các thiết bị CircuitMaker cung cấp thư viện hàng ngàn các thiết bị (có thể tham khảo hướng dẫn sử dụng các thiết bị để có thêm thông tin). Có thể lấy các thiết bị bằng cách dùng tab Browse hay tab Search trong cửa sổ Panel hay sử dụng phím nóng. Hình 2.1: Tab Browse và Tab Search 2.1.1 Tab Browse Người sử dụng có thể lựa chọn các thiết bị thông qua tab browse. Các thiết bị được chia theo dạng cây phân cấp. Để tìm một thiết bị cần thực hiện các bước sau: 1. Chọn tab Browse trong panel, 2. Lựa chọn các thiêt bị bằng cách chọn theo cây phân cấp (có thể chọn theo tên, theo chức năng…), Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -7- 3. Nhấn đúp chuột để chọn thiết bị đưa vào vùng vẽ. Thiết bị sẽ theo con trỏ chuột cho đến khi nào nhấn chuột trái. Trong khi đang kéo thiết bị có thể quay (nhấn phím R) hay lật ngược (nhấn phím M) thiết bị. 2.1.2 Tab Search Tab này cho phép tìm kiếm các thiết bị thỏa điều kiện tìm kiếm. Điều kiện này là tên thiết bị hoặc phần mô tả chức năng thiết bị có chứa các kí tự tìm kiếm. Có thể dùng các kí tự đại diện như *. Ví dụ tìm kiếm 74* là tìm tất cả IC họ 74. 2.1.3 Thiết lập phím nóng Một cách khác để lấy linh kiện từ thư viện là dùng phiếm nóng. Để gán phím nóng cho một thiết bị thực hiện các bước sau: 1. Chọn tab Browse trong Panel, sau đó tìm thiết bị mong muốn gán phím nóng cho nó, 2. Nhấn vào nút Hotkey, hộp thoại quản lý các phím nóng sẽ xuất hiện, tất cả các phím nóng xếp theo thứ tự alphabet cùng với các thiết bị tượng ứng được gán với nó, 3. Tìm phím tắt nào muốn gán cho thiết bị đang chọn và chọn Assign. 2.1.4 Thay đổi phím nóng. Để thay đổi phím nóng ta làm những bước như sau: 1. Thực hiện các bước 1 và 2 như phần thiết lập phiếm nóng 2. Gán một thiết bị mới hay gán rỗng (ở trên đầu của các thiết bị) như là phím nóng. Hình 2.2: Hộp thoại quản lý phím nóng [...]... dữ liệu, 2 Thay đổi như ý muốn rồi bấm OK lưu lại Hình 2.11: Thay đổi dữ liệu ROM/RAM Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -15- Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Chương 3 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, tài liệu hướng dẫn sử. .. -14- Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 11 Pin: nhấn vào sẽ hiện số thứ tự chân của thiết bị 2.9 Thay đổi dữ liệu RAM/ ROM: RAM/ROM là các thiết bị dung để lưu trữ dữ liệu cho mạch Khi thay đổi dữ liệu của ROM thì dữ liệu này sẽ được ghi lại 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. .. Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -8- Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 2.3.4 Delete Tool Sử dụng công cụ xóa ta có thể xóa các thành phần (dây dẫn, thiết bị…) trên bản vẽ Chọn delete tool sau đó nhấn vào thành phần nào muốn xóa Ngoài ra có thể xóa bằng cách chọn thành phần muốn xóa bằng công cụ mũi tên rồi bấm phím Delete trên bàn phím 2.3.5 Zoom Tool Sử dụng Zoom tool để phóng to hay thu... Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Hình 2.7: Đặt tên cho dây dẫn nối tới BUS 2.6.2 Nối các dây dẫn trên Bus với nhau Nếu 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) thi hai dây dẫn trên sẽ tự động nối với nhau 2.7 Tên của node và sự kết nối CircuitMaker sử dụng tên cho các node trên mạch Tên của node sử dụng để xác... Prope Sử dụng công cụ Prope để xem giá trị logic của một dây dẫn hoặc một node 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: Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -16- Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker. .. 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 2.6.1 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 Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -11- Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn. .. Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -12- Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 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... hay không Hình 2.4: Hộp thoại điều chỉnh lưới Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -9- Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 2.5 Nối dây cho mạch Để mô phỏng hoặc để tạo nestlist vẽ mạch in thì các thành phần của mạch phải được nối với nhau bằng dây dẫn CircuitMaker cung cấp các phương thức tự động nối dây, nối dây bằng tay và nối dây nhanh 2.5.1 Nối dây tự động... cửa sổ dạng sóng Cửa sổ vẽ mạch bên trên, cửa sổ dáng sóng bên Cửa sổ vẽ mạch bên trái, cửa sổ dáng sóng bên Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -17- Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 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 3.3 Bộ tạo xung Bộ tạo xung, thiết bị trong... viện hay là một thiết bị đã có sẵn trong bản vẽ, 2 Di chuyển thiết bị sao cho chân chưa nối của thiết bị cham vào một dây dẫn hay là một chân của một thiết bị khác Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -10- Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Hình 2.5: Nối dây cho hai thiết bị 2.6 Dây BUS Dây bus là một loại dây nối đặc biệt bao gồm nhiều dây nối riêng biệt Mỗi . vẽ. Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Bộ môn Kỹ thuật Máy tính – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính -9- 2.3.4 Delete Tool Sử dụng. đổi dữ liệu, 2. Thay đổi như ý muốn rồi bấm OK lưu lại. Hình 2.11: Thay đổi dữ liệu ROM/RAM Tài liệu bổ trợ Hướng dẫn sử dụng CircuitMaker 2000 Bộ