《计算机辅助设计课件》第4章 原理图库元件操作

第四章 原理图库元件操作 建立一个新元件，需要有这个元件的资料，内容包括： 元件名称 元件封装 元件引脚定义 元件引脚编号 n设计原理图需要添加元件库、放置元器件。设计时用到一些非 标准化的元器件若元件库中没有，可以利用元器件编辑工具 SchLib设计。可以利用元器件编辑器中的绘图工具栏和IEEE符 号工具栏绘制出所需要的元器件。 n元件库编辑包括对库内元件的修改；建立一个新元件；将新建 元件添加进元件库。 4.1 4.1 原理图元件编辑器原理图元件编辑器 4.3 4.3 编辑编辑原理图库文件原理图库文件 4.2 4.2 原理图库元件编辑过程原理图库元件编辑过程 4.4 4.4 产生元件报表产生元件报表 n4.1.1 新建Sch元器件库文件 n创建元件： a. 单击菜单项File-New-Schematic Library命令新建 一个空元件； n对新建元件进行编辑修改 将新建、编辑完成的元件保存到元件库中。文件保存 为所需的库文件名，文件后缀名应为SchLib。 n编制该元件的产品说明书。 4.1原理图元件编辑器 原理图编辑主窗口 图4.1 原理图编辑主窗口 单击菜单项File-Open。 单击File工作面板中Open a document栏中的More Documents选项。 单击主工具栏Open Any Existing Document工具按钮。 4.1.2 4.1.2 编辑编辑SchSch元件库文件元件库文件 n 图 4 . 3 库 元 件 编 辑 状 态 n 由 图 可 知 ， 原 理 图 元 器 件 编 辑 环 境 和 原 理 图 绘 制 编 辑 环 境 十 分 类 似 ， 不 同 的 是 在 项 目 面 板 上 出 现 一 个 S C H L i b r a r y 工 作 面 板 ， 其 中 包 含 了 库 文 件 中 的 所 有 原 理 图 元 器 件 ， 同 时 出 现 4.1.3 4.1.3 原理图元件库编辑环境原理图元件库编辑环境 1. SCH Library 工作面板 (1) 第一空白栏查找元器件。 (2) 第二栏为库文件中包含的原理图元器件。 (3) 第二栏个工具按钮。 Place按钮,将当前原理图元器件放置到原理图中，如不 存在原理图项目文件或者项目文件中还没有建立原理图文件， Protel DXP将新建一个默认名称为Sheet1.Schlib原理图文件并 进入元器件放置操作。 Add按钮,在库文件中添加一个原理图元器件。 Delete按钮从元器件库中删除所选择的元器件。 Edit按钮，弹出当前所选择元器件的属性编辑对话框。 （4）Aliases栏，查阅当前所选择原理图元器件的别名。 （5）第四栏为当前原理图元器件的引脚信息。 Add按钮，添加原理图元器件的引脚。 Delete按钮，删除所选原理图元器件中的引脚。 Edit按钮，编辑引脚的属性。 （6）第五栏为原理图元器件添加其他模型。 2. 原理图元件编辑器工具栏 Sch Lib Drawing工具栏、Sch Lib IEEE工具栏和Mode工具栏 （1）Sch Lib Drawing工具栏 工具对应 的菜单命令 描述 Place-Line 绘制直线段 Place-Bezier 绘制Berize曲线 Place-Elliptical Arc 绘制椭圆 或者圆弧 Place-Polygon 绘制多边形 Palce-Text String 放置文字标注 Tools-New Component 创建新的原理图元件 Tools-New Part 放置电路元件块 Place-Rectangle 放置矩形框 Place-RoundRectangle 放置圆角矩形框 Place-Ellipse 放置椭圆 框 Place-Graphic 插入图片 阵列操作 Place-Pin IEEE符号工具栏 l菜单命令PlaceIEEE Symbols lSchLibIEEETools（IEEE符号工具栏） lIEEE美国电气电子工程师学 会。 IEEE符号属性对话框的设置 方法与原理图中对象的属性设置 方法相同 ） （2）Sch Lib IEEE工具栏 符号 对应的菜单命令 操作功能 Place-IEEE Symbol-Dot 放置低态触发符号 Place-IEEE Symbol-Right Left Signal Flow 放置左向信号流 Place-IEEE Symbol-Clock 放置上升沿触发时钟 脉冲 Place-IEEE Symbol-Acitve Low Input 放置低态触发输 入符号 操 作 功 能 Place-IEEE Symbol-Analog Signal In 放置模拟信号输入符号 Place-IEEE Symbol-Not Logic Connection 放置无逻辑 性连接符号 Place-IEEE Symbol-Postponed Output 放置具有暂缓 性输出符号 Place-IEEE Symbol-Open Collect 放置具有开集极输出符号 Place-IEEE Symbol-HiZ 放置高阻抗状态符号 Place-IEEE Symbol-High Current 放置高输出电流符号 Place-IEEE Symbol-Pulse 放置脉冲符号 Place-IEEE Symbol-Delay 放置延时符号 Place-IEEE Symbol-Group Line 放置多条I/O线组 合符号 Place-IEEE Symbol-Group Binary 放置二进制组合符号 Place-IEEE Symbol-Active Low Output 放置低态触发输 出符号 Place-IEEE Symbol-Pi Symbol 放置符号 Place-IEEE Symbol-Greate Equal 放置大于等于号 Place-IEEE Symbol-Open Collect PullUp 放置提高阻抗的开集极输出 符号 Place-IEEE Symbol-Open Emmiter 放置开射极输出符号 Place-IEEE Symbol-Open Emmiter PullUp 放置电阻接地的开射极输出 符号 Place-IEEE Symbol-Digital Signal In 放置数字输入信号 Place-IEEE Symbol-Invertor 放置反相器符号 Place-IEEE Symbol-Input Output 放置双向符号 Place-IEEE Symbol-Shift Left 放置数据左移符号 Place-IEEE Symbol-Less Equal 放置小于等于号 Place-IEEE Symbol-Sigma 放置符号 Place-IEEE Symbol-Schmitt 放置司密特触发输 入特性符 号 Place-IEEE Symbol-Shift Right 放置数据右移符号 4.2 原理图库元件编辑过程 4.2.1 创建原理图元器件 1新建原理图元器件 2. 库文件属性设置 3. 图元的绘制 4. 放置元器件的引脚 5添加元器件模型 6原理图元件属性设置 以3.6节的例，Protel DXP提供的库文件中电平转换芯片 MAX232，使用原理图元件编辑器创建MAX232原理图符包含在 User.IntLib库文件中。介绍串口通信电平转换芯片Max232 原理图元件的编辑过程。 1新建原理图元器件 原理图库文件User.IntLib,新建原理图元器件： 单击菜单项Tools-New Component. 单击工具栏上的New Component工具按钮。 单击Sch Library工作面板上的原理图元件列表框底 下的Add按钮。 在Sch Library工作面板的第二栏中增加新建元器件， 切换到元器件的编辑状态。 2. 库文件属性设置 单击Tools-Document Options菜单命令项。 在库文件编辑区单击鼠标右键，在弹出的浮动菜单中 单击Document Options菜单命名项。 3. 图元绘制 (1)单击Place Rectangle工具按钮。 (2)在图纸适当位置单击鼠标左键。 (3)单击鼠标左键，绘制元件框图。 n图4.8 绘制元器件图元操作 4.放置元器件引脚 编辑引脚属性 在放置引脚的过程中，单击Tab键。 双击需要进行属性编辑的引脚。 选项设置 Display Name 引脚名称 Designator定义引脚在实际物理元器件中对应的引脚序号。 Electrical Type，定义引脚的电气特性 名称 描述 Input 输入端口 IO 输入输出端口 Output 输出端口 OpenCollector 集电极开漏 Passive 任意 Hiz 高阻态 Emitter 发射极 Power 电源端口 VHDL-Buffer Vhdl缓冲口 VHDL-Port Vhdl端口 Protel DXP默认的电气特性属性设置为Passive。对原理 图文件进行编辑,检查电气连接是否有误时，应该根据实际 物理元器件相对应引脚的物理属性进行正确设置。可通过 Electrical Wiring Checker检查来防止电路图设计的错误 。采用Passive设置时，电路设计人员应该清楚原理图设计 中每个元器件的引脚信息，以确保电路设计和连接正确。 Symbols选项设置框用来设置指示引脚的行为信息： Inside，定义引脚在内部的行为特性，可设置的特 性如下: 表4.4 Inside 设置项 名称 描述 Postponed output 延迟输出 Open Collect 集电极开漏 Hiz 高阻态 High Current 高电流 Pulse 脉冲 Schmitt 施密特触发 Open Collect Pull Up 急电极开路上拉 Open Emitter 发射极开路 Open Emitter Pull Up 发射极开路上拉 Shift Left 左移 Open Out 开路输出 Inside Edge 定义内部信号的触发沿。 Output Edge 定义外部信号的触发沿。 表4.4 OutpuEdge设置项 Output 定义引脚外部信号特性 Symbol选项栏的各项设置所编辑的元器件引脚属性主要 用于电路仿真。 Swapping Options选项设置栏主要针对多功能原理图元 件引脚属性设置的。 名称 描述 Dot 相反电平触发 Active Low Input 低电平触发 Active High Input高电平触发 表4.5 Output设置项 5添加元器件模型 Sch Library工作面板的最后一栏为新建的原理图元器件 添加模型文件 名称描述 Right Left Signal Flow 右左信号流 Analog Signal In 模拟信号输入 Not Logic Connection 悬空 Digital Signal In 数字信号输入 Left Right Signal Flow 左右信号流 Bidirectional Signal Flow 双向信号流 n 图4.12 添加新模型对话框 n（2）单击OK按钮,弹出如图4.13所示的PCB模型属性设置对话框。 n 图4.13 PCB模型属性编辑对话框 n（3）单击Browse按钮，弹出如图4.14所示的对话框。 图4.14 PCB模型文件查看对话框 （4）单击对话框中的按钮，然后在库文件加载对话框的Installed框中加载 DIP - Peg Leads.Pcblib库文件，加载完后，单击Close按钮，返回到Browse Libraries对话框。 图4.15 选择相应的PCB模型文件 删除模型文件，在Model列表栏中选择模型文件，单击Delete按钮。 编辑模型文件，选择模型文件，单击Edit按钮，在弹出的属性对话框中进行编辑。 6原理图元件属性设置 （1）单击Sch Library工作面板上Components列表框底下的Edit按钮 ，弹出如图4.16所示的元件属性设置对话框。 图4.16 库元件属性编辑对话框 （2）在Default Designator文本框中输入默认标识，使用后缀“？”可以使 标识号自动递增。在Comment文本框中输入显示的说明文字（如MAX232）。同时 选中上述两项后面的Visible复选框。 （3） 查看元件引脚信息，单击左下角的Edit Pins按钮，弹出如图4.17 所示的对话框。 图4.17 库元件引脚编辑对话框 对话框中可查看到所有的引脚信息，可以对引脚进行编辑。 4.2.2 创建分立多功能原理图元器件 n一些集成元件中往往包含多个功能相同的电路模块。在绘制电路原理 图的过程中，不同的电路部分可能用到功能相同的电路模块。将这样 的电路模块以一个独立的符号标识放置到所需的电路中，各功能模块 最后通过建立相互之间的联系而形成一个整体。 以一个6反相门的74ls04为例，介绍分立多功能元件的原理图符号的 绘制方法。 （1）新建元件，单击Sch Library工作面板中Component列表框底下的 Add按钮，弹出新建元件对话框。 n 4.18 新建元器件对话框 n（2）输入74ls04，单击OK按钮，在Component列表中新增一个元件。 n（3）绘制独立的符号标识，单击Sch Lib Drawing工具栏中的画线工具 按钮Line，绘制如图xx所示的三角形，坐标分别为（0，0）、（0，40 ）、（40，20）。 图4.19 绘制独立电路单元 图4.20 添加独立电路单元引脚 （4）给标识符添置引脚，如图4.20所示。 管脚1电气类型设置为Input，管脚2电气类型设置为Output、Outside Edge项选择Dot。电源管脚7（GND）和管脚14（VCC）是隐藏的管脚。这 两个管脚对所有的功能模块是共用的，只需设置一次即可。 （5）设置电源管脚属性。 （6）创建其他分立部件。单击Sch Library Drawing工具栏上的Add New Component按钮，Protel DXP进入新的分立部件的编辑状态。此时，在 Sch Library工作面板的Component栏中将自动更新各分立部件。 图4.22 引脚属性设置对话框 （7）绘制新的分立部件。以Part B为例，由于Part A是已经编辑过的分立部件 ，故可以通过复制、粘贴操作加快绘制工作。 （8）单击Part A分立部件，使之处于编辑状态，单击Edit-Select-All菜单项 ，选择所有的图元。 （9）单击Edit-Copy菜单项，将选定的内容复制到剪切板中。 （10）单击Part B分立部件，使之处于编辑状态，单击Edit-Paste菜单项，此 时在鼠标光标处出现需要复制的图元轮廓，移动鼠标到适当位置单击鼠标左键， 完成粘贴工作。 （11）重新设置Part B的引脚属性。即设置Display Name和Designator为不同的 符号名和指示符。 （12）重复以上步骤分别建立Part C和Part D，结果如图4.23所示。 图4.23 多个独立电路单元 （13）在Sch Library工作面板中单击创建的元件，单击底下的Edit按钮 ，弹出如图4.24所示的库元件属性编辑对话框。 图4.24 库元件属性编辑对话框 （14）按照创建原理图元器件的介绍，可分别设置Default Designator、 Comment、添加pcb模型。 注意：在创建元件的部件时，应该在Component栏中选择正确的元件，即 为哪个元件添加部件。否则将添加其他器件的部件。 画圆弧 n1. 单击左键或按回车,确定圆弧的圆心 n2. 单击左键或按回车,确定圆弧的半径 n3. 单击左键或按回车,确定圆弧的起点 n4. 单击左键或按回车,确定圆弧的终点 Protel DOS schematic TTL.lib: 7433元件 4.3 编辑原理图库文件 1. 从库文件中导出元器件 将分属于不同库文件中的常用元件汇集到一个库文件中，以方便电 路的绘制。库文件名为mySchlib.Schlib，将Miscellanous device.Intlib集成库文件中的Cap添加到mySchlib.Schlib库文件中。 （1）打开库文件名mySchlib.Schlib。 （2）打开库文件Miscellanous device.Intlib。 从集成库文件中导出Miscellanous.Schlib，同时打开两个不同的库文件 。 图4.25 是否导出库文件确认对话框 图4.26 导出的库文件 （3）双击Miscellaneous Devices.SchLib库文件。单击Sch Library工 作面板，选中Cap元件。 图4.27 库文件中元器件 （4）单击Tools-Copy Component菜单命令项。 图4.28 原理图库文件拷贝 （5）选中需要将Cap元件复制到的库文件，如，mySchlib.Lib。 （6）单击Ok按钮，完成元件添加操作。 （7）打开mySchlib.Lib库文件，可查看其中已经添加了Cap元件。 New Component 新建元件。 Remove Component 从打开的库文件中移除选中的库元件。 Remove Duplicates 从打开的库文件中移除重复的库元件。 Rename Component 重新命名库元件名。 Copy Component 复制库元件。 Move Component 将库文件中元件移到其他库文件中。 注意：如需一次对多个元器件进行操作，则可按住Ctrl键，然后分别再 单击Sch Library工作面板中的Components列表框中的元件即可。 2.现存的原理图生成库文件 将原理图中的元器件全部导出建立一个库文件。 （1）打开项目设计文件，原理图处于编辑状态。 （2）单击Design-Make Project Library菜单命令项。 Protel DXP将自动临时建立一个原理图库文件。 （3）查看库文件中的元器件，打开SCH Library原理图 库文件工作面板，可以修改、编辑库文件。 （4）保存库文件。 图4.30 编辑生成的库文件 4.4 产生元件报表 创建库文件中的元件后，可以通过生成报表文件来查 看元件的信息。报表共有3种类型：元件报表（Component Report）、元件库报表（Library Report）和元件规则检 查报表（Component Rule Check Report）。 4.4.1 元件报表 元件报表文件以.cmp为扩展名，保存在当前设计项目文 件中。 Component Name：Cap 列出元件名 Part Coun