1、1層次(cngc)原理圖的設(shè)計(jì)1 層次(cngc)電路設(shè)計(jì)概念 2 層次電路設(shè)計(jì)步驟3 層次電路設(shè)計(jì)方法4 建立層次原理圖 5 層次電路設(shè)計(jì)小結(jié)6 自上而下層次電路圖設(shè)計(jì)實(shí)例 共四十四頁2 層次圖就是一種模塊化設(shè)計(jì)方法，把整個設(shè)計(jì)項(xiàng)目分成若干基本功能模塊，每個模塊是一個完整的原理圖表達(dá)。為了達(dá)到這一目的，必須建立一些特殊的圖形符號、概念來表示各張?jiān)韴D之間的連接關(guān)系。 當(dāng)電路比較復(fù)雜時，用一張?jiān)韴D來繪制顯得比較困難，此時可以采用層次型電路來簡化電路。 層次型電路將一個龐大的電路原理圖(稱為項(xiàng)目)分成若干個模塊，且每個模塊可以再分成幾個基本模塊。各個基本模塊可以由工作組成員分工(fn gng)

2、完成，這樣可以大大提高設(shè)計(jì)效率。 1.層次(cngc)電路設(shè)計(jì)概念共四十四頁32. 層次電路設(shè)計(jì)步驟 (1) 放置方塊電路 利用工具放置方塊電路，在圖紙上用簡單(jindn)的方塊圖來表示一個復(fù)雜的電路圖。放置時按“Tab”鍵進(jìn)行屬性設(shè)置。(2) 電路的進(jìn)出點(diǎn) 方塊電路的進(jìn)出點(diǎn)就是它本身的輸入輸出引腳。如果方塊圖沒有進(jìn)出點(diǎn)的話，那么方塊圖便沒有任何意義。(3) 電路的輸入輸出點(diǎn) 放置輸入輸出點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)的連接，相同名稱的輸入輸出點(diǎn)，可以認(rèn)為在電氣意義上是連接的。輸入輸出點(diǎn)也是層次圖設(shè)計(jì)不可缺少的組件。共四十四頁43.層次電路設(shè)計(jì)要點(diǎn) 層次電路圖設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于正確地傳遞層次間的信號，在層次

3、電路圖設(shè)計(jì)中，信號的傳遞主要(zhyo)靠放置方塊電路、方塊電路進(jìn)出點(diǎn)和電路輸入輸出點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。共四十四頁5在繪制(huzh)層次圖時常用的不同于一般原理圖的按鈕有如下幾個。 層次圖中用于畫方塊電路的按鈕 用于畫方塊電路圖端口的按鈕 用來畫I/O端口的按扭 層次(cngc)電路圖中常用的工具共四十四頁63 層次電路圖的設(shè)計(jì)(shj)方法1 自上而下的層次電路設(shè)計(jì)方法 此方法指首先產(chǎn)生方塊電路圖，再由方塊電路來產(chǎn)生具體原理圖的方法。也就是說，我們應(yīng)首先設(shè)計(jì)出主控模塊圖（方塊電路圖），再將該圖中的各個模塊具體化。在設(shè)計(jì)完主控模塊圖后，執(zhí)行(zhxng)菜單命令“DesignCreate Sheet

4、From Symbol”，光標(biāo)變成十字狀，將光標(biāo)移Memory方塊電路模塊上（注意不要指到方塊圖進(jìn)出點(diǎn)上），單擊鼠標(biāo)出現(xiàn)如下圖所示對話框。共四十四頁7 選擇(xunz)對話框 共四十四頁8這個對話框詢問在產(chǎn)生與電路方塊圖相對應(yīng)的原理圖時，相對的輸入輸出點(diǎn)是否將信號方向反向，此處應(yīng)選擇No。2.自下而上的層次電路設(shè)計(jì)方法 此方法指首先畫出原理圖，再由原理圖來產(chǎn)生方塊電路圖的方法。和剛才的步驟相反，先繪制(huzh)原理圖，再執(zhí)行菜單“Desgin”下的“DesignCreate Symbol From Sheet ”。點(diǎn)擊之后會出現(xiàn)如下所示的對話框。從中選中要創(chuàng)建層次電路圖的方塊圖。（前提是要先

5、建好子圖。從總圖操作DesignCreate Symbol From Sheet ）共四十四頁9 選擇(xunz)電路圖對話框 共四十四頁104 建立(jinl)層次原理圖前面講層次電路圖的設(shè)計(jì)方法有兩種，現(xiàn)在就利用自上而下的方法設(shè)計(jì)一個4串行接口的原理圖。它們分別由串行接口和線驅(qū)動模塊(m kui)（4 Port UART and Line Drivers.sch）和ISA總線與地址解碼（ISA Bus and Address Decoding.sch）兩部分組成。 下圖 是該原理圖的層次電路圖。共四十四頁11共四十四頁12圖 層次(cngc)電路圖共四十四頁13繪制的具體步驟：1.建立如下

6、圖 所示的文檔，并且命名。2.建立層次(cngc)原理的文件（.prj)。 圖3-2 文檔共四十四頁14圖 建立層次(cngc)原理圖文件共四十四頁15（3）點(diǎn)擊畫電路圖工具欄里的圖標(biāo) 后，或者執(zhí)行菜單Place- Sheet Symbol光標(biāo)變成十字狀，在方塊電路一角點(diǎn)擊鼠標(biāo)，再將光標(biāo)移到方塊圖的另一角，即可展開一個區(qū)域，點(diǎn)擊鼠標(biāo)，即可完成該方塊圖的放置(fngzh)。點(diǎn)擊右鍵，即可退出放置(fngzh)方塊電路狀態(tài)。 在放置方塊電路狀態(tài)下，鼠標(biāo)左鍵雙擊方塊電路或按Tab鍵，即可打開如圖3-4所示的方塊電路編輯對話框進(jìn)行設(shè)置。該對話框中共有12個設(shè)置項(xiàng)，其中：共四十四頁16圖 方塊(fn k

7、ui)電路圖的屬性對話框（1） Border Width選擇項(xiàng)的功能是選擇方塊電路邊框的寬度。點(diǎn)擊“Border Width”選擇項(xiàng)右側(cè)的下拉式按鈕，打開其下拉菜單，其中共有四種邊線的寬度，即最細(xì)（Smallest）、細(xì)（Small）、中（Medium）和粗（Large）。（2） X-Size選項(xiàng)的功能是設(shè)置方塊電路的寬度 。（3） Y-Size選項(xiàng)的功能是設(shè)置方塊電路的高度(god) 。（4） Border Color選項(xiàng)的功能是設(shè)置方塊電路的邊框顏色。共四十四頁17（5） Draw Solid選項(xiàng)的功能是設(shè)置方塊電路內(nèi)是否要填入Fill Color所設(shè)置的顏色。（6） Show Hidde

8、n選項(xiàng)是設(shè)置是否顯示方塊電路。（7） File Name設(shè)置項(xiàng)的功能是設(shè)置方塊電路所對應(yīng)的文件名稱，它和元件編輯(binj)對話框內(nèi)的Sheet設(shè)置項(xiàng)類似。 此處為 4 Port UART and Line Drivers.sch。 (8) Name設(shè)置為4 Port UART and Line Drivers 同理可完成ISA Bus and Address Decoding的繪制和設(shè)置。結(jié)果如下圖 所示。共四十四頁18共四十四頁193.放置出入端口 點(diǎn)擊畫電路圖工具欄里的圖標(biāo) ,或者執(zhí)行菜單Place - Add Sheet Entry。 光標(biāo)變成十字狀，將光標(biāo)移動到方塊電路中，點(diǎn)擊鼠標(biāo)，

9、光標(biāo)上面出現(xiàn)一個小圓點(diǎn)，且光標(biāo)將被限制在方塊電路的左右(zuyu)邊界內(nèi)，確定合適的位置后點(diǎn)擊鼠標(biāo)，即可在該處放置一個方塊圖的進(jìn)出點(diǎn)，點(diǎn)擊右鍵結(jié)束放置方塊圖進(jìn)出點(diǎn)狀態(tài)。 按Tab鍵，即可出現(xiàn)方塊電路進(jìn)出點(diǎn)編輯對話框 。共四十四頁20（1） Name：設(shè)置方塊圖進(jìn)出點(diǎn)的名稱。（2） I/O Type：選擇方塊圖進(jìn)出點(diǎn)的形式，其中包括四個選擇項(xiàng)，即無方向式信號進(jìn)出點(diǎn)（Unspecified）、輸出型進(jìn)出點(diǎn)（Output）、輸入型進(jìn)出點(diǎn)（Input）和輸入輸出雙向型進(jìn)出點(diǎn)（Bidirectional）。（3） Style：箭頭(jintu)方向包括四種，即無箭頭(jintu)（None）、左箭頭（L

10、eft）、右箭頭（Right）和雙向箭頭（LeftRight）。 圖 方塊(fn kui)電路進(jìn)出點(diǎn)編輯對話框共四十四頁21（4） Side：選擇方塊圖進(jìn)出點(diǎn)是在方塊圖的左邊還是在右邊。一般在設(shè)計(jì)時，不需要設(shè)置此項(xiàng)，只需要移動鼠標(biāo)即可。 （5） Position：設(shè)置方塊圖進(jìn)出點(diǎn)的位置，從方塊電路上邊界(binji)開始計(jì)算。 （6） Text：設(shè)置方塊圖進(jìn)出點(diǎn)名稱的顏色。放置完的結(jié)果如下圖 所示。共四十四頁22圖3-7共四十四頁234.接下來連接(linji)線路，結(jié)果如下圖所示。共四十四頁245.單擊Desgin下的DesignCreate Sheet From Symbol，光標(biāo)變成十字

11、狀后單擊其中(qzhng)的一個方塊電路圖，出現(xiàn)如下圖對話框，點(diǎn)擊no。進(jìn)入原理圖繪制界面，開始繪制原理圖。圖3-8 共四十四頁25圖 進(jìn)入ISA 原理圖繪制(huzh)界面共四十四頁26共四十四頁27共四十四頁28生產(chǎn)(shngchn)層次表執(zhí)行(zhxng)Report-Design Hierarchy 命令，系統(tǒng)將自動生產(chǎn)該原理圖的層次關(guān)系，如下表所示。共四十四頁295 層次(cngc)電路設(shè)計(jì)小結(jié) 右圖 所示為層次電路圖Z80 Processor.prj的結(jié)構(gòu)。在一個項(xiàng)目中，處于最上方的為主圖，一個項(xiàng)目只有(zhyu)一個主圖，擴(kuò)展名為prj；在主圖下方所有的電路均為子圖，擴(kuò)展名為sc

12、h，圖中有4個一級子圖，在子圖Serial Interface.sch中還存在二級子圖。圖 層次電路結(jié)構(gòu)主圖子圖共四十四頁30 在層次式電路中，通常主圖中是以若干個方塊圖組成，它們之間的電氣連接通過I/O端口和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號實(shí)現(xiàn)。 1.電路方塊圖設(shè)計(jì) 電路方塊圖，也稱為子圖符號，是層次電路中的主要組件，它對應(yīng)著一個具體的內(nèi)層電路。圖2-37所示為某電路的主圖文件，它是由兩個電路方塊圖組成。 執(zhí)行菜單(ci dn)PlaceSheet Symbol，或單擊工具欄上按鈕 ，光標(biāo)上粘著一個懸浮的虛線框，按鍵，屏幕彈出圖 層次電路主圖屬性對話框，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，在File Name中填入子圖的文件名（如FB.

13、sch），Name中填入子圖符號(fho)的名稱（如方波），設(shè)置完畢后，共四十四頁31單擊OK按鈕，關(guān)閉(gunb)對話框，將光標(biāo)移至合適的位置后，單擊鼠標(biāo)左鍵定義方塊的起點(diǎn)，移動鼠標(biāo)，改變其大小，大小合適后，再次單擊鼠標(biāo)左鍵，放下子圖符號。 2.放置子圖符號的I/O接口 執(zhí)行菜單(ci dn)PlaceAdd Sheet Entry，或單擊工具欄上按鈕 ，將光標(biāo)移至圖3-11子圖符號內(nèi)部，在其邊界上單擊鼠標(biāo)左鍵，此時光標(biāo)上出現(xiàn)一個懸浮的I/O端口，該I/O端口被限制在子圖符號的邊界上，光標(biāo)移至合適位置后，再次單擊鼠標(biāo)左鍵，放置I/O端口。 雙擊I/O端口，屏幕彈出圖3-13所示的子圖符號端口

14、屬性對話框，其中：Name為端口名；I/O Type為端口電氣特性設(shè)置；圖3-12 子圖符號屬性對話框 共四十四頁32Style為端口方向設(shè)置；Side設(shè)置I/O端口在子圖的左邊（Left）或右邊（Right）；Position代表子圖符號(fho)I/O端口的上下位置，以左上角為原點(diǎn)，每向下一格增加1。 3.設(shè)置圖紙信息 主圖和子圖繪制完畢，必須添加圖紙信息。執(zhí)行DesignOptions，屏幕文檔參數(shù)設(shè)置對話框，選中Organization選項(xiàng)卡，設(shè)置圖紙(tzh)信息，特別是Sheet欄中的No.（設(shè)置原理圖的編號）和Total（設(shè)置電路圖總數(shù)）必須設(shè)置好。圖 子圖符號端口屬性對話框 共

15、四十四頁33 4.由子圖符號生成子圖文件 執(zhí)行(zhxng)菜單DesignCreate Sheet From Symbol，將光標(biāo)移到子圖符號上，單擊鼠標(biāo)左鍵，屏幕彈出是否顛倒I/O端口的電氣特性的對話框 。若選擇“是”，則生成的電路圖中的I/O端口的輸入輸出特性將與子圖符號I/O端口的輸入輸出特性相反；若選擇“否”，則生成的電路圖中的I/O端口的輸入輸出特性將與子圖符號I/O端口的輸入輸出特性相同，一般選擇“否”。 此時Protel99SE自動生成一張新電路圖，電路圖的文件名與子圖符號中的文件名相同，同時(tngsh)在新電路圖中，已自動生成對應(yīng)的I/O端口。圖 I/O端口特性轉(zhuǎn)換對話框共

16、四十四頁34 5.層次電路的切換 在層次電路中，經(jīng)常要在各層電路圖之間相互(xingh)切換，切換的方法主要有2種。 利用設(shè)計(jì)管理器，鼠標(biāo)左鍵單擊所需文檔，便可在右邊工作區(qū)中顯示該電路圖。 執(zhí)行菜單ToolsUp/Down Hierarchy或單擊主工具欄上按鈕 ，將光標(biāo)移至需要切換的子圖符號上，單擊鼠標(biāo)左鍵，即可將上層電路切換至下一層的子圖；若是從下層電路切換至上層電路，則是將光標(biāo)移至下層電路的I/O端口上，單擊鼠標(biāo)左鍵進(jìn)行切換。共四十四頁356 自上而下(z shn r xi)層次電路圖設(shè)計(jì)實(shí)例 自上而下層次式電路圖設(shè)計(jì)的基本步驟如下。 新建一個原理圖文件。 繪制主圖。 繪制子圖電路。 設(shè)

17、置圖紙編號。 文件保存。 下面以信號發(fā)生器為例介紹層次電路的設(shè)計(jì)，其中方波形成電路為子圖1，三角波形成電路為子圖2。 建立一個新文件。進(jìn)入Protel99SE，建立項(xiàng)目文件后，執(zhí)行菜單FileNew，新建一個電路圖文件，作為主圖，雙擊文件名進(jìn)入原理圖編輯(binj)狀態(tài)。 放置子圖符號。執(zhí)行PlaceSheet Symbol放置子圖符號，設(shè)置相關(guān)參數(shù)為：File Name為FB.sch，Name為“方波”。共四十四頁36 將子圖符號移至合適的位置后，單擊鼠標(biāo)左鍵定義方塊的起點(diǎn)(qdin)，移動鼠標(biāo)，改變其大小，大小合適后，再次單擊鼠標(biāo)左鍵，放下子圖符號。 同樣方法放置第二個子圖符號，其File

18、 Name設(shè)置為SJB.sch，Name設(shè)置為“三角波”。 圖 信號發(fā)生器共四十四頁37 執(zhí)行PlaceAdd Sheet Entry，將光標(biāo)移至左邊的子圖符號內(nèi)部(nib)，放置子圖符號的輸出端口。 雙擊I/O端口，設(shè)置端口屬性，具體為：Name：Uo1；I/O Type：Output；Side：Right；Style：Right。 同樣方法放置其它端口符號。 執(zhí)行菜單PlaceWire，繪制主圖中所需的導(dǎo)線，完成主圖連接。 執(zhí)行FileSave Copy As，Name設(shè)置為Function.prj，F(xiàn)ormat設(shè)置為*.prj，代表該文件是主圖項(xiàng)目文件，保存主圖。 執(zhí)行DesignCreate Sheet From Symbol，將光標(biāo)移到FB.sch子圖符號上，單擊鼠標(biāo)左鍵，屏幕彈出是否顛倒I/O端口的電氣特性的對話框，選擇“否”，系統(tǒng)自動生成一個新電路圖，并產(chǎn)生了一個I/O端口Uo1。在此電路圖中完成子圖1的電路繪制，并繪制方波波形 。 同樣的方法完成子圖2的繪制 。 共四十四頁38 執(zhí)行菜單DesignOptions，在彈出的對話框中選中Organi