Giáo trình Vẽ mạch điện tử: Phần 1 - Trần Văn Dũng (Chủ biên)

(NB) Giáo trình được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức mới và biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập những nội dung cơ bản, cốt yếu để tùy theo tính chất, và nội dung sách gồm 9 bài học, phần 1 sách thể hiện nội dung của 5 bài đầu: giới thiệu phần mềm vẽ mạch điện tử orcad và các phần mềm vẽ mạch điện tử khác, cài đặt phần mềm vẽ mạch điện tử orcad phiên bản 9.2, vẽ mạch điện nguyên lý, in tài liệu, mô phỏng mạch điện.

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Chủ biên: TRẦN VĂN DŨNG

LỜI NÓI ĐẦU

Trong chương trình đào tạo của các trường trung cấp nghề, cao đẳng nghề Điện tử dân dụng thực hành nghề giữ một vị trí rất quan trọng: rèn luyện tay nghề cho học sinh Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy

đủ đồng thời cần một giáo trình nội bộ, mang tính khoa học và đáp ứng với yêu cầu thực tế

Nội dung của giáo trình “VẼ MẠCH ĐIỆN TỬ” đã được xây dựng trên

cơ sở kế thừa những nội dung giảng dạy của các trường, kết hợp với những nội dung mới nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước,

Giáo trình được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức mới và biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập những nội dung cơ bản, cốt yếu để tùy theo tính chất của các ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp và không trái với quy định của chương trình khung đào tạo cao đẳng nghề

Tuy các tác giả đã có nhiều cố gắng khi biên soạn, nhưng giáo trình chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự tham gia đóng góp ý kiến của các bạn đồng nghiệp và các chuyên gia kỹ thuật đầu ngành

Xin trân trọng cảm ơn!

Tuyên bố bản quyền

Tài liệu này là loại giáo trình nội bộ dùng trong nhà trường với mục đích làm tài liệu giảng dạy cho giáo viên và học sinh, sinh viên nên các nguồn thông tin có thể được tham khảo

Tài liệu phải do trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội in ấn và phát hành Việc sử dụng tài liệu này với mục đích thương mại hoặc khác với mục đích trên đều

bị nghiêm cấm và bị coi là vi phạm bản quyền

Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội xin chân thành cảm ơn các thông tin giúp cho nhà trường bảo vệ bản quyền của mình

MỤC LỤC

BÀI 1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH ĐIỆN TỬ ORCAD VÀ CÁC PHẦN MỀM

VẼ MẠCH ĐIỆN TỬ KHÁC 9

1.1 Giới thiệu các phần mềm vẽ mạch điện tử thông dụng: 9

1.1.1 Phần mềm vẽ mạch điện tử Circuit Maker: 9

1.1.2 Phần mềm vẽ mạch điện tử Workbench: 10

1.1.3 Phần mềm vẽ mạch điện tử Eagle: 11

1.2 Giới thiệu phần mềm vẽ mạch điện tử ORCAD: 12

1.2.1 Giới thiệu các chức năng của phần mềm vẽ mạch điện tử ORCAD: 12

1.2.2 Giới thiệu các phiên bản của phần mềm vẽ mạch điện tử OrCAD: 12

1.3 Câu hỏi thảo luận 13

BÀI 2 CÀI ĐẶT PHẦN MỀM VẼ MẠCH ĐIỆN TỬ ORCAD PHIÊN BẢN 9.2 14

2.1 Các yêu cầu tối thiểu của hệ thống máy tính: 14

2.1.1 Yêu cầu về bộ nhớ, chủng loại máy vi tính: 14

2.1.2 Yêu cầu về hệ điều hành và không gian trống của ổ đĩa: 21

2.1.3 Yêu cầu về chuẩn card màn hình: 23

2.2 Các bước cài đặt phần mềm vẽ mạch điện tử ORCAD: 24

2.2.1 Chạy tập tin Setup: 24

2.2.2 Nhập mã sản phẩm và mã tác giả: 26

2.2.3 Chạy Setup sao chép các tập tin cần cài đặt: 30

2.2.4 Chạy Setup sao chép các tập tin Acrobat, Readme: 31

2.3 Câu hỏi thảo luận 33

BÀI 3 VẼ MẠCH ĐIỆN NGUYÊN LÝ 34

3.1 Các bước của qui trình vẽ mạch điện nguyên lý: 34

3.1.1 Tạo bản vẽ sơ đồ mạch điện nguyên lý mới: 34

3.1.2 Chọn và đặt linh kiện lên bản vẽ: 46

3.1.3 Sắp xếp lại các linh kiện trên bản vẽ mạch điện nguyên lý: 47

3.1.4 Nối mạch điện và vẽ đường dây Bus( nếu có): 47

3.1.5 Gán tên đối chiếu và giá trị cho linh kiện: 49

3.1.6 Tạo khối tiêu đề cho trang thiết kế: 50

3.1.7 Lưu trữ sơ đồ mạch điện: 50

3.2 Thực hành vẽ mạch nguyên lý của mạch điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ: 51

3.2.1 Tạo bản vẽ sơ đồ mạch điện nguyên lý mới: 51

3.2.2 Chọn và đặt các linh kiện: 52

3.2.3 Sắp xếp lại các linh kiện trên bản vẽ mạch điện nguyên lý điều khiển và ổn định tốc độ động cơ: 59

3.2.4 Nối mạch điện: 59

3.2.5 Gán tên đối chiếu và giá trị cho linh kiện: 59

3.2.6 Tạo khối tiêu đề cho trang thiết kế: 60

3.2.7 Lưu trữ sơ đồ mạch điện: 61

3.3 Thực hành vẽ mạch nguyên lý các bài tập từ 1 đến 6 với yêu cầu như sau: 62

3.3.1 Bài tập số 1 62

3.3.2 Bài tập số 2 62

3.3.3 Bài tập số 3 63

3.3.4 Bài tập số 4 63

3.3.5 Bài tập số 5 64

3.3.6 Bài tập số 6 64

3.4 Câu hỏi thảo luận 65

Bài 4 IN TÀI LIỆU 66

4.1 Các bước in trang sơ đồ mạch điện: 66

4.1.1 Chọn loại máy in, và các tham số cần thiết: 66

4.1.2 Chọn trang sơ đồ mạch điện cần in: 69

4.1.3 Chọn loại giấy in, hướng in, số lượng bản in hoặc chuyển thành tập tin in: 70

4.1.4 Quan sát sơ đồ mạch với Print Preview và thực hiện in trang sơ đồ mạch điện: 71

4.2 Câu hỏi thảo luận 71

BÀI 5 MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN 72

5.1 Tạo bản vẽ cho thành phần phân tích mạch PSPICE: 72

5.1.1 Tạo mới bản vẽ cho thành phần phân tích mạch PSpice: 72

5.1.2 Đặt linh kiện lên bản vẽ cho thành phần phân tích mạch PSpice: 74

5.1.3 Đặt các đầu dò lên những vị trí mạch điện cần đo các đại lượng vật lý của mạch điện:

75

5.2 Chạy mô phỏng mạch điện: 76

5.2.1 Chọn tập tin cần chạy mô phỏng: 76

5.2.2 Đặt các tham số chạy mô phỏng: 76

5.3 Phương pháp hiển thị nhiều đồ thị dạng sóng tín hiệu: 80

5.3.1 Thực hành vẽ và chạy mô phỏng mạch xén dương nối tiếp: 80

5.3.2 Tạo mới bản vẽ mạch xén dương cho thành phần phân tích mạch PSpice: 80

5.3.3 Đặt các linh kiện của mạch lên bản vẽ: 81

5.3.4 Đặt các đầu dò lên những vị trí mạch điện cần đo các đại lượng vật lý của mạch điện:

82

5.4 Lưu trữ trang sơ đồ mạch điện chạy mô phỏng: 83

5.4.1 Chọn tập tin cần chạy mô phỏng: 83

5.4.2 Đặt các tham số chạy mô phỏng: 84

5.4.3 Hiển thị nhiều đồ thị dạng sóng tín hiệu: 84

5.5 Câu hỏi thảo luận 84

Kiểm tra 85

BÀI 6 TẠO MỚI VÀ SỬA ĐỔI LINH KIỆN 89

6.1 Các bước tạo linh kiện mới: 89

6.1.1 Xác định loại linh kiện cần tạo mới: 89

6.1.2 Vẽ hình dạng linh kiện: 91

6.1.3 Đặt các chân vào linh kiện: 91

6.1.4 Thêm hình ảnh, ký tự và các ký hiệu IEEE vào linh kiện: 93

6.2 Sửa đổi các linh kiện cũ: 94

6.2.1 Sửa đổi linh kiện trong thư viện: 94

6.2.2 Sửa đổi linh kiện trong trang sơ đồ mạch: 94

6.2.3 Sửa đổi các linh kiện trong tổ hợp mạch: 94

6.3 Thực hành tạo mới linh kiện IC: 95

6.3.1 Xác định loại linh kiện cần tạo mới: 95

6.3.2 Vẽ hình dạng của linh kiện: 97

6.3.3 Đặt các chân vào linh kiện: 97

6.3.4 Thêm hình ảnh, ký tự và các ký hiệu IEEE vào linh kiện: 97

6.4 Thực hành sửa đổi các linh kiện cũ: 98

6.4.1 Thực hành sửa đổi linh kiện trong thư viện: 98

6.4.2 Thực hành sửa đổi linh kiện trong trang sơ đồ mạch: 100

6.4.3 Thực hành sửa đổi các linh kiện trong tổ hợp mạch: 102

6.5 Câu hỏi thảo luận 105

BÀI 7 TẠO TẬP TIN NETLIST 106

7.1 Các bước chuẩn bị cho tạo tập tin netlist: 106

7.1.1 Cập nhật các thuộc tính của linh kiện trong trang sơ đồ mạch điện: 106

7.1.2 Xác định và sửa các lỗi của trang sơ đồ mạch điện bằng công cụ DRC: 106

7.1.3 Tạo tập tin Netlist: 107

7.1.4 Giới thiệu các dạng tập tin Netlist: 109

7.2 Các bước tạo tập tin Netlist: 109

7.2.1 Tạo tập tin Netlist cho tập tin chứa trang bản vẽ sơ đồ mạch điện mạch xén âm để chạy

mô phỏng: 110

7.2.2 Cập nhật các thuộc tính của linh kiện trong trang sơ đồ mạch điện: 111

7.3 Xác định và sửa các lỗi của trang sơ đồ mạch điện bằng công cụ DRC: 111

7.3.1 Tạo tập tin netlist cho mạch nguyên lý: 111

7.3.2 Mở lại tập tin chứa trang sơ đồ mạch điện để sửa lỗi ( nếu có ) 120

7.4 Câu hỏi thảo luận 121

BÀI 8 VẼ MẠCH IN 122

8.1 Chuẩn bị bản thiết kế Capture để dùng với Layout: 122

8.1.1 Vẽ mạch điện nguyên lý dùng cho vẽ mạch in: 122

8.1.2 Kiểm tra mạch điện với đặc tính DRC: 132

8.1.3 Tạo tập tin Netlist có phần mở rộng MNL dùng cho Layout: 133

8.2 Các bước vẽ mạch in trong môi trường LAYOUT: 134

8.2.1 Tạo tập tin bảng mạch in mới: 134

8.2.2 Tạo chân kết nối mạch in của linh kiện trong môi trường Layout: 135

8.2.3 Kiểm tra lỗi mạch với đặc tính DRC: 135

8.2.4 Sắp xếp lại các linh kiện trên bảng vẽ: 135

8.2.5 Định khung mạch in: 136

8.2.6 Định số lớp mạch in: 137

8.3 Chạy chương trình vẽ mạch in tự động: 138

8.3.1 Tạo lỗ bắt vít trên mạch in: 138

8.3.2 Đặt tên cho bản mạch in: 140

8.3.3 Lưu trữ tập tin: 141

8.3.4 Đối chiếu chéo giữa mạch in và mạch nguyên lý: 141

8.4 Tạo tập tin Netlist có phần mở rộng mnl dùng cho LAYOUT: 142

8.4.1 Tạo tập tin bảng mạch in mới của tập tin chứa trang sơ đồ mạch điện của mạch điều khiển tốc độ động cơ DC trong môi trường Layout: 142

8.4.2 Tạo chân kết nối mạch in của linh kiện trong môi trường Layout: 144

8.4.3 Kiểm tra lỗi mạch điện với đặc tính DRC trong môi trường Layout: 150

8.4.4 Sắp xếp lại các linh kiện trên bảng vẽ mạch in: 150

8.4.5 Định khung mạch in: 151

8.4.6 Định số lớp mạch in: 152

8.5 Vẽ mạch in của mạch điều khiển tốc độ động cơ DC: 154

8.5.1 Vẽ mạch điện nguyên lý của mạch điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ dùng cho vẽ mạch in: 154 8.5.2 Kiểm tra mạch điện với đặc tính DRC: 154

8.5.3 Chạy chương trình vẽ mạch in tự động: 154

8.5.4 Tạo lỗ bắt vít trên mạch in: 156

8.5.5 Đặt tên cho bản mạch in: 158

8.5.6 Lưu trữ tập tin: 160

8.5.7 Đối chiếu chéo giữa mạch in và mạch nguyên lý: 160

8.6 Thực hành vẽ mạch in các bài tập từ 1 đến 6 như sau: 161

8.6.1 Bài tập số 1: 161

8.6.2 Bài tập số 2 176

8.6.3 Bài tập số 3 190

8.6.4 Bài tập số 4 206

8.6.5 Bài tập số 5 225

8.6.6 Bài tập số 6 245

8.7 Câu hỏi thảo luận 264

BÀI 9 GIA CÔNG MẠCH IN 265

9.1 In sơ đồ mạch lên phíp tráng đồng: 265

9.1.1 Vệ sinh phíp tráng đồng trước khi in: 265

9.1.2 Chọn kích cỡ: 265

9.1.3 Phương pháp in lụa: 265

9.1.4 Phương pháp in quang: 267

9.2 Qui trình tẩy mạch in: 267

9.2.1 Hòa dung dịch tẩy: 267

9.2.2 Tẩy mạch in: 268

9.3 Làm vệ sinh và chống ô xi hóa: 268

9.3.1 Chuẩn bị dụng cụ làm vệ sinh: 268

9.3.2 Kiểm tra hoàn thiện sản phẩm: 268

9.3.3 Sửa lại mạch in: 268

9.3.4 Làm vệ sinh sấy khô: 268

9.3.5 Phủ dung dịch chựa thông chống ô xi hóa cho mạch in: 268

9.4 Gia công mạch in: 269

9.4.1 Mạch điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ DC: 269

9.4.2 Mạch điện tử ứng dụng khác ( đã thực hiện ở các bài trước ) 271

9.4.3 Thi công hoàn thành các mạch điện trên 275

9.5 Câu hỏi thảo luận 276

BÀI 1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH ĐIỆN TỬ ORCAD VÀ CÁC PHẦN MỀM VẼ MẠCH ĐIỆN TỬ KHÁC

Mục tiêu

Kiến thức:

- Trình bày đúng các chức năng, phiên bản của các phần mềm vẽ mạch điện tử như: Circuit Maker, Electronic Workbench, Eagle

- Trình bày đúng các chức năng, phiên bản của phần mềm vẽ mạch điện

tử OrCAD 9.2 (Bao gồm các chức năng, các phiên bản của phần mềm)

- Nắm bắt được sự khác nhau giữa phần mềm ORCAD chạy trên hệ điều

hành MS Dos và trên Windows

- Chuyên cần nghiêm túc trong học tập

- Lắng nghe giảng bài và làm bài đầy đủ trên lớp

Nội dung chính

1.1 Giới thiệu các phần mềm vẽ mạch điện tử thông dụng:

1.1.1 Phần mềm vẽ mạch điện tử Circuit Maker:

1.1.1.1 Giới thiệu:

Circuit Maker là một chương trình điện toán ứng dụng với những tính năng rất mạnh mẽ và dễ sử dụng các công cụ mô phỏng mạch thông qua các mạch điện được vẽ trên máy tính Chương trình do công ty Micro Code Engineering soạn thảo và được cải tiến Những khả năng mang tính hệ thống

của chương trình này sẽ cho phép người sử dụng vẽ bất kỳ mạch điện tử nào và tạo một danh sách netlist để chạy mạch in tự động

1.1.1.2 Chức năng:

Circuit Maker còn có thể thực hiện mô phỏng rất sống động phần mạch

số của mạch điện Nó cũng có thể thực hiện mô phỏng tương tự dựa trên chương trình SPICE3 được cải tiến liên tục bởi khoa điện toán và cơ điện trường Đại học California, Berkeley Điểm nổi bật là Circuit Maker có sẵn hai phiên bản 16 bit và 32 bit Chương trình 16 bit được dự kiến cho việc sử dụng với Windows 3.1, Windows 3.11 Chương trình 32 bit đòi hỏi phải có Windows 95 hoặc Windows NT

1.1.1.3 Ứng dụng:

Circuit Maker là một chương trình mô phỏng mà hầu hết các trường hợp kết quả đưa ra giống như các mạch điện trong đời sống thực tế Tuy nhiên đó cũng chỉ là một chương trình mô phỏng mà chúng ta không quá ảo tưởng trông chờ vào nó cũng như các chương trình có tính năng tương tự cung cấp những kết quả giống nhau chính xác như là mạch điện trong đời sống thực tế Tuy nhiên Circuit Maker giúp giảm tối thiểu thời gian thiết kế để tạo ra một mạch điện với các chức năng theo yêu cầu, nhưng nó không thể sử dụng như là một cứu cánh thay thế hoàn toàn cho việc thiết kế hơp lý tối ưu Nếu quyết tâm đi vào lĩnh vực thiết kế nên quan tâm chương trình Orcad Dù gì đi nữa thì Orcad vẫn là hãng dẫn đầu trong việc cung cấp các chương trình thiết kế mạch điện tử

tự động ( EDA Software – Electronic Design Automation) cũng như cung cấp các công cụ rất mạnh cho việc mô phỏng các chip có thể lập trình ( FPGA – Field programmable gate array ) hay ( CPLD – Complex programmable logic device ) cùng nhiều tính năng mà Circuit Maker không có Tuy nhiên là không

dễ dàng tiếp thu trong thời gian ngắn như Circuit Maker

1.1.2 Phần mềm vẽ mạch điện tử Workbench:

1.1.2.1 Giới thiệu:

Electronic Worbench ( EWB ) là phần mềm được rất nhiều các trường đại học, cao đẳng trên thế giới sử dụng Phần mềm này giúp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về máy tính qua đó có thể phân tích mạch, hệ thống điện qua các công cụ mà môn học bổ trợ EWB là một chương trình mô phỏng những mạch điện dùng để nghiên cứu trên máy tính trước khi được đưa ra ứng dụng trong thực tế Nhằm tránh những sự cố đáng tiếc có thể xảy ra khi được đưa ra ứng dụng ngoài thực tế như cháy nổ, hư linh kiện … vì không được tính toán trước Nhưng đối với EWB thì không có sự hỏng hóc nào cả mà những sự cố như vậy sẽ được EWB báo hiệu cho chúng ta biết

1.1.2.2 Chức năng:

Nếu đem so sánh giữa Electronic Workbench và Orcad hay PSpice về khả năng mô phỏng thì không mạnh bằng Nhưng nếu chúng ta hiểu được tên gọi thì cũng phần nào hiểu được đặc tính cơ bản của phần mềm này và hiểu được vì sao nó vẫn có chổ đứng nhất định trong thực tế Thuật ngữ “ work – bench “ trong tiếng Anh có nghĩa là bàn làm việc của thợ vậy Nào là lấy từng linh kiện cắm vào bảng mạch rồi hàn nối dây chúng lại với nhau theo sơ đồ mình mong muốn, sau đó lắp các cơ cấu đo các thông số cần khảo sát và sau khi

đã quan sát kỹ lưỡng thì tiến hành cấp điện cho mạch để xem kết quả Đến đây thì bắt đầu có khác, nếu như mạch thực tế có thể hư linh kiện, cơ cấu đo thì ở đây EWB sẽ báo hiệu cho chúng ta biết mà không hề có sự cố hỏng hóc, hư hao nào

1.1.2.3 Ứng dụng:

Cũng như các phần mềm phân tích mạch khác EW có các công cụ thống

kê tính toán rất nhanh mà nếu tính bằng tay có lẻ phải tốn một khoảng thời gian khá dài để hoàn thành Do EWB dùng phương pháp Newton- Raphson để giải các mạch điện phi tuyến nghĩa là khi gặp các linh kiện phi tuyến EWB sẽ tuyến hóa chúng cho nên sẽ dẫn đến sai số Khi các sai số này nằm trong dung sai được chỉ định trước trong quá trình phân tích mạch thì kết quả sẽ vẫn được hiển thị Ngược lại nếu sai số vượt mức cho phép, thông tin lỗi ( error ) sẽ hiện ra và việc phân tích sẽ bị hủy bỏ trong khi mạch thực tế vẫn hoạt động tốt Ngoài ra EWB chủ yếu định tính ít định lượng nên sai số xảy ra khá lớn, điều này cũng lý giải vì sao một cấu hình máy tính, một mạch điện, các yêu cầu phân tích EWB chạy nhanh ít bị treo máy hơn PSpice Mặt khác tính liên kết giữa EWB với các phần mềm khác chưa cao

1.1.3 Phần mềm vẽ mạch điện tử Eagle:

1.1.3.1 Giới thiệu:

Eagle được viết tắt từ: Easily Applicable Graphical Layout Editor là một phần mềm trợ giúp cho công việc vẽ và chế tạo mạch điện tử của công ty CadSoft Computer (Đức) Điều này rất thường được sử dụng bởi những người đam mê điện tử tư nhân và có thể sử dụng phiên bản demo miễn phí cho sử dụng phi lợi nhuận và có sẵn tiếng Anh và tiếng Đức Cadsoft đã phát hành phiên bản dành cho Microsoft Windows, Linux, Mac OS X Phần mềm này hỗ trợ thiết kế mạch in cho phép người sử dụng vẽ sơ đồ nguyên lý sau đó chuyển sang sơ đồ mạch in một cách tự động Chương trình này có thể cho chúng ta tự tạo thư viện riêng cho mình cũng như thiết kế mạch in đến 16 lớp và có thể lên đến 64 lớp tuỳ theo phiên bản sử dụng

1.1.3.2 Chức năng:

Eagle cung cấp một trình soạn thảo sơ đồ, sơ đồ thiết kế mạch PCB và bố trí biên tập tích hợp chặt chẽ, tự động bắt đầu với tất cả các thành phần yêu cầu

của sơ đồ mạch Các thành phần được sắp xếp bằng tay trên bảng với sự giúp đỡ của các dòng màu hiển thị các kết nối giữa các chân cuối cùng được yêu cầu của

sơ đồ mạch, để hỗ trợ trong việc tìm kiếm một vị trí mà sẽ cho bố trí theo dõi hiệu quả nhất

1.1.3.3 Ứng dụng:

Eagle cũng cung cấp một autorouter tốt mà một khi các thành phần đã được đặt sẽ cố gắng để tự động tìm thấy một bố trí theo dõi tối ưu để làm cho các kết nối điện Nó không phải luôn luôn quản lý để tìm một cách để định tuyến tất cả các tín hiệu mặc dù nó vẫn sử dụng giấy phép định tuyến của con đường quan trọng như điện, đường dây tần số cao trước khi cho phép các autorouter xử lý các kết nối khác

1.2 Giới thiệu phần mềm vẽ mạch điện tử ORCAD:

1.2.1 Giới thiệu các chức năng của phần mềm vẽ mạch điện tử ORCAD:

1.2.1.1 Giới thiệu:

Orcad là một phần mềm ứng dụng với những tính năng rất mạnh mẽ trong việc mô phỏng mạch điện, thiết kế sơ đồ mạch nguyên lý và thiết kế sơ đồ mạch

in CAD là chữ viết tắt của Computer Aided Design có nghĩa là < Thiết kế với

sự trợ giúp của máy tính >

1.2.1.2 Chức năng:

Theo các chuyên gia kỹ thuật, các thầy cô giảng dạy cũng như của các kỹ thuật viên thiết kế mạch in chuyên nghiệp thì phiên bản mới nhất của Orcad đã thật sự là một chương trình đồ sộ và đầy quyền năng, đặc biệt là sau khi sáp nhập với hãng Microsim, khai thác hết tất cả các chức năng mô phỏng của PSpice cùng với các chức năng rất mạnh trong thiết kế mạch in của Orcad Qua thư viện rất lớn của mình cùng với các công cụ tiện ích, Orcad đã trở thành là hãng đi đầu trong lĩnh vực vẽ, mô phỏng và thiết kế mạch in

1.2.1.3 Ứng dụng:

Trong lĩnh vực vẽ và thiết kế mạch in có nhiều chương trình có chức năng tương tự Nói chung mỗi chương trình đều có một ưu điểm riêng, Orcad là một trong những phần mềm vẽ và thiết kế mạch in có nhiều chức năng và được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới Ngoài ra Orcad cho phép người thiết kế khai thác được các chức năng thiết kế mạch ở mức độ cao như mô phỏng mạch điện

tử, thiết kế chip…

1.2.2 Giới thiệu các phiên bản của phần mềm vẽ mạch điện tử OrCAD:

1.2.2.1 Phiên bản chạy trên hệ điều hành Ms Dos:

Phần mềm Orcad đã trải qua nhiều lần cập nhật từ phiên bản 3.2 chạy trên nền Ms Dos cho tới phiên bản 4.0 đã có những cập nhật đáng kể tuy nhiên cũng

có những hạn chế nhất định như các câu lệnh phải nhập từ bàn phím điều đó đòi hỏi người thực hiện phải nhớ câu lệnh và cú pháp của nó, tốc độ truy xuất còn chậm…

1.2.2.2 Phiên bản chạy trên hệ điều hành Windows:

Tiếp theo là phiên bản 7.0 và sau đó là 9.0 chạy trên nền Windows đã làm say mê những người thiết kế mạch in chuyên nghiệp thì nay tới phiên bản 9.2 có

lẽ không còn phải bàn về sức mạnh của nó nữa mà chỉ quan tâm đến việc làm sao khai thác và sử dụng Orcad trong công việc Ngoài ra phần mềm này còn tiếp tục nâng cấp và cải tiến liên tục từ Orcad 10.0, 15.7 và hiện nay đã là phiên bản 16.0 thì rõ ràng chúng ta sẽ còn tìm thấy trong đó những điều thú vị về tiện ích ứng dụng để hoàn thiện mạch điện Với những người mới bắt đầu bước chân vào thiết kế mạch in, nếu trước đây họ chưa từng mơ tưởng được có ngày thiết

kế với Orcad chạy trên môi trường Windows do sự phức tạp của nó thì nay họ

có thể nghĩ đến và thực hiện được Tuy nhiên cần lưu ý Orcad dù mạnh thế nào

đi nữa cũng chỉ là công cụ hổ trợ cho việc thiết kế mà thôi Muốn làm tốt việc

vẽ và thiết kế mạch in, chúng ta cần có kiến thức chuyên môn mới có thể khai thác hết chức năng của chương trình

1.3 Câu hỏi thảo luận

(có thể hỏi trực tiếp cả lớp hoặc thảo luận theo từng nhóm)

1 Trình bày các chức năng và ứng dụng của phần mềm Circuit Maker ?

2 Trình bày các chức năng và ứng dụng của phần mềm Electronic Workbench ?

3 Trình bày các chức năng và ứng dụng của phần mềm Eagle ?

4 Trình bày các chức năng và ứng dụng của phần mềm Orcad ?

5 Sự khác nhau giữa các phần mềm như thế nào ?

6 Hãy kể tên các phiên bản của các phần mềm ứng dụng trên ?

BÀI 2 CÀI ĐẶT PHẦN MỀM VẼ MẠCH ĐIỆN TỬ ORCAD PHIÊN BẢN 9.2

- Xác định được các phần cơ bản của một máy tính

- Xác định được chức năng của từng thành phần trong máy tính

- Xác định được các bước thực hiện khi cài đặt phần mềm

Thái độ:

- Chuyên cần nghiêm túc trong học tập

- Lắng nghe giảng bài và làm bài đầy đủ trên lớp

Nội dung chính

2.1 Các yêu cầu tối thiểu của hệ thống máy tính:

2.1.1 Yêu cầu về bộ nhớ, chủng loại máy vi tính:

2.1.1.1 Đặc điểm:

Bộ nhớ RAM là các thành phần của bộ nhớ chính của máy tính, là thành phần nhớ mà CPU có khả năng trao đổi thông tin trực tiếp Đặc điểm là tốc độ nhanh, dung lượng nhỏ, sử dụng bộ nhớ bán dẫn và tồn tại trên mọi hệ thống máy tính Chứa các chương trình hay các đoạn chương trình (cache) mà CPU đang thực hiện, tổ chức thành các ngăn nhớ được đánh địa chỉ theo Byte

Cần phân biệt giữa bộ nhớ và thiết bị lưu trữ, bộ nhớ thường chỉ dùng để lưu trữ tạm thời chương trình và dữ liệu trong phiên làm việc, tắt máy thì nội dung nhớ cũng mất (trừ ROM: bộ nhớ cố định chỉ dùng để lưu trữ các chương trình vào ra cơ bản) Còn thiết bị lưu trữ dùng để cất giữ thông tin lâu dài và không bị mất nội dung khi mất điện ( các đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa CD-ROM…)

Chức năng: lưu trữ chương trình và dữ liệu Các thao tác cơ bản: thao tác đọc

(Read) thao tác ghi (Write)

Về mặt cấu trúc, bộ nhớ lưu trữ thông tin dưới dạng một dãy các con số nhị phân 0 và 1 gọi là bit Máy tính đọc giá trị của bit và kết quả được thể hiện bằng tín hiệu đọc được ở đầu ra Nếu có điện áp ở tín hiệu đầu ra thì máy tính hiểu rằng bit đó bằng 1 và ngược lại, nếu đầu ra không có điện áp hay có điện

áp 0V thì bit đó được hiểu bằng 0 Vì mỗi bit được đại diện bởi 1 mức điện áp nên để lưu trữ thì điện áp đó phải được duy trì trong một mạch điện tử nhớ gọi

là tế bào nhớ Trong bộ nhớ, các tế bào nhớ được sắp xếp thành các hàng và các cột gọi là ma trận nhớ Người ta đã lấy một mức điện áp làm điện áp chuẩn để quy định giá trị của bit Chẳng hạn với điện áp chuẩn 5V, thì với bit được coi là bằng 1 khi điện áp của bit ở mức logic 1 (4,5 ÷ 5,5V) thì bit đó được coi là có giá trị bằng 1 Khi điện áp của bit ở mức logic 0 (0÷0,5 V) thì bít đó được coi là giá trị bằng 0 Với mức điện áp (0,5÷4,5 V) thì bít đó sẽ nhận giá trị sai: bằng 0 hoặc bằng 1, đây có thể coi là một sự cố sai hỏng của hệ thống khi có trục trặc

về nguồn điện như: sụt áp hay nhiễu điện trong hệ thống Với một bộ nguồn không tốt có thể là một trong những nguyên nhân gây ra sự sai hỏng về xử lý dữ liệu (tính không ổn định của hệ thống) hay dẫn đến trục trặc hệ thống Do không thể đảm bảo rằng thông tin được khi vào và đọc ra là hoàn toàn chính xác, máy tính có cơ chế để sửa lổi: thêm vào thành phần nhớ (các bit kiểm tra) khi ghi dữ liệu (chuỗi các bit) vào bộ nhớ Nếu một chuỗi bit đọc ra sai thì máy tính sẽ tiến hành đọc lại cho hay sửa lỗi cho đến khi việc đọc được coi là đúng Điện áp chuẩn quá cao cũng là nguyên nhân làm hệ thống sinh nhiều nhiệt và cần phải

có hệ thống làm mát, ngày nay người ta thường sản xuất chip với những điện áp chuẩn 3,3 V, 2,6 V

- DRAM ( RAM động: Dynamic RAM): lưu giữ các bít dưới dạng điện tích trong các tụ điện cực nhỏ Do tụ điện nhỏ nên điện tích được nạp vào và phóng rất nhanh (cỡ chục nanô giây) Vì vậy thông tin trong DRAM không giữ thông tin lâu quá vài miligiây nên phải thường xuyên nạp lại năng lượng cho DRAM gọi là làm tươi hay hồi phục (refresh - thực chất là nạp đầy lại điện tích cho các tụ điện nhớ tí hon) DRAM hầu như không tiêu thụ điện nên DRAM có mật độ cao và giá rẻ

2.1.1.3 Các chủng loại máy tính:

- BXL 4bit

4004 là BXL đầu tiên được Intel đưa ra tháng 11 năm 1971, có tốc độ 740KHz, khả năng xử lý 0,06 triệu lệnh mỗi giây (milion instructions per second - MIPS); được sản xuất trên công nghệ 10 µm, có 2.300 transistor (bóng bán dẫn), bộ nhớ mở rộng đến 640 byte

- BXL 8bit

8008 (năm 1972) được sử dụng trong thiết bị đầu cuối Datapoint 2200 của Computer Terminal Corporation (CTC) 8008 có tốc độ 200kHz, sản xuất trên công nghệ 10 µm, với 3.500 transistor, bộ nhớ mở rộng đến 16KB 8080 (năm 1974) sử dụng trong máy tính Altair 8800, có tốc độ gấp 10 lần 8008 (2MHz), sản xuất trên công nghệ 6 µm, khả năng xử lý 0,64 MIPS với 6.000 transistor, có 8 bit bus dữ liệu và 16 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng tới 64KB

8085 có tốc độ 2MHz, sản xuất trên công nghệ 3 µm, với 6.500 transistor, có 8 bit bus dữ liệu và 16 bit bus địa chỉ, bộ nhớ mở rộng 64KB

- BXL 16bit

80186 (năm 1982) còn gọi là IAPX 186 Sử dụng chủ yếu trong những ứng dụng nhúng, bộ điều khiển thiết bị đầu cuối Các phiên bản của 80186 gồm

10 và 12 MHz 80286 (năm 1982) sử dụng công nghệ 1,5 µm, 134.000 transistor, bộ nhớ mở rộng tới 16 MB Các phiên bản của 286 gồm 6, 8, 10, 12,5, 16, 20 và 25MHz

- BXL 32bit vi kiến trúc NetBurst (NetBurst micro-architecture)

Intel386 gồm các họ 386DX, 386SX và 386SL Intel386DX là BXL 32 bit đầu tiên Intel giới thiệu vào năm 1985, 386 sử dụng các thanh ghi 32 bit, có thể truyền 32 bit dữ liệu cùng lúc trên bus dữ liệu và dùng 32 bit để xác định địa chỉ Cũng như BXL 80286, 80386 hoạt động ở 2 chế độ: real mode và protect mode

386SL (năm1990) được thiết kế cho thiết bị di động, sử dụng công nghệ 1

µm, 855.000 transistor, bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản 16, 20, 25

MHz 486DX sử dụng công nghệ 1 µm, 1,2 triệu transistor, bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản 25 MHz, 35 MHz và 50 MHz (0,8 µm) Pentium sử dụng công nghệ 0,8 µm chứa 3,1 triệu transistor, có các tốc độ 60, 66 MHz (socket 4 273 chân, PGA) Các phiên bản 75, 90, 100, 120 MHz sử dụng công nghệ 0,6 µm chứa 3,3 triệu transistor (socket 7, PGA) Phiên bản 133, 150, 166,

200 sử dụng công nghệ 0,35 µm chứa 3,3 triệu transistor (socket 7, PGA) Pentium MMX sử dụng công nghệ 0,35 µm chứa 4,5 triệu transistor, có các tốc

độ 166, 200, 233 MHz (Socket 7, PGA)

- Pentium Pro

Nối tiếp sự thành công của dòng Pentium, Pentium Pro được Intel giới thiệu vào tháng 9 năm 1995, sử dụng công nghệ 0,6 và 0,35 µm chứa 5,5 triệu transistor, socket 8 387 chân, Dual SPGA, hỗ trợ bộ nhớ RAM tối đa 4GB

- BXL Pentium II

Đầu tiên, tên mã Klamath, sản xuất trên công nghệ 0,35 µm, có 7,5 triệu transistor, bus hệ thống 66 MHz, gồm các phiên bản 233, 266, 300MHz Pentium II, tên mã Deschutes, sử dụng công nghệ 0,25 µm, 7,5 triệu transistor, gồm các phiên bản 333MHz (bus hệ thống 66MHz), 350, 400, 450 MHz (bus hệ thống 100MHz) Celeron (năm 1998) được “rút gọn” từ kiến trúc BXL Pentium

II, dành cho dòng máy cấp thấp

- Pentium III (năm 1999)

Bổ sung 70 lệnh mới (Streaming SIMD Extensions - SSE) giúp tăng hiệu suất hoạt động của BXL trong các tác vụ xử lý hình ảnh, audio, video và nhận dạng giọng nói Pentium III gồm các tên mã Katmai, Coppermine và Tualatin Coppermine sử dụng công nghệ 0,18 µm, 28,1 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2

256 KB được tích hợp bên trong nhằm tăng tốc độ xử lý Tualatin áp dụng công nghệ 0,13 µm có 28,1 triệu transistor, bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB hoặc

512 KB tích hợp bên trong BXL, socket 370 FC-PGA (Flip-chip pin grid array), bus hệ thống 133 MHz Có các tốc độ như 1133, 1200, 1266, 1333, 1400 MHz Celeron Coppermine (năm 2000) được “rút gọn” từ kiến trúc BXL Pentium III Coppermine, còn gọi là Celeron II, được bổ sung 70 lệnh SSE Sử dụng công nghệ 0,18 µm có 28,1 triệu transistor, bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB tích hợp bên trong BXL, socket 370 FC-PGA, Có các tốc độ như 533, 566, 600, 633,

667, 700, 733, 766, 800 MHz (bus 66 MHz), 850, 900, 950, 1000, 1100, 1200,

1300 MHz (bus 100 MHz) Tualatin Celeron (Celeron S) (năm 2000) được “rút gọn” từ kiến trúc BXL Pentium III Tualatin, áp dụng công nghệ 0,13 µm, bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB tích hợp, socket 370 FC-PGA, bus hệ thống 100 MHz, gồm các tốc độ 1,0, 1,1, 1,2, 1,3 và 1,4 GHz

- Pentium 4

Intel Pentium 4 (P4) là BXL thế hệ thứ 7 dòng x86 phổ thông, được giới thiệu vào tháng 11 năm 2000 P4 sử dụng vi kiến trúc NetBurst có thiết kế hoàn toàn mới so với các BXL cũ (PII, PIII và Celeron sử dụng vi kiến trúc P6) Một

số công nghệ nổi bật được áp dụng trong vi kiến trúc NetBurst như Hyper Pipelined Technology mở rộng số hàng lệnh xử lý, Execution Trace Cache tránh tình trạng lệnh bị chậm trễ khi chuyển từ bộ nhớ đến CPU, Rapid Execution Engine tăng tốc bộ đồng xử lý toán học, bus hệ thống (system bus) 400 MHz và

533 MHz; các công nghệ Advanced Transfer Cache, Advanced Dynamic Execution, Enhanced Floating point và Multimedia Unit, Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2) cũng được cải tiến nhằm tạo ra những BXL tốc độ cao hơn, khả năng tính toán mạnh hơn, xử lý đa phương tiện tốt hơn Pentium 4 đầu tiên (tên mã Willamette) xuất hiện cuối năm 2000 đặt dấu chấm hết cho "triều đại" Pentium III Willamette sản xuất trên công nghệ 0,18 µm, có 42 triệu transistor (nhiều hơn gần 50% so với Pentium III), bus hệ thống (system bus)

400 MHz, bộ nhớ đệm tích hợp L2 256 KB, socket 423 và 478 P4 Willamette

có một số tốc độ như 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0 GHz P4 Northwood Xuất hiện vào tháng 1 năm 2002, được sản xuất trên công nghệ 0,13 µm, có khoảng 55 triệu transistor, bộ nhớ đệm tích hợp L2 512 KB, socket 478 Northwood có 3 dòng gồm Northwood A (system bus 400 MHz), tốc độ 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,5, 2,6 và 2,8 GHz Northwood B (system bus 533 MHz), tốc

độ 2,26, 2,4, 2,53, 2,66, 2,8 và 3,06 GHz (riêng 3,06 GHz có hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng Hyper Threading - HT) Northwood C (system bus 800 MHz, tất cả hỗ trợ HT), gồm 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4 GHz P4 Prescott (năm 2004)

Là BXL đầu tiên Intel sản xuất theo công nghệ 90 nm, kích thước vi mạch giảm 50% so với P4 Willamette Điều này cho phép tích hợp nhiều transistor hơn trên cùng kích thước (125 triệu transistor so với 55 triệu transistor của P4 Northwood), tốc độ chuyển đổi của transistor nhanh hơn, tăng khả năng xử lý, tính toán Dung lượng bộ nhớ đệm tích hợp L2 của P4 Prescott gấp đôi so với P4 Northwood (1MB so với 512 KB) Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Prescott được bổ sung tập lệnh SSE3 giúp các ứng dụng xử lý video và game chạy nhanh hơn Đây là giai đoạn "giao thời" giữa socket 478 - 775LGA, system bus 533 MHz - 800 MHz và mỗi sản phẩm được đặt tên riêng khiến người dùng càng bối rối khi chọn mua Prescott A (FSB 533 MHz) có các tốc

độ 2,26, 2,4, 2,66, 2,8 (socket 478), Prescott 505 (2,66 GHz), 505J (2,66 GHz),

506 (2,66 GHz), 511 (2,8 GHz), 515 (2,93 GHz), 515J (2,93 GHz), 516 (2,93 GHz), 519J (3,06 GHz), 519K (3,06 GHz) sử dụng socket 775LGA Prescott E,

F (năm 2004) có bộ nhớ đệm L2 1 MB (các phiên bản sau được mở rộng 2 MB), bus hệ thống 800 MHz Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3 tích hợp, Prescott E, F còn hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng, một số phiên bản sau có hỗ trợ tính toán 64 bit

Dòng sử dụng socket 478 gồm Pentium 4 HT 2.8E (2,8 GHz), 3.0E (3,0 GHz), 3.2E (3,2 GHz), 3.4E (3,4 GHz) Dòng sử dụng socket 775LGA gồm

Pentium 4 HT 3.2F, 3.4F, 3.6F, 3.8F với các tốc độ tương ứng từ 3,2 GHz đến 3,8 GHz, Pentium 4 HT 517, 520, 520J, 521, 524, 530, 530J, 531, 540, 540J,

541, 550, 550J, 551, 560, 560J, 561, 570J, 571 với các tốc độ từ 2,8 GHz đến 3,8 GHz

- BXL Celeron

BXL Celeron được thiết kế với mục tiêu dung hòa giữa công nghệ và giá

cả, đáp ứng các yêu cầu phổ thông như truy cập Internet, Email, chat, xử lý các ứng dụng văn phòng Celeron Willamette 128 (2002), bản "rút gọn" từ P4 Willamette, sản xuất trên công nghệ 0,18 µm, bộ nhớ đệm L2 128 KB, bus hệ thống 400 MHz, socket 478 Celeron Willamette 128 hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2 Một số BXL thuộc dòng này như Celeron 1.7 (1,7 GHz) và Celeron 1.8 (1,8 GHz) Celeron NorthWood 128, "rút gọn" từ P4 Northwood, công nghệ 0,13 µm, bộ nhớ đệm tích hợp L2 128 KB, bus hệ thống 400 MHz, socket 478 Celeron NorthWood 128 cũng hỗ trợ các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, gồm Celeron 1.8A, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 tương ứng với các tốc độ

từ 1,8 GHz đến 2,8 GHz Celeron D (Presscott 256), được xây dựng từ nền tảng P4 Prescott, sản xuất trên công nghệ 90nm, bộ nhớ đệm tích hợp L2 256 KB (gấp đôi dòng Celeron NorthWood), bus hệ thống 533 MHz, socket 478 và 775LGA Ngoài các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Celeron D hỗ trợ tập lệnh SSE3, một số phiên bản sau có hỗ trợ tính toán 64 bit Celeron D gồm 310, 315,

320, 325, 325J, 326, 330, 330J, 331, 335, 335J, 336, 340, 340J, 341, 345, 345J,

346, 350, 351, 355 với các tốc độ tương ứng từ 2,13 GHz đến 3,33 GHz

Pentium 4 Extreme Edition (P4EE) xuất hiện vào tháng 9 năm 2003, là BXL được Intel "ưu ái" dành cho game thủ và người dùng cao cấp P4EE được xây dựng từ BXL Xeon dành cho máy chủ và trạm làm việc Ngoài công nghệ

HT "đình đám" thời bấy giờ, điểm nổi bật của P4EE là bổ sung bộ nhớ đệm L3

2 MB Phiên bản đầu tiên của P4 EE (nhân Gallatin) sản xuất trên công nghệ 0,13 µm, bộ nhớ đệm L2 512 KB, L3 2 MB, bus hệ thống 800 MHz, sử dụng socket 478 và 775LGA, gồm P4 EE 3.2 (3,2 GHz), P4 EE 3.4 (3,4 GHz)

- BXL 64 bit, vi kiến trúc NETBURST

P4 Prescott (năm 2004) Vi kiến trúc NetBurst 64 bit (Extended Memory

64 Technology - EM64T) đầu tiên được Intel sử dụng trong BXL P4 Prescott (tên mã Prescott 2M) Prescott 2M cũng sử dụng công nghệ 90 nm, bộ nhớ đệm L2 2 MB, bus hệ thống 800 MHz, socket 775LGA Ngoài các tập lệnh MX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT và khả năng tính toán 64 bit, Prescott 2M (trừ BXL 620) có hỗ trợ công nghệ Enhanced SpeedStep để tối ưu tốc độ làm việc nhằm tiết kiệm điện năng Các BXL 6x2 có thêm công nghệ ảo hóa (Virtualization Technology) Prescott 2M có một số tốc độ như P4 HT 620 (2,8

và 940 (3,2 GHz), 945 và 950 (3,4 GHz), 960 (3,6GHz) Presler dòng 9x0 có hỗ trợ Virtualization Technology

- Pentium Extreme Edition (năm 2005)

BXL lõi kép dành cho game thủ và người dùng cao cấp Pentium EE sử dụng nhân Smithfield, Presler của Pentium D trong đó Smithfield sử dụng công nghệ 90nm, bộ nhớ đệm L2 được mở rộng đến 2 MB (2x1 MB), hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, công nghệ HT, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST) và EM64T Pentium 840 EE (3,20 GHz, bus hệ thống 800 MHz, socket 775LGA) là một trong những BXL thuộc dòng này

- BXL 64bit, kiến trúc Core

Tại diễn đàn IDF đầu năm 2006, Intel đã giới thiệu kiến trúc Intel Core với năm cải tiến quan trọng là khả năng mở rộng thực thi động (Wide Dynamic Execution), tính năng quản lý điện năng thông minh (Intelligent Power Capability), chia sẻ bộ nhớ đệm linh hoạt (Advanced Smart Cache), truy xuất bộ nhớ thông minh (Smart Memory Access) và tăng tốc phương tiện số tiên tiến (Advanced Digital Media Boost)

- Intel Core 2 Duo

BXL lõi kép sản xuất trên công nghệ 65 nm, hỗ trợ SIMD instructions, công nghệ Virtualization Technology cho phép chạy cùng lúc nhiều HĐH, tăng cường bảo vệ hệ thống trước sự tấn công của virus (Execute Disable Bit), tối ưu tốc độ BXL nhằm tiết kiệm điện năng (Enhanced Intel SpeedStep Technology), quản lý máy tính từ xa (Intel Active Management Technology) Ngoài ra, còn

hỗ trợ các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3

Core 2 Duo (tên mã Conroe) có 291 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 4

MB, bus hệ thống 1066 MHz, socket 775LGA Một số BXL thuộc dòng này: E6600 (2,4 GHz), E6700 (2,66 GHz) Core 2 Duo (tên mã Allendale) E6300

(1,86 GHz), E6400 (2,13 GHz) có 167 triệu transistor, bộ nhớ đệm L2 2MB, bus hệ thống 1066 MHz, socket 775LGA E4300 (1,8 GHz) xuất hiện năm 2007

có bộ nhớ đệm L2 2 MB, bus 800 MHz, không hỗ trợ Virtualization Technology

- Core 2 Extreme

BXL lõi kép dành cho game thủ sử dụng kiến trúc Core, có nhiều đặc điểm giống với BXL Core 2 như công nghệ sản xuất 65 nm, hỗ trợ các công nghệ mới Enhanced Intel SpeedStep Technology, Intel x86-64, Execute Disable Bit, Intel Active Management, Virtualization Technology, Intel Trusted Execution Technology các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3

- Core 2 Extreme

Core 2 Extreme (tên mã Conroe XE) (tháng 7 năm 2006) với đại diện X6800 2,93 Ghz, bộ nhớ đệm L2 đến 4 MB, bus hệ thống 1066 MHz, socket 775LGA Cuối năm 2006, con đường phía trước của BXL tiếp tục rộng mở khi Intel giới thiệu BXL 4 nhân (Quad Core) như Core 2 Extreme QX6700, Core 2 Quad Q6300, Q6400, Q6600 và BXL 8 nhân trong vài năm tới Chắc chắn những BXL này sẽ thỏa mãn nhu cầu người dùng đam mê công nghệ và tốc độ

2.1.2 Yêu cầu về hệ điều hành và không gian trống của ổ đĩa:

2.1.2.1 Đặc điểm:

Một hệ điều hành là phần mềm chứa đựng tất cả các chương trình cần thiết để điều hành máy tính thực hiện các ứng dụng khác nhau Nếu một người

sử dụng máy tính chỉ để xử lý text, anh ta sẽ mong rằng, máy tính chứa đựng tất

cả các chức năng của ứng dụng xử lý text Các phần mềm của hệ điều hành được dùng trên thị trường là những phần mềm đã được chuẩn hoá Tất cả đều có chung những chức năng là kết nối giữa phần cứng của máy tính ( như bộ vi xử

lý, bộ nhớ và thiết bị xuất nhập) và các phần mềm ứng dụng ( như các files, các chương trình của người sử dụng…)

Chúng ta có thể định nghĩa cô động là hệ điều hành là tổng hợp các chương trình được sử dụng là phương tiện điều hành để quản lý và điều khiển Định nghĩa này không đòi hỏi sự đa năng và hoàn mỹ mà nó thực nghiệm một cách uyển chuyển để mô phỏng trạng thái tức thời của một khái niệm có thể thay đổi Sự khác nhau của định nghĩa thứ nhất là ở chỗ, những chương trình dịch vụ ( như biên dịch và kết nối) được gắn vào hệ điều hành, nhưng nó lại được tách rời trong định nghĩa thứ hai Sau đây, chúng ta sẽ chấp nhận một quan điểm trung hoà: Hệ điều hành là phần mềm có ứng dụng độc lập và cần thiết để điều hành một máy tính Tuy nhiên, sự cắt nghĩa khái niệm ứng dụng độc lập và

cần thiết là chủ quan và do đó điều tất nhiên là phải dẫn tới những lý thuyết mới

là các phần mềm để quản lý thiết bị, bộ nhớ và bộ vi xử lý, đồng thời cả những phần mềm quan trọng để quản lý mạng

2.1.2.3 Không gian trống của ổ đĩa:

Dung lượng ổ đĩa cứng (Disk capacity) là một thông số thường được

người sử dụng nghĩ đến đầu tiên, là cơ sở cho việc so sánh, đầu tư và nâng cấp Người sử dụng luôn mong muốn sở hữu các ổ đĩa cứng có dung lượng lớn nhất

có thể theo tầm chi phí của họ mà có thể không tính đến các thông số khác Dung lượng ổ đĩa cứng được tính bằng: (số byte/sector) × (số sector/track) × (số cylinder) × (số đầu đọc/ghi) Dung lượng của ổ đĩa cứng tính theo các đơn vị dung lượng cơ bản thông thường: byte, kB MB, GB, TB Theo thói quen trong từng thời kỳ mà người ta có thể sử dụng đơn vị nào, trong thời điểm năm 2007 người người ta thường sử dụng GB Ngày nay dung lượng ổ đĩa cứng đã đạt tầm đơn vị TB nên rất có thể trong tương lai – theo thói quen, người ta sẽ tính theo

TB Đa số các hãng sản xuất đều tính dung lượng theo cách có lợi (theo cách tính 1 GB = 1000 MB mà thực ra phải là 1 GB = 1024 MB) nên dung lượng mà

hệ điều hành (hoặc các phần mềm kiểm tra) nhận ra của ổ đĩa cứng thường thấp hơn so với dung lượng ghi trên nhãn đĩa (ví dụ ổ đĩa cứng 40 GB thường chỉ đạt khoảng 37-38 GB)

2.1.3 Yêu cầu về chuẩn card màn hình:

2.1.3.1 Đặc điểm:

Card màn hình (VGA: Video Graphics Adaptor or Video Graphics Card)

là thiết bị có nhiệm vụ xử lý các thông tin về hình ảnh trong máy tính, thông qua kết nối với màn hình (CRT hay LCD ) để hiển thị hình ảnh cho người sử dụng

có thể giao tiếp được Card màn hình có thể được tích hợp trên Mainboard được gọi tắt là card màn hình onboard - IGP hoặc card màn hình độc lập card màn hình rời

2.1.3.2 Phân loại:

- Card màn hình onboard: các nhà sản xuất chủ yếu bao gồm: Intel, Nvidia, Ati (AMD đã mua) và VIA Ở thị trường quốc tế và ngay cả Việt Nam, Intel chiếm thị phần rất lớn ở mảng đồ họa này do card màn hình được tích hợp trực tiếp vào mainboard và bán ở các PC giá rẻ, có ngay cả trong các loại laptop bình dân Tiếp đến là Nvidia và Ati thay nhau thống lãnh thị trường, còn nhà cung cấp VIA chiếm thị phần rất nhỏ Card màn hình onboard có thể dùng riêng chip đồ họa hoặc là 1 phần của chipset cầu bắc, thường dùng chung Ram của hệ thống hoặc có Ram riêng biệt của nó

- Card màn hình rời: Các chip đồ họa rời (GPU) chủ yếu do ATI và NVIDIA sản xuất với thương mại là Radeon HD và GeForce Hiện nay, AMD

đã sở hữu nhà sản xuất card màn hình ATI từ năm 2010 Cùng năm 2010, AMD

đã loại bỏ nhãn hiệu ATI để thay thế bằng nhãn hiệu AMD (nhưng chúng ta đã quen gọi là ATI thì cứ gọi) Trước đây, Intel cũng có dự án Larabee để chế tạo GPU riêng dựa trên tập lệnh x86 nhưng cuối cùng đã thất bại Card màn hình rời liên kết với mainboard thông qua bus giao tiếp ở các khe cắm mở rộng PCI, AGP, PCI Express

2.2 Các bước cài đặt phần mềm vẽ mạch điện tử ORCAD:

2.2.1 Chạy tập tin Setup:

Cho đĩa vào máy, mở xem nội dung trên đĩa Sau đó vào thư mục Orcad 9.2, nhấp hai lần vào tập tin < Setup.exe > Gặp hộp thoại :

- Chọn < OK >

- Chọn < Next >

- Chọn < Yes >

- Đánh dấu vào < Standalone Licensing >

- Chọn < Yes >

2.2.3 Chạy Setup sao chép các tập tin cần cài đặt:

- Chọn < Yes >

- Chọn < OK >

- Bỏ chọn dấu kiểm < Launch the internet browser to view the Release Notes >

- Chọn < Finish >

Lúc này trên màn hình sẽ hiện lên biểu tượng của chương trình ORCAD 9.2 như sau :

2.2.4 Chạy Setup sao chép các tập tin Acrobat, Readme:

Vào thư mục < Crack > trên đĩa cài đặt, lần lượt sao chép 2 tập tin install

và PDXOrCAD vào ổ đĩa C theo đường dẫn C:\Program Files\Orcad\ Sau đó nhấp hai lần vào tập tin PDXOrCAD trên ổ đĩa C, gặp hộp thoại:

- Chọn < Apply > Lúc này sẽ hiện lên câu thông báo như hình có nghĩa

là việc cài đặt đã thành công

- Chọn < ByeBye >

* Lưu ý :

Trong quá trình chương trình Orcad đang cài đặt nếu muốn bỏ qua thì hãy nhấn nút < Cancel > trong các hộp thoại Khi đó hộp thoại thông báo < Exit Setup > sẽ xuất hiện trên màn hình Nếu vì lý do nào đó muốn thoát khỏi chương trình cài đặt Orcad và trở về môi trường Windows thì hãy nhấn nút < Exit Setup > Còn nếu nhấn < Resume > thì chương trình sẽ tiếp tục thực hiện công việc cài đặt

2.3 Câu hỏi thảo luận

(có thể hỏi trực tiếp cả lớp hoặc thảo luận theo từng nhóm)

1 Trình bày các xem cấu hình của một máy tính ?

2 Trình bày các hệ điều hành của máy tính ?

3 Trình bày cách crack chương trình OrCAD ?

4 Trình bày cách sử dụng OrCAD ở hai hệ điều hành Ms DOS và WINDOWS khác nhau như thế nào ?

5 Tìm hiểu thêm cách sử dụng chương trình OrCAD ở các phiên bản 10.0, 15.7, 16.0 ?

6 Cho biết ưu và khuyết điểm của từng loại ?

BÀI 3 VẼ MẠCH ĐIỆN NGUYÊN LÝ

Mã bài: MĐ19 03

Mục tiêu

Kiến thức:

- Nắm bắt đúng qui trình vẽ và lưu trữ một bản vẽ mạch điện tử

- Nắm bắt cách vẽ và lưu trữ được các bản vẽ mạch điện tử đảm bảo tính chính xác, thẩm mỹ và đúng tiến độ

Kỹ năng:

- Xác định được cách thực hiện các tiêu hình trên thanh công cụ để từ đó

áp dụng cho các phiên bản mới hơn

- Xác định được chức năng của các thành phần trên bản vẽ sơ đồ mạch điện nguyên lý

Thái độ:

- Chuyên cần nghiêm túc trong học tập

- Lắng nghe giảng bài và làm bài đầy đủ trên lớp

Nội dung chính

3.1 Các bước của qui trình vẽ mạch điện nguyên lý:

3.1.1 Tạo bản vẽ sơ đồ mạch điện nguyên lý mới:

3.1.1.1 Tìm hiểu các giao diện của Capture:

Chạy tập tin Capture.exe hoặc nhấp hai lần chuột trái vào biểu tượng Capture trên Desktop của Windows

Vào < Start > < All Programs > < Orcad Family Release 9.2 > <

Capture > hoặc vào biểu tượng Lúc này trên màn hình xuất hiện giao diện Orcad Capture như hình

Khi bắt đầu vẽ mạch một sơ đồ nguyên lý ( Schematic) chúng ta nên chọn menu < Options > < Preferences > đặc các thuộc tính tùy chọn riêng cho người thiết kế về màu sắc hiển thị của wire, pin, tọa độ lưới vẽ trong trang sơ đồ mạch thiết kế Khi chúng ta chọn < Options > < Preferences > từ menu lệnh sẽ thấy hộp thoại như sau xuất hiện

Preferences với mục đích cài đặt các thành phần thiết yếu chương trình Capture Những thành phần mà chúng ta cài đặt sẽ ảnh hưởng đến cách xử lý của những chương trình và được lưu trong tập tin Capture.ini

- Chọn lớp Colors/Print:

Hiện những gam màu để gán cho các đối tượng trong sơ đồ mạch điện nguyên lý như : màu nền của background, chân linh kiện, tên linh kiện, giá trị linh kiện, bus, đường kết nối các thành phần, lưới vẽ, DRC Maker, wire, text …

- Chọn lớp Grid Display:

Cho hiển thị hoặc không cho hiển thị các ô lưới được thể hiện bằng những dấu chấm trong các trang mạch thiết kế hoặc sửa đổi linh kiện Mục đích của lưới để cho chúng ta đặt linh kiện cũng như sắp xếp chúng sao cho hợp lý

và chính xác nhất

- Chọn lớp Pan and Zoom:

Hiện hộp thoại chứa các giá trị để thay đổi tỷ lệ phóng to hay thu nhỏ các đối tượng nằm trong trang sơ đồ mạch nguyên lý

- Chọn lớp Select:

Hiển thị hộp thoại liên quan đến việc lựa chọn các thành phần trong trang

sơ đồ mạch nguyên lý

- Chọn lớp Miscellaneous:

Chứa những thành phần hổ trợ cho việc gán các thuộc tính của các đối tượng trong trang thiết kế Ngoài ra nó còn có chức năng rất quan trọng là tự động hiển thị số thứ tự của loại linh kiện lấy ra ( Automatically reference placed parts ) và liên kết hiển thị linh kiện giữa phần < Capture > và phần < Layout > ( Enable Intertool Communication ) Chức năng này chỉ tác dụng khi chúng ta mở cùng lúc Capture và Layout, dĩ nhiên là chúng phải đang cùng xử lý chung một thiết kế

- Chọn lớp Test Editor:

Chứa những thành phần hổ trợ cho việc đặt và sửa chữa các văn bản trong trang sơ đồ mạch nguyên lý

Ngoài ra trong phần Options còn có phần < Design Template > cho phép gán các thông số mặc định cho những bản thiết kế và các trang sơ đồ nguyên lý mới Những giá trị được gán theo khung của tham số này không ảnh hưởng đến những thiết kế của các mạch điện cũ Từ < Design Template > cho phép chúng

ta chọn < Font > như kiểu hiển thị các ký tự, kích cỡ của các ký tự hiển thị tên, giá trị, chân linh kiện …Mặt khác nó còn cho chúng ta đặt tên của người thiết

kế, khổ giấy, đơn vị đo, hiển thị lưới vẽ cho thiết kế…Ở đây chúng ta thấy các khổ giấy quy định của phần mềm Orcad là A,B,C,D,E đối với đơn vị là inches

có nghĩa là nó sẽ tương ứng với A4,A3,A2,A1,A0 đối với đơn vị millimeters trong thực tế

Sau khi các phần như trên đã được định chọn theo đúng yêu cầu của người thiết kế thì bước tiếp theo chúng ta tiến hành chọn < File > rồi chọn < New > hay < Open > sẽ thấy hiện ra cửa sổ menu như sau:

Nếu chọn :

 Project : dùng liên thông với các phần mềm điện tử khác

 Design : dùng vẽ các sơ đồ mạch điện

 Library : dùng mở trang biên soạn các thư viện

 VHDL : mở trang lập trình dùng cho việc nạp EPROM

 Text File : dùng mở trang xử lý văn bản

Lúc này sẽ có trang làm việc như hình sau:

Thanh công cụ của < Capture > có tính di động ( do đó có thể chọn một miền trống giữa các nút nhấn và kéo thanh công cụ đến một vị trí mới ) Ngoài

ra thanh công cụ có thể thay đổi kích thước và đồng thời cũng hiển thị một khung nhỏ diễn giải thuộc tính cho mỗi nút công cụ khi chúng ta duy chuyển chuột đến nút đó Để thực hiện các công việc chúng ta có thể dùng con trỏ chuột nhấp một nút trên thanh công cụ Làm như vậy sẽ nhanh hơn dùng lệnh trên trình đơn, nhất là với các công việc lặp đi lặp lại và thông dụng Thanh công cụ chuẩn chứa các nút thay cho các lệnh phổ dụng nhất Ngoài việc dời được thanh công cụ chúng ta cũng có thể bổ sung và xóa các nút lệnh trên thanh công cụ Vị trí thanh công cụ có thể được định đặt một cách dễ dàng bằng cách nhấp chuột vào khoảng trống của thanh và kéo đến rìa phải, rìa trái hoặc bất kỳ nơi đâu trên màn hình Orcad Capture cho tiện sử dụng Sau đây là phần tóm tắt những chức năng của từng nút công cụ trên thanh công cụ chính như sau:

Create document:

Công cụ tạo file mới ( New File ) : Dùng để tạo ra trang sơ đồ mới trong vùng làm việc của chương trình Orcad Capture Chúng ta cũng có thể mở một trang sơ đồ mới hay cửa sổ làm việc mới bằng cách chọn lệnh New trong trình đơn File

Print:

Công cụ in sơ đồ ( Print File ) : Dùng để in các sơ đồ mạch điện ra giấy Hoặc cũng có thể chọn lệnh Print trong trình đơn File, lệnh này cho phép chọn lựa máy in, các xác lập về font chữ và chỉ định số lượng bản in

Cut to clipboard:

Công cụ cắt linh kiện ( Cut Tool ) : Dùng để xóa linh kiện trên sơ đồ mạch điện và chuyển vào vùng đệm của Windows để sử dụng khi cần thiết Chúng ta cũng có thể thực hiện bằng cách chọn lệnh Cut trong trình đơn Edit (