02原理图设计.ppt

5 6生成原理图元件清单1 7生成网络表5 8保存原理图文件5 9原理图的输出思考题与练习题 1 1电气图概述 方框图主要是用一些方框和少量图形符号来表示的一种图样 它主要是体现电子产品各个组成部分以及它们在电性能方面所起作用的原理和信号的流程顺序 建议用visio软件绘制 电路原理图 电路原理图是详细说明电子元件相互之间 电子元件与单元电路之间 产品组件之间的连接关系 以及电路各部分电气工作原理的图形 它是产品设计和性能分析的原始资料 也是编制印制电路板 装配图和接线图的依据 印制电路板图 印制电路板图是用来表示各种元件在实际电路板上的具体方位 大小以及各元件与印制电路板的连接关系的图样 1 2原理图概述 1 2 1原理图的设计流程 1 启动ProtelDXP电路原理图编辑器 2 设置电路图纸尺寸以及版面 3 在图纸上放置需要进行设计的元器件 4 对所放置的元器件进行布局布线 5 对布局布线后的元器件进行调整 6 保存文档并打印输出 1 2 2原理图的设计原则原理图就是元件的连接图 其实质内容有两个 元件和连线 它们分别代表着实际电路中的元件和连线 一张好的原理图 不但要求没有错误 还应该美观 信号流向清楚 标注清晰和可读性强 这就首先要求在绘制原理图的时候 应该遵循以下原则 1 顺着信号的流向摆放元件 2 同一个模块中的元件靠近放置 不同模块的元件稍远一些放置 3 电源线在上面 地线在下部 或者电源线与地线平行走 1 3设置图纸 1 3 1图纸尺寸用大小合适的图纸来绘制电路图 可以使显示和打印都相当清晰 而且也比较节省磁盘存储空间 1 选择标准图纸图纸尺寸的设置 可使用菜单命令 Design Options 执行该命令后 系统将弹出 DocumentOptions 对话框 在其中选择 SheetOptions 选项卡进行设置 如图5 1所示 SheetOptions 选项卡 2 自定义图纸如果需要自定义图纸尺寸 必须设置图5 1所示对话框的 CustomStyle 栏中的各个选项 首先 必须在 CustomStyle 栏中选中 UseCustomstyle 复选框 以激活自定义图纸功能 CustomStyle 栏中各项设置的含义如下 1 CustomWidth 编辑框 自定义图纸的宽度 在此定义图纸宽度为800 2 CustomHeight 编辑框 定义图纸的高度 在此定义图纸高度为600 3 XRegionCount 编辑框 X轴参考坐标分格 在此定义分格数为16 4 YRegionCount 编辑框 Y轴参考坐标分格 在此定义分格数为8 5 MarginWidth 编辑框 边框的宽度 在此定义编辑框宽度为30 根据上述参数自定义的图纸尺寸如图1 3所示 图1 3自定义图纸 1 3 2图纸方向1 设置图纸方向ProtelDXP允许电路图图样在显示及打印时选择为横向 Landscape 或纵向 Portrait 格式 具体设置可在 Options 操作框中的 Orientation 方位 下拉列表框中选取 通常情况下 在绘制及显示时设为横向 在打印时设为纵向 在图5 1所示 DocumentOptions 对话框中 选择 SheetColor 和 BorderColor 选项可以进行图纸颜色和边框颜色的设置 1 4电路图绘制工具箱的使用 1 4 1绘制电路工具绘制电路工具栏的各个按钮如图1 5所示 Place 菜单下的各选项与绘制电路工具栏上的各个按钮相互对应 表5 1介绍了绘制电路工具栏中各个按钮的功能及对应的菜单选项 图1 5绘制电路工具栏 表5 1绘制电路工具栏的按钮及其功能 1 4 2绘图工具在电路图中加上一些说明性的文字或是图形 除了可以让整个图纸显得生动活泼 还可以增强电路图的说服力及数据的完整性 ProtelDXP提供了很好的绘图功能 足以满足我们绘制说明性图形的基本要求 绘图工具栏各个按钮如图5 5所示 通过 Place DrawingTools 菜单命令也可以找到绘图工具栏上各个按钮所对应的选项 表1 3介绍了绘图工具栏中各个按钮的功能及对应的菜单选项 图5 5绘图工具栏 表1 3绘图工具栏的按钮及其功能 1 4 3电源工具电源工具栏的各个按钮如图5 6所示 电源工具主要是提供各种电源和接地符号 执行菜单命令 View Toolbars PowerObjects 即可显示该工具 图5 6电源工具 1 5加载和卸载元件库 1 5 1加载元件库加载元件库的操作步骤如下 1 执行菜单命令 Design AddRemoveLibrary 弹出如图1 7所示的加载 卸载元件库对话框 图1 7加载 卸载元件库对话框 2 单击按钮 在弹出如图5 8所示的 打开 对话框中选择需要的库文件 双击此文件名即可添加到图1 7所示的对话框中 完成加载工作 图5 8选择库文件 3 加载完成后 单击图1 7对话框中的按钮 关闭对话框 这时在项目管理器中的 Libraries 选项中可以显示所加载的库和库中的元件 如图5 9所示 图5 9项目管理器窗口 Libraries 选项 4 直接单击项目管理器中的选项按钮也可以弹出加载 卸载对话框 单击按钮可以在当前库中查找元件 单击按钮可以把当前元件放置在图纸上 1 5 2卸载元件库如果想卸载某个库 只需要在图1 7所示的加载 卸载元件库对话框中选中某个库 然后单击按钮即可 此后 该元件库在项目管理器窗口 Libraries 选项中不再显示 绘制原理图时 该库中的元件也不能被调用 常用元件库 常用元件库 MiscellaneousDevices IntLib 包括常用的电路分立元件 如电阻RES 电感Induct 电容Cap 等 MiscellaneousConnectors IntLib 包括常用的连接器等 如Header 另外 其他集成电路元件包含于以器件厂家命名的元件库中 因此要了解元件性质 厂家或用搜索的方法加载元件库 1 6电路原理图绘制实例 2 电源电路的绘制电子系统都包含电源电路 电源电路是基本的电子电路 下面绘制一个典型的带有 12V 5V三种电压输出的电源电路 1 打开项目 Exa301 PRJPCB 创建新的原理图文件 Power SCHDOC 2 放置电源电路中的元件 在图上放置一个四针接插件 Header4 一个整流桥 Bridge1 五个滤波电解电容 CapPol1 五个电容 Cap 和三个三端稳压集成电路 KF15BDT 等元件 同时添加元件标识 标识分别为 JP1 B1 C1 C10 U1 U3 如图1 30所示 3 2 2编辑元件属性在原理图上放置元件之前 首先要编辑其属性 在元件放置状态下按 Tab 键 或用鼠标左键双击该元件 则打开元件属性对话框 ComponentProperties 3 为电源电路连线 如图1 31所示 连线遇到其他线条或元件的电气接触点时 ProtelDXP会自动添加交叉连接点 但是连线穿过另一根线时 则不会自动添加连接点 单击按钮可手工放置连接点 图1 30放置电源电路元件 图1 31为电源电路连线 4 放置端口并修改端口的电气特性 如图1 32所示 图1 32放置端口 5 为 5V电路添加接地标记 单击电源工具按钮 即可放置通用的接地标记 如图1 33所示 双击此标记 弹出如图1 34所示对话框 其主要选项说明如下 目标网络 即当前的接地点被连接到所填入的GND接地网络中 接地或接电源类型 常用的主要有 Bar PowerGround 和 SignalGround 几种类型 图1 33接地标记 图1 34接地标记对话框 添加接地标记后的 5V稳压电路如图1 35所示 图1 35 5V稳压电路 6 电源电路完整的原理图如图1 36所示 图1 36完整的电源电路原理图 3 4绘制原理图的其他工具 1 总线 总线 Bus 是若干条性质相同的信号线的组合 它类似电气柜上的线束 计算机系统的数据总线 地址总线及控制总线 电路上依靠总线形式连接的相应点的电气关系不是由总线本身确定的 在对应电气连接点上必须放置总线引入线 BusEntry 及网络标签 NetLab 只有网络标签相同的各个点才具备电气连接关系 2 总线引入线 BusEntry 3 网络标签 NetLabel ProtelDXP系统规定 采用相同的网络标签标识的多个电气意义上的点 被视为同一条导线上的点 因此 在绘制复杂电路时 采用网络标签可以简化设计 4 输入 输出端口 Port 在设计电路图时 可以用三种方法来表示两点的电气连接关系 直接用导线连接两点 使用网络标签 使用输入 输出端口 5 电气节点 Junction 在系统默认的情况下 系统在T型交叉点处 自动放置节点 但是在十字型交叉点处 不会自动放置节点 必须手工放置 6 NoERC标志放置NoERC标志的主要目的是让系统在执行电气规则检查 ERC 时 忽略对某些节点的检查 防止在报告中产生警告或错误信息 举例说明工具的使用 对象全局编辑 整体编辑的概念及其操作编辑元件标识 自动添加元件流水号 编号 1 7生成网络表 1 7 1ProtelDXP网络表格式标准的ProtelDXP网络表文件是一个简单的ASCII码文本文件 在结构上大致可分为元件描述和网络连接描述两部分 1 元件描述格式如下 元件声明开始C1元件标识RAD0 2元件封装0 1uF元件参数 元件声明结束元件的声明以 开始 以 结束 其内容包含在括号内 网络中的每一个元件都必须有声明 2 网络连接描述格式如下 网络定义开始NetU1 5网络名称U1 5元件标号为1 元件引脚号为5C2 1元件序号为2 元件引脚号为1 网络定义结束网络定义以 开始 以 结束 其内容包含在括号内 网络定义首先要定义该网络的各端口 网络定义中必须列出连接网络的各个端口 1 7 2生成网络表下面以原理图 main SCHDOC 为例 说明生成网络表的一般步骤 1 打开图1 44所示的原理图 main SCHDOC 2 执行菜单 Design Netlist Protel 命令后 在项目管理器中会自动生成一个以 NET 为扩展名的文件 双击此文件名 打开如图1 53所示的网络表 表中很清楚地表明了元件和元件的连接信息 图1 53网络表文件 建立元件库与制作元件 3 7 1元件库编辑器建立元件库与制作元件是使用元件库编辑器来进行的 启动方法 1 通过新建原理图库文件来启动库文件编辑器执行菜单命令 File New SchematicLibrary 新建一个原理图库文件 默认文件名为SchLib1 SchLib 可同时启动库文件编辑器 如图8 1所示 2 通过打开现有的原理图库文件来启动库文件编辑器执行菜单命令 File Open 在如图8 2所示的文件打开窗口内选择原理图库文件 SchLib或 Lib 然后点击按钮 可打开指定库文件 同时启动库文件编辑器 3 通过打开现有的整合库文件来启动库文件编辑器执行菜单命令 File Open 在如图8 2所示的文件打开窗口内选择整合库文件 如 MiscellaneousDevices IntLib 然后点击按钮 此时将显示如图8 3所示的确认对话框 点击按钮确定 然后单击Project面板标签 在Project面板上双击对应的原理图库文件图标 如 MiscellaneousDevices SchLib 如图8 4所示 打开该文档的同时启动库文件编辑器 3 7 2工具栏这些命令中大部分与前面的操作一致 不再重复 重点对绘制引脚命令结合实例讲解 3 7 3元件库的管理1 元件库编辑管理器打开安装盘符 ProgramFiles Altimu Examples 4PortSerialInterface Libraries 4PortSerialInterface SchLib元件库 系统则启动元件库编辑器 用鼠标左键单击编辑器下面的面板标签 SCHLibrary 就可以得到如下图所示的元件库编辑管理器 Components 区域 该区域的功能主要是快速查找 放置元件 添加新元件 删除元件和编辑元件等 Aliases 区域 该区域主要用来设置所选元件的别名 Pins 区域 主要功能是将当前工作中的元件引脚的名称及状态列于表中 显示引脚信息 元件库编辑管理器 Model 区域 该区域的功能是指定元件的PCB封装 信号完整性或仿真模型 VHDL模型等 指定的元件模式可以连接和映射到原理图的元件上 2 Toos 菜单下的元件管理命令 3 7 4创建原理图库 创建原理图库 执行菜单命令 File New SchematicLibrary 立即启动原理图库文件编辑器 并自动创建一个名称为Schlib Schlib的原理图库文件 在该库文件内自动创建名称为Component 1的空白元件图纸 B 创建一个新元件 执行菜单命令 Tools NewComponent 在当前打开的库文件内创建一个新元件 启动元件库编辑器 1 绘制元件的外形 利用绘图工具注意 绘制元件时 一般元件均是放置在第四象限 而象限的交点 原点 为元件的基准点 2 添加引脚执行菜单命令 Place Pins 快捷键为P P 或直接点击绘图工具栏 SchLibDrawing 上的放置引脚 PlacePins 工具 光标变为十字形并粘附一个引脚 该引脚靠近光标的一端为非电气端 对应引脚名 该端应放置在元件的边框上 3 编辑引脚的属性电气类型 ElectricalType 选项 用来设置引脚的电气属性 此属性在进行电气规则检查时将起作用 如Output类型的引脚不能直接接电源端 如果发现则提示错误 注意 使用反斜杠 可以给引脚名添加取反号 如输入 P3 2 I N T 0 则引脚上将显示 P3 2 在放置引脚的过程中 可以按空格键改变引脚的放置方向 管脚的显示与隐含 通常在原理图中会把电源引脚隐含起来 所以绘制电源引脚时将其属性