《电子线路CAD》课件-第5章

5.1原理图的复制、剪切和粘贴及流水号更新5.2元器件的排列与对齐5.3图形工具的说明5.4层次原理图设计思想5.5电路原理图的编译修改及报表生成5.6报表生成5.7本章小结5.8习题5.1.1对象的复制、剪切和粘贴

1)复制对象

执行“Edit\Copy”命令，将选取的元件作为副本，放入剪贴板中。功能热键【Ctrl+C】。

2)剪切对象5.1原理图的复制、剪切和粘贴及流水号更新执行“Edit\Cut”命令，将选取的元件直接移入剪贴板中，同时原理图上的所选元件被删除。功能热键【Ctrl+X】。

3)粘贴对象

执行“Edit\Paste”命令，将剪贴板里的内容作为副本，复制到原理图中。功能热键【Ctrl+V】。5.1.2图件的阵列粘贴

阵列式粘贴是一种特殊的粘贴方式，阵列式粘贴一次可以按指定间距将同一个元件重复地粘贴到图纸上。启动阵列式粘贴可以用菜单命令“Edit\PasteArray”或阵列式粘贴工具图标，还可以使用组合键【Ctrl+A】。

使用阵列粘贴的第一步是使用复制或剪切命令，将需要阵列放置的对象复制到剪贴板中，然后使用上面的方法启动阵列式粘贴命令。命令激活后，系统将自动弹出阵列式粘贴参数设置对话框，如图5-1所示。使用阵列粘贴的第一步是使用复制或剪切命令，将需要阵列放置的对象复制到剪贴板中，然后使用上面的方法启动阵列式粘贴命令。命令激活后，系统将自动弹出阵列式粘贴参数设置对话框，如图5-1所示。图5-1阵列粘贴参数设置对话框在该对话框中可以设置有关阵列放置的参数：

ItemCount：设置粘贴对象的数量；

TextIncrement：设置粘贴对象序号的增量值，此值可设定序号递增(正值)或递减(负值)；

Horizontal：设置放置对象在水平方向上的偏移量，正数为向右方向排列，负数为向左方向排列；

Vertical：设置放置对象在垂直方向上的偏移量，正数为向上排列，负数为向下排列。

参数设置完后，单击“OK”按钮，光标变为十字形，将十字光标移动到预操作的元件上单击左键，系统将完成阵列式粘贴操作。

图5-2为阵列粘贴4个电阻后的效果。 操作中设置电阻水平间距20mil，垂直间距20mil，序号增量为1，放置4次。图5-2阵列粘贴示例5.1.3更新元件流水号

在电路原理图中，为了便于设计者的管理、查找和区分，一般需要对图纸上的元器件进行编号。有时候还需要对原理图中的元件进行重新编号，即设置元件流水号。为了使元器件的编号有序和规则，ProtelDXP提供了自动更新元件流水号功能。执行菜单命令“Tools\Annotate”，将启动更新元件流水号操作。执行该命令后，出现如图5-3所示的Annotate对话框，在该对话框中，可以设置重新编号的方式。下面举例简单介绍如何设置更新元件流水号。图5-3自动编号对话框本例中选择方案4——Acrossthendown(先左右，后上下)。

(2)选择匹配参数(MatchByParameters)：在匹配参数栏内根据对象编号的特征选择匹配的参数。

(3)选择自动编号的文件(SchematicSheetToAnnotate)：该参数的列表中给出了当前工程中所有的原理图文件，这里选择了Sheet1.SchDoc。

(4)选择自动编号的起始位置(StartIndex)和后缀(Suffix)：这里选择StartIndex值为1，原图中电阻的起始编号为2，这里将其设置由1开始，Suffix不选。

(5)单击“ResetDesignators”按钮，然后在弹出的对话框中按“OK”确定复位，系统将会使元件编号复位。

(6)单击“UpdateChangeList”按钮，系统将会按设定的编号方式更新编号情况，并且显示在ProposedChangeList列表中。

(7)单击“AcceptChanges(CreateECO)”按钮，系统将弹出如图5-4所示的编号变化情况对话框。在该对话框中，单击图5-4所示对话框的“ValidateChanges”按钮，即可以使编号更新操作有效。但此时图形中元件的序号还没有显示出变化。

(8)单击“ExecuteChange”按钮，即可真正执行编号的变化，此时图纸上的元件序号才真正改变了。

(9)单击“Close”按钮完成流水号的改变。改变流水号前后的原理图如图5-5所示。图5-4编号变化情况对话框图5-5改变流水号前后的原理图5.2.1元器件的对齐

进行元器件的排列对齐操作之前先要选中被操作对象，选中的方法可以采用菜单命令“Edit\Select\InsideArea”，或者按住鼠标左键在原理图中拉出一个矩形区域包含欲操作

对象。

(1)元件左对齐：执行“Edit\Align\AlignLeft”命令。图5-6为执行左对齐命令前后的原理图。5.2元器件的排列与对齐(a)执行前(b)执行图5-6执行左对齐命令前后的原理图

(2)元件右对齐：执行“Edit\Align\AlignRight”命令。

(3)元件中心线对齐：执行“Edit\Align\CenterHorizontal”命令。

(4)元件顶端对齐：执行“Edit\Align\AlignTop”命令。

(5)元件底端对齐：执行“Edit\Align\AlignBottom”命令。

(6)元件垂直中心线对齐：执行“Edit\Align\CenterVertical”命令。5.2.2元器件的均匀分布

除了以上所讲的几种对齐操作之外，ProtelDXP还提供了对象的均匀分布操作命令，包括水平均匀分布和垂直均匀分布。

(1)水平均匀分布：与对象的对齐操作一样，执行水平均匀分布之前也先要选中被操作对象，然后执行命令“Edit\Align\DistributeHorizontally”。执行命令前后原理图的变化如图5-7所示，可以看到，在最左端对象R4和最右端对象R3之间，R2、R5、R7、R6水平等间距排列。

(2)垂直均匀分布：垂直均匀分布操作方法与水平均匀分布操作类似，执行命令“Edit\Align\DistributeVertically”即可。图5-7执行水平均匀分布命令前后原理图变化5.3.1图形工具栏

启动绘图操作可以使用菜单命令“Place\DrawingTools”，在弹出的子菜单中选择需要的操作即可。还可以使用如图5-8所示的绘图工具按钮，执行“View\Toolbars\DrawingTools”命令即可弹出绘图工具栏。绘图工具栏上各按钮的功能见表5-1。5.3图形工具的使用图5-8绘图工具栏表5-1绘图工具栏各图标功能5.3.2绘制直线

直线(Line)在功能上完全不同于导线(Wire)。导线具有电气意义，通常用来表示元件间的物理连接，而直线并不具备任何电气意义。绘制直线可以采用菜单命令“Place\DrawingTools\Line”，还可以单击绘制直线按钮启动绘制直线操作。在直线绘制过程中，按下【Shift+Space】键可以改变直线的方向，按下【Tab】键可以打开直线属性对话框，如图5-9所示。在直线属性对话框中可以设置直线的线宽(LineWidth)、线型(LineStyle)、颜色(Color)等参数。图5-9直线属性对话框5.3.3绘制多边形

绘制多边形可通过菜单命令“Place-DrawingTools-Polygon”，或单击绘图工具栏上的按钮，启动绘制多边形操作。

执行绘制多边形命令后，鼠标指针旁边会多出一个大十字符号，首先在待绘制图形的一个角单击鼠标左键，然后移动鼠标到第二个角单击鼠标左键形成一条直线，再移动鼠标，这时会出现一个随鼠标指针移动的预拉封闭区域，依次移动鼠标到待绘制图形的其它角单击左键，绘制完成后单击鼠标右键就会结束当前多边形的绘制，开始进入下一个绘制过程。再次单击右键结束绘制操作。在绘制多边形的过程中按下【Tab】键，或是在已绘制好的多边形上双击鼠标左键，会进入多边形属性设置对话框，如图5-10所示。在其中可以设置多边形的边框宽度(BorderWidth)、边框颜色(BorderColor)、填充颜色(FillColor)和空心/实心选择(DrawSolid)。图5-10多边形属性设置对话框5.3.4绘制圆弧与椭圆弧

绘制圆弧可以使用菜单命令“Place\DrawingTools\Arc”。绘制圆弧的具体操作如下：

首先在待绘图形的圆弧中心处单击鼠标左键，移动鼠标会出现圆弧预拉线，接着调整好圆弧半径，然后单击鼠标左键，指针会自动移动到圆弧缺口的一端，调整好其位置后单击鼠标左键，指针会自动移动到圆弧缺口的另一端，调整好其位置后再单击鼠标左键，就结束了该圆弧线的绘制，并进入下一个圆弧线的绘制流程，下一次圆弧的默认半径为刚才绘制的圆弧半径，开口也一致。单击右键结束绘制圆弧状态。在绘制圆弧线的过程中按下【Tab】键，或者单击已经绘制好的圆弧，将进入其属性设置对话框，如图5-11所示。其中可以设置圆弧的半径(Radius)、中心点X轴坐标(X-Location)、Y轴坐标(Y-Location)、线宽(LineWidth)、缺口起始角度(StartAngle)、缺口结束角度(EndAngle)、线条颜色(Color)等参数。图5-11圆弧属性设置对话框椭圆弧的绘制过程与圆弧类似，只是执行“Place\DrawingTools\EllipticArc”命令，或单击绘图工具栏上的按钮。5.3.5添加文字注释

在使用ProtelDXP绘制的图纸中除了使用图形反映图纸上的信息外，还可以使用文字对图纸上的内容作更进一步的注释。执行菜单命令“Place\TextString”，或单击绘图工具栏中的按钮，进入文字注释状态。执行此命令后，鼠标指针旁边会出现一个十字和一个虚线框，在想放置注释文字的位置上单击鼠标左键，绘图页面中就会出现一个名为“Text”的字符串，并进入下一次操作过程。如果在完成放置动作之前按下【Tab】键，或者直接在“Text”字符串上双击鼠标左键，即可打开注释“Annotation”对话框，如图5-12所示。注释对话框中可以修改注释的内容(Text)、注释文字位置(X-Location、Y-Location)、字符串角度(Orientation)、字符串颜色(Color)和字体(Font)等参数。图5-12注释“Annotation”对话框5.3.6添加文本框

前面讲的文字注释(Text)仅限于一行的范围，如果需要多行的注释文字，就必需使用文本框(TextFrame)。

在绘图页上放置文本框可通过菜单命令“Place\TextFrame”，或单击绘图工具栏中的按钮进入放置文本框模式。执行放置文本框命令后，此时鼠标指针旁边会多出一个十字符号，在需要放置文本框的一个边角处单击鼠标左键，然后移动鼠标就可以在屏幕上看到一个虚线的预拉框，用鼠标左键单击该预拉框的对角位置，就结束了当前文本框的放置过程，并自动进入下一个放置过程。在完成放置动作之前按下【Tab】键，或者直接用鼠标双击文本框，即可打开“TextFrame”对话框，如图5-13所示。图5-13文本框属性对话框在“TextFrame”对话框中，可以对需要显示的内容(Text)进行编辑，也可以设置文本框的位置(LocationX1、LocationY1、LocationX2、LocationY2)、边框颜色(BorderColor)、填充颜色(FillColor)、文本颜色(TextColor)、和字体(Font)等参数。5.4.1层次原理图的概念和设计方法

根据现代的工程化设计思想，对于大型、复杂的系统，在设计时应尽量将其按功能分解并进行模块化的独立设计，这样的设计方法会使电路描述的各个部分功能更加清晰。同时根据分解后的各个独立部分内容将任务分配给多个工程技术人员，让他们同时根据自己的工作特长进行专门化的部分设计，这必将使设计的系统更完善，同时还会提高模块电路的复用性和加快设计速度，这就是层次原理图设计思想。5.4层次原理图设计思想层次原理图的设计方法实际上是一种模块化的设计方法。用户可以将系统划分为多个子系统，子系统下面又可划分为若干功能模块，功能模块再细分为若干个基本模块。设计好基本模块，定义好模块之间的连接关系，即可完成整个设计过程。设计时，可以从系统开始，逐级向下进行，也可以从最基本的模块开始，逐级向上进行，还可以调用相同的原理图重复使用。

1)自上而下的层次原理图设计方法

所谓自上而下，就是先将整个原理图划分为各个功能模块，分别设计各个功能模块，最后组成整个系统。由电路方块图产生原理图，其流程如图5-14所示。图5-14自上而下的层次原理图设计流程

2)自下而上的层次原理图设计方法

自下而上的层次原理图设计步骤与至上而下的过程相反，是先有各部分原理图，然后由各部分原理图最后产生电路方块图。5.4.2自上而下层次原理图设计

下面就以一个控制电路的例子来说明自上而下层次电路图的绘制过程。该项目的项目方块电路如图5-15所示。图5-15项目方块图由图5-15可以看出，该系统是由三个子项目方块图组成，分别是PlotterController、AnalogtoDigitalConverter和ExternalPlotterControllerParts。这三部分电路原理图分别如图5-16(a)、(b)、(c)所示。(a)原理图子模块１：PlotterController图5-16子模块电路原理图(b)原理图子模块2：AnalogDigitalConverter图5-16子模块电路原理图(c)原理图子模块3：ExternalPlotterControllerParts图5-16子模块电路原理图划分好系统的模块结构以后，绘制层次原理图的具体过程如下：

1)绘制电路方块图

(1)建立项目和空的原理图文件(参照前面的内容)。

(2)选择命令“Place\SheetSymbol”，或单击工具栏中的，启动方块图电路绘制操作，在打开的图纸上放置三个电路方块图。

(3)用鼠标双击其中一个电路方块图符号，弹出SheetSymbol属性设置对话框，在其中修改方块图属性，如图5-17所示。这里修改其中的Designator和Filename项分别为：PlotterController和PlotterController.SchDoc，并调整其大小。按照同样的方法放置其它两个方块图，并调整其大小，修改其属性。放置完三个电路方块图后的图纸如图5-18所示。图5-17SheetSymbol属性设置对话框图5-18放置完三个电路方块图后的图纸

(4)放置方块电路端口。执行命令“Place\AddEntry”，或单击工具栏上的按钮，启动放置方块电路图端口操作。

(5)在放置方块电路图端口状态下，按Tab键，弹出如图5-19所示的方块电路端口属性对话框，在其中调整设置端口属性，如端口名称(Name)、输入/输出类型(I/OType)等。重复以上操作，放置所有方块电路端口，此时的图纸如图5-20所示。

(6)将电气相连的端口用导线或总线连接在一起。连接完成后的电路图如图5-15所示。

到此为止，已经完成一张层次原理图的“母图”绘制，随后的工作是要绘制“母图”中的每一个方块电路符号对应的层次原理图子图。子图中还可以再包含方块电路图，从而成为二级母图。图5-19方块电路端口属性对话框图5-20放置所有方块电路端口后的图纸

2)绘制层次原理图子图

(1)执行菜单命令“Design\CreateSheetFromsymbol”，光标变为十字，将其移至方块电路上。例如单击PlotterController.SchDoc，显示如图5-21所示的Confirm对话框。图5-21Confirm对话框

(2)单击“Yes”或“No”按钮，系统自动产生新的原理图PlotterController.SchDoc，其中端口如图5-22所示。如果选择了“Yes”，则新产生的原理图中I/O端口的输入/输出方向将与该方块电路的相应端口相反，即输出变为输入，输入变为输出；如果选择了“No”，则新产生的原理图中I/O端口的输入/输出方向将与该方块电路的相应端口相同。图5-22新生成的原理图中的端口

(3)在自动生成的子原理图中添加元件和连线，完成这张原理图的绘制，具体方法和一般原理图绘制相同，读者可以参考前面章节中的内容，绘制完成的子原理图如图5-16(a)所示。用同样方法生成所有方块电路符号所代表的子原理图后，就完成了整个层次原理图的绘制。5.5.1设置编译规则

在对原理图进行编译之前，需要对编译规则进行设置。当原理图编辑完成后，执行菜单命令“Project\ProjectOptions”，系统弹出OptionsforProject选项卡，如图5-23所示。在其中可以完成对编译规则的设置，经常用到的是ErrorReporting和ConnectionMatrix选项卡。5.5电路原理图的编译修改及报表生成

1)错误报告(ErrorReporting)设置

错误报告设置包括两部分内容：规则违反类型描述(ViolationTypeDescription)和报告模式(ReportMode)。

(1)规则违反类型描述(ViolationTypeDescription)表示设置的规则违反类型。

(2)报告模式(ReportMode)表明违反规则的严格程度。如果要修改ReportMode，点击需要修改的违反规则对应的报告模式，并从下拉列表中选择严格程度，如图5-23所示。图5-23错误报告设置选项卡

2)电气连接矩阵(ConnectionMatrix)设置

电气连接矩阵设置的是错误类型的严格性，如引脚间的连接、元件和图纸输入等是否存在错误。这个矩阵给出了一个在原理图中不同类型的连接点以及是否被允许的图表描述，如图5-24所示。图5-24电气连接矩阵选项卡5.5.2编译工程及查看系统信息

在设置了需要检查的电气连接以及检查规则后，就可以对原理图进行编译了，在编译的过程中会对原理图进行电气连接和规则检查。编译项目的操作步骤为：打开需要编译的项目，然后执行命令“Project\CompilePCBProject”。

编译结束后，发现的错误将显示在设计窗口下部的Messages面板中。如果电路绘制正确，Messages面板应该是空白的；如果报告给出错误，则需要检查电路并确认所有的导线和连接是否正确的。图5-25所示即为一个项目的编译检查结果。图5-25编译信息报告根据Messages面板中的错误信息，修改原理图电路，然后重新编译，对存在的问题继续修改，反复进行以上步骤，直到编译正确为止。5.6报表生成5.6.1生成网络表网络表是由电路原理图直接转化而来的用于表示电路连接关系的文件。电路原理图的网络表以文本格式集成了电路原理图的所有信息。它不仅包括原理图中所有的元器件、端口、网络符号、导线、总线等描述电路以及连接的信息，而且还包括电路板图设计所需的元器件封装信息，是下一步PCB设计的基础。生成网络表操作可以在原理图设计环境下进行。以前面设计好的amplifier.SchDoc文件为例，打开设计好的原理图文件，选择菜单命令“Design\NetlistForProject\Protel”，系统将自动在当前目录下添加一个与项目文件同名，以“.NET”为后缀的网络表文件。生成的网络表文件如图5-26所示。图5-26生成的网络表文件标准的Protel网络表是一个ASCII文本文件，其结构包括两部分：元件描述和网络连接描述。

元件描述以“[”开始，以“]”结束，其中包含元件序号、元件封装和元件注释等信息，例如对电容C1的描述：

[

C1

RB7.6-15

]网络连接是以“(”开始，以“)”结束，其中描述的是各个元件之间的连接关系。例如下面是所有连接到地(GND)的节点：

(

GND

J1-2

JP1-2

R3-2

R6-1

)5.6.2生成元器件报表

生成元器件报表的操作为：打开欲操作的原理图，