1、第三章 原理圖設(shè)計(jì)進(jìn)階層次原理圖的設(shè)計(jì)層次原理圖的設(shè)計(jì)創(chuàng)建元件庫(kù)與制作元件創(chuàng)建元件庫(kù)與制作元件電氣規(guī)則檢查電氣規(guī)則檢查生成報(bào)表生成報(bào)表原理圖輸出原理圖輸出3.13.1層次原理圖的設(shè)計(jì) 一個(gè)大的項(xiàng)目，一般是由多個(gè)原理圖組成。Protel 99 SE提供的項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作組環(huán)境，使得項(xiàng)目主管可以把一個(gè)大項(xiàng)目分成若干功能模塊，由各個(gè)工作組成員來(lái)設(shè)計(jì)各個(gè)功能模塊。 層次原理圖設(shè)計(jì)就是把整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目分成若干原理圖表達(dá)，是一種模塊化的電路圖設(shè)計(jì)方法模塊化的電路圖設(shè)計(jì)方法，可以將龐大的電路層次化、模塊化，以提高設(shè)計(jì)的效率。 為了達(dá)到這一目的，必須建立一些特殊的圖形符號(hào)圖形符號(hào)、概念概念來(lái)表示各張?jiān)韴D之間的連接

2、關(guān)系。 3.1.13.1.1層次原理圖的設(shè)計(jì)方法層次原理圖的設(shè)計(jì)方法1、自上而下的層次原理圖設(shè)計(jì)方法自上而下的層次原理圖設(shè)計(jì)方法2、自下而上的層次原理圖設(shè)計(jì)方法3、重復(fù)性層次圖的設(shè)計(jì)方法注意與程序設(shè)計(jì)不同之處！u重復(fù)性層次圖的設(shè)計(jì)方法MAIN.SCHA.SCHB.SCHB.SCHA.SCHB.SCHB.SCHA.SCHB.SCHB.SCH要讓層次原理圖具有實(shí)用價(jià)值，必須把重復(fù)使用的原理圖復(fù)制成副本，由系統(tǒng)自動(dòng)編號(hào)。MAIN.SCHA1.SCHB1.SCHB2.SCHA2.SCHB3.SCHB4.SCHA3.SCHB5.SCHB6.SCH重復(fù)性層次的自動(dòng)編號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)編號(hào)結(jié)果：3.1.2層次原理圖

3、的設(shè)計(jì)方法層次原理圖的設(shè)計(jì)方法-自上而下的設(shè)計(jì)自上而下的設(shè)計(jì) 用自上而下的方法設(shè)計(jì)時(shí)，首先要建立一張總圖（Master Schematic）。擴(kuò)展名*.prj層次原理總圖的設(shè)計(jì)過(guò)程：層次原理總圖的設(shè)計(jì)過(guò)程： 1.放置方塊電路圖2.對(duì)方塊電路圖屬性進(jìn)行設(shè)置3.放置方塊電路圖端口4. 完成方塊電路圖之間的連線(xiàn) 1、放置方塊電路圖、放置方塊電路圖執(zhí)行菜單命令PlaceSheetSymbol或點(diǎn)擊Wiring Tools的 圖標(biāo)，可以在繪圖工作區(qū)放置方塊電路圖。課堂演示課堂演示2.對(duì)方塊電路圖屬性進(jìn)行設(shè)置3.放置方塊電路圖端口執(zhí)行菜單命令PlaceSheetEntry或點(diǎn)擊Wiring Tools的

4、圖標(biāo)，可以在方塊電路圖放置I/O端口。4. 完成方塊電路圖之間的連線(xiàn)將電氣關(guān)系上具有相連關(guān)系的端口用導(dǎo)線(xiàn)或總線(xiàn)連接起來(lái)，就完成了層次原理總圖的繪制。完成層次原理總圖的設(shè)計(jì)之后，繼續(xù)為每個(gè)方塊電路完成層次原理總圖的設(shè)計(jì)之后，繼續(xù)為每個(gè)方塊電路圖繪制電路原理圖，完成每個(gè)子模塊的設(shè)計(jì)。圖繪制電路原理圖，完成每個(gè)子模塊的設(shè)計(jì)。-逐步求逐步求精階段。精階段。見(jiàn)例子見(jiàn)例子Z80 Microprocessor.ddb3.1.3 由方塊電路圖由方塊電路圖對(duì)應(yīng)的電路原理圖對(duì)應(yīng)的電路原理圖 采用自上而下的設(shè)計(jì)方法時(shí)，先建立方塊電路，再制作對(duì)應(yīng)的原理圖文件。 制作對(duì)應(yīng)的原理圖文件時(shí)，I/O端口符號(hào)必須與方塊電路的I

5、/O端口相對(duì)應(yīng)。 執(zhí)行菜單命令DesignCreat Sheet From Symbol，點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的方塊電路，可以產(chǎn)生一個(gè)新的原理圖文件，自動(dòng)布置好對(duì)應(yīng)的I/O端口。課堂演示課堂演示3.1.4 不同層次電路之間的切換不同層次電路之間的切換 點(diǎn)擊主工具欄圖標(biāo) ，可以實(shí)現(xiàn)不同層次電路之間的切換。上層切換到下層：點(diǎn)擊方塊電路圖下層切換到上層：點(diǎn)擊原理圖上的某個(gè)端口課堂演示課堂演示3.23.2創(chuàng)建元件庫(kù)與制作元件3.2.1 元件庫(kù)編輯器File New Schematic Library Document 1、啟動(dòng)元件庫(kù)編輯器2、元件庫(kù)編輯器界面出現(xiàn)，在編輯區(qū)出現(xiàn)一個(gè)十字坐標(biāo)軸，一般在第四象限進(jìn)行元件

6、的編輯工作。 課堂演示課堂演示3.2.2 繪制元件繪制元件的外形繪制元件的引腳設(shè)置引腳屬性添加必要的文字注釋繪制隱藏引腳保存繪制好的元件設(shè)置元件描述課堂演示：p98-3-45點(diǎn)擊 繪制原件的外形，點(diǎn)擊 繪制原件的引腳。繪制外形時(shí)，以十字坐標(biāo)的交點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)(坐標(biāo)X:0;Y:0)，作為元件外形的 左上角。繪制引腳時(shí)，引腳方向可以按空格調(diào)整，注意引腳的 外側(cè)與內(nèi)側(cè)。設(shè)置引腳屬性課堂演示：p99-3-47添加必要的文字注釋課堂演示：添加PR、CLR引腳名的標(biāo)注。P100-3-49繪制隱藏引腳課堂演示：繪制。P100-3-49問(wèn)題：隱藏引腳的電氣連接？問(wèn)題：隱藏引腳的電氣連接？保存繪制好的元件Tool

7、sRename Component設(shè)置元件描述課堂練習(xí)：繪制數(shù)碼顯示管p40-2-523.2.3 元件管理器打開(kāi)一個(gè)元件庫(kù)*.LIB，點(diǎn)擊Browse SchLib可以打開(kāi)元件管理器。Components區(qū)域選擇、查找、取用元件課堂演示Group區(qū)域元件集管理元件集：具有共用元件符號(hào)的元件的集合使用元件集，可以節(jié)省元件庫(kù)空間Update Schematics:將在元件編輯器中對(duì)該元件所做的修改更新到原理圖中。課堂演示：Z80 Microprocessor.ddb元件1489原理圖Serial Interface.sch3.2.4 產(chǎn)生元件報(bào)表元件表打開(kāi)元件庫(kù)，選擇元件，選擇Reports-Co

8、mponent元件庫(kù)表打開(kāi)元件庫(kù)，選擇Reports Library元件規(guī)則檢查表打開(kāi)元件庫(kù)，選擇Component Rule CheckComponent Name : 1488Part Count : 4Component Group : 1488Part : 1 Pins - (Normal Representation) : 5 -V 1 Power 0 2 Input 0 3 OpenCollector +V 14 Power Hidden Pins : GND 7 Power Pins - (De-Morgan Representation) : 0 Hidden Pins : P

9、ins - (IEEE Representation) : 0 Hidden Pins : Part : 2元件表元件表Reports-Component元件庫(kù)表元件庫(kù)表Reports LibraryCSV text has been written to file : Z80 Processor Schematic Library.csvLibrary Component Count : 23Name Description-DEMO.S02_6264_3 DEMO.S02_2764_6 DEMO.S02_Z80ASIO0_4 1488 1489 CONNECTOR DB9 R RESIST

10、OR CAP NPCAPACITOR NON-POL SN74LS04 Hex InvertersSN7404 Hex InvertersSN74S04 Hex InvertersCRYSTAL 元件規(guī)則檢查表元件規(guī)則檢查表Component Rule Check打開(kāi)待查電路圖打開(kāi)待查電路圖執(zhí)行執(zhí)行Tools/ERC設(shè)置設(shè)置ERC對(duì)話(huà)框?qū)υ?huà)框 3.3 電氣規(guī)則檢查ERC（Electrical Rule Checker）ERC設(shè)置對(duì)話(huà)框Setup 選項(xiàng)卡Rules matrix 選項(xiàng)卡ERC Options選項(xiàng)區(qū)域 Options選項(xiàng)區(qū)域 Net Identifier Scope選項(xiàng)區(qū)域 ERC

11、 Options選項(xiàng)區(qū)域 Multiple net names on net：進(jìn)行ERC檢查時(shí)，如果同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上放置了多個(gè)網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)，將產(chǎn)生錯(cuò)誤指示Unconnected net labels：進(jìn)行ERC檢查時(shí)，如果某個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)沒(méi)有放置在任何網(wǎng)絡(luò)上，將產(chǎn)生錯(cuò)誤指示Unconnected power objects：進(jìn)行ERC檢查時(shí)，如果某個(gè)電源符號(hào)沒(méi)有連接在任何網(wǎng)絡(luò)上，將產(chǎn)生電源未連接的錯(cuò)誤指示Duplicate sheet numbers：進(jìn)行ERC檢查時(shí)，如果整個(gè)檢查范圍內(nèi)有重復(fù)的繪圖頁(yè)號(hào)碼，檢查時(shí)將指示出這種錯(cuò)誤問(wèn)題：何謂網(wǎng)絡(luò)？問(wèn)題：何謂網(wǎng)絡(luò)？ERC Options選項(xiàng)區(qū)域Duplicat

12、e component designators：進(jìn)行ERC檢查時(shí)，如果在整個(gè)檢查范圍內(nèi)，有重復(fù)的元件編號(hào)，將出現(xiàn)錯(cuò)誤指示Bus label format errors：進(jìn)行ERC檢查時(shí)，如果出現(xiàn)了總線(xiàn)標(biāo)號(hào)格式錯(cuò)誤，將指示出錯(cuò)誤Floating input pins：進(jìn)行ERC檢查時(shí)，如果有輸入特性的引腳是懸空的，將產(chǎn)生錯(cuò)誤指示Suppress warnings：如果本選項(xiàng)有效，則在進(jìn)行ERC檢查時(shí)，將不產(chǎn)生不產(chǎn)生告警性（Warning）的問(wèn)題輸出Options選項(xiàng)區(qū)域 Create report file：在完成ERC檢查后，是否將檢查結(jié)果生成文檔形式。文檔擴(kuò)展名為ERCAdd error m

13、arkers：在完成ERC檢查后，是否在出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方加上錯(cuò)誤標(biāo)志。錯(cuò)誤標(biāo)志為紅色的符號(hào) Descend into sheet parts：如果電路使用了繪圖頁(yè)元件，在進(jìn)行ERC檢查時(shí)，是否要將檢查深入到繪圖頁(yè)元件內(nèi)部。繪圖頁(yè)元件的例子：繪圖頁(yè)元件的例子：4 Port Serial Interface.ddb ISA Bus and Address Decoding.sch元件元件P22V10設(shè)置設(shè)置ERC的檢查范圍的檢查范圍- Sheets to NetlistActive sheet：只對(duì)當(dāng)前打開(kāi)的電路圖文件進(jìn)行ERC檢查Active project：對(duì)當(dāng)前打開(kāi)電路圖的整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行ERC檢

14、查Active sheet plus sub sheets：對(duì)當(dāng)前打開(kāi)的電路圖及其子電路圖進(jìn)行ERC檢查設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符的工作范圍設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符的工作范圍-Net Identifier ScopeNet Labels and Ports Global：選中后，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)與I/O端口在整個(gè)項(xiàng)目都有效。Only Ports Global：選中后，只有I/O端口在整個(gè)項(xiàng)目有效，而網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的作用域僅限于同一張電路原理圖。Sheet Symbol/Port Connections：本選項(xiàng)的功能是，方塊圖I/O端口（sheet entry)和電路圖I/O端口(port)在整個(gè)項(xiàng)目都有效，它是標(biāo)準(zhǔn)的層次電路連接

15、方式。Rules matrix 選項(xiàng)卡規(guī)則矩陣Rules matrix 選項(xiàng)卡選項(xiàng)卡Legend選項(xiàng)區(qū)域選項(xiàng)區(qū)域 Legend標(biāo)識(shí)區(qū)域標(biāo)識(shí)區(qū)域 規(guī)則設(shè)置陣列規(guī)則設(shè)置陣列 Set Defaults按鈕按鈕 Legend標(biāo)識(shí)區(qū)域標(biāo)識(shí)區(qū)域No Report：表示正確的，用綠色小方格表示。在進(jìn)行ERC檢查時(shí)，會(huì)認(rèn)為這種連接沒(méi)有問(wèn)題，不會(huì)給出任何錯(cuò)誤或警告信息Error：表示錯(cuò)誤的，用紅色小方格表示。在進(jìn)行ERC檢查時(shí)，若發(fā)現(xiàn)這種連接將給出含有Error的錯(cuò)誤信息Warning：表示告警的，用黃色小方格表示。在進(jìn)行ERC檢查時(shí)，若發(fā)現(xiàn)這種連接將給出含有Warning的警告信息規(guī)則設(shè)置陣列 項(xiàng)目項(xiàng)目意義意

16、義Input Pin輸入引腳輸入引腳IO Pin輸入輸入/輸出引腳輸出引腳Output Pin輸出引腳輸出引腳Open Collector Pin集電極開(kāi)路引腳集電極開(kāi)路引腳Passive Pin無(wú)源引腳無(wú)源引腳HiZ Pin 三態(tài)高阻引腳三態(tài)高阻引腳 Open Emitter Pin 射極開(kāi)路引腳射極開(kāi)路引腳 規(guī)則設(shè)置陣列項(xiàng)目項(xiàng)目意義意義Power Pin電源引腳電源引腳Input Port輸入端口輸入端口Output Port輸出端口輸出端口Bidirectional Port雙向端口雙向端口Unspecified Port沒(méi)有指定方向的端口沒(méi)有指定方向的端口Input Sheet Ent

17、ry輸入型方塊電路輸入型方塊電路I/O端口端口Output Sheet Entry輸出型方塊電路輸出型方塊電路I/O端口端口Bidirectional Sheet Entry雙向型方塊電路雙向型方塊電路I/O端口端口Unspecified Sheet Entry沒(méi)有指定方向的方塊電路出入口沒(méi)有指定方向的方塊電路出入口Unconnected沒(méi)有連接沒(méi)有連接錯(cuò)誤標(biāo)示系統(tǒng)將自動(dòng)在電路圖有錯(cuò)誤的地方放置紅色的系統(tǒng)將自動(dòng)在電路圖有錯(cuò)誤的地方放置紅色的錯(cuò)誤指示錯(cuò)誤指示 錯(cuò)誤標(biāo)示3.4 生成報(bào)表 網(wǎng)絡(luò)表網(wǎng)絡(luò)表元件列表元件列表 層次列表層次列表 交叉參考元件列表交叉參考元件列表元件引腳列表元件引腳列表網(wǎng)絡(luò)比較

18、表網(wǎng)絡(luò)比較表 原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)除了生成原理圖之外，還可以把原理圖轉(zhuǎn)換為各種報(bào)表文件，存放原理圖的各種信息存放原理圖的各種信息。3.4.1 網(wǎng)絡(luò)表網(wǎng)絡(luò)表是印刷電路板與原理圖的紐帶，可以通網(wǎng)絡(luò)表是印刷電路板與原理圖的紐帶，可以通過(guò)過(guò)電路原理圖電路原理圖和和印制電路板印制電路板獲取網(wǎng)絡(luò)表。獲取網(wǎng)絡(luò)表。步驟：步驟：打開(kāi)原理圖打開(kāi)原理圖執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Design/Create Netlist 填寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)表設(shè)置對(duì)話(huà)框填寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)表設(shè)置對(duì)話(huà)框 鼠標(biāo)單擊鼠標(biāo)單擊OK，系統(tǒng)即生成同名網(wǎng)絡(luò)表，系統(tǒng)即生成同名網(wǎng)絡(luò)表 網(wǎng)絡(luò)表選項(xiàng)的設(shè)置 ： Preference 選項(xiàng)卡網(wǎng)絡(luò)表網(wǎng)絡(luò)表格式格式網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志符作用范圍網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志符

19、作用范圍對(duì)哪些電路圖生成網(wǎng)絡(luò)表Append sheet numbers to local nets復(fù)選框：自動(dòng)將原理圖編號(hào)復(fù)選框：自動(dòng)將原理圖編號(hào)附加到網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)上，可以識(shí)別網(wǎng)附加到網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)上，可以識(shí)別網(wǎng)絡(luò)在哪一張電路圖上，使用這個(gè)絡(luò)在哪一張電路圖上，使用這個(gè)選項(xiàng)有利于跟蹤錯(cuò)誤。選項(xiàng)有利于跟蹤錯(cuò)誤。Descend into sheet parts復(fù)選框：復(fù)選框：如果電路中有電路圖式元件，確如果電路中有電路圖式元件，確定是否將生成網(wǎng)絡(luò)表的處理深入定是否將生成網(wǎng)絡(luò)表的處理深入到元件的電路圖內(nèi)部，將它也作到元件的電路圖內(nèi)部，將它也作為電路圖一并處理，并生成網(wǎng)絡(luò)為電路圖一并處理，并生成網(wǎng)絡(luò)表。表。Inc

20、lude un-named single pin nets復(fù)選框：確定是否將電路中沒(méi)有復(fù)選框：確定是否將電路中沒(méi)有命名的單個(gè)元件轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)。命名的單個(gè)元件轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)。設(shè)置完畢后設(shè)置完畢后,單擊單擊ok出現(xiàn)：出現(xiàn)：網(wǎng)絡(luò)表格式 Protel網(wǎng)絡(luò)表格式網(wǎng)絡(luò)表格式 標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的Protel網(wǎng)絡(luò)表格式網(wǎng)絡(luò)表格式由兩部分組成，分別為：元件聲明、連接網(wǎng)絡(luò)定義由兩部分組成，分別為：元件聲明、連接網(wǎng)絡(luò)定義Protel 2網(wǎng)絡(luò)表格式網(wǎng)絡(luò)表格式 擴(kuò)展的擴(kuò)展的Protel網(wǎng)絡(luò)表格式網(wǎng)絡(luò)表格式由三部分組成，分別為：元件聲明、連接網(wǎng)絡(luò)定義、由三部分組成，分別為：元件聲明、連接網(wǎng)絡(luò)定義、PCB布布線(xiàn)指示線(xiàn)指示 網(wǎng)絡(luò)表格式實(shí)

21、例元件聲明元件聲明開(kāi)始元件聲明開(kāi)始U1元件編號(hào)元件編號(hào) DesignatorDIP14 元件封裝形式元件封裝形式 Footprint74LS00元件類(lèi)型、注釋等元件類(lèi)型、注釋等 part Type空行空行1保留保留空行空行2保留保留空行空行3保留保留元件聲明結(jié)束元件聲明結(jié)束網(wǎng)絡(luò)表格式實(shí)例連接網(wǎng)絡(luò)定義(網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始標(biāo)識(shí)D0網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)，如果沒(méi)有命名，系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)，如果沒(méi)有命名，系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生U1-1網(wǎng)絡(luò)第網(wǎng)絡(luò)第1個(gè)點(diǎn)，個(gè)點(diǎn)，U1-1表示元件表示元件U1的引腳的引腳1U8-9網(wǎng)絡(luò)第網(wǎng)絡(luò)第2個(gè)點(diǎn)個(gè)點(diǎn)J1-1網(wǎng)絡(luò)第網(wǎng)絡(luò)第3個(gè)點(diǎn)個(gè)點(diǎn))網(wǎng)絡(luò)結(jié)束標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)束標(biāo)識(shí)3.4.2 元件清單列表執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Report/Bill of Material 選擇選擇元件列表范圍元件列表范圍：Project/Sheet 設(shè)置生成的元件清單設(shè)置生成的元件清單包括元件的哪些信息包括元件的哪些信息。設(shè)置元件清單的設(shè)置元件清單的欄目標(biāo)題欄目標(biāo)題 設(shè)置設(shè)置BOM的的輸出文件格式輸出文件格式 系統(tǒng)生成系統(tǒng)生成BOM文件文件 BOM的輸出文件 格式設(shè)置Protel Format復(fù)選框：選取此項(xiàng)，將生成復(fù)選框：選取此項(xiàng)，將生成Protel格式的格式的元件清單，擴(kuò)展名為元件清單，擴(kuò)展名為BOM。