第3章OrCAD使用介绍





OrCAD是EDA行业内比较著名的一款电子设计软件，其中分为Capture和Layout两大部分，Capture是原理图设计工具软件，功能比较强大，界面简单，学习起来也比较容易。对于稍有电子基础的工程师来说，花费大约60min的时间看完本章，掌握OrCAD的使用，并运用此软件完成原理图绘制，这个是完全可以的。
Capture被Cadence公司收购后，用来替代Cadence原配的原理图设计工具软件——Concept HDL，所以对Cadence来说一般有两种原理图设计软件——Capture(CIS)和Concept(HDL)。因为Concept原理图学起来难度比较大，兼容性也不好，尤其在库的管理上也不好，所以目前主要通过Capture绘制原理图。因为Capture软件原属于OrCAD公司，所以行业内直接将Capture称为OrCAD软件，接下来就开始学习OrCAD软件的使用。
3.1工程的建立和设置
OrCAD所有界面都可以按下按键I和O来实现放大和缩小，I是放大，O是缩小，大小写都可以。或者通用按下Ctrl键，然后滚动鼠标来实现放大和缩小。
首先启动OrCAD，在程序中单击Cadence→Release 16.6→OrCAD Capture CIS选项，如图3.1所示，OrCAD Capture CIS比OrCAD Capture多了一个CIS数据库的功能，如果没有数据库文件建联，这里两者的启动文件路径都是一样的，选择两者任意一个即可。

弹出Cadence Product Choices对话框后，选择OrCAD Capture CIS选项，勾选Use as default，如图3.2所示。这样每次打开后，就不会再出现选择产品的对话框，默认选中OrCAD Capture CIS。

3.1.1创建项目
单击File→New→Project选项后，弹出New Project对话框，在Name文本框中输入要新建项目的名字，例如YL_001_V10，在下面的4项单选框中选择最后一项Schematic，最后单击Browse按钮，选择新项目所要保存的目录，如图3.3所示。

图3.1启动OrCAD


图3.2产品选择对话框


图3.3创建新项目

注意： Cadence文件的命名，包含原理图和PCB都不支持中文、小数点、中画线、空格，包括父目录文件夹的名字，都不要使用非法字符，虽然有时候存在小数点和空格也能打开文件，但后期在原理图导入PCB时可能会出现很多奇怪的问题。
单击OK按钮后，进入yl_001_v10.dsn工程文件界面，如图3.4所示。

图3.4dsn文件界面

新建的原理图中会自动生成一个PAGE1的页面。
3.1.2设置颜色和参数
单击Options→Preferences选项后，弹出Preferences对话框，默认设置颜色在Colors/Print标签，这里可以设置各类属性的颜色，如图3.5所示。

图3.5设置颜色


选择Grid Display标签，在这里设置格点显示，如图3.6所示。

图3.6设置格点显示

原理图和元器件库界面的格点都可以单独设置成不同的风格。
Visible: 是否显示网格，勾选Displayed，显示网格； 
Grid Style: 网格显示的方式，Dots显示格点，Lines显示横纵线交错的方格； 
Grid spacing: 网格的大小，可设置成Pin间距的整数倍； 
Pointer snap to grid: 设置网格捕捉。
3.1.3工程管理器使用
图3.7是项目管理图的界面，主要由4部分构成。

图3.7项目管理器

Design Resources: 
(1) 工程文件dsn名字。
(2) SCHEMATIC1: 原理图文件，可以分多页，默认PAGE1。
(3) Design Cache: 原理图中用的元器件PART库。
(4) Library: 加载的库文件。
Outputs: 输出的各种文件，如BOM、Netlist文件。
Referenced Projects: 各种参考电路图。
Windows信息显示： 显示各种元器件或Net等各种信息。
3.1.4新建页面
一般有两种新建方式： 
(1) 单击Design→New Schematic Page选项，如图3.8所示。

图3.8新建页面1

(2) 选中SCHEATIC1文件夹，然后右击并选择New Page选项，如图3.9所示。

图3.9新建页面2

然后在输入框输入所需要新添加页面的名字MCU，如图3.10所示，单击OK按钮。

图3.10新建页面命名

最后，在SCHEATIC1的文件夹下就出现了一个MCU的页面，如图3.11所示。

图3.11新建页面结束

3.1.5复制其他项目页面
打开需要参考的dsn文件，选中需要复制的页面，然后右击，选择Copy选项,如图3.12所示。

图3.12复制页面

然后打开新的项目页面，选择原理图文件夹后，右击并选择Paste选项，如图3.13所示。

这样复制的页面就被加入新建的项目中了，如图3.14所示。

当然也可以使用Windows的Ctrl+C和Ctrl+P组合键，或者使用Edit菜单下Copy和Paste功能来实现页面复制。
本书为了使读者能够快速掌握OrCAD，只介绍常用的一种方法，使用该方法复制页面后，页面的名字还保持和原页面相同。如果用Ctrl+C和Ctrl+P组合键，新复制的页面需要输入新的名字才能添加进来，大家有时间可以尝试一下这两种方法的不同。

图3.13粘贴页面


图3.14复制页面成功

3.1.6删除页面
选中需要删除的页面，然后右击，选择Delete选项，这样就可以删除掉不需要的页面，如图3.15所示。

图3.15删除页面

有时候，我们会发现Delete项是灰白的，那是因为该页面还处在打开状态，需要先关闭该页面，如图3.16所示，单击该页面，在上方的标签中右击，在弹出的选项中选择Close选项，即可关闭该页面。如果关闭所有页面，就选择Close All Tabs选项，如果只保留该页打开，其他页面关闭，就选择Close All Tabs But This选项。

图3.16关闭页面

3.2元器件库管理
OrCAD的原理图封装后被称为Part，所有的Part都被集中放置在一个以lib为扩展名的库文件中，OrCAD可以允许一个项目添加很多元器件库，不同的元器件库还可以根据顺序设置不同的读取优先级。
3.2.1创建元器件库
单击File→New→Library选项，如图3.17所示。

图3.17新建元器件库

这样就自动在项目管理图的Library文件夹下生成一个library1.olb库文件，如图3.18所示。

图3.18新建元器件库

选中新建的元器件库，右击并选择Save选项，如图3.19所示。

图3.19保存库文件库

然后设置库文件保存的地址和名称，如图3.20所示。

图3.20设置库文件地址和名称

3.2.2添加和删除元器件库
我们在设计的时候，有时客户要求使用他们提供的元器件库，或者将其他项目的元器件库调出来使用，遇到此情况时则不需要重新建库。
操作如图3.21所示，选中Library文件夹后右击，选择Add File选项。

图3.21添加库文件

然后选择需要加入的元器件库文件，如图3.22所示。

图3.22选择库文件

如果在操作时一不小心误加了库，应该如何删除呢? 操作也很简单。
选中要删除的库文件，单击右键并选择Cut选项，如图3.23所示。

图3.23删除库文件

3.2.3创建Part
接下来先制作一个简单的共阳三色LED的原理图元器件库，元器件的规格尺寸如图3.24所示。


图3.24共阳三色LED规格尺寸

选中元器件库，右击并选择New Part选项，如图3.25所示。

图3.25新建Part

输入Part的名字，如果需要新建的元器件Part库比较多，建议命名规则统一，这样便于后期调用，并能快速找到这一个库。例如图3.26中的名字，LED代表元器件种类，P代表是共阳，4代表4个焊脚，SMT代表贴装方式。

图3.26新建Part命名

Part Reference Prefix: 代表元器件位号的前缀，例如： C代表电容，R代表电阻，L代表电感，D代表二极管等。根据其前缀可以判断元器件的类型。
该Part属于LED类，前缀可以设置为LED或D。
PCB Footprint: 输入该Part的PCB封装名称，PCB封装的名字命名会在后面章节中讲述，在这里简明说一下代表的意思。LED代表元器件的种类，4P代表有4个焊脚，3216代表外形尺寸为3.2mm×1.6mm。
Package Type: 设置Part分裂的个数，这个在后面章节中会详细讲述。
输入完成后，单击OK按钮，进入Part编辑界面，如图3.27所示。

图3.27Part编辑界面

1. 首先绘制Part外形
单击右侧Add rectangle按钮，画出LED的外形。如果感觉外形大小不合适，可以用鼠标点中LED的外形并拖拉改变大小，如图3.28所示。

图3.28添加Part外形

如果没有出现右侧的菜单，单击View→Toolbar→Draw选项，Draw菜单出现后，可以用鼠标拖动到工作窗口的任何地方。
2. 设置Pin
单击右侧Place Pin按钮，设置放置的Pin 序号为1，名称为VG，如图3.29所示。Shape一般设置为Short，其他选择默认值即可。

图3.29设置引脚

Shape: 设置引脚的形状，如圆圈、箭头等，大家可以练习并尝试一下设置不同的形状； Passive: 设置引脚的状态，如输入、输出、电源等。

注意： Pin Name是唯一的，不能和其他Pin的Pin Name重名，否则在保存时会出现报错信息，例如IC有很多GND的属性，Pin Name可以按照GND1、GND2…来命名。


3. 放置引脚
设置好了以后，单击OK按钮，放置Pin在外形线上，如图3.30所示，放置的时候，Pin会自动吸附到外形线上，按照网格放置在中上位置。

4. 放置其他引脚
放置2、3、4 Pin，按照上述步骤，放置2、3、4 Pin，如图3.31所示。


图3.30放置引脚1




图3.31放置其他引脚




在放置完引脚后，如果Number和Name有错误，可以双击Pin的红线，在弹出的对话框中更改Pin的属性，如图3.32所示。

图3.32更改Pin属性

5. 阵列放置Pin
后期建Part库熟练后，为了提高效率，可以使用阵列放置Pin，如图3.33所示，单击右侧的Place Pin Array按钮，在对话框中选择Starting Name和Number of Pins选项的递增量，以及间距。

图3.33阵列放置Pin

通过以上几个步骤，三色LED的原理图封装Part已经建好了。
Pin阵列放置，可以作为课后作业，供大家练习。
注意： Part是逻辑库，不需要和实体那样做成一边都是两个Pin的样式，Part一般将相似功能的Pin放置在一起，这样便于原理图使用。例如该三色灯，共阳的第2个Pin放在左侧，RGB三色负极放在右侧。
3.2.4创建异形Part

很多Part的外形不是方形的，例如单个LED，此时一般将Part做成二极管的样式，如图3.34所示。

图3.34二极Part管


新建一个Part，名字为LED_S1，单击Place line按钮，将鼠标悬浮在图标上可以短暂显示该功能的英文，如图3.35所示。

当然，如果要放置其他形状的元器件可以单击其他图标，图3.36为各图标的功能。
用Line做出二极管的外形，然后添加Pin即可，如果要改变Line的宽度，双击二极管的外形后选择Line的宽度和样式即可，如图3.37所示。

图3.35放置line


图3.36Draw菜单




图3.37编辑Line

3.2.5Part属性管理
Part建好后，如果需要更改Part的Footprint之类的属性，选择Options→Package Properties选项，打开属性编辑对话框，如图3.38所示。

图3.38编辑Part属性

还可以在Part中加入一些物料信息，例如设计公司名称、物料的生产厂家、物料的高度和价格、规格书的地址等，这样方便后期开发使用。
选择Options→Part Properties选项，打开用户属性对话框，如图3.39所示。

图3.39编辑用户属性

可以看到已经有很多的属性在里面了，例如前缀LED，Pin编号显示等。
单击右侧New按钮，如图3.40所示。

图3.40添加用户属性

在输入框输入需要添加属性的名称和值，如图3.41所示，新加属性为规格书的地址，这样在原理图导出BOM后，就可以把物料所在规格书地址很方便地显示出来，设置默认超链接，这样便可以直接在BOM中双击打开Datasheet规格书，便于后期Double Check物料的封装。

图3.41添加规格书地址

3.2.6创建分裂元器件
有些元器件比较复杂，例如CPU有1000个Pin，如果全部放在一个Part里就会显得很庞大，也很凌乱。同其他原理图设计软件一样，OrCAD 也可以将Part分裂成多个部分进行显示和放置。
例如3色LED，可以将其分成3个不同颜色的LED，放置在原理图不同的位置中，如图3.42所示，新建Part，在 Parts per Pkg内输入数量： 3，Parts per Pkg的数字就表示元器件要被分成几块。

图3.42设置分裂数量

Homogeneous: 多个分裂Part图形相同，设置好Part1后，其他几个部分直接默认相同的设置，例如本例中，3个LED的外形可以相同； 
Heterogeneous: 多个分裂Part图形自由设置； 
Alphabetic: 分裂Part的标号以字母显示，如LEDA2A、LEDA2B、LEDA2C显示； 
Numeric: 分裂Part的标号以中画线+数字显示，如显示为LED21、LED22和LED23。

设置好以后，单击OK按钮，出现编辑LED？A的界面，做好PartA 的封装，如图3.43所示。

图3.43制作PartA完成

PartA制作完成后，单击Save按钮，接着单击菜单View→Package选项，如图3.44所示。

图3.44开启Package View

接着就可以看到3个一模一样的Part，如图3.45所示。


图3.45自动生成其他两个Part

因为每个部分2脚都是共用的，在PartA 中已经使用，在其他两个中就不能使用了，分别单击PartB和PartC 的另外一个Pin修改3、4 Pin的参数，至此该Part建立完成。
在调用分裂Part时，选择A、B、C就可以了。
3.2.7Part的复制和删除
在实际项目中所使用的元器件很多来自成熟项目的元器件库，那应该如何把其他项目的Part在新项目中使用呢？
1. 打开需要复制Part的dsn源文件
将元器件库加载在该项目中，如图3.46所示。

图3.46加载库到参考文件中

2. 复制源文件的Part
单击Design Cache左边的“+”按钮标记，可以看到该项目中所有的Part都在此目录下，如图3.47所示。选中所需要的Part，右击并选择Copy选项。

图3.47复制Part

3. 复制Part到库文件中
选中库文件，右击后选择Paste选项，如图3.48所示。

图3.48粘贴Part

如果在视窗中，Design Cache和库离得不远，可以左键选中所需文件并直接拖拉至库文件中。
4. 删除Part
如果库里面某个Part想删除掉，如图3.49所示，只需选中Part，然后右击并选择Delete选项即可删除此Part。

图3.49删除Part

3.3原理图编辑
下面进入原理图绘制环节，主要讲述原理图重命名、Part放置、Net添加、连接符放置、输出BOM 和Netlist文件。
3.3.1页面重命名
在实际项目中，工程师习惯把一个模块放置在一页，页面的名字定义为“页码+功能名字”，如01GPS、02POWER、034G Module等。
如图3.50所示，本案中，根据第一页名字的命名规则，第二页的名字MCU需要重命名为02MCU，操作方法如图3.50所示，首先选中该页面，右击并选择Rename选项后，输入02MCU即可。
注意： 页面命名可以支持空格、汉字、中画线等。

图3.50重命名Page

3.3.2放置Part
Page编辑完成后，就可以根据需要放置各种Part到Page中，如图3.51所示，单击窗口右侧所示的按钮，也可以选择主菜单Place→Part选项，或者使用快捷键P，便会出现放置Part的对话框。

首先在Libraries下选择Part库，然后在Part List中选择需要放置的Part，此时最下面会显示所选择的Part的形状。如果是分裂的Part，则会在最下方的Packaging内显示Part的个数，在Part内选择下拉框，则可以选择放置A、B或C部分，如图3.52所示。

图3.51选择Part


图3.52选择分裂Part

如图3.51所示，在Part List内双击NPN，将鼠标移至Page内，右击会出现一个下拉菜单，如图3.53所示，此时可以对Part进行水平、竖直镜像和旋转。

图3.53Part镜像或旋转

Mirror Horizontally: 水平方向镜像； 
Mirror Vertically: 垂直方向镜像； 
Mirror Both: 水平和垂直两个方向同时镜像； 
Rotate: 旋转。
接着在左面的Page中单击，就可以看到NPN已经被放到Page中了，如图3.54所示。

图3.54放置Part

如果要放置第二个Part，就可以继续在Page上单击，每单击一次就会出现一个NPN。按下Esc键后，结束放置。
双击该NPN的Part，出现Part属性的对话框，如图3.55所示。

图3.55Part属性(水平排列)

可以双击1上面的空白处，如图3.56所示，以此改变Part属性的排列方式。

图3.56改变排列方式

此时Part属性的框将改变为垂直排列并显示属性，如图3.57所示。

图3.57Part属性(垂直排列)

为了防止Part的编号重名，有经验的硬件工程师会根据页码来编号，Part的编号推荐采用“页码+本页排号”，如R05006就代表该Part在原理图的第5页，这样方便在原理图中查找。
修改Part编号的方法，在Part属性表中，如图3.57所示，单击Part Referrence右边的框，更改Q1为Q02001即可。
3.3.3同页面建立互连
同页面建立互连的方法有添加连线(Wire)、网标(Net Alias)、端口(Port)。
1. 添加连线(Wire)
如果连接的两个Pin的间距较小，添加连线是最直接的方法，如图3.58所示，单击窗口右侧的Place wire按钮，或按下W键，也可以选择主菜单Place→Wire选项。

图3.58添加Wire

激活添加Wire后，如图3.59所示，单击C238的一个Pin作为起始点，出现一个Wire后，往需要连接的Pin方向移动，直到出现一个红的大圆标志后单击，放置Wire的连接就完成了，红色大圆也就消失。

图3.59Wire的另外一点

下面是窗口右侧按钮其他关于Wire的介绍： 
Auto Connect to points: 单击两个Pin后，自动连接Wire； 
Auto Connect mult points: 单击多个Pin后，右击并选择Connect选项，自动建立多Pin连接； 
Place junction(J): 放置连接点，两根Wire交叉后，一般会自动生成一个交叉的圆形小红点，如果没有出现，则需要手动放置交叉连接点； 
Place no connect(X): 不要连接的Pin，需要放置no connect的标志，如图3.59中的第9个Pin。
2. 添加网标(Net Alias)
如图3.60所示，如果第2个Pin要连接R56，此时距离比较长，而且线要很绕才能连接到一起，遇到这种情况，采用添加网标的形式来连接比较方便。

单击窗口右侧的Place Net Alias按钮，或者输入N，还可以通过选择主菜单中的Place→Net Alias选项，如图3.61所示，在Alias输入框内输入网标的名字，如TXD。

然后，把该网标放置在Pin 2的Wire上，如图3.62所示，在放置Alias之前，需要从Pin 2拉出一小段的Wire，用来放置Net Alias。

图3.60长距离连接


图3.61输入网络名字


图3.62一端放置Net Alias

同样，在R56的另外一端也放置一个TXD的Net Alias，这样两端就实现了相互连接，如图3.63所示。

图3.63另一端放置Net Alias

3. 添加网络端口(Port)
Port和Net Alias的作用相同，但比Net Alias更直观些，还是将第2个Pin同R56连接，如图3.60所示，如果采用添加Port的方式连接，也可以达到连接的效果。
如图3.64所示，单击窗口右侧的Add Port按钮，在Libraries里选择库，在Symbol中选择具体的样式。

图3.64选择Port

单击OK按钮后，右击并选择Edit Properties选项，如图3.65所示。

图3.65编辑Port属性

输入Port的网标名字TXD，如图3.66所示。

图3.66输入Port的网标名字

单击OK按钮后，把该Port放置在Pin 2上即可，如图3.67所示。

图3.67放置Port

3.3.4不同页面建立互连
如果需要连接的两个Pin不在同一个页面，那么该如何连接呢？这就需要用到专用的页面连接符。
如图3.68所示，单击窗口右侧Place OffPage Connector选项，或单击主菜单Place→OffPage Connector选项，在Libraries下选择库，在Symbol中选择样式。

图3.68设置OffPage Connector

单击窗口右侧的Add Library按钮可以添加Symbol所需的库，单击Remove Library按钮可以删除添加的库，然后单击OK按钮。接着右击，出现下拉菜单，在这里可以对OffPage Connector做旋转、镜像等操作，选择Edit Properties选项，如图3.69所示。
然后输入网标名字，如图3.70所示。


图3.69编辑OffPage Connector




图3.70放置OffPage Connector




注意： 如果要和其他Page 的网标相连，也要在对应的Page内放置一个相同网标的OffPage Connector，这个是和其他原理图软件不同的地方。
如果没有放置OffPage Connector，即使每页放置相同的Net Alias或Net Port，当导入Netlist文件或导入PCB中时会发现这些网络不会相连，如VBAT，会产生很多VBATxxxx的网标，xxxx为随机生成的一串数字。
3.3.5总线的使用和命名
在设计原理图时，会碰到很多总线（Bus），如Data、Address等，这样用Bus线就很方便。如图3.71所示，Data总线有24根。

图3.71Data总线


和前面的操作方式相同，有3种放置总线的方法： 
(1) 在主菜单中单击Place→Bus选项。
(2) 单击窗口右侧的Place Bus按钮。
(3) 直接按快捷键b或B。
然后在右侧空白处即可画出一条Bus粗线，如图3.72所示，默认角度为90°，如果需要其他角度，可以在按下鼠标左键的同时按下Shift键，这样就可以画出任意角的总线了。

图3.72Bus总线放置

接着单击Place Net Alias图标，编辑Bus的名字，如图3.73所示。

图3.73Bus总线命名

输入FP0_D［0..23］或者FP0_D［023］，如果格式输入错误，会出现提示错误的对话框，如图3.74所示。

图3.74Bus总线命名错误提示

输入Bus的名字后单击OK按钮，将Net Alias放置在Bus线的旁边，如图3.75所示。

图3.75放置Bus总线的Net Alias

接下来，单击窗口右侧的Add Bus Entry图标，也可以单击主菜单Place→Bus Entry选项，或者使用快捷键E或e，以此添加Bus线的分支线，如图3.76所示。

图3.76放置Bus Entry

用Wire将Pin和Bus Entry连起来，如图3.77所示。

图3.77连接Bus Entry

接下来就可以对各个Net进行命名了，单击Add Net Alias图标，添加第一个Net Alias，放置后，直接放在下一个Wire上并单击，这样数字即可自动增加，如图3.78所示。


图3.78Bus Entry命名

注意： 低版本的OrCAD软件，需要按下Ctrl键才能自动递增数字。
3.3.6放置地和电源
OrCAD设有专门放置电源和地网络的功能，这些电源和地实际上也是一个Part，制作好后放在Lib库中，一般使用默认的设置即可。
1. 放置电源网络
和上面的命令激活方式相同，有3种放置电源网络的方式，如图3.79所示。

图3.79选择Power

(1) 单击窗口右侧的Place Power图标。
(2) 选择主菜单Place→Power选项。
(3) 使用快捷键F或f。
此时出现Place Power的对话框，根据自己喜好选择Power的样式，如果不满意这里面的样式，可以单击Add Library按钮添加自己做好的库进来。

图3.80设置Power

一般选择VCC_BAR选项即可，图纸中的Power样式最好都选统一的一种，这样下次使用的时候，只需使用Copy命令就可以了，不用每次都用Place Power命令，然后才能选择样式这么麻烦，从而提高了作图的效率。

接下来单击OK按钮，如果需要旋转镜像操作，就按下快捷键R，需要水平镜像操作就按快捷键H，需要竖直镜像操作就按快捷键V。或者右击并在下拉菜单中选择Mirror和Rotate，如图3.80所示。

注意： OrCAD的快捷键字母大小写效果都是一样的。

在下拉菜单中选择Edit Properties选项，输入电源的Name，如图3.81所示。

图3.81Power命名

最后，将该Power放置在Wire上，直到出现一个红标志后单击此Wire，如图3.82所示，就在B19和A23上放置Power。

图3.82放置Power

这样就完成了Power的放置，有了第一个Power后，下次使用这个Power就可以直接选中此Power，通过Copy和Paste操作，或者按下Ctrl键拖拉，便可以生成一个新的Power，和其他Part一样都可以这样操作。
注意： Power是可以跨Page的，就是说不同的Page内相同Net的Power是默认连接的，不需要另外放置OffPage Connector。
2. 放置地网络
和上面的命令激活方式一样，也有3种放置地网络方式，如图3.83所示。

图3.83选择Ground

(1) 单击窗口右侧的Place Ground图标。
(2) 选择主菜单Place→Ground选项。
(3) 使用快捷键G或g。

图3.84设置Ground

此时便可以出现Place Ground对话框，如图3.83所示，选择自己喜欢的Symbol，如要使用自己制作的Symbol，可以单击窗口右侧Add Library按钮来添加。

一般选择系统自带的GND_POWER即可，如果线路上有不同的地，如数字地(DGND)、模拟地(AGND)、RJ45接口地(RGND)、USB接口地(UGND)等，可以分别选用不同的Symbol来区别开。
设置好Symbol后，单击OK按钮，放置Ground，可以按快捷键R、H或V进行旋转和镜像，单击右键后如图3.84所示，选择Edit Properties选项。

输入地网络的Name，如图3.85所示。

图3.85Ground命名

将Ground放置在B18旁，然后用Wire连起来，如图3.86所示。


图3.86放置Ground

从图3.86可以看到，Ground是不显示Name的，所以为了区别不同Name的地网络，最好选用不同的Symbol。

同Power一样，如果下次需要使用Ground，直接用Copy和Paste操作即可，同时地网络也是可以跨Page的，就是说不同的Page内相同Net的Ground是默认连接的，不需要另外放置OffPage Connector。
3.3.7Part的更新
如果检查中发现Part需要更新，如果只需要更新1个，直接删除此Part后，调入更新后的Part，然后将元器件编号重命名并与原来一致即可。如果有很多个Part需要更新，这样操作就很麻烦，而且效率很低，也更容易出错。下面就讲述一下更新多个Part的方法。
原理图中的Part是通过Design Cache内的Part和库相连的。如图3.87所示，如果想把U71的A2 Pin更新为GND1，就可以分步操作。

图3.87U71更新

首先要在Part Library中找到这个Part，然后选中此Part，右击并选择Edit Part选项，或者直接双击此Part，如图3.88所示。

图3.88编辑Part

双击3 Pin，然后更改Pin Name即可，如图3.89所示。

图3.89编辑Pin Name

注意： Pin Name不允许重复出现，该Part的4 Pin的Pin Name为GND，所以3 Pin的Pin Name不能用GND，只能使用其他名字，例如GND1。

在主菜单下，单击File→Save选项，回到项目管理器界面，在Design Cache下找到这个Part，选中后右击并在菜单中选择Update Cache选项，如图3.90所示。


图3.90更新Cache内的Part

在出现的对话框中一直单击Yes按钮，最终会出现报错，提示更新失败，如图3.91所示。


图3.91更新失败信息

出现更新失败的原因是，这个Part来自另外一个Part Library，不在刚才更新的WH.olb库中，这种情况在Copy的原理图里经常遇到。当从源项目中复制原理图时，Part会把源文件所在库的路径信息也附带进来，如图3.88所示，可以看到HT24LC08后面的信息是这个Part库的源路径和源库。
出现这种问题，有以下两种解决方法： 
(1) 直接在源库中修改这个Part。
(2) 更换该Part的库和路径。
第2种解决方法也就是重点要讲的，因为很多时候，参考的原理图或者厂家提供的原理图也只有一个dsn文件，很少有附带的库，例如该Part中IC.lib的库是根本找不到的。
操作方法如下： 
在Design Cache中找到HT24LC08，选中此Part后右击并选中下拉菜单中的Replace Cache选项，如图3.92所示。

图3.92替换Part库路径

在出现的两个对话框中直接单击Yes按钮后，出现如图3.93所示对话框，在Part Library右侧单击Browse按钮，选择刚才更新Part的Library，Part的名字保持不变，还是选用原来的。

图3.93替换Part库路径

然后，单击OK按钮，在出现的对话框中单击“是”按钮，如图3.94所示。

图3.94替换确认


最后就可以看到HT24LC08后的路径变为现在的新路径和Part库了，如图3.95所示。

图3.95替换结果

最后，返回到Part 所在的Page就可以看到Part已经被更新，如图3.96所示。

图3.96HT24LC08被更新

3.3.8添加文本(Text)
添加Text比较简单，也有3种开启方式： 
(1) 单击右侧的Place Text图标。
(2) 选择主菜单下Place→Text选项。
(3) 使用快捷键T或t。
在Place Text的输入框内输入内容HDCP，接着可以在Color下选择颜色，在Rotation下选择Text的旋转角度，在Font内选择字体的类型，如图3.97所示。

图3.97设置Text

单击OK按钮后，将Text放置在Page上，如图3.98所示。

图3.98放置Text

放置后，如果发现需要更改此Text，就可以直接双击并更改此Text。
3.3.9添加图形(Picture)
有时需要在图纸中添加一些图片，例如公司的Logo、参考的框架图和一些静电标志等，操作如下。
从主菜单中选择Place→Picture选项，选择需要添加的图片，最好是bmp格式的，其他格式也可以，例如选中该二维码图片，如图3.99所示。

图3.99选择Picture

然后，单击“打开”按钮，放置Picture在Page上，如图3.100所示。双击该图片，拖动周围的4个粉色的角，这样便可以对Picture进行拉伸和缩小了。

图3.100放置Picture

3.3.10批量更改Footprint的名字
Footprint是PCB封装库的术语，在原理图和PCB互连中扮演着一个很重要的角色，更改Part的Footprint名字是经常用到的操作，这也是专门讲解这一操作的一个原因。
如果需要更改的Part很多，对每个Part单独更改则太慢，为了提高作图效率，OrCAD专门提供了批量更改的方法。
在工程管理器中，选择左侧窗口内Page或dsn文件，然后右击，在出现的下拉菜单中选择Edit Object Properties选项，选择的文件不同，出现的下拉菜单也不一样，但都有Edit Object Properties项，如图3.101所示。

图3.101选择批量编辑


接着，将滑动条滑动至PCB Footprint处，可以单击Footprint按钮，如图3.102所示。

图3.102编辑Footprint

可以单独更改，也可以多个一起更改，例如，图3.102中，需要将C1、C2、C3、C4都更改为C0201，可以先选中C1~C4，然后右击并在下拉菜单中选择Edit选项，如图3.103所示。

图3.103编辑多个Footprint

在出现的对话框中输入C0201，如图3.104所示。

图3.104输入新的Footprint

最后单击OK按钮，这样就实现1次更改多个Footprint了。
3.4工程预览
本节主要讲解一些图纸的查询问题，例如，如何根据位号查询到Part，以及如何根据网络名查找到具体的Page 等。
3.4.1查询元器件位号
单击dsn文件，按下Ctrl+F组合键，单击查询器右侧的，只保留Part项前面打勾，如图3.105所示。


图3.105选择Part

接着在查询器内输入元器件的位号，如C22，如图3.106所示。

图3.106输入元器件位号

然后回车，输出的查询结果如图3.107所示。

图3.107位号查询结果

如果要看到C22的具体Page 内容，就可以直接双击结果输出行。这样便可以切换到C22的Page页面上，此时C22被选中，并且显示在屏幕正中心，如图3.108所示。

图3.108在Page内显示

可以用“*”“？”配合来批量查询，例如要查询R300到R309，就可以在查询器中输入“R30？”，然后按Enter键或单击右边的执行按钮，如图3.109所示。

图3.109批量查询Part

3.4.2查询网络
单击dsn文件，按下Ctrl+F组合键，单击查询器右侧的，只保留Nets项的前面打钩，如图3.110所示。

图3.110在Page内查询网络

在查询器中输入Net Name，如MD15，如图3.111所示。

图3.111输入Net Name

然后回车，Find Window就会显示查询的结果，如图3.112所示，可以看到所在Page的具体页码和Pin。

图3.112Net 查询结果

在结果上双击，就可以在Page内显示出来，如图3.113所示，可以看到该Net在屏幕中心显示出来，而且处于选中状态。

图3.113Net 在Page内显示


当然也可以用“*”“？”配合来批量查询，操作方法和查询Part的方法相似，这里不再举例说明了。

图3.114查询过滤器的菜单

3.4.3其他查询
查询Part和Net是最常用的两个操作，按下Ctrl+F组合键后，单击查询器右边的，可以看到能查询很多信息，图3.114是查询过滤器的完整菜单。

Match Case: 区分大小写； 
SelectAll: 选中所有，即选中Parts到Part Pins的所有项目； 
DeselectAll: 取消所有选中项目； 
Highlight: 高亮选中项目； 
Regular Expressions: 使用正则表达式，一种特殊的字符串模式，用于匹配一组字符串； 
Property Name=Value: 查询内容包含Value。
3.4.4统计引脚数量
PCB设计的费用评估所采用的一个常用的指标就是Pin数量，和其他设计原理图的软件一样，OrCAD也提供了统计Pin数量的功能。
同批量修改Footprint一样，在工程管理器中，选择左侧窗口内Page或dsn文件，然后右击，在出现的下拉菜单中选择Edit Object Properties选项。
最后，在下面标签中选择Pins选项，拖动右侧的滚动条至底部，最左侧的序号即是Pin的数量，如图3.115所示，该原理图Pin数量是2702。

图3.115Pin数量统计

注意： 很多时候，第一列左边的序号很小，或者和上一行重复，数值明显错误，这个时候选择附近的其他标签，然后再切换到Pins标签，这样就可以看到最终正确的数字了。

3.5原理图输出
本节主要讲解原理图检查和输出各种文件，例如Netlist和BOM等。
3.5.1DRC检查
DRC检查主要是对各种设计Rule的检查，常用的检查如原件的位号是否有重复，以及是否有单网络(Single Net)等。
1. Design Rules Options
在项目管理器中，选择dsn文件，在主菜单中选择Tools→Design Rules Check选项，出现Design Rules Check对话框，如图3.116所示。

图3.116Design Rules Options对话框

Scope： 
Check entire design——检查整个设计，一般选中该项； 
Check selection——检查选择部分。
Mode: 
Use occurrences——使用自定义的规则，选中后，Electrical Rules和Physical Rules内的选择全部为空状态； 
Use instances(Preferred)——使用默认的规则设置，一般选中该项即可。
Action: 
Check design rules——检查设计规则； 
Delete existing DRC marker——删除DRC标志； 
Creat DRC markers for warn——在Page内生成DRC标志； 
Preserve waived DRC——保持原来被隐藏的DRC。
Ignore DRC： 添加需要被忽略的DRC规则，一般不使用，需要写字本编辑，这里不做详述。
Design Rules： 
Run Electrical Rules——运行Electrical Rules检查，选中后Electrical Rules内的选项会被自动选择；
Run Physical Rules——运行Physical Rules检查，选中后Physical Rules内的选项会被自动选择；
Report: View Output——查看输出结果。
2. Electrical Rules
单击Electrical Rules标签，如图3.117所示。

图3.117Electrical Rules对话框

Electrical Rules: 
Check single node nets——检查单节点网络； 
Check no driving source and Pin type connect——检查驱动接收等Pin Type的特性，这些在高速仿真时用到； 
Check duplicate net names——检查重复的网络名称； 
Check offpage connector connect——检查跨页连接的正确性； 
Check hierarchical port connect——检查层次电路的正确性； 
Check unconnected bus net——检查未连接的总线网络； 
Check unconnected pins——检查未连接的引脚； 
Check SDT compatibility——检查SDT兼容性。
Report:
Report all net name——导出所有网络名称； 
Report offgrid object——导出网格对象； 
Report hierarchical ports and offpage connection——导出分层端口和分页图纸间接口的连接； 
Report misleading tap connection——报告错误的分流连接。
3. Physical Rules
单击Physical Rules标签，如图3.118所示。

图3.118Physical Rules对话框

Electrical Rules:
Check power pin visible——检查电源引脚的可视性； 
Check missing/illegal PCB Footprint property——检查缺失或非法的PCB封装特性； 
Check Normal Convert view sync——检查不同视图下的Pin numbers的一致性； 
Check incorrect Pin Group assignment——检查Pin Group属性的正确性； 
Check high speed props syntax——检查高速props语法有无错误； 
Check missing pin numbers——检查是否有丢失的Pin number； 
Check device with zero pins——检查没有引脚的元器件； 
Check power ground short——检查电源、地网络短接； 
Check Name Prop consistency——检查名称属性的一致性。
Reports:
Report visible unconnected power pin——导出可见的未连接电源引脚； 
Report unused part package——导出未使用的部分封装； 
Report invalid Refdes——导出无效的参考编号； 
Report identical part reference——导出相同元器件的编号，这个功能最常用。
4. ERC Matrix
单击ERC Matrix标签，如图3.119所示。

图3.119ERC Matrix对话框

ERC： Electrical Rule Checker，电气规则检查矩阵。
不同属性的引脚相连是不报错、报警告还是报错误的矩阵设置。
Input： 输入引脚； 
Bidirectional： 双向引脚； 
Output： 输出引脚； 
Open Collector： 集电极开路引脚； 
Passive： 无源引脚； 
3 State： 三态引脚； 
Open Emitter： 射极开路引脚； 
Input Port： 输入端口； 
Bidirectional Port： 双向端口； 
Output Port： 输出端口； 
Open Collector Port： 集电极开路端口； 
Passive Port： 无源端口； 
3 State Port： 三态端口； 
Open Emitter Port： 射极开路端口； 
Power： 电源引脚； 
Unconnected： 未连接。
一般情况下直接采用默认值即可。
设置好以上4项就可以单击“确定”按钮了，进行设计规则的检查，在出现如图3.120所示的对话框内单击“是”按钮。

图3.120DRC运行对话框

这样就会在Outputs文件夹下生成一个扩展名为drc的文件，如图3.121所示。

图3.121DRC文件产生

然后，双击并打开该DRC文件，这样就可以看到具体报错信息，如图3.122所示。

图3.122DRC文件内容

根据DRC文件信息，对原理图进行修改。
3.5.2输出Netlist文件
原理图完成后，需要导出网表(Netlist)文件，然后在PCB中导入Netlist文件，进行项目的更新。
下面介绍一下如何导出Netlist文件： 
(1) 在项目管理器中点中dsn文件，单击，或者在主菜单中选择Tools→Creat Netlist选项，弹出Create Netlist对话框，如图3.123所示。

这里只讲述和本书关系大的PCB Editor部分，其他标签的内容不做讲解。
Combined Property: PCB封装的属性定义，默认PCB Footprint即可； 
Creat PCB Editor Netlist: 生成PCB Editor的Netlist文件，OrCAD也可以生成适合Pads、AD等PCB的Netlist文件。
单击Setup按钮，如图3.124所示，可以选择cfg的配置文件，也可以对现在选中的文件单击Edit按钮进行编辑，一般选择默认就可以了。

单击Edit按钮，打开cfg文件，可以看到文件的内容类似图3.125所示。

该文件设置Netlist内包含的Part属性，如果在原理图中有一些特殊的属性，如ROOM属性要包含在Netlist文件内，就需要在文件中添加ROOM=YES。
(2) 编辑完成后直接单击OK按钮，重新回到图3.123界面。


图3.123Netlist对话框


图3.124Netlist配置文件


图3.125查看配置文件


(3) Options: 选择生成Netlist文件的文件夹路径，默认在dsn文件同路径下所产生的一个allegro的文件夹内。
(4) View Output: 直接查看输出结果。
(5) Create or Update PCB Editor Board(Netrev): 直接更新PCB文件，选中的时候，生成的Netlist文件将同步更新到PCB文件中，而不需要在PCB中导入Netlist文件的操作。
选中该项后，Options就不再灰白显示，需要选择PCB文件的输入和输出路径，这个在以后PCB文件导入Netlist文件中会详细讲解，该处默认不选。
(6) 单击“确定”按钮，出现运行的进度图，如图3.126所示。

图3.126Create Netlist进度图


图3.127Create
 Netlist成功

(7) 运行结束后，在Output内可以看到有3个扩展名为dat的Netlist文件，如图3.127所示。

同时可以看到在dsn文件同目录下，新出现了一个allegro文件夹，打开文件夹会看到这3个文件。
OrCAD的Netlist文件有3个，与其他软件生成的Netlist文件不同，下面介绍一下3个文件的内容： 
pstxnet.dat——Net、Pin和位号的互连信息； 
pstxprt.dat——Part和位号的对应关系； 
pstchip.dat——Part的属性信息。
从上述可以看到，每个文件内都是片段信息，这样便可以通过修改Netlist文件来更新PCB文件，这个需要熟练OrCAD的工程师来操作，新入行的工程师还是要选择通过修改原理图来更新PCB文件。
注意： 首先要原理图完成DRC检查，如果有错误，例如原件位号重复等严重错误，生成Netlist文件会失败。
3.5.3输出PDF文件
输出PDF文件之前，首先要安装好PDF虚拟打印机，在打印时选择PDF打印机即可。在项目管理器中，选中dsn文件，选择主菜单下File→Print选项，出现打印对话框，如图3.128所示。

图3.128Print对话框

默认Scale to paper size； 
单击Setup按钮，选择使用PDF Printer打印。
其他不用设置，单击OK按钮后，就生成了PDF文件。
注意： 需要选择整个dsn文件，如果只选中PAGE，则只会打印选中的该页。
3.5.4输出元器件清单(BOM)
原理图完成后，下一个很重要的工作就是生成元器件清单列表——BOM，采购人员会根据BOM来采购元器件物料。OrCAD有很强的BOM制作功能，可以根据需要生成BOM的Excel表格数据。
选中主菜单下Reports→CIS Bill of Materials→Standard选项，打开BOM设置对话框，如图3.129所示。

图3.129BOM输出设置

(1) Template Name: 默认即可。
(2) Report Properties:
Select Properties——可供选择的输出属性； 
Output Format——已选择被输出的属性，通过右侧的上下方向键可以调整属性的前后次序。
(3) Output Mechanical Part Data: 输出结构件的数据。
(4) Export BOM report to Excel: 输出为Excel文件格式，一般要选中该项。
其他选项默认即可，最后单击OK按钮，这样就生成了BOM文件。

3.6小结
本章主要讲解使用OrCAD进行原理图的绘制，原理图一般由硬件工程师来完成，EDA工程师可以作为扩展知识了解，读者学完该章后，需要掌握以下内容： 
(1) 项目管理器视窗的结构。
(2) 元器件库的新建、添加和删除。
(3) 根据原件的规格书新建一个Part和添加Footprint。
(4) 如何从参考的原理图中Copy所需的部分电路。
(5)  放置Part和添加Wire、Net，使用OffPage Connector。
(6) 使用查询器查询Net、Part，生成Netlist文件。
(7) 掌握下面常用的快捷键(不分大小写)
I——Zoom InO——Zoom OutP——Place Part
W——Place WireN——Place Net aliasB—— Place Bus
E——Add bus entryF——Place powerG——Place ground
T——Place text
3.7习题
(1) 原理图放大和缩小是如何操作的？
(2) 新建一个RS232_V10项目，在项目中建立两个1Power和2USB两个Page。
(3) 新建一个名字为RS232的库，然后在库中新建一个MAX232ECDR的Part，并将Footprint命名为SO16。