Cadence的原理圖設(shè)計講訴

1、第二章 Cadence 的原理圖設(shè)計2.1Design Entry CIS軟件概述Cadence軟件系統(tǒng)有兩套電路原理圖的設(shè)計工具， 一套是 Design Entry HDL，另一套就是我們馬上要開始學習的 Design Entry CIS 。其中 Design Entry HDL是 Cadence公司原本的原理圖設(shè)計軟件，可以用于芯片電路和板級電路的設(shè)計，其長處在于可以把芯片的電路原理圖和板級電路原理圖結(jié)合在一起，進行綜合設(shè)計；而 Design Entry CIS主要用于常規(guī)的板級電路設(shè)計，Design Entry CIS原本是 OrCAD公司的產(chǎn)品，OrCAD公司后來被 Cadence公司

2、收購，于是 Design Entry CIS 也就成了 Cadence公司的另一套電路原理圖設(shè)計軟件。Design Entry CIS原理圖設(shè)計軟件的特點是直觀、易學、易用，在業(yè)界有很高的知名度，利用Design Entry CIS原理圖設(shè)計軟件可以進行簡單的（只有單張圖紙構(gòu)成的）電路原理圖設(shè)計，也可以進行（由多張圖紙拼接而成的）平坦式電路原理圖設(shè)計， 還可以進行（多張圖紙按一定層次關(guān)系構(gòu)成的）層次式電路原理圖設(shè)計。在本章中，我們首先學習簡單的電路原理圖設(shè)計， 然后再學習較為復雜的平坦式和層次式電路原理圖設(shè)計。我們將圍繞一塊非常簡單的STC系列單片機下載電路板， 學習簡單電路原理圖的設(shè)計，同時

3、在此過程中，還將學習到 USB轉(zhuǎn) UART串行口、 STC系列單片機下載電路等方面的知識。接著，我們將圍繞一塊 ARM-7核心實驗板，進行平坦式和層次式電路原理圖的設(shè)計，而該核心板是配套于 ARM-7實驗箱。在此過程中我們還將學習到嵌入式技術(shù)等方面的知識。2.2初識 Design Entry CIS一啟動 Design Entry CIS我們在電腦上點擊“開始所有程序 Cadence SPB 16.2 Design Entry CIS”，如下圖所示：圖 2-1 啟動 Design Entry CIS這時將彈出如下對話框：圖 2-2 選擇工作內(nèi)容在這里我們選擇“ OrCAD Capture CI

4、S ”一項，點擊“ OK”按鈕后，就實際啟動了 Design Entry CIS ，出現(xiàn)如下界面：圖 2-3 OrCAD Capture CIS 軟件界面與大多數(shù)軟件一樣， OrCAD Capture CIS 軟件也是以項目方式管理我們的設(shè)計文件的。在 OrCADCapture CIS 軟件中，一個項目可以包含若干個設(shè)計，每個設(shè)計對應一個 PCB板，所以一個項目通常對應一個由多塊電路板構(gòu)成的產(chǎn)品； 而每個設(shè)計可以由若干張原理圖構(gòu)成。對于我們要完成的“ STC系列單片機下載器”而言，它是非常簡單的產(chǎn)品，該產(chǎn)品只包含一塊電路板， 所以該項目中只有一個設(shè)計； 又因為該電路板上的電路也非常簡單，使用一

5、張圖紙就可以清楚地描述了， 所以該設(shè)計只有一張原理圖。我們將首先要新建一個項目： 在窗體上點擊 “ File NewProject ”出現(xiàn)如下對話框：圖 2-4 新建項目在“ Name”中輸入項目名稱， “ Location ”中輸入項目文件的存放位置（最好給每一個項目建立一個文件夾，把項目中的所有文件都放入該文件夾），在“ Create a New Project Using ”欄目中，選擇“ Schematic ”（因為我們要進行電路原理圖的設(shè)計）。完成上述工作后，點擊“ OK”，則建立了一個工程，并默認創(chuàng)建了一個的原理圖，我們可以在這個原理圖上進行我們的電路設(shè)計。 這時，窗體出現(xiàn)如下狀態(tài)

6、：圖 2-5 OrCAD Capture CIS 原理圖設(shè)計界面在圖 2-5 的左側(cè)是項目窗體，點擊“ .Interfaxe_lv.dsn ”( 這是我們的設(shè)計名稱 ) 后，在 SCHEMATIC1文件夾下已經(jīng)建立了一個名為“ PAGE1”的原理圖文件。如下 所示：圖 2-6 OrCAD Capture CIS 的 目窗口如果希望改 默 的原理 文件名稱， 可以用鼠 的右 點 目窗體中的 “ PAGE1” 目，在 出的菜 中 “ Rename”一 ，然后 入希望的名稱。二 行 Design Entry CIS的基本 置 *初次學 Cadence ， 部分內(nèi)容可以跳 ， 直接學 后面的內(nèi)容， 等

7、到掌握了 制原理 的基本技能后，再回 來學 如何 行 Design Entry CIS 的 置。在啟 了 OrCADCapture CIS 原理 件后，通常要 行一些基本的 置工作。 些 置主要是原理 大小的 置、 格點的 置、 上各種元素 色的 置、 的 置等等。我 首先點 “ Options Preferences ”菜 ， 出如下 框：圖 2-7 參數(shù) 框的 色 置 如 2-7 所示，Preferences 框由多個 構(gòu)成， 其中“Colors/Print ” 是 設(shè) 置 圖紙 上 的 顏 色和 打 印 的 顏 色；“ Grid Display ” 是 設(shè) 置 柵 格 點 ；“ Misc

8、ellaneous ”是混 。1. 色 置首先我 行 色的 置， 在此 就幾個常用的 目 解一下， 而不 行逐一 述。Alias ：網(wǎng)絡(luò)名的顏色； Background：圖紙底色； Bus：總線顏色；DRCMarker ：DRC校驗標志顏色； Grid ：柵格的顏色； Hierarchical Block ：層次塊的顏色； Junction ：連接點的顏色； Part Body：元件的顏色； Pin ：引腳的顏色； Power：電源符號的顏色； Wire：導線的顏色。如果我們要改變某一種圖紙元素的顏色， 可以點擊對應的顏色框， 這時會彈出如下的顏色對話框：圖 2-8 顏色對話框在顏色對話框中可

9、以選擇對應的顏色， 從而改變原來圖紙上相應元素的顏色設(shè)置。如果我們希望使用默認的顏色設(shè)置，可以點擊“ Use Defaults ”按鍵，就可以把所有顏色設(shè)置該回到最初始狀態(tài)。2. 柵格設(shè)置下面我們選擇“ Grid Display”選項頁，進行柵格點的設(shè)置，如下圖所示：圖 2-9 參數(shù)選擇對話框的設(shè)置柵格選項頁如圖所示，該選項頁又分成兩部分： 左半部用于原理圖的柵格設(shè)置， 右半部用于制作原理圖元件的設(shè)置。“Visible ”選項用于選擇是否顯示柵格?！癎rid Style ”選項用于選擇點狀柵格或線狀柵格?！癎rid spacing ” 用于 格點的密度（ 數(shù) 表示兩個最近的引腳之 的 格數(shù)）。

10、“Pointer snap to grid”： 用于 到 格。3. 置 “ Miscellaneous ” ，在 個 中可以 置有關(guān)原理 、制作原理 元件的多種 ，如下 所示：圖 2-10 參數(shù) 框的 “Schematic Page Editor ” 框用于原理 的 置； “ Part and Symbol Editor ” 框用于原理 元件的制作的 置等等 框。在原理 和原理 元件制作的 中，都有“ Fill Style ”和“ Line Style and” ，它 分 用于 形填充 和 型的 置； “ Junction Dot”用于 接點的 置；“Session Log” 框的“ Font

11、 ”用于 目管理器和 器字體的 置；“ Text Rendering ” 用于 置是否以加框的方式 示 TrueType 字體，以及是否填充；“Auto Recovery” 框用于 置是否 行自 保存，以及自 保存的 隔；“Auto Reference ” 框用于 置是否 行元件的自 號，以及拷 是否把元件 號一并拷 去； “ Intertool Communication” 用于 置是否與其它 Cadence 件 行交互操作（我 常常要與 PCB 件 行交互操作， 中）；“Wire Drag” 用于 置是否因接 改 而移 。在 Preferences 框中， 有“Text Editor ”、

12、“Pan and zoom”、“Select ”和“ Board Simulation ” ，一般可以按照默 的 置，在此就不介 了。4. 幅面 置在 OrCAD Capture CIS 的菜 中，點 “ Options Schematic Page Properties ”菜 ，將 出如下 框：圖 2-11 原理圖屬性對話框的圖紙幅面尺寸選項頁如圖 2-11 所示，在圖紙幅面尺寸選項頁中，可以設(shè)置圖紙幅面尺寸所用的長度計量單位，如果選用毫米為單位，則圖紙的選項是 A2、A3、A4等系列圖紙；如果選用英寸為單位，則圖紙的選項是 A、B、C等系列圖紙。我們在原理圖中通常是采用毫米為單位， 這樣便

13、于和打印機相匹配。 同時我們還可以選擇 “Custom” 選項，自己設(shè)定圖紙的大小。我們還可以進行圖紙區(qū)塊的設(shè)置，所謂區(qū)塊類似某些城市地圖， 把城市劃分成多個矩形區(qū)塊，并給每個區(qū)塊，按照一定的次序進行命名，如：C3、D5等。選擇“ Grid Reference ”選項卡，如下圖所示：圖 2-12 原理圖屬性對話框的區(qū)塊設(shè)置選項頁如圖 2-12 所示，在區(qū)塊設(shè)置選項頁中，可以進行水平方向和垂直方向的設(shè)置。“ Count”是某一個方向上區(qū)塊的數(shù)目。區(qū)塊可以選擇“ Alphabetic ”，按照字母進行排列，也可以選擇“ Numeric”，按照數(shù)字進行排列（通常在水平和垂直兩個方向上，一個選擇按字母

14、排列、另一個選擇按數(shù)字排列） 。區(qū)塊還可以按照升序或降序進行排列?！癢idth ”欄目用于設(shè)置區(qū)塊顯示部分的寬度， 如果該值為0，則等于不顯示區(qū)塊了。在該選項頁中， “Title Block Vissible ”選項用于設(shè)置是否顯示標題欄；“Border Visible ”用于設(shè)置是否顯示邊框；“ Grid Reference Visible ”用于設(shè)置是否顯示區(qū)塊。5. 打印 置 行打印 置可以點 “File Print ”菜 ， 會 出如下 框：圖 2-13 打印 框如 2-13 所示，在打印 框中，“ Scale ” 框是指示打印比例的，“Scale to paper size ” 將把

15、 路 打印在一 上； “ Scale to page size ” 可能會把 路 打印在多 上； “Scaling ” 用于 置打印比例。“Print offsets ” 框用于 置打印 的偏移量?！癙rint quality ” 用于 置每英寸打印的點數(shù)； “Copies ” 用于 置打印的份數(shù)；“Print to file ” 用于把 路 打印到文件中； “Print all colors in black ” 用于 制用黑白方式打印。6. 置 模板 置 模板是在打開新 ，按照 定的 置 生新的 ，點 “Options Design Template ”菜 ，出 如下 框：圖 2-14 D

16、esign Template 框的字體 如圖 2-11 所示，首先我們可以在“ Fonts ”選項頁中，進行圖紙上各種元素的字體設(shè)置。如果我們在 Design Template 對話框中選擇“ Title Block ”選項頁，可以進行標題欄的設(shè)置，如下圖所示：圖 2-15 Design Template對話框的標題欄選項頁如圖 2-15 所示，在標題欄選項頁中， “ Title”選項用于設(shè)置標題欄上的圖紙名稱；“Organization Name”用于設(shè)置標題欄上的公司名稱； “Organization ” 用于設(shè)置公司地址 ；“ Document Number”用于設(shè) 置標題 欄上的文件

17、編號；“ Revision ”用于設(shè)置標題欄上的文件版本號； “ Symbol”選項框中的兩個欄目分別用于設(shè)置標題欄文件的存儲位置和文件名。如果我們在 Design Template 對話框中，選擇“ Hierarchy ”選項頁，可以進行層次原理圖的設(shè)置，如下圖所示：圖 2-16 Design Template對話框的層次圖選項頁如圖 2-16 所示，層次圖選項頁由兩個選項框構(gòu)成，分別設(shè)置層次圖中電路方塊和元件的屬性。 “ Primitive”選項表示為基本元件； “Nonprimitive”表示為非基本元件。 非基本元件是指內(nèi)部還含有下層電路圖的元件；基本元件是指簡單元件。在 Design

18、 Template 對話框中還包括“ Page Size ”、“Grid Reference ”兩個選項頁，它們分別以模板形式設(shè)置圖紙幅面尺寸和區(qū)塊， 這與前面講解的基本相同，這里就不多贅述了。在 Design Template 對話框中還包括“ SDT compatibility ”選項頁用于與早期的版本相兼容的設(shè)置，在此就不介紹了。2.3STC單片機下載器電路分析前面說過，我們的第一個設(shè)計將圍繞一個 STC系列單片機下載器電路展開，為了讓同學們不僅掌握 Cadence軟件的使用，而且在此過程中學會電路設(shè)計的基本技能，所以我們把該電路進行一番分析。一串行下載電路分析STC系列單片機都是采用串

19、行方式進行下載編程的， 而不是像其它單片機那樣，使用編程器進行程序的燒錄。 在宏晶科技公司所給的 STC單片機的技術(shù)資料中，給出了如下的單片機下載電路圖：圖 2-17 STC 系列單片機下載電路示意圖如圖 2-17 所示，STC單片機下載電路是通過單片機的 Rxd(P3.0) 和 Txd(P3.1) 兩個引腳實現(xiàn)下載功能的。 在下載時，單片機應該處于工作狀態(tài)， 所以單片機的時鐘電路和復位電路應該能夠正常工作。實際上， STC單片機每次上電復位時，都要檢測 Rxd 引腳上是否有進行下載的數(shù)據(jù)流， 如果有下載的數(shù)據(jù)流， 就進行下載工作；如果沒檢測到下載數(shù)據(jù)流，就運行單片機中原有的程序。在上述電路中

20、，單片機與 PC機的連接是通過 MAX232（或與之兼容的）芯片進行連接的，該芯片完成 RS-232 電平信號與 TTL電平信號的轉(zhuǎn)換。 因為 PC機串行接口上的信號是 RS-232 電平信號，而單片機上的信號都是 TTL 信號。上述電路有兩點不足：一是利用 PC機的串行口進行下載，目前多數(shù)筆記本電腦都沒有串行口了，即使是臺式電腦，該電路還另外需要直流電源，使用起來有些不便。二是 STC系列單片機的電源電壓有 5V和 3.3V 兩種，而該電路不能靈活適應，給應用帶來局限性。二USB轉(zhuǎn)串口電路分析由于目前 USB接口是每臺 PC機（不管是臺式機、還是筆記本）必有的標準配置，而且 PC機的 USB

21、接口還可以為下載電路提供電源。所以我們考慮將 USB 接口的信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換，形成 UART口信號，連接到單片機的 Rxd(P3.0) 和 Txd(P3.1) 兩個引腳上。這樣就解決了筆記本電腦沒有串行口的問題， 也解決了下載電路的電源問題。進行 USB信號到 UART信號轉(zhuǎn)換的芯片有很多種，我們選用南京沁恒公司開發(fā) 的 CH341T 芯 片 ， 我 們 可 以 登 錄 南 京 沁 恒 公 司 的 網(wǎng) 站（ ），下載 CH341芯片的資料。從設(shè)計 PCB板的角度，我們關(guān)心的是該芯片的管腳編號、 管腳的類型以及芯片的封裝形式， 它的引腳圖如下：圖 2-18

22、 CH341 芯片引腳圖如圖 2-18 所示， CH341芯片是一個 20 引腳的芯片，下面我們解釋一下各個引腳的功能：名稱引腳引腳類說明號型VCC13、20電源5V 電源引腳GND11、12電源地線在 3.3V 電源電壓時連接 VCC 輸入外部電源，V36電源在 5V 電源電壓時外接容量為 0.01uF 退耦電容。XI9輸入晶體振蕩的輸入端，需要外接晶體及振蕩電容XO10輸出晶體振蕩的反相輸出端，需要外接晶體及振蕩電容UD+7雙向直接連到 USB 總線的 D+數(shù)據(jù)線UD-8雙向直接連到 USB 總線的 D-數(shù)據(jù)線ACT#1輸出USB 設(shè)備配置完成狀態(tài)輸出，低電平有效SCL16開漏輸芯片功能配

23、置輸出，內(nèi)置上拉電阻，可以接串出行 EEPROM配置芯片的 SCL引腳開漏輸芯片功能配置輸入，內(nèi)置上拉電阻，可以接串SDA15出及輸行 EEPROM配置芯片的 SDA引腳入TXD3輸出串行數(shù)據(jù)輸出RXD4輸入串行數(shù)據(jù)輸入，內(nèi)置上拉電阻TEN#19輸入串口發(fā)送使能，低電平有效，內(nèi)置上拉電阻RDY#17輸出串口接收就緒，低電平有效TNOW18輸出串口發(fā)送正在進行的狀態(tài)指示，高電平有效ROV#2三態(tài)輸串口接收緩沖區(qū)溢出，低電平有效出INT#5輸入自定義中斷請求，上升沿有效，內(nèi)置上拉電阻SLP#14三態(tài)輸睡眠狀態(tài)輸出信號，低電平有效出表 2-1 CH341T 引腳功能利用 CH341T芯片，可以把 U

24、SB信號轉(zhuǎn)換成 UART信號或 I 2C信號，CH341T的具體功能由復位后的 SCL引腳和 SDA引腳配置芯片的功能：如果 SDA懸空、 SCL 也懸空，則完成 USB 轉(zhuǎn)異步串口，仿真計算機串口的功能。 CH341T芯片的 XI和 XO應分別接晶振的兩端； UD+和 UD-分別接 USB接口的 D+和 D- 引腳； ACT#通常接發(fā)光管，來指示 CH341T芯片已完成配置工作； TXD引腳接單片機的 RXD引腳；RXD引腳接單片機的 TXD引腳；TEN#接低電平。其它功能引腳一般可以懸空。其典型電路如下：圖 2-19 利用 CH341T芯片進行 USB轉(zhuǎn) UART口電路圖三電源電路分析前面

25、說過，利用 USB接口可以為下載電路提供電源，不過 USB接口只提供 5V 電源電壓，可是 USB單片機既有 5V 電源的，也有 3.3V 電源的。所以在我們的下載電路中，設(shè)計了一個用來降壓的穩(wěn)壓集成塊 1117 芯片，由它的輸出產(chǎn)生 3.3V 的電源電壓。 提供給單片機的電源信號， 或為 5V 或為 3.3V ，由一個三腳跳線進行切換。另外，在給單片機開始下載之前， CH341T就必須供電，而此時還不能給單片機供電。這時 PC機通過 CH341T不斷給單片機發(fā)送下載數(shù)據(jù)流， 然后給單片機進行上電復位（即給單片機加電） ，所以我們的下載電路還需要一個按鍵開關(guān)，按下開關(guān)后，才能讓電源信號傳遞給單

26、片機。電源電路如下圖所示：圖 2-20 STC 單片機下載電路中的電源電路如圖 2-20 所示，在下載電路的電源電路中， 1117 芯片用于產(chǎn)生 3.3V 電源電壓。通過三腳跳線選擇 5V或 3.3V 供給單片機， 在我們的電路中， 其實只需要一個單刀單擲的按鍵開關(guān)， 可是常見的按鍵開關(guān)都是雙刀雙擲的， 所以我們也選用雙刀雙擲的按鍵開關(guān)，只不過把不用的引腳懸空而已。另外為了保護 PC機的USB接口，我們把 USB接口輸入的 5V 電源信號與下載電路上的 5V 電源信號通過2電阻進行隔離，避免因下載電路發(fā)生短路而燒毀 PC機的 USB接口。我們考慮在下載電路板上安排一個 40 腳的鎖緊插座，用于

27、給 DIP-40 封裝的單片機芯片進行下載編程， 于是還需使單片機工作的復位電路和晶振電路。 另外為了給其它 STC 系列單片機進行在線下載編程，我們還在電路板上安置一個 3 腳插座，引出 TXD、 RXD和地線，即輸出 CH341T產(chǎn)生的 UART口信號。2.4原理圖設(shè)計的基本操作從這一節(jié)我們開始 STC系列單片機下載電路板的原理圖設(shè)計， 在這個電路板上主要的元器件包括： STC單片機（鎖緊插座）、CH341T芯片、 1117 芯片、按鍵開關(guān)、跳線裝置、 USB接口、 UART接口以及其它輔助元器件。在這里要對單片機進行說明： 我們在制作下載電路板時， 在該板上并不放置單片機，實際放置的是一

28、個 40 腳鎖緊插座。當我們使用該電路板給 DIP-40 封裝形式的 STC單片機進行下載編程時， 就把它放入縮進插座， 并與輔助電路一起構(gòu)成單片機系統(tǒng)， 從而可以進行下載。 由于 40 腳鎖緊插座的管腳與 DIP-40 封裝形式 STC單片機的管腳一一對應， 而單片機的各個管腳都有對應的名稱， 從而便于在原理圖上的連接與分辨， 于是在我們的電路圖中， 就用單片機元件替代鎖緊插座元件。一元件庫的加載下面我們首先放置 STC 單片機芯片及其附屬電路（包括晶振電路和復位電路）。OrCAD Capture CIS 軟件向我們提供了許多原理圖元件，所以一些常見的元件如：電阻、電容、單片機、石英晶體等，

29、它們被放在一些元件庫文件中，我們可以加載這些元件庫，然后再把相應的元件放到原理圖上。第一步我們要加載單片機元件所在的元件庫文件， 點擊“Place Part ”，這是“ Place Part ”窗體會顯現(xiàn)出來，如下圖所示：圖 2-21 Place Part 窗口圖 2-21的左半部是Place Part 窗口剛剛顯示的狀態(tài)，我們看到在“ Libraries ”的欄目中只有“ Design Cache”一項，而這項中并沒有任何元件。因為我們是初次接觸 OrCADCapture CIS 軟件還不很清楚各種元器件位于什么元件庫中， 所以就從查找元件開始。 先查找單片機元件， 我們知道 STC單片機是

30、 51 系列單片機的后代，其 DIP-40 封裝的單片機芯片與早期的 8051 芯片是引腳兼容的，所以我們就應該點擊“ Search for Part ”按鍵，這時 Place Part 窗口變成圖 2-21 的右半部的樣子。在“ Search for ”欄目中鍵入“ 8051”，再按下回車鍵，就會開始查找工作，在找到該元件所在的庫文件后，選中該庫文件，再點擊“ ADD”按鍵，就可以加載 8051 芯片所在的“ MICROCONTROLLER”庫文件了。我們知道，單片機必須有時鐘振蕩信號才能工作， 因此還單片機還必須與石英晶體、電容相連；另外單片機芯片還需要復位電路才能工作，需要電阻、電容元件

31、，因此我們還需要把這些元件所在的庫文件加載進來。 這次我們不進行查找了，而直接加入庫文件：點擊“ Libraries ”欄目上的庫文件瀏覽圖標，彈出如下對話框：圖 2-22 庫文件加載對話框電阻、電容、石英晶體等元器件都位于“ Discrete ”庫文件中，點擊該項，將“ Discrete ”元件庫文件加載進來。二元件的放置下面要在原理圖上放置元件，放置 8051 芯片、石英晶體各一個，石英晶體旁邊放置兩個電容（準備構(gòu)成單片機的晶振電路） ，在圖紙的另外一處放置一個電阻和電容（準備構(gòu)成單片機的上電復位電路） 。其中電容選擇 CAPUP元件、石英晶體選擇 CRYSTAL元件、電阻選擇 R2元件。

32、放置時，首先在“ Part List ”列表中選擇元件，點擊Place Part 窗口上的圖標（或鍵入回車鍵）后，在鼠標上就會沾上一個元件，我們把鼠標移到原理圖中相應的位置，按下鼠標左鍵，就把元件放在了原理圖上；如果放棄放置，按下“ Esc”鍵即可。在原理圖中， 圖紙的放大、 縮小可以用工具欄上對應的圖標來進行， 也可以用按鍵來進行：按下“ i ”鍵，圖紙放大；按下“ o”鍵圖紙縮小。要刪除在原理圖中的元件， 可以首先點擊該元件， 選中它，然后按下“delete ” 鍵進行刪除；要移動某個元件，可以用鼠標直接拖動；要去除元件的拖動狀態(tài)，用鼠標在原理圖的空白處， 點擊一下就行了；要選中多個元件，

33、可以在按著“ctrl ” 鍵時，用鼠標點擊多個元件， 這樣就可以選中多個元件， 也可以用鼠標拖出一個矩形，則矩形體內(nèi)的元件就都被選中了， 在這之后，可以對選中的多個元件進行移動、復制等工作。要旋轉(zhuǎn)某個元件時，可以先選中它，然后按下“ r ”鍵，這時所選中的元件，就會逆時針旋轉(zhuǎn) 90；有時還希望吧元件進行左右（或上下）鏡像對調(diào)，這時可以先選擇某個元件，然后用鼠標右鍵點擊該元件，在彈出的菜單項中選擇“ Mirror Horizontally ”（或“ Mirror Vertically ”）項，就可以完成元件的鏡像對調(diào)。上述元件放置好以后，我們把電容和石英晶體的標稱值進行修改。 原本電容、石英晶體

34、上的標稱值與其元件的名稱是一致的，電容都是“ CAP UP”，石英晶體是“ CRYSTAL”，電阻是 R2。我們把石英晶體的標稱值改成石英晶體的振蕩頻率值（單片機電路的石英晶體頻率值為 11.0592MHz）；石英晶體邊上的兩個電容值改成“ 47pF”；另一個電容值改為“ 1uF”，電阻值改成“ 10k”。 另外把單片機的標稱值改成“ STC89C5x”。修改的方法是：用鼠標雙擊元件的標稱值，則彈出如下對話框：圖 2-23 修改標稱值在“ Value ”中欄目進行修改，點擊“OK”鍵后，就可以改變標稱值。三元件間的簡單連線接著我們要進行連線了，首先我們要完成單片機的晶振電路。連接時，首先選擇圖

35、標，再用鼠標點擊要連接的一個引腳，接著移動鼠標，在要連接的另一個引腳處點擊鼠標就可以實現(xiàn)連線了。 在上述過程中， 如果希望連線按照自己設(shè)定的路線進行彎折， 可以在要轉(zhuǎn)彎處用鼠標點擊一下， 在把鼠標移動到目的地即可。電源和地線的放置， 可以直接點擊或圖標，點擊后，出現(xiàn)如下的對話框：圖 2-24 放置電源對話框我們選擇“ CAPSYM”元件庫中的“ VCC_BAR”元件作為電源，并把電源的名稱改成 VCC；把“ GND”元件作為地線。圖 2-25 單片機的石英晶體振蕩電路接著我們再完成單片機的上電復位電路，這次我們采用網(wǎng)絡(luò)標號的形式進行。在單片機的 RST引腳上連接一條連線， 并在連線上放置網(wǎng)絡(luò)標

36、號。 放置的方法是先點擊圖標，然后點擊要放置網(wǎng)絡(luò)標號的連線，這時出現(xiàn)如下對話框：圖 2-26 放置網(wǎng)絡(luò)標號對話框在“ Alias ”欄目中輸入網(wǎng)絡(luò)的名稱，并點擊“ OK”按鍵即可。在我們的圖紙中，把該連線命名為“ RST”，如下圖的左圖所示。圖 2-27 用網(wǎng)絡(luò)標號連接元件之間的管腳在圖 2-27 的右圖中，電阻和電容構(gòu)成上電復位電路，它們的中間連接點也命名為“ RST”，就相當于把單片機的 RST引腳與上電復位電路相連。到此為止，我們學習了原理圖設(shè)計的最基本操作， 當然我們需要的電路圖還沒有完成，為了完成該電路圖，我們必須開始學習原理圖元件的制作。四繪制總線繪制總線并不復雜，它其實也是采用網(wǎng)

37、絡(luò)標號的方式進行各元件引腳之間的電氣連接。首先用鼠標選擇圖標，在原理圖上拖動鼠標繪出總線，然后再在總線上放置若干個“總線入口”標志，即先點擊圖標，再按下“ r ”鍵調(diào)整總線入口的方向，然后用鼠標點擊總線上的相應位置，就可以放置總線入口了。接著就應該用連線連接總線入口和元件的引腳了， 還要給每個連線填上一個網(wǎng)絡(luò)標號，比如“ P2_16”等，另外要給總線本身添加上網(wǎng)絡(luò)標號，特別要注意總線的網(wǎng)絡(luò)標號名稱的命名方法， 比如總線所連接導線分別是 “ P2_16”“P2_31”，那么該總線應該命名為“ P2_31:16 ”、“P2_31-16 ”、或“ P2_31.16 ”。下圖是總線連接的示意圖：圖 2

38、-28 總線連接示意圖請注意圖 2-28 并不是 STC單片機下載電路的組成部分，因為該電路并未采用總線方式進行連接。2.5原理圖元件的制作在我們的電路中， 有幾個元件在現(xiàn)有的元件庫中是找不到的，CH341T、 1117、 3 腳跳線等。所以我們要進行元件的制作，我們以這幾個芯片是CH341T和 3腳跳線為例進行講解。一創(chuàng)建原理圖元件下面我們創(chuàng)建一個原理圖元件庫文件，點擊“ File NewLibrary ”，就創(chuàng)建了一個原理圖元件庫文件。 我們在項目窗口上就會看到在 “Library ”一欄中，創(chuàng)建了一個元件庫文件。用鼠標右鍵點擊在項目窗口中的元件庫文件，在彈出的對話框中選擇“ New Pa

39、rt ”一項，就會產(chǎn)生如下對話框：圖 2-29 新建元件對話框在“Name”一欄中輸入元件的名稱，我們輸入“CH341T”?！?Part ReferencePrefix ”一欄是元件編號的前綴，集成電路通常以字母“U”為前綴。在“ PCBFootprint”一欄中輸入元件默認的封裝形式，我們輸入“SSOP-20”。其它欄目保持默認狀態(tài)，點擊“ OK”按鍵。這時會一個元件窗口， 并在項目窗口中出現(xiàn)相應的一個標志， 我們就應該在元件窗口中創(chuàng)建我們的元件。由于默認的元件尺寸很小， 無法放下多個引腳， 所以首先應該拖動元件的邊框（這個邊框并不會在原理圖中顯示出來，而所有的引腳都在此框之外） ，使之足夠

40、大。然后開始放置元件的引腳。二放置元件的引腳放置元件的引腳，首先點擊圖標，這時將彈出如下的對話框：圖 2-30 放置引腳對話框在“ Name”一欄中輸入引腳的名稱；在“Number”一欄中輸入引腳的編號；“ Shape”一欄是引腳的顯示形狀，通常會保持默認的“ Line ”（即引腳顯示為一條線），有時希望引腳上顯示“觸發(fā)標志”或“負信號標志” ，那么可以從下拉的列表框中選取；在“ Type”一欄中選擇引腳的電氣類型，包括：輸入、輸出、雙向、開漏輸出、開集電極輸出、被動、電源等幾種類型，我們應該根據(jù)表2-1對引腳的描述，選擇相應的類型。下圖是在元件上放置了一個引腳后的狀態(tài)：圖 2-31 在元件上

41、放置引腳在輸入電源引腳時， 我們可能希望該引腳在原理圖上自動隱藏， 這時就不要選中“ Pin Visible ”選項。點擊“ OK”按鍵后，就可以把該引腳放到元件上了。這時鼠標在元件附近移動時，就會有引腳出現(xiàn)在元件上，用鼠標點擊后，引腳就放到了元件上。放置了一個引腳后，再次放置引腳時，其引腳的編號會自動加 1，如果引腳的名稱也是以數(shù)字結(jié)尾，則引腳的名稱也會自動加 1。我們也可以連續(xù)地把所有引腳都放在元件上， 然后再逐個修改其屬性： 雙擊元件的引腳，將彈出圖 2-30 所示的對話框，進行相應的修改。元件的引腳放置完畢后， 要給它畫上邊框， 這個邊框是在原理圖中實際顯示的邊框。用鼠標點擊 圖標，然

42、后在元件上拖出這個矩形，這樣邊框就畫好了。存盤后就完成了整個元件的創(chuàng)建任務。 CH341T元件如下圖所示：圖 2-32 CH341T 芯片的原理圖元件我們還要制作 1117 芯片的原理圖元件，它是一個三端穩(wěn)壓集成塊芯片。雖然 OrCADCapture CIS 提供了幾種三端穩(wěn)壓集成塊芯片的原理圖元件，不過它們把芯片的輸出端引腳都設(shè)置為 “Output ”類型。這樣把它放入原理圖與其它芯片的電源端相連后， 在進行 DRC校驗時，負責校驗的模塊認為發(fā)生了 “電源端與輸出端相連”的差錯（當然實際上是沒有設(shè)計錯誤的） 。所以我們不使用系統(tǒng)提供的三端穩(wěn)壓集成塊芯片，而是自己進行繪制，并把三個引腳的屬性都

43、設(shè)置為 “ Power”；如下圖所示：圖 2-33 三端穩(wěn)壓集成塊1117 的原理圖元件三繪制其它形式的元件對于制作原理圖元件而言， 制作集成電路元件是比較簡單的， 一般只需要一個矩形框，外加一些引腳就可以了；而制作其它元件，如：運放、發(fā)光管等，其難度稍微大一些。下面我們創(chuàng)建三腳跳線，在我們的電路中，它相當于一個單刀雙擲的開關(guān)，為了形象起見，這個三腳跳線可以繪制成如下的樣子：圖 2-34 三腳跳線的原理圖元件放置元件的引腳和繪制矩形外邊框的工作， 在前面我們已經(jīng)介紹過， 這里主要介紹繪制小圓圈和小矩形框的過程。通常情況下， 元件上的各個線條、 圖形等對象都必須放置在格點上， 而在我們要繪制的小

44、圓圈、 小矩形框并不一定剛好位于格點上， 所以我們要先修改相應的選項：點擊“ Options Preferences ”菜單，在出現(xiàn)的對話框中選擇“ Grid Display ”頁，如下圖所示：圖 2-35 有關(guān)柵格點的選項頁我們要去掉“ Pointer snap to grid ”的選中標記，這樣所繪制的圖形就可以脫離格點的了， 還應該記得在圖形繪制完成后、 放置引腳之前， 重新選中該選項。要繪制小圓圈， 應該先用鼠標點擊 圖標，然后用鼠標在元件上拖出一個圓形或橢圓形。繪制在矩形外框之內(nèi)的小矩形框，是比較容易的，在此就不介紹了。記住：放置引腳之前要回到圖 2-35 的對話框，重新選中“ Po

45、inter snap to grid ”標記。跳線、開關(guān)等接插件的引腳都應設(shè)置為“Passive ”類型。2.6完成 STC單片機下載板的原理圖設(shè)計一完成圖紙的繪制我們學習了 STC單片機下載板各部分的原理， 并初步掌握了原理圖繪制、 原理圖元件制作的基本方法后， 就可以把整個電路的原理圖的原理圖繪制出來。 同學們應盡可能獨立地進行電路設(shè)計， 在設(shè)計完成之后， 再與下面的電路圖進行核對：圖 2-36 STC 系列單片機下載板電路原理圖在圖 2-36 所示的電路中， J2 是 USB接口，它的 1 腳上提供 5V電源， 4 腳是地線， 2 腳、 3 腳分別是 USB數(shù)據(jù)線 D+和 D-；J3 是

46、給其它 STC單片機進行在線下載的接口； C9 和 C10 分別是 CH341芯片和單片機的去耦電容。另外，不用的芯片管腳應該打上懸空的標記，即點擊圖標，然后再點擊那些不用的管腳。二原理圖的編輯原理圖畫完之后，經(jīng)常需要進行瀏覽、查找、修改、替換等工作，下面將對此予以介紹。1. 瀏覽與查找原理圖畫好之后，我們重新觀看它，固然是一種“瀏覽” 。不過在此要介紹的瀏覽是把一個元件、一個個連線列成表格式的瀏覽。我們在項目窗口選中項目文件（.dsn文件），然后點擊“ Edit BrowsePart ”菜單，就可以出現(xiàn)如下窗口：圖 2-37 瀏覽元件如圖 1-37 所示，它把本項目中的各個元件都列出來了，我們可以清楚地看到元件的編號、標稱值、型號、等信息。當我們雙擊表格上的某個元件時，就可以切換到原理圖，并且定位到這個元件上。當然我們還可以瀏覽各個連線、接口連線等。2. 替換與更新如果希望在原理圖上把某種元件替換成另一種元件。 比如在前面設(shè)計中， 我們的單片機是 8051 引腳的單片機，而我們希望把它替換為 AT89C52引腳的單片機?？梢栽陧椖看翱谶x擇項目文件下的“ Design Cache”文件夾，這里面包含所有在此項目中的各種元件， 找到我們要替換的元件， 用鼠標右鍵點擊后， 在彈