第6讲 单片机层次电路图设计

1、 PCBPCB辅助设计辅助设计 1第第6 6讲讲 单片机层次电路图设计单片机层次电路图设计主主 要要 内内 容容一、层次电路设计概念一、层次电路设计概念二、层次电路主图设计二、层次电路主图设计三、层次电路子图设计三、层次电路子图设计四、设置图纸信息四、设置图纸信息五、项目文件原理图电气检查五、项目文件原理图电气检查六、原理图输出六、原理图输出 PCBPCB辅助设计辅助设计 2 当电路比较复杂时，用一张原理图来绘制显得比较当电路比较复杂时，用一张原理图来绘制显得比较困难，此时可以采用层次型电路来简化电路。困难，此时可以采用层次型电路来简化电路。层次型电层次型电路将一个庞大的电路原理图分成若干个子

2、电路，通过主路将一个庞大的电路原理图分成若干个子电路，通过主图连接各个子电路，这样可以使电路图变得简单。图连接各个子电路，这样可以使电路图变得简单。 层次电路图按照电路的功能区分，主图相当于框图，层次电路图按照电路的功能区分，主图相当于框图，在其中的子图模块中代表某个特定的功能电路。在其中的子图模块中代表某个特定的功能电路。 层次电路图的结构与操作系统的文件目录结构相似，层次电路图的结构与操作系统的文件目录结构相似，选择工作区面板的【选择工作区面板的【ProjectsProjects】选项卡可以观察到层次】选项卡可以观察到层次图的结构。图的结构。一、层次电路设计概念一、层次电路设计概念 PCB

3、PCB辅助设计辅助设计 3 图图2-792-79所示为层次电路所示为层次电路图结构。在一个项目中，处图结构。在一个项目中，处于最上方的为主图，一个项于最上方的为主图，一个项目只有一个主图，在主图下目只有一个主图，在主图下方所有的电路均为子图，图方所有的电路均为子图，图中有中有4 4个一级子图，在子图个一级子图，在子图Eight_5x7.SCHDOCEight_5x7.SCHDOC和和FPGA_U1_Manual.SchDocFPGA_U1_Manual.SchDoc前前面的框中有面的框中有“+”+”号，说明号，说明它们中还存在二级子图，单它们中还存在二级子图，单击可以打开二级子图结构。击可以打

4、开二级子图结构。 PCBPCB辅助设计辅助设计 4 下面以图下面以图2-802-80所示的单片机主图为例，介绍层次所示的单片机主图为例，介绍层次电路主图设计。电路主图设计。 二、层次电路主图设计二、层次电路主图设计 PCBPCB辅助设计辅助设计 5 设计前建立设计前建立“MCU”MCU”项目文件，创建项目文件，创建“MCU”MCU”主图原理主图原理图文件并保存。图文件并保存。 1.1.电路方块图设计电路方块图设计 电路方块图，也称为子图符号（图纸符号），它对电路方块图，也称为子图符号（图纸符号），它对应着一个具体的内层电路，即子图。图应着一个具体的内层电路，即子图。图2-802-80所示的单片

5、所示的单片机主图文件，它是由三个电路方块图组成。机主图文件，它是由三个电路方块图组成。 执行菜单执行菜单“放放置置”“图纸符号图纸符号”，光标，光标上黏附着一个悬浮的子图符上黏附着一个悬浮的子图符号，按键盘上的号，按键盘上的键，键，屏幕弹出屏幕弹出“图纸符号图纸符号”属性属性对话框对话框 ，可以设置子图符，可以设置子图符号属性。号属性。 PCBPCB辅助设计辅助设计 6 2. 2.放置子图符号的放置子图符号的I/OI/O接口接口 执行菜单执行菜单“放置放置”“加图纸入口加图纸入口”，将光标移至，将光标移至子图符号内部，在其边界上单击鼠标左键，放置子图符号内部，在其边界上单击鼠标左键，放置I/O

6、I/O端口。端口。若要放置低电平有效的端口名，如图中的 PCBPCB辅助设计辅助设计 7 此时系统将自动生成一张新电路图，电路图的文件名与子图符此时系统将自动生成一张新电路图，电路图的文件名与子图符号中的文件名相同，同时在新电路图中，已自动生成对应的号中的文件名相同，同时在新电路图中，已自动生成对应的I/OI/O端口。端口。 PCBPCB辅助设计辅助设计 8三、层次电路子图设计三、层次电路子图设计 下面以图下面以图2-882-88子图子图MEMMEM为例介绍层次电路子图的绘为例介绍层次电路子图的绘制方法，子图绘制与普通原理图设计方法一致。制方法，子图绘制与普通原理图设计方法一致。 PCBPCB

7、辅助设计辅助设计 9 载入元件库载入元件库 本例中的元件在本例中的元件在ST Logic Latch.IntLibST Logic Latch.IntLib、Philips Philips Microcontroller 8-Bit.IntLibMicrocontroller 8-Bit.IntLib、ST Memory EPROM 16-ST Memory EPROM 16-512 Kbit.IntLib512 Kbit.IntLib、TI Logic Gate 1.IntLibTI Logic Gate 1.IntLib、Miscellaneous Devices.IntLibMiscel

8、laneous Devices.IntLib库中，将上述元件库均设库中，将上述元件库均设置为当前库。置为当前库。 根据图根据图2-882-88放置元件并布局。放置元件并布局。 采用阵列式粘贴放置导线和总线入口及其网络标采用阵列式粘贴放置导线和总线入口及其网络标号。号。 采用导线和总线分别连接电路。采用导线和总线分别连接电路。 分别在分别在U4U4两侧的总线上放置总线网络标号两侧的总线上放置总线网络标号A0.14A0.14和和D0.7D0.7，代表该总线上的网络标号为，代表该总线上的网络标号为A0A0A14A14和和D0D0D7D7。在相应的子图中也必须在总线上加入相同的总线网络标号，在相应的子

9、图中也必须在总线上加入相同的总线网络标号，这样才能使它们具备连接关系。这样才能使它们具备连接关系。 依次画好其它两个子图电路并保存电路，最后保依次画好其它两个子图电路并保存电路，最后保存项目文件。存项目文件。 PCBPCB辅助设计辅助设计 10四、设置图纸信息四、设置图纸信息 主图和子图绘制完毕，一般要添加图纸信息，设置主图和子图绘制完毕，一般要添加图纸信息，设置好原理图的编号和原理图总数。下面以设置主图的图纸好原理图的编号和原理图总数。下面以设置主图的图纸信息为例进行说明，主图原理图编号为信息为例进行说明，主图原理图编号为1 1，项目原理图总，项目原理图总数为数为4 4。 执行菜单执行菜单“

10、放置放置”“文本字符串文本字符串”在相应位置放在相应位置放置标题栏参数，如图置标题栏参数，如图2-902-90所示。所示。 PCBPCB辅助设计辅助设计 11 执行菜单执行菜单“设计设计”“文档选项文档选项”，在弹出的对话，在弹出的对话框中选中【参数】选项卡，在其中设置标题栏参数，其框中选中【参数】选项卡，在其中设置标题栏参数，其中 参 数中 参 数 “ T i t l e ”T i t l e ” 设 置 为设 置 为 “ M C UM C U 主 图主 图 ” ， 参 数， 参 数“SheetNumber”SheetNumber”设置为设置为“1”1”，参数，参数“SheetTotal”S

11、heetTotal”设设置为置为“4”4”，设置完毕单击，设置完毕单击“确认确认”按钮结束，设置后按钮结束，设置后的标题栏如图的标题栏如图2-912-91所示。采用同样方法设置其他图纸。所示。采用同样方法设置其他图纸。 PCBPCB辅助设计辅助设计 12五、项目文件原理图电气检查五、项目文件原理图电气检查 以下采用图以下采用图2-1032-103所示的违规电路进行电气检查，观所示的违规电路进行电气检查，观察检查结果。察检查结果。重复标号重复标号多余接地多余接地 PCBPCB辅助设计辅助设计 13 1. 1.设置检查规则设置检查规则 执行菜单执行菜单“项目管理项目管理”“项目管理选项项目管理选项

12、”，打开，打开“项目管理选项项目管理选项”对话框，单击【对话框，单击【Error ReportingError Reporting】选】选现卡设置违规选项。现卡设置违规选项。 每项都有多个条目，即具体的检查规则，在条目的右每项都有多个条目，即具体的检查规则，在条目的右侧设置违反该规则时的的报告模式，有侧设置违反该规则时的的报告模式，有“无报告无报告”、“警警告告”、“错误错误”和和“致命错误致命错误”四种。四种。 电气检查规则各选项卡一般选择默认。电气检查规则各选项卡一般选择默认。 本例中为去除有关驱动信号和驱动信号源的违规信息，本例中为去除有关驱动信号和驱动信号源的违规信息，可以将它们的报告

13、模式设置为可以将它们的报告模式设置为“无报告无报告”，如图，如图2-1022-102所所示。示。 PCBPCB辅助设计辅助设计 14 PCBPCB辅助设计辅助设计 15 2. 2.通过原理图编译进行电气规则检查通过原理图编译进行电气规则检查 执行菜单执行菜单“项目管理项目管理”“Compile PCB Project “Compile PCB Project 单单管放大电路管放大电路.PrjPCB”.PrjPCB”，系统自动检查电路，弹出，系统自动检查电路，弹出“Messages”Messages”对话框，显示当前检查中的违规信息，如图对话框，显示当前检查中的违规信息，如图2-1042-104所示。所示。查看违规坐标查看违规坐标和信息，返回和信息，返回电路修改电路修改 PCBPCB辅助设计辅助设计 16六、原理图输出六、原理图输出 1. 1.打印预览打印预览 执行菜单执行菜单“文件文件”“打印预览打印预览”，屏幕弹出图，屏幕弹出图2-2-107107所示的所示的“打印预览打印预览”对话框，从图中可以