电路CAD设计软件使用技术4高阶原理图设计.ppt

第四讲 高阶原理图设计 本讲学习目标 u理解总线、总线分支、网络标号的作用及绘制方法 。 u掌握工程的编译和查错方法。 u掌握原理图元件的打印和报表生成。 u了解元件的阵列粘贴方法。 4.1 添加网络标号和绘制总线 放置完元件后，接下来就是绘制 元件引脚之间的连线了。当系统使用 的器件之间的连线非常复杂，特别是 使用高级的微控制器等具有几十甚至 上百条地址线、数据线、控制线时,如 果采用逐条直接连线方式，势必导致 连线交叉太多，距离过长，既不便于 绘制，又不便于原理图的识图和分析 ，因此电子CAD软件提出了采用网络 标号和总线的方法进行绘制负责原理 图的概念。 1. 网络标号 网络标号一般由字母或数字组成，用 于表示图纸中相同的导线。具有相同 网络标号的导线表示是连接在一起的 导线，只是由于距离过长，或减少交 叉导线等原因，没有直接连接在一起 ，如下页图所示。 相同网络标号表示导线连在一起 4.2.1 添加网络标号 1. 绘制要添加网络标号的导线 2. 修改网络标号属性 选择原理图工具中的 工具，按下键盘上的【 Tap】键，弹出网络标号 属性对话框，如图所示 ，在【Net】栏输入“SM- ALE”，可以点击【Font 】栏的【Change】按 钮。改变文字的字体和 大小,点击【OK】按钮完 成设置 3. 添加网络标号 光标变为十字型，并且带出网络标号“SM -ALE”，将光标移动到要添加网络标号的 导线上，此时导线上出现黑色小十字型 电气节点，如图所示，单击鼠标左键即 可放置该网络标号。 4. 添加另一端导线的网络标号 依据相同的方法，添加另一端导线的 网络标号，完成后的效果如图所示。 总结： （1）网络标号是一个电气连接点，具有 相同网络标号的电气连接线、引脚及网 络表明是连接在一起的。 （2）无论是单张或层次式原理图，都可 使用网络标号来定义其网络。 （3）网络标号必须放置在导线上。 4.2.2 绘制总线 单纯的网络标号虽然可以表示图纸中相 连的导线，但是由于连接位置的随意性 ，给工程人员分析图纸，查找相同的网 络标号带来一定困难。如果需连接的一 组导线虽然距离较长，数量较多，但具 有相同的电气特性，此时采用总线的方 式可以增加识图的方便直观性，因为此 时同一组的网络标号全部位于该总线上 ，缩小了查看的范围。 总线的概念 总线代表的是具有相 同电气特性的一组导 线，因此它不是单独 的一根普通导线，它 以总线分支引出各条 分导线，而以网络标 号来标识和区分各分 导线，具有相同网络 标号的分导线是同一 根导线，如图所示。 总线 总线分支 网络标号 1. 绘制分导线 因为要添加网络标号标识各分导线， 在添加各网络标号前，必须先绘制 好各分导线，如图所示。 2. 放置总线分支 选择原理图工具中的绘制总线工具 ， 放置总线分支 3. 添加网络标号 选择原理图工具中的工具 ，为各分 导线添加网络标号，如图所示 4. 绘制总线 选择原理图工具中的绘制总线工 具，绘制总线 按【Shift】+【空格 】转换拐角类型 总线绘制总结 （1）总线是用一条线来表达数条并行的导线，这 样可以简化原理图的绘制，有助于原理图的阅 读。 （2）总线代表一组导线，通常需要与总线分支配 合使用。总线不具有电气上相通的意义，如果 要表示具体的电气情况，需要通过网络标号来 解决。 （3）一般来说，总线、总线分支、网络标号要配 合使用。 4.3 工程的编译和查错 正确的原理图是制作美观可靠PCB板的前提和 基础，所以原理图绘制完成后，应该根据原图或电 路原理进行仔细的检查，确保正确无误。否则会将 原理图的设计错误带入到PCB设计中，导致制作的 PCB板存在严重错误甚至报废。为了确保原理图的 正确，Protel DXP提供了编译功能对原理图进行编 译，相当于Protel以前版本的ERC（电气规则检查 ）检查，利用工程编译可以对原理图中的导线连接 、元件编号、总线绘制等进行电气规则检查，对违 反电气规则的元件和导线等对象生产相应的报告， 提示用户进行相应的修改。 4.3.1 设置工程编译参数 执行菜单命令【 Project】/【Project Options】，将弹出如 图所示的工程编译参 数设置对话框，选择 【Error Reporting】错 误报告标签项 违规等级 主要分为4个等级： 【No Report】：不产生报告，表示连接正确。 【Warming】：警告，主要起提醒警示作用，警示 设计者注意该规则，设计者根据具体的设计要 求和实际情况决定是否修改或忽略，如某些元 件的管脚没有连接，根据实际情况可能是正常 的，如本例中存储器名称为NC的管脚，也可能 是错误，如电源引脚没有连接。 【Error】：错误，与原理图设计规则相违背的错 误，如元器件序号重复等。 【Fatal Error】：严重错误，一般由用户设定的决 对不容许出现的错误，出现该错误可能导致严 重的后果。 设置违规等级 用户根据实际的设计要求，可以设定 各违规选项的违规等级 4.3.2 编译工程 执行菜单命令【Project】/【Compile All Projects】即可对当前工程中的所有原理图 进行编译 4.3.3 利用编译信息修改错误 按照违规的等级，我们可以利用错误信 息报告面板的信息修改错误，如双击上 页图中违规等级【Class】为【Error】的 选项，将弹出如图所示的编译错误面板 【Compile Errors】。 修改错误信息 经过查看和信息提示，原来是电容 “C21”输人时误输成“C12”所致。双击该 电容，在弹出的属性对话框修改过来 4.4 生成元件报表清单 对于比较复杂的设计项目而言，元 件数量较多，种类繁杂，即使同类 型的元件，封装可能也不相同，如 果凭人工统计，很难将项目中用到 的所有元件统计正确，为了更好的 安装、购买元件，利用Protel DXP 提供的报表功能可以轻松地生成元 件报表清单。 打开元件列表对话框 执行菜单【Reports】/【Bill of Materials】,弹出下页图所示的元 器件列表对话框。 【Designator】元件序号 【LibRef】原理图元件名称 【Discription】元件描述 【Footprint】封装名称 【Comment】元件参数或型号 元器件列表对话框 显示的列打钩 生成元件报表清单 单击元器件列表对话框中的【Report】按 钮，可以生成如图所示的元件报表清单 。 导出元件报表清单 4.5 打印原理图文件 1. 打印预览 当原理图文件设计完成后，Protel DXP可以方 便的将原理图打印出来。执行菜单命令【File 】/【Print preview】将弹出打印预览对话框， 可以预览和设置原理图的打印效果，如图所示 。 2. 设置纸张 在图纸中心单击鼠标右键，将弹出浮动菜单 ，执行【Page Setup】命令 上机实训： 绘制单片机数码管显示电路原理图 1. 上机任务 绘制如下页图所示的单片机数码管显示 电路原理图。 单片机数码管显示电路原理图 2. 任务分析 该图并不复杂，数码管可以参考第三章 的方法自己绘制，单片机CPU采用 89C51，和8031（或8051）的原理图元 件相同，可用查找原理图元件的方法 找到该元件。 3. 操作步骤和提示 （1）新建工程文件，并保存为“单片机显示.PRJPCB”。 （2）新建原理图库文件，并保存为“数码管.SCHLIB”， 并绘制数码管原理图符号。 （3）新建原理图文件，并保存为“数码管显示电路 .SCHLIB”。 （4）利用查找功能找到元件U1。查找时使用通配符*， 在【Name】栏输入“*80*31*”，可以在Dallas Microcontroller 8-Bit.IntLib库中找到元件“DS80C310- MCG”。 （5）放置数码管和74LS245，74LS245也可利用查找功能 找到该原理图元件。 阵列粘贴前准备 （6）利用阵列粘贴功 能放置电阻R1R8。 对于电路中数量较多 且摆放有序的同类型 元件，可以采用阵列 粘贴的方式快速放置 元件。先在原理图中 放置一个电阻R0，如 图所示，将电阻编号 设为R0，主要是为后 面阵列粘贴的电阻编 号从1开始。并复制 该电阻。 设置阵列粘贴参数 （7）执行菜单 命令【Edit】/【 Paste Array】 菜单命令，弹出 如图所示的阵列 粘贴对话框。 阵列粘贴对话框各参数 【Item Count】：粘贴元件的个数，如本例为8个。 【Text Increment】：元件编号增加的步距，如本例 中设为1，则粘贴的电阻编号为R1逐步增加到R8 ，如果设为2，则电阻编号由R2、R4、R6逐步增 加。 【Horizontal】：水平方向排列步距，即被粘贴元件 在水平方向按此步距依次排列。本例电阻要求在 水平方向对齐，所以该项设为0。 【Vertical】：垂直方向排列步距，即被粘贴元件在 垂直方向按此步距依次排列。本例电阻要求在垂 直方向相隔10个单位向下排列，所以该项设为- 10。 阵列粘贴 设置好后，点 击【OK】按 钮，将光标对 准放置位置点 击一下鼠标左 键，即可在指 定位置垂直放 置8个电阻， 如图所示。 （8）隐藏电阻的编号和参数 隐藏电阻R1R8的 编号和参数。由于电 阻R1R8靠得很近 ，而且阻值一样，所 以不必将阻值和编号 显示出来，双击弹出 属性对话框，隐藏