層次電路圖的設(shè)計(jì)

1、第三章 層次電路圖的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)原理圖的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常會(huì)遇到電路元件很多，而打印機(jī)幅面有限的問(wèn)題。而采用層次電路設(shè)計(jì)方法后，這一問(wèn)題就迎刃而解了。所謂層次電路設(shè)計(jì)，就是把一個(gè)完整的電路系統(tǒng)按功能分為若干個(gè)子系統(tǒng)，即子功能電路模塊，需要的話，把子功能電路模塊再分成若干個(gè)子系統(tǒng)，即子功能電路模塊，然后用方塊電路的輸入/輸出端口將各子功能電路連接起來(lái)，于是就可以在較小的幅面的多張圖紙上分別編輯、打印各模塊電路的原理圖。在早期，層次原理圖設(shè)計(jì)主要是為了解決復(fù)雜的大型電路系統(tǒng)的原理圖設(shè)計(jì)問(wèn)題。但現(xiàn)在，設(shè)計(jì)人員為了增強(qiáng)原理圖的可讀性和利用設(shè)計(jì)人員之間的分工合作，即使所設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)并不十分復(fù)雜，也把整

2、個(gè)電路系統(tǒng)按功能模塊分別繪制出相應(yīng)的模塊電路原理圖。在Protel DXP設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，層次原理圖是由母原理圖和子原理圖構(gòu)成的。母原理圖的功能是用來(lái)給出子原理圖之間的層次連接關(guān)系，它是有方塊電路符號(hào)、方塊電路I/O端口符號(hào)代表著子原理圖之間的端口連接關(guān)系；導(dǎo)線的作用是用來(lái)將代表子原理圖的方快電路符號(hào)組成一個(gè)完整的電路系統(tǒng)原理圖。子原理圖就是一個(gè)由各種電路元件符號(hào)組成的實(shí)實(shí)在在的原理圖，它通常對(duì)應(yīng)著設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)中的一個(gè)子功能電路模塊?？梢钥闯觯ㄟ^(guò)這種組織式的母原理圖和子原理圖可以用來(lái)描述任何形式、任何大型復(fù)雜的電路系統(tǒng)。31 繪制層次原理母圖繪制Protel DXP層次電路原理圖的母圖步驟如下：

3、（1）新建工程和原理圖母圖新建一個(gè)PCB工程，并在該工程下新建一個(gè)原理圖文件作為層次原理圖的母圖，可以命名為Z80 Processor.SchDoc。（2）放置方塊電路圖以繪制Serial Interface.SchDoc對(duì)應(yīng)的方塊電路圖為例。執(zhí)行菜單命令PlaceSymbol，或單擊Wiring工具條中的按鈕，即可啟動(dòng)放置方塊電路圖命令。執(zhí)行方塊電路圖命令后，出現(xiàn)一個(gè)方塊電路圖的虛影隨鼠標(biāo)移動(dòng)，如圖3-1所示。圖3-1 放置方塊電路圖此時(shí)，按Tab鍵，即可進(jìn)入方塊電路圖屬性設(shè)置， 如圖3-2所示。圖3-2 Sheet Symbol對(duì)話框Sheet Symbol對(duì)話框中各項(xiàng)設(shè)置說(shuō)明如下：u D

4、esignator：方塊電路圖的編號(hào)。u Filename:該方塊電路圖所對(duì)應(yīng)的子圖的文件名。u Unique Id:系統(tǒng)給出的編號(hào)，一般不用修改。u Border Color:設(shè)置邊框的顏色。u Border Color:設(shè)置邊框顏色。u Draw Solid:選中該復(fù)選框，將使用Fill Color設(shè)定的顏色填充。u Fill Color:選擇填充原色。u Location:設(shè)置方塊電路圖的位置。u X-Size:放置方塊電路圖的寬度。u Y-Size:設(shè)置該方塊電路圖的高度。u Border Width:設(shè)置邊框的寬度。這里將Designator修改為CPU Section，將Filen

5、ame修改為Serial Interface.SchDoc，單擊OK按鈕確認(rèn)。單擊鼠標(biāo)左鍵確定方塊電路的放置位置，再單擊鼠標(biāo)左鍵確定另一個(gè)頂點(diǎn)，即可將該方塊電路圖放置到原理圖中。(3) 放置方塊電路端口方塊電路圖放置完成后，就可以放置方塊電路端口了。執(zhí)行菜單命令PlaceAdd Sheet Entry，或單擊Wiring工具條中的按鈕，即可啟動(dòng)放置方塊電路端口命令。啟動(dòng)放置方塊電路端口命令后，將鼠標(biāo)箭頭處出現(xiàn)一個(gè)十字光標(biāo)。將鼠標(biāo)移動(dòng)到要放置的方塊電路圖內(nèi)單擊鼠標(biāo)中鍵，這表示方塊電路端口將被放置到該方塊電路圖內(nèi)。此時(shí)，將會(huì)在方塊電路圖的邊框上出現(xiàn)一個(gè)方塊電路端口的標(biāo)志。按Tab鍵，將彈出Shee

6、t Entry對(duì)話框，如圖3-3所示。圖3-3 Sheet Entry對(duì)話框該對(duì)話框中各項(xiàng)放置說(shuō)明如下：u Name:放置電路端口的名稱。u Position:方塊電路端口的位置。u I/O Type：輸入輸出類型。可以可以設(shè)置為：Unspecified(未指定)、Input(輸入類型)、Output（輸出類型）、Bidirectional(雙向類型)。u Fill Color:填充顏色。u Text Color:文本顏色。u Side:設(shè)置方塊電路端口在方塊電路圖中的位置，有4種選擇：Top(頂部)、Bottom(底部)、Right(右側(cè))、Left(左側(cè))。u Style:設(shè)置方塊電路端口

7、的邊框顏色。在這里，將Name改成D0.7，I/O Type改為Bidirectional，Style設(shè)置為L(zhǎng)eft&Right，單擊OK按鈕確認(rèn)。 拖動(dòng)鼠標(biāo)，方塊電路端口的標(biāo)志將隨鼠標(biāo)移動(dòng)而在邊框上移動(dòng)，選擇一個(gè)合適的位置雙擊鼠標(biāo)左鍵，即可將該方塊電路端口放置到方塊電路圖之中.(4) 連線用同樣的方法放置其他方塊電路圖和方塊電路端口。然后將相應(yīng)的方塊電路端口用導(dǎo)線或總線連接起來(lái)， 并添加網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，這樣層次原理圖的母圖就繪制完成了。結(jié)果如圖3-4所示。圖3-4 繪制完成的母圖32 繪制層次原理圖子圖 層次原理圖的母圖繪制完成后，下面的工作就是要繪制層次原理圖的子圖。例如，繪制方塊電路圖

8、Serial Interface所對(duì)應(yīng)的層次原理圖子圖Serial Interface.SchDoc。在母圖中，執(zhí)行菜單命令DesignCreate From Symbol，則會(huì)在鼠標(biāo)箭頭處出現(xiàn)一個(gè)十字光標(biāo)，將該光標(biāo)移動(dòng)到方塊電路圖Progammable Peripheral Interface上，單擊鼠標(biāo)右鍵，則選擇Sheet Symbol ActionsCreate Sheet From symbol,如圖3-5所示。彈出如圖3-6所示的Confirm對(duì)話框，圖3-5 從方塊到新建原理圖操作圖3-6 Confirm對(duì)話框該對(duì)話框提示用戶是否要將生成的輸入輸出端口的輸入輸出方向反向。選擇Ye

9、s，將使生成的原理圖中的輸入輸出端口的方向與方塊電路圖中的方塊電路端口的方向相反，這里選擇No,使生成的原理圖的輸入輸出端口的方向?qū)⒎綁K電路端口的方向相同。執(zhí)行由方塊電路圖生成原理圖后，系統(tǒng)自動(dòng)在該系統(tǒng)下新建一個(gè)名為Serial Interface.SchDoc的原理圖文件，并在原理圖中放置與方塊電路圖中的方塊電路端口相對(duì)應(yīng)的輸入輸出端口。然后在這基礎(chǔ)上完成其余部分，原理圖子圖完成后結(jié)果如圖3-7所示。圖3-7 原理圖子圖完成后的結(jié)果用同樣的方法繪制其他的子圖和二級(jí)子圖。這樣整個(gè)層次原理圖就完成了。3.3 層次原理圖之間的切換在比較簡(jiǎn)單的項(xiàng)目中，原理圖文件數(shù)目較少，通過(guò)單擊工作窗口中的文件名稱

10、標(biāo)記，設(shè)計(jì)者即可迅速切換當(dāng)前編輯的文件。但是在大系統(tǒng)中，原理圖文件很多，而且可能有多層設(shè)計(jì)，使用Navigator面板中提供的按鈕，可以方便地在層次化原理圖中切換總原理圖和子原理圖。(1) 從總原理圖切換到方框電路圖對(duì)應(yīng)的子原理圖在總原理圖中，單擊按鈕后鼠標(biāo)將變成十字形狀出現(xiàn)在工作窗口中，此時(shí)移動(dòng)鼠標(biāo)到某一個(gè)方框電路圖上，單擊鼠標(biāo)左鍵，即可切換到該方框電路圖對(duì)應(yīng)的子原理圖上。(2) 從子原理圖返回到總原理圖在子原理圖中，單擊按鈕后，鼠標(biāo)將變成十字形狀出現(xiàn)在工作窗口中，此時(shí)移動(dòng)鼠標(biāo)到原理圖的某一個(gè)端口上，單擊鼠標(biāo)左鍵，即可切換到總原理圖上，且其他在該子原理圖對(duì)應(yīng)的方框電路圖上的端口中。、執(zhí)行完該操作后鼠標(biāo)還處于十字形狀，單擊鼠標(biāo)右鍵或按Esc鍵盤(pán)可以退出該操作，恢復(fù)鼠標(biāo)的正常狀態(tài)。本章小結(jié)在大規(guī)模的設(shè)計(jì)中，使用層次化的設(shè)計(jì)， 將使原理圖層次清晰，直觀明了，易于檢錯(cuò)和修改，方便交流，因此，進(jìn)行層次化設(shè)計(jì)是一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)者必備