안산드레아스

Cadence에는 대표적으로  2가지의 회로 설계 툴이 있고, 최근에는 System Capture라는 두 Tool의 장점을 합치고 레거시 데이터를 쉽게 통합할 수 있는 새로운 schematic tool을 밀고있다.

1. OrCAD Capture

2. Allegro Design Entry HDL (= Concept HDL 과거이름)

(3. System Capture)

Allegro Design Entry HDL은 Cadence가 맨 처음 직접 개발하여 보유하고있는 적통 툴인 반면에, OrCAD Capture는 Cadence에 합병되어 Cadence내 속해있는 툴이 되어 회로설계 프로세스의 두 가지 루트를 만들게 된것이다.

이제 회로설계자는 처음 회로설계 툴을 선택함에 있어 회사규모가 작고 개인적인 회로그리기, 또는 소규모 프로젝트의 경우 OrCAD Capture를 고려할 수 있고, 대기업이나 중견기업 같이 대규모의 협업이 이루어지는 경우에는 Concept HDL을 고려할 수 있다.

<< OrCAD Capture CIS >>

OrCAD Capture는 "개인사용자"를 목적으로 디자인한 소프트웨어이다. 따라서 협업이 애초에 전제가 되어있지 않다. 만약 회사의 규모가 커지게 되면 여러 요소들을 고려해야 하는데, 특히 설계자별로 부품을 서로 다르게 쓰면 문제가 될 요인이 있다.

예를들면 단종되거나 재고가 없는 부품을 쓴다거나, 표준으로 쓰지 않는 부품을 만든다던가, 말도 안되는 값을 입력한다거나 등등 따라서 부품만 전문적으로 관리하는 인원이 필요할 수 있다.

그때 OrCAD Capture에 CIS(Component Information System) 기능을 추가하면 가장 기본적인 협업시스템이 구축이 된다. 거창한 기능은 아니지만, 영문 그대로 "부품정보 관리 시스템" 이다. 다시말해 부품만 전문으로 관리하는 사람이 부품관련된 데이터를 관리하고 설계자들의 부품사용을 회사적 차원으로 제한하는 것이다.

Capture CIS는 SQL데이터베이스를 사용하여 Query문을 이용해 부품을 쉽게 찾고 분리하여 사용한다. 업체 상황과 규모에 따라 다르게 구축되며, 가벼운 소규모 업체의 경우 SQLite 로 구축, 중간정도의 규모가 되면 MySQL 또는 MS-SQL으로 구축한다.

그러나 대규모 업체에는 OrCAD Capture 툴 자체가 감당하지 못해 문제가 될 수 있다. 이 경우 Allegro Concept HDL을 고려해볼 수 있다.

Concept HDL 의 경우 이러한 기능들이 분리없이 하나로 하나의 Tool 아래 묶여있지만 (태초에 그렇게 만들어졌다.)

반면에 OrCAD Capture의 경우 필요에 따라 해당 기능의 라이센스를 구매하여 추가할 수 있게 만들었다.

(CIS Overview 영상 capture 17.4 버전 기준)

www.youtube.com/watch?v=o-Gg44gSVxw

<< CIP >>

CIP (Component Information Portal) 툴은 위 CIS기능에 덧붙이는 기능으로, CIS가 OrCAD Capture내에서 부품관리데이터 서버에 접속 할 수 있었다면, CIP는 웹브라우저에서도 손쉽게 접근할 수 있게 해주는 기능이다. Tool 내에서도 부품관련 데이터를 볼 수 있지만, 외부에서도 웹을통해 볼 수 있다. (CIP는 당연히 CIS기능이 있어야 사용할 수 있다.)

www.orcad.com/resources/library/orcad-cip-introduction

권한 관리 기능이 있어, 설계자는 외부에서 포털로 접근해서 수정이 불가하고 오직 부품관리자만이 수정이 가능하다.

그러나 CIP 대부분 기능이 OrCAD 17.4버전이 출시되며 대부분 통합이 되어 크게 필요치 않게 되었다.

CIP는 Add-on 제품으로 Cadence에서 공식적으로 출시한 제품이 아니라, 미국의 공식 Cadence Channel Partner사인 EMA-EDA사에서 만든 제품이다.

www.ema-eda.com/

<< OrCAD EDM >>

EDM은 부품 관리(Part data) 뿐만 아니라, 설계 (Design data)까지 관리가 가능하다. OrCAD EDM 역시 Add-on 제품으로 기본적으로 OrCAD CIS옵션이 구성되어있는 상태에서 추가할 수 있다. 

하나의 Server(서버)를 두고 모든 설계 데이터의 할당과 통합을 전체적으로 관리할 수 있도록 도와주는 제품이다. 예를들면 회로설계가 완료된 어떤 파일을 Pspice엔지니어가 실시간으로 서버에 접근하여 빠르게 시뮬레이션을 하고 Feedback을 주어 설계를 수정한다면, 설계속도가 향상 될 것이다. 또한, 설계가 변경되었다가 되돌릴 경우에도 Version Control기능을 통해 서버에 저장된 데이터로 빠르게 복구가 가능하다. 그리고 최종 완성된 버전만이 "Golden Version"(최종본)으로 두면 전사적 데이터 관리와 설계의 효율성을 증대시킬 수 있다. 

서버의 데이터 관리자는 권한관리를 쉽게 할 수 있으며, 서버에 접근할 수 있는 사람과 그렇지 않은 사람을 손쉽게 지정할 수 있으며, 설계자들이 본인의 설계 외 다른데이터를 임의로 수정하는 접근을 미연에 방지 할 수 있다. 설계자들은 본인들이 할당받은 서버접근 계정을 통해 Check-out(서버에서 작업 데이터를 가져옴)을 하고 작업을 하다가 설계가 끝나면 다시 Check-in(서버에 데이터를 통합)하여 전체 관리자는 손쉽게 데이터를 관리할 수 있다. 

OrCAD EDM은 Allegro EDM과는 다른 제품이다. OrCAD EDM은 EDA-EMA 사에서 만든 제품이고, Allegro EDM은 Cadence에서 만든 제품으로 이름은 유사하지만 전혀 다른 제품이다. 

(OrCAD EDM)

www.orcad.com/products/orcad-engineeringdata-management/overview

(Allegro EDM)

www.cadence.com/ko_KR/home/tools/pcb-design-and-analysis/pc-design-flows/allegro-whats-new/allegro-edm-capabilities.html

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OrCAD Capture CIS를 구축하는 방법들...

<SQLite 으로 CIS를 구축하는 방법>

https://ansan-survivor.tistory.com/723

<Microsoft의 MS-SQL 서버로 CIS를 구축하는 방법>

https://ansan-survivor.tistory.com/749

이 기능은 OrCAD Professional 이상의 라이센스에서 가능하다.

Electrical Rule을 설정한 후, 배선을 할 때 실시간으로 배선이 Rule에 만족하는지에 대한 여부를 표시한다.

이 Head up display는 기본적으로 오른쪽 하단에 표시가 되는데, 마우스 위쪽으로도 표시할 수 있다.

해당 기능은 아래 user preference에서 조절 가능하다.

setup - user preference

allegro_dynam_timing으로 기능을 켜고 끌 수 있다.

위치를 고정된 부분 말고 마우스 위쪽으로 옮길 수 있다.

OrCAD Route Keepout기능은 어떤 영역에 배선을 못하도록 해주는 기능이다. 자세한 사항은 아래 포스팅 참고

ansan-survivor.tistory.com/532

이번 포스팅은 어떤 영역에 특정 Net만 배선을 하고 나머지는 침범하지 못하도록 하는 방법이다.

즉 어떤 배선만 영역내에 배치하고 나머지는 못들어오도록 지정한다.

다시말해 허용된 Net 외 다른 배선이 들어오면 DRC에러가 발생한다.

아래 영역에 버스선 다발을 제외하고 나머지는 못들어오도록 막는다.

방법은 아래와 같다.

1. setup - Constraints - Constraints Manager

2. RKO Group 만들기 (RKO: Route KeepOut)

    Properties - Route/Vias Keepout Exception - 해당 dsn의 마우스우클릭 - Create - RKO Group

3. 해당 그룹 이름 지정

4. 만든 RKOG에서 마우스우클릭 - RKOGroup members

5. 필요한 Net를 추가함

6. 이제 해당 영역에 Route Keeout을 생성한다.

       옵션을 Route keepout을 두면, 내가 만든 이름 KeepoutArea 가 들어가 있다.

 아까 설정했던 영역에 이 Route keepout만 지정하면 된다. (내가 설정한 DATA.BD0~6까지는 DRC가 발생하지 않는다)

 (실수로 BD7는 세팅값에 안 넣어서 왼쪽 아래 DRC 발생)

만약 그냥 기본 Route Keepout을 사용한다면 아래와 같이 모든 Net에 DRC가 발생할 것이다.

아래 영상 참고

www.youtube.com/watch?v=ihOtQv-fBLE

PCB를 설계함에 사람의 실수를 방지하기 위해 OrCAD Allegro PCB에서는 관련 Rule을 제공한다.

만약 엄청 복잡한 PCB를 설계한다면 잘 보이지 않아 아래와 같이 실수를 할 수 있다.

이러한 상태로 제조업체에 맡기게 되면, 당연히 제대로 제조가 되지 않는다. 그러면 사전에 이런 실수를 막기위해 컴퓨터가 Rule으로 강제화 하는 기능을 제공한다.

<< 배선 영역 설정 Rule >>

 - Route Keepin : 특정 영역 내에서만 배선을 가능도록 함.

        Options탭에 Class 내에 존재하며, Route Keepin 속성이 있다.

      외곽선을 따라 배선이 밖으로 벗어나지 못하도록 설정

1. Edit - Z-copy

2. Options 탭에서 ROUTE KEEPIN 으로 변경

3. 외곽선으로 부터 offset(간격띄움) 설정

   Contract : 내부로 offset

   Expand : 외부로 offset

(결과) 그리고 DRC를 업데이트 해보면 해당 오류가 발생한다. (주황색 라인)

 - Route Keepout : 특정 영역 내 배선이 들어오지 못하도록 두는 영역.

        Options탭에 Class 내에 존재하며, Route Keepout 속성이 있다.

      기구홀 주변에 배선을 하지 못하도록 막을 것이다. 기구홀 주변에 실수로 저런 배선을 했다고 치면, 해당 배선은 홀 가공중에 잘리게 될 것이다. 따라서 기구홀 주변으로 배선을 못하도록 막아주는 방법이다.

1. Shape - Circular (사각, 원, 다각형 어떤 모양이든 상관없다.)

2. Options 탭에서 ROUTE KEEPOUT 으로 변경, 직접 그릴지에 관한 설정은 아래에

3. 외곽선으로 부터 offset(간격띄움) 설정

   필자는 Draw Circle을 해서 해당 홀 부분을 주변으로 마우스드레그로 그렸다

(결과) 그리고 DRC를 업데이트 해보면 배선이 해당영역을 침범했음으로 해당 오류가 발생한다.

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<< 배치 영역 설정 Rule >>

 - Package Keepin : 특정 영역 내에서만 배선을 가능도록 함.

        Options탭에 Class 내에 존재하며, Package Keepin 속성이 있다.

      외곽선을 따라 부품배치를 밖으로 못하도록 설정

1. Edit - Z-copy

2. Options 탭에서 ROUTE KEEPIN 으로 변경

3. 외곽선으로 부터 offset(간격띄움) 설정

   Contract : 내부로 offset

   Expand : 외부로 offset

(결과) 그리고 DRC를 업데이트 해보면 해당 오류가 발생한다. (보라색 라인)

 - Package Keepout : 특정 영역 내에 부품 배치를 못하도록 함

        Options탭에 Class 내에 존재하며, Package Keepout 속성이 있다.

      만약 이러한 구간에 부품 배치를 못하도록 막아야 한다면?

1. Shape - Rectangular (사각, 원, 다각형 어떤 모양이든 상관없다.)

2. Options 탭에서 PACKAGE KEEPOUT 으로 변경, 직접 그릴지에 관한 설정은 아래에

3. 사각형으로 영역을 설정

   해당영역을 그리고 Done

(결과) 그리고 DRC를 업데이트 해보면 해당영역에 부품이 배치되어있음으로 저런 에러가 발생.

OrCAD PCB 배선 꿀팁 아래 참고.

https://ansan-survivor.tistory.com/1087

이 기능은 OrCAD Professional 이상 또는 Allegro 라이센스에서 가능하다.

Differntial Pair에 대해서 아래 참고

ansan-survivor.tistory.com/21

ansan-survivor.tistory.com/40

Differential Pair의 가장 이상적인 배선은 Uncoupling 부분이 최소화 되며 Coupling이 된 상태로 처음부터 끝까지 배선되는 것이다.

무엇보다 중요한건 신호가 동시에 출발하여 동시에 도착해야 노이즈를 제거함으로 양단의 배선길이를 일치시켜야한다.

Dynamic Phase 를 이용하면 서로의 길이가 같은지 확인하고 튜닝이 가능하다.

아래 Differential 배선을 보면 윗부분이 좀더 길고, 아래부분이 좀 짧은 것은 한눈에 알 수 있다.

1. setup - constraints - electrical (CM Rule 설정)

2. Differential Pair 룰 모드 활성화

   Analyze - Analysis Mode

3. Dynamic Phase 값 입력

    값을 입력하면, Differtial Pair로 묶인 Net에 할당된다.

아래와 같이 Tolerance 가 최소 0.254 내로 안들어와서 DRC발생했다.

4. Phase Tune으로 수정

    Route - Phase Tune

    길이가 짧은 부분을 튜닝하여 Tolerance 내로 들어오도록 만들었다.

(아래영상참고)

www.youtube.com/watch?v=CIus8Dxc29w

differential pair의 static phase사용방법은 아래 참고

https://ansan-survivor.tistory.com/805

(headup display기능을 사용하면 배선시 실시간으로 Rule match여부를 보여줌으로 좋다.)

https://ansan-survivor.tistory.com/535

회로를 다 그리거나, 회로 도면을 받고 PCB를 만들 때, 아래와 같이 복잡하게 가이드선(Rats Line)이 거미줄처럼 엉켜있는 모습을 볼 수 있다. 배치가 안되있다면, 더 난잡할 것이다.

해당 가이드 선을 켜고 끄는 기능은 아래와 같다. (아래 버튼)

Display - show rats

1. 전체 켜기 끄기

    간단하게 버튼을 사용한다.

2. 부품별 가이드선 보기

    선택한 해당 부품의 가이드선만 보인다. 

    복수선택이 가능하다. 선택한 만큼 점점 늘어난다.

3. 선택한 Net의 가이드선만 보기

    원하는 Net만 단독으로 클릭하면 가이드선이 생성된다.

4. 하이라이트 시킨부분만 가이드선 보기

<TIP>  Constraint Manager에서 원하는 Net만 선택하고 가이드선 만들기

1. Constraint Manager 창에서 Net를 더블클릭하면 해당 Net가 하이라이트가 된다.

2. Display - Show Rats - Net 

<Rats선이 꼬여있어서 직선으로 펼치고 싶을 때 아래 참고>

https://ansan-survivor.tistory.com/853

(아래영상 참고)

www.youtube.com/watch?v=XBoh7U3g5TU

OrCAD 로 회로배선하면서 하나하나 클릭하는 건 귀찮고 반복되는 일이다.

이를 좀더 쉽게 배선해주는 기능을 지원하고 있다.

3가지의 Auto Wire기능이 있다.

<< Two Points >> - 두 지점간에 배선

1. 두개의 Pin을 클릭하면 자동으로 연결이 된다.

  2. 배선이 약간 되어있는 경우에도 가능하다. (대신 Wire 위에 하는 경우 해당 클릭한 지점에 연결이 된다)

<< Multiple Points >> - 여러 Pin들을 한번에 연결

1. Place - Auto wire -Multiple points

2. 한꺼번에 한개의 Net로 연결하고자 하는 Pin들을 몽땅 선택한다. (드레그가 안먹힌다, 단일선택)

3. 마우스오른쪽 - Connect

(결과) 하나의 Net로 연결이 된다.

<< Connect To Bus >> - 여러 Pin들을 한번에 Bus에 연결

1. 마우스 드레그로 핀 몽땅 선택 - 마우스 우클릭 - Connect to Bus 선택

2. 버스를 클릭

3. 해당 버스에 연결되는 wire의 net명을 만듦 (Bus명이 이미 있으면 자동으로 할당된다)

   * 선택된 wire의 갯수 만큼 뒤에 [0-10] 을 넣어야 부여된다.

(결과)

4. NetGroup으로 만들어진 BUS가 있는 경우

(결과) 위에서 순서대로 Net가 할당된다.

아래 영상 참고

www.youtube.com/watch?v=L5f2zUt18B4

<OrCAD PCB의 Auto Routing 자동 배선기능>

https://ansan-survivor.tistory.com/348

기본적으로 OrCAD Capture에서 부품을 배치할때 자동으로 Reference 번호가 붙게 된다.

하지만 어떤 경우에는 회로설계를 다 끝낸 후, 마지막에 Reference 번호를 한꺼번에 부여하고 싶은 경우가 있다.

왜냐하면 부품을 배치했다 지웠다 복사했다 하면 Reference가 중복되거나 중간에 비거나 등등 여러 귀찮은 일들이 생길 수 도 있을 수 있다.

그래서 배치할 때, 모두 Reference를 초기화 (?마크)로 설정하는 방법이 있다.

1. Options - Preferences

2. Miscellaneous 탭 - Automatically reference placed parts 체크박스 해제

(결과)

부품을 배치하던, 복사하던 모두 reference가 ?로 나온다. 나중에 한꺼번에 Annotate를 하면 된다.

영상참고

www.youtube.com/watch?v=xYrziLnJrCc

나중에 Annotating 하는 방법은 아래 링크 참고

ansan-survivor.tistory.com/360

레퍼런스를 배치나 복사 시 번호 증가없이 사용하기 위해서는 아래 참고

ansan-survivor.tistory.com/527