Protel原理图设计.doc

Protel原理图设计1原理图的设计步骤 电路原理图的设计过程可分为以下几个步骤：1. 设置电路图纸参数及相关信息 用户根据电路图的复杂程度设置所用图纸的格式、尺寸、方向等参数以及与设计有关的信息，为以后的设计工作建立个合适的工作平面（即原理图）。1. 装入所需要的元件库 将包含布用户所需元件的元什库装入设计系统，以便用户从中查询和选定所需的元器件。1. 放置元件 将用户选定的元件放置到已建立好的原理图上，并对元件在原理图上的位置进行调整，对元件的序号、封装形式、显示状态等进行定义和设置，为下步的布线工作作好准备。1. 电路图布线 利用Protel所提供的各种工具、命令进行画图工作，将事先放置好的元器件用具有电气意义的导线、网络标号等连接起来，使各元件之间具有用户所设计的电气连接关系。连线结束后，电路原理图才算基本完成。1. 调整、检查和修改 在该过程中，用户利用Protel所提供的各种工具对前面所绘制的原理图做进的调整和修改，并利用ERC工具检查电气连接规则以保证原理图的正确。1. 补充完善 改步骤主要是对原理图做一些相应的说明、标注和修饰，以增加可读性和可视性。1. 保存和打印输出 这部分工作主要是对设计完成的原形图进行存档，包括存盘、打印输出等，供在以后的工作中使用。2 进入原理图设计系统 首先运行Protel，集成环境如图9.3所示。然后选择【File】【New】【Schematic】命令进入如图9.4原理图设计环境。 图9.3 DXP集成环境 图9.4 DXP原理图设计环境 3 原理图环境设置绘制电路原理图时，首先要设置电路图纸的各种参数和相关信息。例如图纸的尺寸、标题栏、边框底色、文件信息等。选择【Design】【Document Option】命令，弹出文档选项对话框，如图9.5所示。图9.5 原理图文档选项对话框 在图选项中，Standard Style选项设置图纸尺寸，通过下拉列表选择图纸尺寸；Grids项设置包括两个部分：Snap（锁定栅格）设定和Visible（可视栅格）设定。设置的方法是：首先选中相应的复选框，然后在其后的文本框中输入要求的设定值。Snap项设置会影响光标的移动。光标在移动的过程中，将以设定值为移动的基本单位。设定值的单位为mil，即1/1000英寸。Visible项设置图纸上实际显示的栅格距离，单位亦为mil。点击Boarder Color（边框颜色）和Sheet Color（图纸颜色）将弹出颜色选择对话框，选择某种颜色就可以改变图纸的边框及工作区中的颜色。4 装载元件库电路原理图包含两大元素：一个是元件，另一个是连线。元件位于元件库中，因此在设计原理图时首先要装载元件库。元件库有两种类型：一类是标准库，由Protel或第三方元件厂商提供；另一类为用户自建库。将鼠标移动到原理图设计环境右上角，光标指向Libraries（元件库）标签，Protel则自动显示出如图9.6所示的Libraries面板。 图9.6 原理图元件库面板 图9.7 原理图可用库对话框 图中元件库面板包含了已装载的元件库、元件的原理图名称与符号、元件的PCB封装等重要信息。安装完Protel DXP后，系统已预装了Miscellaneous Devices.IntLib、Miscellaneous Connectors.IntLib和基本FPGA库，前两个库中包含了常用的基本电子元器件和连接器。如果所需元件不在元件库中，则按下述步骤安装其它元件库：点击元件库面板上的Libraries按钮，Protel弹出Available Libraries（可用库）对话框，选择Installed标签，如图9.7所示。按Install（装载）按钮装载其它元件库，按Remove（卸载）按钮卸载已装载的元件库。5 放置元件下面以“555定时器多谐振荡器”电路为例来说明如何放置元件和连接电气。“555定时器多谐振荡器”电路的主要元件是集成定时器555。由于555元件不在基本库中，因此首先要装载包含555元件的元件库TI Analog Timer Circuit.IntLib。按上一小节讲述的方法装载TI Analog Timer Circuit.IntLib元件库后，再选择库中的NE555D元件。点击Place NE555D按钮后，NE555D元件便随着光标移动，选择合适的位置单击鼠标左键放置元件（也可以选择工具栏上的工具放置元件），然后单击鼠标右键取消元件放置（如果想继续放置同一元件，则重新选择合适位置单击鼠标左键）。图9.8为NE555D元件放置好后的原理图。按Page Up键或选择【View】【Zoom In】命令放大原理图至合适比例以适合观察（按Page Down键或选择【View】【Zoom Out】命令则缩小原理图；原理图的放大和缩小都是以光标为中心的），如图9.9所示。 图9.8 放置NE555D后的原理图 图9.9 按Page Up键放大后的原理图 按上述方法依次从Miscellaneous Devices.IntLib基本库中取出Res1（电阻）和Cap（电容）元件，放置合适位置（元件放置过程中，按空格键可以旋转元件方向），如图9.10所示。电源和地直接从工具栏中选取。选择工具栏中的（地），将光标移动到NE555D元件的第1脚（地），点击鼠标将其放置；再从工具栏中选取（电源），将光标移动到NE555D元件的第8脚（电源），点击鼠标将其放置。元件放置完毕后，原理图如图9.11所示。 图9.10 放置电阻、电容后原理图 图9.11 放置电源、地后原理图 元件放置完毕后，要给原理图中每个元件指定唯一的序号。双击NE555D元件元件，Protel弹出NE555D元件属性对话框，修改Designator（序号）为U1，如图9.12所示。点击OK按钮确定。按照同样的方法将电阻序号修改为R1，Value（值）修改为R；电容序号分别修改为C1和C2，Value修改为C和0.01uF。修改完元件序号后，原理图如图9.13所示。 图9.12 NE555D元件属性对话框 图9.13 修改完元件序号后原理图 图中所示元件标识排列拥挤，影响读图，需要修正。修正的方法很简单，只需选择相应的符号拖动到合适的位置即可。例如，用鼠标选择“Res1”字符，将其拖动到字符“R1“右边，如图9.14所示。按照同样的方法对元件R1、C1、C2的其余注释字符进行“整容”，结果如图9.15所示。 图9.14 “Res1”字符调整后原理图 图9.15 字符调整后原理图 如果放置的元件位置不太理想，可以通过拖动元件来调整元件的位置。 6 电气连接选取工具栏中连线工具（或选择【Place】【Wire】命令），进入连线状态。将光标移动至NE555D元件第8脚，单击鼠标确定连线起点；再移动光标到电阻R1左端引脚，单击鼠标确定终点。Protel自动终止本段导线连接。电路如图9.16所示。根据555单稳态电路原理及上述连线方法继续连线。如果线路有转折，在转折处要单击鼠标确定线路端点。线路连接完毕后，电路如图9.17所示。 图9.16 连接NE555D与R1 图9.17 连线完毕后原理图 连线过程中，如果导线与元件引脚相交则自动产生电气连接点，也可以选择【Place】【Manual Junction】命令手动放置节点。除了通过画导线直接连接使元件之间具有电气联系外，还可以通过设置网络标号来实现元件之间的电气连接。网络标号实际的意义就是一个电气节点，即具有相同网络标号的元件引脚、导线、电源及接地符号等在电气关系上是连接在一起的。网络标号主要用于表示层次式电路或多重式电路中各个模块电路之间的复杂连接关系。在电路图中，如果连线较多会影响原理图的可读性，可以适当地通过网络标号来进行电气连接。如图中NE555D元件第4脚和第6脚的电气连线与其它部分连线交叉，影响美观，可采用网络标号电气连接方法，具体操作如下：用鼠标点击连接引脚6的连线，连线处于选择状态，如图9.18所示；在按Delete键删除连线；然后在第6脚处绘制一小段导线用于放置网络标号；选择工具栏上的网络标号工具（或选择【Place】【Net Label】命令），此时有一标号随着光标移动，将光标移至NE555D元件第6脚连线上，单击鼠标放置网络标号；再将鼠标移至第7脚边的连线上，单击鼠标放置网络标号。如图9.19所示。 图9.18 选择连线 图9.19 放置网络标号 要保证电气对象通过网络标号连接在一起，必须具有相同的网络标号名称。下面就来编辑刚放置的两个网络标号：双击网络标号NetLabel1，弹出网络标号属性对话框，修改Net（网络）为THR，如图9.20所示。然后再修改NetLabel2名称为THR。用同样的方式修改引脚4，得到如图9.21所示的通过网络标号连接的原理图。 图9.20 网络标号属性对话框 图9.21 网络标号放置完毕后原理图 Protel还提供了总线连接方式，用于计算机系统总线间的连接。可以通过工具栏上的总线和总线入口工具连接计算机系统总线。 7 完善原理图通过给出相关的注释信息可以增加原理图的可读性，就如同编程语言中的注释语句一样。Protel提供了文本、线段和一些图形标识，主要集中在【Place】菜单的最后部分，也可以使用工具栏中的实用工具组。选择实用工具组中的画线工具在NE555D元件第2脚左上部绘制一脉冲，然后在第3脚上方再绘制一脉冲（画线工具与连线工具的使用方法一样），如图9.22所示。 图9.22 绘制脉冲注释 图9.23 放置文本注释 画线与连线代表的意义截然不同，连线表示电气连接，具有导线的性质；而画线仅起注释作用，