第3章-GD32E230核心板原理图设计

第3章GD32E230核心板原理图设计嘉立创EDA(专业版)电路设计与制作快速入门硬件设计需求“3.1

硬件逻辑框图新建工程“3.2

新建工程登录嘉立创EDA（专业版），单击“新建工程”按钮。输入工程名称：GD32E230核心板-V1.0.0-20240924重命名工程文件右键单击Board1，选择“重命名”，将Board1重命名为“GD32E230核心板”；将Schematic1和PCB1重命名为“GD32E230核心板”；P1重命名为GD32E230C8T6原理图设计环境设置“3.3

原理图设计环境设置执行菜单栏命令“设置”→“原理图/符号”→“通用”，打开“设置”对话框。原理图设计环境设置设置网格尺寸“原理图”和“符号”设置为0.1inch“Alt吸附”设置为0.05inch原理图设计环境设置元件引脚批量自动对齐网格当原理图没有规范绘制时，可以设置网格尺寸为0.1inch框选电路，执行菜单栏命令“布局”→“对齐”→“对齐网格”原理图设计环境设置设置图纸尺寸系统默认的图纸尺寸为A4在原理图设计环境右侧的“图纸边界”面板中，选择尺寸为A3原理图绘制规范“3.4

原理图绘制规范电源和地电源网络标识统一形状为，相同电源命名应一致，包括英文大小写。电源网络标识放置时，方向朝上，某些情况可以侧放，但不可朝下放置。原理图绘制规范电源和地电源根据地的使用场景，使用不同的网络标识，如图315所示，地可分为数字地、模拟地和保护地。电源网络标识放置时，方向朝上，某些情况可以侧放，但不可朝下放置。原理图绘制规范上拉和下拉电阻上拉和下拉电阻的放置与电源和地类似。电阻、电容不要同时出现2种类型符号，值要明确显示并且方式统一原理图绘制规范网络标签命名要“顾名思义”，并且统一使用大写英文字母，放置网络标签时尽量对齐原理图绘制规范网络标签命名要“顾名思义”，并且统一使用大写英文字母，放置网络标签时尽量对齐。在编写网络标签文本时，注意字符的大小写、英文与数字的区别、字符串的顺序等，同一个网络标签出现2次以上时，尽量采用复制、粘贴的方式，不要重新编写，以免出错。原理图绘制规范测试点为方便调试电路板，通常给关键信号、电源和地加测试点，测试点的命名也要“顾名思义”，尽量不用TP1、TP2等命名替代。原理图绘制规范功能模块电路电路按功能来划分区域，形成每个功能模块电路，如电源模块、按键模块等。电路设计“3.5

USB电路——电路设计原理USB电路功能计算机GD32E230核心板USB线5V供电通信-下载USB元件选型Type-C接口以引脚数量来区分：24Pin：支持快速充电协议、USB2.0、USB3.0音视频传输、通信协议等；16Pin：除了不支持USB3.0高速传输，其他功能与24Pin的一致；6Pin：仅支持充电；USB电路——电路设计原理16PinType-C接口的引脚信息引脚编号引脚名称引脚说明引脚编号引脚名称引脚说明A1GND接地B12GND接地A4VBUS电源B9VBUS电源A5CC1配置通道B8SBU2用于传输非USB信号A6D+USB2.0差分通信信号B7D-USB2.0差分通信信号A7D-USB2.0差分通信信号B6D+USB2.0差分通信信号A8SBU1用于传输非USB信号B5CC2配置通道A9VBUS电源B4VBUS电源A12GND接地B1GND接地USB电路——电路原理图设计在立创商城上查找16Pin的Type-C接口，为降低初学者后期焊接的难度，本电路选择直插的Type-C接口。电路原理图设计——搜索并放置元件符号以搜索USB接口为例在原理图设计环境底部的“库”标签页中，搜索编号C6332304。搜索类型选择“器件”，并从“立创商城”或“嘉立创EDA”中搜索。单击“放置”按钮，或双击元件符号（或搜索结果），元件符号即悬挂在光标上，在图纸中单击即可放置元件。电路原理图设计——搜索并放置元件符号以搜索USB接口为例单击Type-C接口符号，在原理图设计环境右侧的“属性”标签页中，将“位号”改为USB1，同时勾选“位号”和“立创商城元件名”后面的勾选框，使“USB1”和“Type-C母直插”显示在图纸中。电路原理图设计——搜索并放置元件符号以搜索USB接口为例将Type-C接口符号的A1、A12、B1、B12引脚分别连接地（GND），将A4、A9、B4、B9引脚分别连接电源（VCC）。在如图326所示的“浮动工具”面板中，分别单击和符号，并放置在图纸中。电路原理图设计——搜索并放置元件符号以搜索USB接口为例Type-C接口连接到计算机或5V电源适配器给GD32E230核心板供电，所提供的电源电压为5V，因此将VCC修改为5V。单击选中VCC符号，在“属性”标签页中，将“名称”修改为5V。电路原理图设计——连接导线单击工具栏中的按钮，或按快捷键Alt+W，用导线连接对应的引脚和符号。电路原理图设计——放置测试点在元件库中搜索“测试点0.9mm”，在公开库中选择一个测试点。电路原理图设计——放置测试点将测试点引脚连接到GND网络，同时修改测试点属性，将“名称”和“位号”设为GND，并勾选“位号”，因为测试点不需要焊接元件，所以将“加入BOM”项选为“否”，将“转到PCB”选为“是”。5V电源网络的测试点同理放置。电路原理图设计——放置电阻CC1和CC2引脚连接下拉电阻5.1kΩ到地，本电路中对电阻精度没有特殊要求，通常选择±1%精度。贴片电阻的封装通常选择0603或0805，为方便新人手工焊接，封装可以选择0805。在系统库中搜索“5.1kΩ0805”，在搜索结果中选择参数符合的元件，本书选择的5.1kΩ电阻在立创商城上的编号为C27834。然后，将电阻连接到电路中。电路原理图设计——放置网络标签先用导线将D+和D-引脚引出一小段，然后单击“浮动工具”面板中的按钮，此时光标上悬挂“+NET1”字符，按Tab键打开“网络标签”对话框，将“名称”设为UD+，表示USB1的D+信号网络，勾选“差分对”项，方便后期PCB布线。同理将D-引脚的网络标签命名为UD-。电路原理图设计——放置网络标签UD+和UD-网络标签的放置如下图所示，注意，放置网络标签时，网络标签的原点必须放置在导线上才有效，不可悬空。错误示范电路原理图设计——放置非连接标识符在本电路中，SBU1和SBU2引脚没有使用，悬空即可。单击“浮动工具”面板中的按钮，将“非连接标识”符放置在SBU1和SBU2引脚上。电路原理图设计——放置文本、绘制线框单击工具栏中的按钮，在“文本”对话框中，输入“USB电路”文本，并设置“字体”为0.2inch，然后单击“放置”按钮，将文本放置在电路附近合适的位置即可。单击工具栏中的

或

按钮，在电路模块外周绘制线框。USB电路——元件清单元件名称位号立创商城编号元件库Type-C接口USB1C6332304嘉立创EDA5.1kΩR1、R2C27834嘉立创EDA测试点0.9mm5V、GND/公开库电源转换电路（5V转3.3V）元件名称位号立创商城编号元件库SS210D1C14996嘉立创EDA22μFC1、C2、C4C45783嘉立创EDAAMS1117-3.3U1C6186嘉立创EDA100nFC3C49678嘉立创EDA10μHL1C1046嘉立创EDA1kΩR3C17513嘉立创EDALED-BLUEPWRC84259嘉立创EDA测试点0.9mm3V3/公开库GD32E230C8T6芯片的工作电压为3.3V，所以还需要将5V降压为3.3V。通信-下载电路CH340C芯片是一种常见的串口通信转换芯片，将USB信号转换为TTL电平信号，以实现计算机与微控制器之间的通信。元件名称位号立创商城编号元件库CH340CU2C84681嘉立创EDASS210D2C14996嘉立创EDA22μFC5C45783嘉立创EDA100nFC6C49678嘉立创EDA10kΩR4C17414嘉立创EDA1kΩR5、R6、R7C17513嘉立创EDAS8050Q1C2146嘉立创EDASS8550Q2C8542嘉立创EDA独立按键和复位按键电路GD32E230核心板上有3个独立按键（SW1、SW2和SW3）和1个复位按键（RST）。元件名称位号立创商城编号元件库独立按键SW1、SW2、SW3、RSTC127509嘉立创EDA100nFC7、C8、C9、C10C49678嘉立创EDA10kΩR14、R15、R16、R17C17414嘉立创EDA蜂鸣器电路核心板使用了一个有源蜂鸣器，工作电压范围为1.5～4.5V，频率为3kHz。元件名称位号立创商城编号元件库有源蜂鸣器BUZZER1C96102嘉立创EDA1N4148WD3C2099嘉立创EDA10kΩR19C17414嘉立创EDA1kΩR18C17513嘉立创EDAS8050Q3C2146嘉立创EDALED电路元件名称位号立创商城编号元件库蓝色发光二极管LED1、LED2C84259嘉立创EDA1kΩR12、R13C17513嘉立创EDAOLED显示屏接口电路元件名称位号立创商城编号元件库2.54mm7P排母H1C225504嘉立创EDA10kΩR8、R9、R10、R11C17414嘉立创EDAGD32微控制器电路元件名称位号立创商城编号元件库GD32E230C8T6U3C380535嘉立创EDA10kΩR20、R21C17414嘉立创EDA8MHz晶振X1C12674嘉立创EDA22pFC16、C17C1804嘉立创EDA100nFC11、C12、C13、C15C49678嘉立创EDA22μFC14C45783嘉立创EDA10μHL2C1046嘉立创EDA外扩引脚GD32E230C8T6芯片有39个通用I/O接口，分别为PA0～15、PB0～15、PC13～15、PF0～1和PF6～PF7，其中PF0、PF1连接外部的8MHz晶振。核心板通过H2双排排针引出38个通用I/O接口元件名称位号立创商城编号元件库2.54mm2*20P直排针H2C50980嘉立创EDA原理图检查“3.6

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