《层次原理图设计》PPT课件.ppt

2019/6/10,层次原理图设计,3 层次原理图设计,2019/6/10,层次原理图设计,教学目标, 掌握模板文件的设计和调用方法。 掌握自上而下和自下而上的层次电路设计方法。,2019/6/10,层次原理图设计,任务导入,新建一个PCB项目MyDesign.PrjPCB，首先在该项目下新建一个 模板文件，文件名为Mydot.Schdot；模板文件的图纸参数为A号图 纸，水平放置，工作区颜色为18号色，边框颜色为3号色；在模板 文件右下角设计一个标题栏，如图3-1所示，其中边框线为小号直 线，颜色为3号色；文字的字体为仿宋_GB2312，常规字形，字的大 小为四号，颜色为3号色；要求模板标题栏中的待填信息用字符串 表示。然后在该项目下进行层次原理图设计，母图文件名为环境采 集.SchDoc，子图文件名为图3-2图3-5所示的模块名称。,2019/6/10,层次原理图设计,图3-1 模板文件的标题栏,2019/6/10,层次原理图设计,图3-2 输入模块,2019/6/10,层次原理图设计,图3-3 输出模块,2019/6/10,层次原理图设计,图3-4 信号处理模块,2019/6/10,层次原理图设计,图3-5 电源模块,2019/6/10,层次原理图设计,任务分析,完成本任务，首先要完成模板文件的设计，按任务要求设置模板 的图纸参数，在图纸的右下角绘制图3-1所示的标题栏，图中已有的 文字直接用文本工具 输入，设置好字形、字号和字的大小；在标 题栏的待填信息处放置字符串，字符串的内容在文档选项对话框的 “参数”标签页中设置。然后建立层次原理图，母图的文件名为“环 境采集”，四个子图的文件名分别为“输入模块”、“输出模块”、 “信号处理模块”和“电源模块”，每个原理图都调用这个模板。最 后采用自上而下或自下而上的方法绘制层次原理图。,2019/6/10,层次原理图设计,3.1 原理图模板的设计与调用,原理图模板的具体设计过程如下：,2019/6/10,层次原理图设计,创建原理图模板文件和创建原理图文件一样， 可以通过菜单命令、快捷方式，文件面板或项目面 板，在项目下新建一个原理图文件，但在保存时应 保存为模板文件，其扩展名为“SchDot”。,1.建立一个原理图文件,2019/6/10,层次原理图设计,执行菜单命令【设计】【文档选项】，打 开文档选项对话框，在该对话框中按要求设置好 图纸参数。由于在模板上，一般都采用自己设计 的标题栏，所以应去掉文档选项对话框中的“图 纸明细”复选框的选中状态。,2.设置模板的图纸参数,2019/6/10,层次原理图设计,执行放置直线命令后，按下键盘上的Tab 键，打开直线属性对话框，按要求修改直线属 性，然后根据标题栏的大小和样式绘制标题栏 的框线。,3.绘制模板标题栏的框线,2019/6/10,层次原理图设计,标题栏的固定文本信息是指标题栏中内容固 定不变的那部分文字信息。执行放置文本字符串 命令，按下键盘上的Tab键，打开注释对话框， 按要求修改文本属性，然后将文本放置在标题栏 的相应位置上。,4.在标题栏上放置固定文本信息,2019/6/10,层次原理图设计,标题栏的动态文本信息是指标题栏中内容会 随原理图文件的变化而变化的那部分文字信息。 动态信息往往是标题栏中的待填信息，由于这些 信息是会变化的，所以一般用字符串来表示。,5.在标题栏上使用动态文本信息,2019/6/10,层次原理图设计,点击绘图子工具栏上的 工具，按下键盘上的Tab 键，打开注释对话框，按要求修改文本属性，例如设置 文本颜色，更改文本的字体、字形、和字号等。然后点 击文本窗口右边的 按钮，在弹出的下拉菜单中选择要 使用的字符串，如下图所示。原理图设计系统中可用字 符串及其含义见表3-1。,1）在标题栏上放置字符串,2019/6/10,层次原理图设计,【注释】对话框,2019/6/10,层次原理图设计,【注释】对话框,表 原理图系统字符串及其含义,2019/6/10,层次原理图设计,放置好字符串之后，有些字符串会自动调用 系统的信息，而有些字符串则必须用户进行设 置。设置字符串信息的过程如下： 执行菜单命令【设计】【文档选项】， 打开文档选项对话框。,2）字符串信息的设置,2019/6/10,层次原理图设计, 切换到文档选项对话框的“参数”标签 页，如下图所示。 用鼠标点击要设置信息的字符串右边的 “数值”窗口，输入字符串的相关信息。 此外，用户还可以自己定义并使用自定义的 字符串。,2019/6/10,层次原理图设计,文档选项的参数标签页,2019/6/10,层次原理图设计,放置了字符串并设置好字符串信息后，执行 下面操作，可以将字符串的信息显示出来。 执行菜单命令【工具】【原理图优先 设定】，打开原理图优先设定对话框，如下图 所示。,3）显示字符串信息,2019/6/10,层次原理图设计,原理图优先设定对话框,选中该复选项,2019/6/10,层次原理图设计, 在左边窗口选中“Schematic”下的“Graphical Editing”，打开右边的“Schematic- Graphical Editing”窗口，选中其中的“转换特殊字符串”复选 项，如前图所示。 点击对话框右下角的【确认】按钮，返回原理图 编辑器。标题栏中的字符串将显示出所设定的信息。,2019/6/10,层次原理图设计,完成模板文件的设计后，执行菜单命令【文件】 【另存为】，打开文件另存为对话框，如下图所示。 在对话框的“保存在”窗口设置模板文件的保存位 置；在“文件名”窗口输入模板文件的文件名，扩展名 为“.SchDot”；在“保存类型窗口”选择保存类型为 “Advanced Schematic Template”。至此，完成了模板 文件的制作。,6.保存模板文件,2019/6/10,层次原理图设计,文件另存为对话框,2019/6/10,层次原理图设计,原理图调用模板文件有两种方式：整个项目 调用模板文件和单个原理图调用模板文件。,7.原理图模板的调用,2019/6/10,层次原理图设计, 执行菜单命令【工具】【原理图优先 设定】，打开原理图优先设定对话框，在左边 窗口选中“Schematic”下的“General”，则打 开右边的“General”窗口，如下图所示。,1）项目调用模板文件,2019/6/10,层次原理图设计,设置原理图系统模板,在此处设置 原理图模板,2019/6/10,层次原理图设计, 在“General”窗口下方的“默认”选项 区，点击“模板”单行窗右边的【浏览】按钮，在 弹出的对话框中选择模板文件。完成模板文件选择 后，点击上图中的【确认】按钮，返回原理图设计 系统。此后新建的原理图将全部调用刚刚设定的模 板文件。,4）工作区,2019/6/10,层次原理图设计,若想删除系统模板文件，可点击上图“默 认”选项区中的按钮，即可删除已设定的系统模 板文件。,2019/6/10,层次原理图设计, 执行菜单命令【设计】【模板】【设 定模板文件名】，弹出打开模板文件对话框，如 下图所示。,2）单个原理图调用原理图模板,2019/6/10,层次原理图设计,选择模板文件,2019/6/10,层次原理图设计, 在该对话框中选择模板文件后，点击按【打开】钮，将弹出更新模板对话框，如下图所示。在该对话框中选择更新模板的范围和动作目 的。,2019/6/10,层次原理图设计,更新模板对话框,2019/6/10,层次原理图设计, 点击【确认】按钮， 弹出“DXP mfornation”对 话框，提示调用模板文件的 原理图数量。如右图所示。,DXP Imfornation对话框,2019/6/10,层次原理图设计, 点击按钮，完成原理图模板的调用。 若想删除原理图已调用的模板文件，可执行 菜单命令【设计】【模板】【删除当前模 板】，将弹出删除模板对话框，如下图所示。在 该对话框中选择要删除模板的原理图范围后，点 击按钮，即可删除原理图所调用的模板。,2019/6/10,层次原理图设计,删除模板对话框,2019/6/10,层次原理图设计,3.2 层次原理图的基本概念,1.层次原理图 层次原理图的设计理念是将实际的整体电路 进行模块划分，划分的原则是每一个电路模块都 应该有明确的功能特征和相对独立的结构；而且 还要有简单、统一的接口，便于各个电路模块之 间的电气连接。,2019/6/10,层次原理图设计,所以，对于一个复杂的系统电路，可作为一个整体 项目来设计。根据电路的功能，将其划分为若干个电路 模块，每个电路模块分别作为设计文件添加到该项目 中。这样，就把一个复杂的大型电路原理图设计转变成 多个简单的小型电路原理图设计。这种模块化的设计方 法，使得电路层次清晰，设计简便。,2019/6/10,层次原理图设计,针对每一个具体的电路模块，可分别绘制相应的电 路原理图，该原理图称为“子图”；而各个模块之间的 连接关系则是由一个顶层原理图来实现，这个顶层原理 图称为“母图”。母图主要由若干个方块电路（又称为 图纸符号）组成，用来表示各个电路模块之间的连接关 系，描述整体电路的功能结构。下图是一个层次原理图 的母图。,2019/6/10,层次原理图设计,层次原理图母图,2019/6/10,层次原理图设计,下图是一个典型二级层次原理图的结构，它由一个 顶层原理图（母图）、一个子系统和两个子原理图组 成，它们构成了第一级，子系统又由一个子系统顶层原 理图和两个下一层的原理图组成，构成了第二级。 Protel DXP 2004 SP2的层次原理图设计功能强大， 能够实现多层的层次化设计。,2019/6/10,层次原理图设计,二级层次原理图结构,2019/6/10,层次原理图设计,层次原理图的设计，实际上就是对顶层原理 图和若干个子原理图分别进行设计的过程。设计 过程的关键在于不同层次原理图之间信号的正确 传递，这一点是通过在不同层的原理图中放置名 称相同的输入/输出端口来实现的。,2.层次原理图的两种设计方法,2019/6/10,层次原理图设计,层次原理图的设计方法主要有两种：一种是 先设计顶层原理图，再设计底层原理图，也就是 自上而下的设计方法；另一种是先设计底层原理 图，再设计顶层原理图，也就是自下而上的设计 方法。,2019/6/10,层次原理图设计,采用自上而下的层次原理图设计方法，用户 首先应根据功能和结构要求，将整体电路划分为 若干个功能模块，每一个功能模块用一个方块电 路来表示，并把它们正确地连接起来，也就是先 绘制层次原理图中的顶层原理图；然后根据顶层 原理图中的方块电路，分别创建和绘制与之相对 应的子原理图。,3.3 自上而下的层次原理图设计方法,2019/6/10,层次原理图设计,1）建立设计文件 新建一个项目文件，并在该项目下新建一个 原理图文件。,1.绘制顶层原理图,2019/6/10,层次原理图设计,执行菜单命令【设计】【文档选项】，打 开文档选项对话框，在该对话框中设置图纸参 数。如果已设计好原理图模板文件，也可直接调 用模板文件。,2）设置原理图的图纸参数,2019/6/10,层次原理图设计,在层次原理图中，方块电路代表着一个子原 理图。执行下面操作之一，进入放置方块电路的 命令状态。 点击配线工具栏上的 工具； 使用快捷键P+S； 执行菜单命令：【放置】【图纸符号】。,3）放置方块电路,2019/6/10,层次原理图设计,进入放置方块电路的命令状态后，光标变成了 “十”字形，同时在十字光标处出现一个填充色为绿色 的方块电路的虚影，移动十字光标到合适的位置，点击 鼠标左键确定方块电路的左上顶点；继续移动十字光 标，在方块电路的大小合适时，再次点击鼠标左键，确 定方块电路的右下角顶点。就可放下了一个方块电路。,2019/6/10,层次原理图设计,双击方块电路，或者在放下方块电路之前按 下键盘上的Tab键，将打开图纸符号对话框，如 下图所示，在该对话框中设置好属性。,4）编辑方块电路属性,2019/6/10,层次原理图设计,图纸符号对话框,2019/6/10,层次原理图设计,方块电路端口是方块电路之间进行连接的通 道，它放置在方块电路边缘的内侧。执行下面操 作之一，进入放置方块电路端口的命令状态。 点击配线工具栏上的 工具； 使用快捷键P+A； 执行菜单命令：【放置】【加图纸入口】。,5）放置方块电路端口,2019/6/10,层次原理图设计,进入放置方块电路端口的命令状态后，光标 变成了“十”字形，移动十字光标到方块电路的 内部点击，此时出现了一个方块电路端口的虚 影，移动十字光标到合适位置点击鼠标，即可放 下一个方块电路端口。,2019/6/10,层次原理图设计,双击方块电路端口，或者在放下方块电路端 口之前按下键盘上的Tab键，将打开图纸入口对 话框，如下图所示，在该对话框中设置好属性。,6）编辑方块电路端口属性,2019/6/10,层次原理图设计,图纸入口对话框,2019/6/10,层次原理图设计, 打开顶层原理图，执行菜单命令【设 计】【根据符号创建图纸】，此时，光标变成 “十”字形。 移动十字光标，在某一个方块电路上单 击鼠标左键，会弹出一个确认对话框，如下图所 示。,2.绘制下层子原理图,2019/6/10,层次原理图设计,反转端口输入/输出特性确认框,该确认框询问即将建立的子原理图中是否反转端口的输入/输出特性。若点击【Yes】按钮，则在建立的子原理图中，端口的输入/输出特性会与相应的方块电路端口的输入/输出特性相反；反之，如果点击【No】按钮，则在建立的子原理图中，端口的输入/输出特性会与相应的方 块电路端口的输入/输出特性相同。,2019/6/10,层次原理图设计, 重复第步，创建所有方块电路的子原理图。 使用绘制普通原理图的方法，绘制各个子原理图。 完成全部子原理图的绘制后，也就完成了整个层次电 路的设计。,2019/6/10,层次原理图设计,为了保证子原理图之间端口的I/O特性不产生 混乱，在由方块电路建立子原理图时，应全部选 择反转端口I/O特性，或者全部选择不反转I/O特 性，不要一部分反转而另一部分不反转。,特别提示,2019/6/10,层次原理图设计,采用自下而上的层次原理图设计方法，用户 首先要将整体电路划分为若干个功能模块，依次 绘出各个功能模块所对应的子原理图；然后根据 子原理图在顶层原理图上建立起对应的方块电 路，最后用导线或总线对方块电路进行连接。,3.4 自下而上的层次原理图设计方法,2019/6/10,层次原理图设计,新建一个项目文件，并在该项目下新建各个 功能模块的子原理图文件。,1）建立设计文件,2019/6/10,层次原理图设计,执行菜单命令【设计】【文档选项】，打 开文档选项对话