4项目四 设计U盘层次原理图

项目四

设计U盘层次原理图项目描述

本项目将通过U盘电路原理图的设计，让学生掌握层次原理图的绘制方法。项目分析一、层次原理图的概念

设计理念：将整体系统进行分层，即进行模块划分。将整体系统按照功能分解成若干个逻辑互连的电路模块，每个电路模块能够完成一定的独立功能，具有相对独立性，可以由不同的设计者分别绘制在不同的原理图纸上。

特点：把一个复杂的大规模原理图设计分解为多个相对简单的小型原理图设计，整体结构清晰，功能明确，便于多人共同开发，提高设计效率。二、层次原理图的结构

如图4-1所示的是一个两级层次原理图的基本结构，由顶层原理图和子原理图共同组成。图4-1三、顶层原理图的构成1.方块电路如图4-2所示。一个方块电路代表一张子原理图图4-22.方块电路端口方块电路端口，可以清楚的表达和实现各子原理图之间的电气连接关系。3.方块电路之间的连接为了实现子原理图之间的电气连接，用户只需将方块电路端口通过导线或总线连接起来即可，如图4-3所示。四、层次原理图设计方法方法：自顶向下、自下而上自顶向下：先设计顶层层次原理图的框图，并连接各框图的电气端口，再根据顶层框图生成各子原理图，再分别生成各子图电路。图4-3自下而上：先将电路系统分多张原理图绘制，当一个网络要跨图使用时，则在其网络上添加一个原理图端口，最后再根据各子图生成顶层框图符号，再连接各框图的电气连线即可完成设计。项目实施一、自顶向下层次原理图设计本文以U盘电路原理图为例，介绍自顶向下绘制层次原理图的方法。1、建立项目文件

启动AltiumDesigner，在主菜单中选择“File”→“New”→“Project”→“PCBProject”命令，在当前工作空间中添加一个默认名为“PCB_Project1.PrjPCB”的PCB项目文件，将它保存为“U盘.PrjPCB”的PCB项目文件。2．画主电路图放置方块图符号①创建原理图文件②将原理图文件另存为“Main.SchDoc”③单击“Wiring”工具栏中的添加方块图符号工具按钮，或者在主菜单中选择Place”→“Sheetsymbol”命令。④单击键盘上的“Tab”键，对方框图进行属性设置,如图4-7所示。⑤在“SheetSymbol”对话框的“Designator”编辑框中输入“BLOCK1”，在“Filename”编辑框内输入“interface.SchDoc”，单击“OK”按钮，结束方块图符号的属性设置。图4-7⑥在原理图上合适位置单击鼠标左键，确定方块图符号的一个顶角位置，然后拖动鼠标，调整方块图符号的大小，确定后再单击鼠标左键，在原理图上插入方块图符号。⑦目前还处于放置方块图状态，按Tab键，弹出“SheetSymbol”对话框的，在“Designator”处输入“Power”，在“Filename”编辑框内输入“Power.SchDoc”，重复步骤⑥在原理图上插入第二个方块图符号，图4-8所示。

图4-8

3.在方块图内放置端口①单击工具栏中的添加方块图输入/输出端口工具按钮，或者在主菜单中选择“Place”→“AddSheetEntry”命令。②光标上“悬浮”着一个端口，把光标移入“隔离部分”的方块图内，按“Tab”键，打开“SheetEntry”对话框，打开如图4-9所示。用于设置端口在方块图中的位置用来表示信号的传输方向识别端口的标识表示信号流向的确定参数图4-9③在“SheetEntry”对话框的“Name”编辑框中输入“SMD[0..7]”，作为方块图端口的名称。④在“I/O”Type下拉列表中选择“Bidirectional”项，将方块图端口设为双向口，单击“OK”按钮。⑤在“MAIN”方块图符号右边一侧单击鼠标，布置一个名为“SMD[0..7]”的方块图输出端口，如图4-11所示。图4-114、方块图之间的连线（Wire）在工具栏上按“

”按钮，或者在主菜单中选择“Place”→“Wire”命令，绘制连线，连接后的层次图如图4-13所示。图4-135、由方块图生成电路原理子图①在主菜单中选择“Design”→“CreateSheetFromSheetSymbol”命令。②单击方块图符号，系统自动在“U盘.PrjPCB”项目中新建一个以方块名字命名“MAIN.SchDoc”的原理图文件，置于方块原理图文件下层，如图4-14所示。图4-14在此原理图文件中自动布置了与端口中的名字与方块图中的一致，如图4-15所示。③在新建的“MAIN.SchDoc”原理图中绘制如图4-16所示的原理图。图4-15图4-16④按照上述步骤绘制其它部分的原理图如图4-17~4-19所示。

图4-17图4-19图4-186.编译如图4-20所示。图4-207.层次原理图的切换

上层（方块图）→下层（子原理图），在工具栏按层次切换工具按钮“

”或在主菜单中选择“Tools”→“Up/DownHierarchy”，光标变成“十”字形，选中某一方块图，单击鼠标左键即可进入下一层原理图。反之亦可切换到顶层。下层到上层的切换见教材。二、自下而上层次原理图设计在自下而上的原理图设计中，首先设计好各部分的电路原理子图，然后再由子图来生成顶层原理图。下面以自下而上的方法重新设计U盘层次原理图。步骤如下：①新建一个工程文件，命名为“自下而上.PrjPcb”并保存。

②将上例所绘制的层次式原理图各子图复制到与“自下而上.PrjPCB”工程相同的文件夹，并添加到工程中。

③新建一个顶层原理图，不用添加其他元件和图纸符号，命名为“TOP.SchDoc”并保存。

④在电路图母图中，执行菜单命令Design→CreateSheetfromSymbolorHDL，弹出图4-21所示的引用文档选择对话框，对话框中列出了工程中所有可以用来创建子原理图的电路原理图，选中“Inter