層次原理圖的設(shè)計

1、1層次原理圖的設(shè)計層次原理圖的設(shè)計1 1 層次電路設(shè)計概念層次電路設(shè)計概念 2 2 層次電路設(shè)計步驟層次電路設(shè)計步驟3 3 層次電路設(shè)計方法層次電路設(shè)計方法4 4 建立層次原理圖建立層次原理圖 5 5 層次電路設(shè)計小結(jié)層次電路設(shè)計小結(jié)6 6 自上而下層次電路圖設(shè)計實例自上而下層次電路圖設(shè)計實例 2 層次圖就是一種模塊化設(shè)計方法，把整個設(shè)計項目分成層次圖就是一種模塊化設(shè)計方法，把整個設(shè)計項目分成若干基本功能模塊，每個模塊是一個完整的原理圖表達。為若干基本功能模塊，每個模塊是一個完整的原理圖表達。為了達到這一目的，必須建立一些特殊的圖形符號、概念來表了達到這一目的，必須建立一些特殊的圖形符號、概念

2、來表示各張原理圖之間的連接關(guān)系。示各張原理圖之間的連接關(guān)系。 當電路比較復(fù)雜時，用一張原理圖來繪制顯得比較困難，當電路比較復(fù)雜時，用一張原理圖來繪制顯得比較困難，此時可以采用層次型電路來簡化電路。此時可以采用層次型電路來簡化電路。 層次型電路將一個龐大的電路原理圖層次型電路將一個龐大的電路原理圖( (稱為項目稱為項目) )分成若分成若干個模塊，且每個模塊可以再分成幾個基本模塊。各個基本干個模塊，且每個模塊可以再分成幾個基本模塊。各個基本模塊可以由工作組成員分工完成，這樣可以大大提高設(shè)計效模塊可以由工作組成員分工完成，這樣可以大大提高設(shè)計效率。率。 1.1.層次電路設(shè)計概念層次電路設(shè)計概念32.

3、 層次電路設(shè)計步驟 (1) 放置方塊電路 利用工具放置方塊電路，在圖紙上用簡單的方塊圖來表示一個復(fù)雜的電路圖。放置時按“Tab”鍵進行屬性設(shè)置。(2) 電路的進出點 方塊電路的進出點就是它本身的輸入輸出引腳。如果方塊圖沒有進出點的話，那么方塊圖便沒有任何意義。(3) 電路的輸入輸出點電路的輸入輸出點 放置輸入輸出點，可實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)的連接，相同名稱的輸入輸出點，可以認為在電氣意義上是連接的。輸入輸出點也是層次圖設(shè)計不可缺少的組件。43.層次電路設(shè)計要點 層次電路圖設(shè)計的關(guān)鍵在于正確地傳遞層次間的信號，在層次電路圖設(shè)計中，信號的傳遞主要靠放置方塊電路、方塊電路進出點和電路輸入輸出點來實現(xiàn)。5 在繪

4、制層次圖時常用的不同于一般原理圖的按鈕在繪制層次圖時常用的不同于一般原理圖的按鈕有如下幾個。有如下幾個。 層次圖中用于畫方塊電路的按鈕層次圖中用于畫方塊電路的按鈕 用于畫方塊電路圖端口的按鈕用于畫方塊電路圖端口的按鈕 用來畫用來畫I/O端口的按扭端口的按扭 層次電路圖中常用的工具層次電路圖中常用的工具63 層次電路圖的設(shè)計方法 1 自上而下的層次電路設(shè)計方法自上而下的層次電路設(shè)計方法 此方法指首先產(chǎn)生方塊電路圖，再由方塊電路來產(chǎn)生具體原理圖的方法。也就是說，我們應(yīng)首先設(shè)計出主控模塊圖（方塊電路圖），再將該圖中的各個模塊具體化。在設(shè)計完主控模塊圖后，執(zhí)行菜單命令“DesignCreate She

5、et From Symbol”，光標變成十字狀，將光標移Memory方塊電路模塊上（注意不要指到方塊圖進出點上），單擊鼠標出現(xiàn)如下圖所示對話框。7 選擇對話框 8 這個對話框詢問在產(chǎn)生與電路方塊圖相對應(yīng)的原理圖時，相對的輸入輸出點是否將信號方向反向，此處應(yīng)選擇No。2.自下而上的層次電路設(shè)計方法自下而上的層次電路設(shè)計方法 此方法指首先畫出原理圖，再由原理圖來產(chǎn)生方塊電路圖的方法。和剛才的步驟相反，先繪制原理圖，再執(zhí)行菜單“Desgin”下的“DesignCreate Symbol From Sheet ”。點擊之后會出現(xiàn)如下所示的對話框。從中選中要創(chuàng)建層次電路圖的方塊圖。（前提是要先建好子圖。

6、從總圖操作DesignCreate Symbol From Sheet ）9 選擇電路圖對話框 104 建立層次原理圖 前面講層次電路圖的設(shè)計方法有兩種，現(xiàn)在就利用自上而下的方法設(shè)計一個4串行接口的原理圖。它們分別由串行接口和線驅(qū)動模塊（4 Port UART and Line Drivers.sch）和ISA總線與地址解碼（ISA Bus and Address Decoding.sch）兩部分組成。 下圖 是該原理圖的層次電路圖。1112圖 層次電路圖13 繪制的具體步驟： 1.建立如下圖 所示的文檔，并且命名。 2.建立層次原理的文件（.prj)。 圖3-2 文檔14圖 建立層次原理圖文

7、件15 （3）點擊畫電路圖工具欄里的圖標 后，或者執(zhí)行菜單Place- Sheet Symbol光標變成十字狀，在方塊電路一角點擊鼠標，再將光標移到方塊圖的另一角，即可展開一個區(qū)域，點擊鼠標，即可完成該方塊圖的放置。點擊右鍵，即可退出放置方塊電路狀態(tài)。 在放置方塊電路狀態(tài)下，鼠標左鍵雙擊方塊電路或按Tab鍵，即可打開如圖3-4所示的方塊電路編輯對話框進行設(shè)置。該對話框中共有12個設(shè)置項，其中：16圖 方塊電路圖的屬性對話框 （1） Border Width選擇項的功能是選擇方塊電路邊框的寬度。點擊“Border Width”選擇項右側(cè)的下拉式按鈕，打開其下拉菜單，其中共有四種邊線的寬度，即最細

8、（Smallest）、細（Small）、中（Medium）和粗（Large）。 （2） X-Size選項的功能是設(shè)置方塊電路的寬度 。 （3） Y-Size選項的功能是設(shè)置方塊電路的高度 。 （4） Border Color選項的功能是設(shè)置方塊電路的邊框顏色。17 （5） Draw Solid選項的功能是設(shè)置方塊電路內(nèi)是否要填入Fill Color所設(shè)置的顏色。 （6） Show Hidden選項是設(shè)置是否顯示方塊電路。 （7） File Name設(shè)置項的功能是設(shè)置方塊電路所對應(yīng)的文件名稱，它和元件編輯對話框內(nèi)的Sheet設(shè)置項類似。 此處為 4 Port UART and Line Driv

9、ers.sch。 (8) Name設(shè)置為4 Port UART and Line Drivers 同理可完成ISA Bus and Address Decoding的繪制和設(shè)置。結(jié)果如下圖 所示。1819 3.放置出入端口 點擊畫電路圖工具欄里的圖標 ,或者執(zhí)行菜單Place - Add Sheet Entry。 光標變成十字狀，將光標移動到方塊電路中，點擊鼠標，光標上面出現(xiàn)一個小圓點，且光標將被限制在方塊電路的左右邊界內(nèi)，確定合適的位置后點擊鼠標，即可在該處放置一個方塊圖的進出點，點擊右鍵結(jié)束放置方塊圖進出點狀態(tài)。 按Tab鍵，即可出現(xiàn)方塊電路進出點編輯對話框 。20 （1） Name：設(shè)置

10、方塊圖進出點的名稱。 （2） I/O Type：選擇方塊圖進出點的形式，其中包括四個選擇項，即無方向式信號進出點（Unspecified）、輸出型進出點（Output）、輸入型進出點（Input）和輸入輸出雙向型進出點（Bidirectional）。 （3） Style：箭頭方向包括四種，即無箭頭（None）、左箭頭（Left）、右箭頭（Right）和雙向箭頭（LeftRight）。 21 （4） Side：選擇方塊圖進出點是在方塊圖的左邊還是在右邊。一般在設(shè)計時，不需要設(shè)置此項，只需要移動鼠標即可。 （5） Position：設(shè)置方塊圖進出點的位置，從方塊電路上邊界開始計算。 （6） Tex

11、t：設(shè)置方塊圖進出點名稱的顏色。 放置完的結(jié)果如下圖 所示。22圖3-723 4.接下來連接線路，結(jié)果如下圖所示。24 5.單擊Desgin下的DesignCreate Sheet From Symbol，光標變成十字狀后單擊其中的一個方塊電路圖，出現(xiàn)如下圖對話框，點擊no。進入原理圖繪制界面，開始繪制原理圖。圖3-8 25圖 進入ISA 原理圖繪制界面262728生產(chǎn)層次表 執(zhí)行Report-Design Hierarchy 命令，系統(tǒng)將自動生產(chǎn)該原理圖的層次關(guān)系，如下表所示。295 5 層次電路設(shè)計小結(jié)層次電路設(shè)計小結(jié) 右圖右圖 所示為層次電路圖所示為層次電路圖Z80 Z80 Proces

12、sor.prjProcessor.prj的結(jié)構(gòu)。在一個項目中，的結(jié)構(gòu)。在一個項目中，處于最上方的為主圖，一個項目只有處于最上方的為主圖，一個項目只有一個主圖，擴展名為一個主圖，擴展名為prjprj；在主圖下方；在主圖下方所有的電路均為子圖，擴展名為所有的電路均為子圖，擴展名為schsch，圖中有圖中有4 4個一級子圖，在子圖個一級子圖，在子圖Serial Serial Interface.schInterface.sch中還存在二級子圖。中還存在二級子圖。圖 層次電路結(jié)構(gòu)主圖子圖30 在層次式電路中，通常主圖中是以若干個方塊圖組成，它們在層次式電路中，通常主圖中是以若干個方塊圖組成，它們之間的

13、電氣連接通過之間的電氣連接通過I/OI/O端口和網(wǎng)絡(luò)標號實現(xiàn)。端口和網(wǎng)絡(luò)標號實現(xiàn)。 1.1.電路方塊圖設(shè)計電路方塊圖設(shè)計 電路方塊圖，也稱為子圖符號，是層次電路中的主要組件，電路方塊圖，也稱為子圖符號，是層次電路中的主要組件，它對應(yīng)著一個具體的內(nèi)層電路。圖它對應(yīng)著一個具體的內(nèi)層電路。圖2-372-37所示為某電路的主圖文件，所示為某電路的主圖文件，它是由兩個電路方塊圖組成。它是由兩個電路方塊圖組成。 執(zhí)行菜單執(zhí)行菜單PlaceSheet SymbolPlaceSheet Symbol，或單擊工具欄上按鈕，或單擊工具欄上按鈕 ，光標上粘著一個懸浮的虛線框，按光標上粘著一個懸浮的虛線框，按鍵，屏幕

14、彈出鍵，屏幕彈出圖 層次電路主圖屬性對話框，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，在屬性對話框，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，在File NameFile Name中填入子圖的文件名（如中填入子圖的文件名（如FB.schFB.sch），），NameName中填入子圖符號的中填入子圖符號的名稱（如方波），設(shè)置完畢后，名稱（如方波），設(shè)置完畢后，31單擊單擊OKOK按鈕，關(guān)閉對話框，將光標移至合適的位置后，單擊鼠標按鈕，關(guān)閉對話框，將光標移至合適的位置后，單擊鼠標左鍵定義方塊的起點，移動鼠標，改變其大小，大小合適后，再左鍵定義方塊的起點，移動鼠標，改變其大小，大小合適后，再次單擊鼠標左鍵，放下子圖符號。次單擊鼠標左鍵，放下子圖符號。 2

15、. 2.放置子圖符號的放置子圖符號的I/OI/O接口接口 執(zhí)行菜單執(zhí)行菜單PlaceAdd Sheet EntryPlaceAdd Sheet Entry，或單擊工具欄上按鈕或單擊工具欄上按鈕 ，將光標移至圖，將光標移至圖3-113-11子圖符號內(nèi)部，在其邊界上單擊鼠標子圖符號內(nèi)部，在其邊界上單擊鼠標左鍵，此時光標上出現(xiàn)一個懸浮的左鍵，此時光標上出現(xiàn)一個懸浮的I/OI/O端端口，該口，該I/OI/O端口被限制在子圖符號的邊界端口被限制在子圖符號的邊界上，光標移至合適位置后，再次單擊鼠標上，光標移至合適位置后，再次單擊鼠標左鍵，放置左鍵，放置I/OI/O端口。端口。 雙擊雙擊I/OI/O端口，屏

16、幕彈出圖端口，屏幕彈出圖3-133-13所示所示的子圖符號端口屬性對話框，其中：的子圖符號端口屬性對話框，其中：NameName為端口名；為端口名；I/O TypeI/O Type為端口電氣特性設(shè)置；為端口電氣特性設(shè)置；圖3-12 子圖符號屬性對話框 32StyleStyle為端口方向設(shè)置；為端口方向設(shè)置；SideSide設(shè)置設(shè)置I/OI/O端口在子圖的左邊（端口在子圖的左邊（LeftLeft）或右）或右邊（邊（RightRight）；）；PositionPosition代表子圖符代表子圖符號號I/OI/O端口的上下位置，以左上角為端口的上下位置，以左上角為原點，每向下一格增加原點，每向下一格

17、增加1 1。 3.3.設(shè)置圖紙信息設(shè)置圖紙信息 主圖和子圖繪制完畢，必須添主圖和子圖繪制完畢，必須添加圖紙信息。執(zhí)行加圖紙信息。執(zhí)行DesignOptionsDesignOptions，屏幕文檔參數(shù)設(shè)置對話框，選中屏幕文檔參數(shù)設(shè)置對話框，選中OrganizationOrganization選項卡，選項卡，設(shè)置圖紙信息，特別是設(shè)置圖紙信息，特別是SheetSheet欄中的欄中的No.No.（設(shè)置原理圖的編號）（設(shè)置原理圖的編號）和和TotalTotal（設(shè)置電路圖總數(shù)）必須設(shè)置好。（設(shè)置電路圖總數(shù)）必須設(shè)置好。圖 子圖符號端口屬性對話框 33 4.4.由子圖符號生成子圖文件由子圖符號生成子圖文件

18、 執(zhí)行菜單執(zhí)行菜單DesignCreate Sheet From SymbolDesignCreate Sheet From Symbol，將光標移，將光標移到子圖符號上，單擊鼠標左鍵，屏幕彈出是否顛倒到子圖符號上，單擊鼠標左鍵，屏幕彈出是否顛倒I/OI/O端口的電端口的電氣特性的對話框氣特性的對話框 。若選擇。若選擇“是是”，則生成的電路圖中的，則生成的電路圖中的I/OI/O端端口的輸入輸出特性將與子圖符號口的輸入輸出特性將與子圖符號I/OI/O端口的輸入輸出特性相反；端口的輸入輸出特性相反；若選擇若選擇“否否”，則生成的電路圖中的，則生成的電路圖中的I/OI/O端口的輸入輸出特性將端口的輸

19、入輸出特性將與子圖符號與子圖符號I/OI/O端口的輸入輸出特性相同，一般選擇端口的輸入輸出特性相同，一般選擇“否否”。 此時此時Protel99SEProtel99SE自動生成一自動生成一張新電路圖，電路圖的文件名與張新電路圖，電路圖的文件名與子圖符號中的文件名相同，同時子圖符號中的文件名相同，同時在新電路圖中，已自動生成對應(yīng)在新電路圖中，已自動生成對應(yīng)的的I/OI/O端口。端口。圖 I/O端口特性轉(zhuǎn)換對話框34 5. 5.層次電路的切換層次電路的切換 在層次電路中，經(jīng)常要在各層電路圖之間相互切換，切換的在層次電路中，經(jīng)常要在各層電路圖之間相互切換，切換的方法主要有方法主要有2 2種。種。 利

20、用設(shè)計管理器，鼠標左鍵單擊所需文檔，便可在右邊工利用設(shè)計管理器，鼠標左鍵單擊所需文檔，便可在右邊工作區(qū)中顯示該電路圖。作區(qū)中顯示該電路圖。 執(zhí)行菜單執(zhí)行菜單ToolsUp/Down HierarchyToolsUp/Down Hierarchy或單擊主工具欄上或單擊主工具欄上按鈕按鈕 ，將光標移至需要切換的子圖符號上，單擊鼠標左鍵，將光標移至需要切換的子圖符號上，單擊鼠標左鍵，即可將上層電路切換至下一層的子圖；若是從下層電路切換至上即可將上層電路切換至下一層的子圖；若是從下層電路切換至上層電路，則是將光標移至下層電路的層電路，則是將光標移至下層電路的I/OI/O端口上，單擊鼠標左鍵端口上，單擊

21、鼠標左鍵進行切換。進行切換。356 6 自上而下層次電路圖設(shè)計實例自上而下層次電路圖設(shè)計實例 自上而下層次式電路圖設(shè)計的基本步驟如下。自上而下層次式電路圖設(shè)計的基本步驟如下。 新建一個原理圖文件。新建一個原理圖文件。 繪制主圖。繪制主圖。 繪制子圖電路。繪制子圖電路。 設(shè)置圖紙編號。設(shè)置圖紙編號。 文件保存。文件保存。 下面以信號發(fā)生器為例介紹層次電路的設(shè)計，其中方波形下面以信號發(fā)生器為例介紹層次電路的設(shè)計，其中方波形成電路為子圖成電路為子圖1 1，三角波形成電路為子圖，三角波形成電路為子圖2 2。 建立一個新文件。進入建立一個新文件。進入Protel99SEProtel99SE，建立項目文件

22、后，建立項目文件后，執(zhí)行菜單執(zhí)行菜單FileNewFileNew，新建一個電路圖文件，作為主圖，雙擊文，新建一個電路圖文件，作為主圖，雙擊文件名進入原理圖編輯狀態(tài)。件名進入原理圖編輯狀態(tài)。 放置子圖符號。執(zhí)行放置子圖符號。執(zhí)行PlaceSheet SymbolPlaceSheet Symbol放置子圖符放置子圖符號，設(shè)置相關(guān)參數(shù)為：號，設(shè)置相關(guān)參數(shù)為：File NameFile Name為為FB.schFB.sch，NameName為為“方波方波”。36 將子圖符號移至合適的位置后，單擊鼠標左鍵定義方塊的起將子圖符號移至合適的位置后，單擊鼠標左鍵定義方塊的起點，移動鼠標，改變其大小，大小合適后

23、，再次單擊鼠標左鍵，點，移動鼠標，改變其大小，大小合適后，再次單擊鼠標左鍵，放下子圖符號。放下子圖符號。 同樣方法放置第二個子圖符號，其同樣方法放置第二個子圖符號，其File NameFile Name設(shè)置為設(shè)置為SJB.schSJB.sch，NameName設(shè)置為設(shè)置為“三角波三角波”。 C2C1R1R6R5R4R3R2VD1VD2OUTU1U2圖 信號發(fā)生器37 執(zhí)行執(zhí)行PlaceAdd Sheet EntryPlaceAdd Sheet Entry，將光標移至左邊的子圖，將光標移至左邊的子圖符號內(nèi)部，放置子圖符號的輸出端口。符號內(nèi)部，放置子圖符號的輸出端口。 雙擊雙擊I/OI/O端口，設(shè)

24、置端口屬性，具體為：端口，設(shè)置端口屬性，具體為：NameName：Uo1Uo1；I/O I/O TypeType：OutputOutput；SideSide：RightRight；StyleStyle：RightRight。 同樣方法放置其它端口符號。同樣方法放置其它端口符號。 執(zhí)行菜單執(zhí)行菜單PlaceWirePlaceWire，繪制主圖中所需的導(dǎo)線，完成主，繪制主圖中所需的導(dǎo)線，完成主圖連接。圖連接。 執(zhí)行執(zhí)行FileSave Copy AsFileSave Copy As，NameName設(shè)置為設(shè)置為Function.prjFunction.prj，F(xiàn)ormatFormat設(shè)置為設(shè)置為* *.prj.prj，代表該文件是主圖項目文件，代表該文件是主圖項目文件，保存主圖。保存主圖。 執(zhí)行執(zhí)行DesignCreate Sheet From SymbolDesignCreate