第五讲层次电路设计

1、层次电路设计层次电路设计 学习要求学习要求: : 1 1 熟练掌握绘制电路方块图熟练掌握绘制电路方块图, ,方块图方块图 进出点进出点, ,输入输出点的方法输入输出点的方法. . 2 2 熟悉层次原理图的设计方法熟悉层次原理图的设计方法. . 前一页 休息 知识点1 放置方块电路 （Sheet Symbol） 方块电路就是设计者通过组合其他元器件自己定义方块电路就是设计者通过组合其他元器件自己定义 的一个复杂器件，这个复杂器件在图纸上用简单的的一个复杂器件，这个复杂器件在图纸上用简单的 方块图来表示，至于这个复杂器件由哪些其他元件方块图来表示，至于这个复杂器件由哪些其他元件 组成，内部的接线又

2、如何，可以由另外一张电路图组成，内部的接线又如何，可以由另外一张电路图 来详细描述。来详细描述。 启动放置方块电路方式有两种：启动放置方块电路方式有两种： 1、点击画电路图工具栏里的图标、点击画电路图工具栏里的图标 。 2、执行菜单命令、执行菜单命令Place/Sheet Symbol。 前一页 休息 1放置方块电路放置方块电路 启动放置方块电路（启动放置方块电路（Sheet Symbol）命令后，光标变）命令后，光标变 成十字状，在方块电路一角点击鼠标，再将光标移到方成十字状，在方块电路一角点击鼠标，再将光标移到方 块图的另一角，即可展开一个区域，点击鼠标，即可完块图的另一角，即可展开一个区

3、域，点击鼠标，即可完 成该方块图的放置。点击右键，即可退出放置方块电路成该方块图的放置。点击右键，即可退出放置方块电路 状态。状态。 2 设置方块电路编辑对话框设置方块电路编辑对话框 在放置方块电路状态下，按在放置方块电路状态下，按Tab键或放置好后鼠标左键或放置好后鼠标左 键双击方块电路，即可打开方块电路编辑对话框进行设键双击方块电路，即可打开方块电路编辑对话框进行设 置。置。 前一页 休息 如果说方块电路是自己定义的一个复杂器件，如果说方块电路是自己定义的一个复杂器件， 那么方块电路的进出点就是这个复杂器件的输入输那么方块电路的进出点就是这个复杂器件的输入输 出引脚。如果方块图没有进出点的

4、话，那么方块图出引脚。如果方块图没有进出点的话，那么方块图 便没有任何意义。便没有任何意义。 启动放置方块电路进出点的命令有两种方式：启动放置方块电路进出点的命令有两种方式： 点击画电路图工具栏里的图标点击画电路图工具栏里的图标 。 执行菜单命令执行菜单命令“PlaceAdd Sheet Entry”。 知识点2 方块电路的进出点 （Sheet Entry） 前一页 休息 1 放置方块图进出点放置方块图进出点 启动放置方块图进出点命令后，光标变成十字启动放置方块图进出点命令后，光标变成十字 状，将光标移动到方块电路中，点击鼠标，光标上状，将光标移动到方块电路中，点击鼠标，光标上 面出现一个小圆

5、点，且光标将被限制在方块电路的面出现一个小圆点，且光标将被限制在方块电路的 左右边界内，确定合适的位置后点击鼠标，即可在左右边界内，确定合适的位置后点击鼠标，即可在 该处放置一个方块图的进出点，点击右键结束放置该处放置一个方块图的进出点，点击右键结束放置 方块图进出点状态。方块图进出点状态。 前一页 休息 2 设置方块图进出点对话框设置方块图进出点对话框 在放置方块图进出点状态下，鼠标左键双击方块电路在放置方块图进出点状态下，鼠标左键双击方块电路 进出点或按进出点或按Tab键，即可出现方块电路进出点编辑对话键，即可出现方块电路进出点编辑对话 框。其中：框。其中： （1） Name：设置方块图进

6、出点的名称。：设置方块图进出点的名称。 （2） I/O Type：选择方块图进出点的形式，其中包括四：选择方块图进出点的形式，其中包括四 个选择项，即无方向式信号进出点（个选择项，即无方向式信号进出点（Unspecified）、输出）、输出 型进出点（型进出点（Output）、输入型进出点（）、输入型进出点（Input）和输入输出）和输入输出 双向型进出点（双向型进出点（Bidirectional）。）。 前一页 休息 （3）Style：箭头方向包括四种，即无箭头：箭头方向包括四种，即无箭头 （None）、左箭头（）、左箭头（Left）、右箭头（）、右箭头（Right）和）和 双向箭头（双向箭

7、头（LeftRight）。）。 （4） Side：选择方块图进出点是在方块图的左边还：选择方块图进出点是在方块图的左边还 是在右边。一般在设计时，不需要设置此项，只需是在右边。一般在设计时，不需要设置此项，只需 要移动鼠标即可。要移动鼠标即可。 （5） border color：设置边框颜色。：设置边框颜色。 （6） Text color：设置方块图进出点名称的颜色。：设置方块图进出点名称的颜色。 前一页 休息 在设计电路图时，一个网络与另外一个网络的连接在设计电路图时，一个网络与另外一个网络的连接 可以通过实际导线连接，也可以通过放置网络名称使两可以通过实际导线连接，也可以通过放置网络名称使

8、两 个网络具有相互连接的电气意义。放置输入输出点，同个网络具有相互连接的电气意义。放置输入输出点，同 样可实现两个网络的连接，相同名称的输入输出点，可样可实现两个网络的连接，相同名称的输入输出点，可 以认为在电气意义上是连接的。输入输出点也是层次图以认为在电气意义上是连接的。输入输出点也是层次图 设计不可缺少的组件。设计不可缺少的组件。 启动放置输入输出点的命令有两种方法：启动放置输入输出点的命令有两种方法： 点击画电路图工具栏里的图标点击画电路图工具栏里的图标 。 执行菜单命令执行菜单命令“PlacePort”。 知识点3 电路的输入输出点 （Port） 前一页 休息 1 放置输入输出点放置

9、输入输出点 在启动输入输出点命令后，光标变成十字状，并且在启动输入输出点命令后，光标变成十字状，并且 在它上面出现一个输入输出点图，在合适的位置，光在它上面出现一个输入输出点图，在合适的位置，光 标标 上会出现一个圆点，上会出现一个圆点， 即表示此处有电气连接点。点击即表示此处有电气连接点。点击 鼠标即可定位输入输出点的一端，移动鼠标使输入输鼠标即可定位输入输出点的一端，移动鼠标使输入输 出出 点的大小合适，点击鼠标，即可完成一个输入输出点点的大小合适，点击鼠标，即可完成一个输入输出点 的的 放置。点击鼠标右键，即可结束放置输入输出点状态。放置。点击鼠标右键，即可结束放置输入输出点状态。 放置

10、步骤如图所示。放置步骤如图所示。 前一页 休息 （a a）确定左端点）确定左端点 （b b）确定右端点）确定右端点 （c c）放置完成）放置完成 图图 输入输出点的放置步骤输入输出点的放置步骤 前一页 休息 2 设置输入输出点设置输入输出点 在放置输入输出点状态下，按在放置输入输出点状态下，按Tab键或放置好后鼠键或放置好后鼠 标左键双击输入输出点，可打开方块电路输入输出标左键双击输入输出点，可打开方块电路输入输出 点对话框。点对话框。 前一页 休息 层次电路图设计就是将较大的电路图划分为很多层次电路图设计就是将较大的电路图划分为很多 的功能模块，再对每一个功能模块进行处理或进一步的功能模块，

11、再对每一个功能模块进行处理或进一步 细分的电路设计方法。细分的电路设计方法。 也就是说层次电路图的设计方法实际上是一种模也就是说层次电路图的设计方法实际上是一种模 块化的设计方法。用户将待设计的系统划分为多个子块化的设计方法。用户将待设计的系统划分为多个子 系统，子系统下面又分为若干个功能模块系统，子系统下面又分为若干个功能模块,功能模块再功能模块再 细分为若干个基本模块。细分为若干个基本模块。 知识点4 层次电路设计方法 前一页 休息 层次电路图设计的关键在于正确地传层次电路图设计的关键在于正确地传 递层次间的信号，递层次间的信号，在层次电路图设计中，在层次电路图设计中， 信号的传递主要靠放

12、置方块电路、方块电信号的传递主要靠放置方块电路、方块电 路进出点和电路输入输出点来实现。路进出点和电路输入输出点来实现。 设计好基本模块设计好基本模块,定义好基本模块之间定义好基本模块之间 的连接关系的连接关系,即可完成整个设计过程即可完成整个设计过程. 前一页 休息 l1 自上而下的设计方法自上而下的设计方法 l2 自下而上的设计方法自下而上的设计方法 层次电路设计方法 前一页 休息 1.自上而下的设计方法 项目方块图 子系统方块图子系统方块图 基本模块 的原理图 基本模块 的原理图 基本模块 的原理图 基本模块 的原理图 所谓自上而下即由电所谓自上而下即由电 路方块图产生原理图路方块图产生

13、原理图 前一页 休息 2.自下而上的设计方法 生成项目方块图 生成子系统方块图生成子系统方块图 基本模块 的原理图 基本模块 的原理图 基本模块 的原理图 基本模块 的原理图 所谓自下而上就所谓自下而上就 是由原理图产生是由原理图产生 电路方块图电路方块图 前一页 休息 具体步骤如下：具体步骤如下： （1）在前面创建的项目里，执行菜单命令：）在前面创建的项目里，执行菜单命令： FileNewschematic，创建一个新的原理图文件，创建一个新的原理图文件， 并改名为并改名为主图主图TRI.SCHDOC 。 （2） 放置两个名字分别为放置两个名字分别为U_子图子图1和和U_子图子图2的方块的方

14、块 图。图。 （3）放置方块电路进出点，并编辑方块电路进出点）放置方块电路进出点，并编辑方块电路进出点 名称。名称。 层次电路设计实例 1 自上而下的层次电路设计方法自上而下的层次电路设计方法 前一页 休息 （4） 画出其它部分电路，和各方块图的进出点之间连画出其它部分电路，和各方块图的进出点之间连 线，完成后即可得到如图所示的主控模块电路图。线，完成后即可得到如图所示的主控模块电路图。 前一页 休息 （5）生成原理图。执行菜单命令）生成原理图。执行菜单命令“DesignCreate Sheet From Symbol”，光标变成十字状，将光标，光标变成十字状，将光标 移到方块电路模块上（注意

15、不要指到方块图进出移到方块电路模块上（注意不要指到方块图进出 点上），单击鼠标，屏幕将出现下图所示的点上），单击鼠标，屏幕将出现下图所示的端口端口 I/O方向确认对话框方向确认对话框。 前一页 休息 图图 I/O端口方向确认对话框端口方向确认对话框 前一页 休息 该对话框询问在产生与电路方块图相对应的原理该对话框询问在产生与电路方块图相对应的原理 图时，图时，相对的输入输出点是否将信号方向反向，此处相对的输入输出点是否将信号方向反向，此处 应选择应选择No，系统将自动在你以前创建的项目下产生原，系统将自动在你以前创建的项目下产生原 理图，文件名分别为理图，文件名分别为“子图子图CLK.SchD

16、oc”和和“子图子图 SIN.SchDoc”。 在原理图中，系统自动放置与对应方块图相同数在原理图中，系统自动放置与对应方块图相同数 量的输入输出点，并且这些输入输出点的名称和方块量的输入输出点，并且这些输入输出点的名称和方块 图进出点的名称是相对应的。图进出点的名称是相对应的。 前一页 休息 （6） 此后我们就可以在这些输入输出点之间具此后我们就可以在这些输入输出点之间具 体完成体完成“子图子图CLK.SchDoc”和和“子图子图 SIN.SchDoc”原理图的绘制。完成后的电路图如原理图的绘制。完成后的电路图如 图所示。图所示。 前一页 休息 子图子图 CLK.SCHDOC 前一页 休息

17、子图子图SIN.SCHDOC 前一页 休息 此方法指首先产生原理图，再由原理图来产生方块此方法指首先产生原理图，再由原理图来产生方块 电路图的方法。电路图的方法。具体步骤如下：具体步骤如下： （l）按要求完成）按要求完成子图子图CLK电路电路和和子图子图SIN电路电路的绘制。的绘制。 2自下而上的层次电路设计方法自下而上的层次电路设计方法 （2）执行菜单命令）执行菜单命令“DesignCreate Symbol From Sheet”，屏幕上出现，屏幕上出现choose document to place的对的对 话框，系统将列出当前打开的所有原理图。选择话框，系统将列出当前打开的所有原理图。

18、选择 “子图子图CLK.SchDoc”，点击，点击“OK”按钮。按钮。 前一页 休息 （3）选择原理图后，屏幕上出现如图所示的对话）选择原理图后，屏幕上出现如图所示的对话 框，点击框，点击“No”按钮。按钮。 前一页 休息 （4） 在在主图主图TRI.SCHDOC电路图中，光标变成十字状，电路图中，光标变成十字状， 且带有一个方块图，系统进入放置方块图状态，移动鼠且带有一个方块图，系统进入放置方块图状态，移动鼠 标，在合适的位置点击鼠标即可完成此方块图的放置。标，在合适的位置点击鼠标即可完成此方块图的放置。 在方块图中，系统将自动产生与原理图中输入输出点对在方块图中，系统将自动产生与原理图中输

19、入输出点对 应的方块图进出点。系统将方块图自动命名为应的方块图进出点。系统将方块图自动命名为“U_子子 图图CLK”，在默认情况下，系统将方块图对应的原理图在默认情况下，系统将方块图对应的原理图 名作为此方块图的名称。名作为此方块图的名称。当然可以在放置方块图状态下，当然可以在放置方块图状态下， 按按Tab键来打开方块图属性对话框，修改方块图相关属键来打开方块图属性对话框，修改方块图相关属 性。性。 前一页 休息 （5）重复上述步骤，也将）重复上述步骤，也将子图子图SIN.SCHDOC对应的对应的 方块图都出现在方块图都出现在主图主图TRI.SCHDOC电路图中，并电路图中，并 对方块图的属性进行编辑。对方块图的属性进行编辑。 然后根据要求画出主图中的其它电路部分，然后根据要求画出主图中的其它电路部分， 并通过导线连接整个电路，得到主电路图。并通过导线连接整个电路，得到主电路图。 前一页 休息 知识