Protel DXP原理圖與PCB設(shè)計 第5章 層次原理圖設(shè)計ERC檢查報表及原理圖輸出

第5章層次原理圖設(shè)計、ERC檢查、

報表及原理圖輸出5.1 層次原理圖設(shè)計5.1.1層次原理圖的根本概念和設(shè)計方法層次原理圖的設(shè)計方法實際上是一種模塊化的設(shè)計方法。設(shè)計人員將需要設(shè)計的電路系統(tǒng)劃分為多個子系統(tǒng)，子系統(tǒng)下面又可以劃分為假設(shè)干個更小的子電路模塊；然后設(shè)計出表示各個子系統(tǒng)或者子電路模塊之間連接關(guān)系的母原理圖和對應(yīng)于子系統(tǒng)或者子電路模塊的各個子原理圖；這樣就可以完成整個原理圖的設(shè)計過程。層次原理圖的設(shè)計方法可以分為3種：自上而下的層次原理圖設(shè)計方法、自下而上的層次原理圖設(shè)計方法和復(fù)用的層次原理圖設(shè)計方法。〔1〕自上而下的層次原理圖設(shè)計方法所謂自上而下的層次原理圖設(shè)計方法就是指設(shè)計人員將電路系統(tǒng)劃分為不同層次的子電路模塊，并且根據(jù)系統(tǒng)的層次劃分關(guān)系繪制出設(shè)計系統(tǒng)的母原理圖；然后再將母原理圖中的各個方塊電路符號所對應(yīng)的子原理圖繪出；這樣通過逐步細(xì)化完成整個電路系統(tǒng)的原理圖設(shè)計。根據(jù)上面的定義，不難給出這種設(shè)計方法的具體流程圖，如圖5-1所示。

圖5-1自上而下的層次原理圖設(shè)計方法一般來講，自上而下的層次原理圖設(shè)計方法的優(yōu)點主要表達(dá)在以下兩個方面：自上而下的層次原理圖設(shè)計方法實際上是一種模塊化設(shè)計方法。自上而下的層次原理圖設(shè)計方法可以由設(shè)計人員同時進行原理圖的繪制工作。對于一個具體電路系統(tǒng)的原理圖設(shè)計來說，不同的設(shè)計人員采用自上而下設(shè)計方法的形式也許會有所不同，但是必須遵循兩個原那么：一是要自上而下逐層劃分電路系統(tǒng)的功能，分層次進行原理圖設(shè)計；二是在各個設(shè)計層次上，需要仔細(xì)考慮子原理圖的驗證問題?！?〕自下而上的層次原理圖設(shè)計方法所謂自下而上的層次原理圖設(shè)計方法就是指設(shè)計人員首先定義電路系統(tǒng)的子功能電路模塊，并且根據(jù)這些電路模塊繪制出相應(yīng)的子原理圖；然后由這些繪制好的子原理圖來產(chǎn)生方塊電路符號；接下來再通過假設(shè)干導(dǎo)線將這些方塊電路符號連接起來構(gòu)成母原理圖；這樣通過由簡單到復(fù)雜的過程逐步完成整個電路系統(tǒng)的原理圖設(shè)計。根據(jù)上面的定義，不難給出這種設(shè)計方法的具體流程圖，如圖5-2所示。

圖5-2自下而上的層次原理圖設(shè)計方法〔3〕復(fù)用的層次原理圖設(shè)計方法所謂復(fù)用的層次原理圖設(shè)計方法是指在繪制層次原理圖的過程中，有一個或者多個子原理圖被重復(fù)使用。這些復(fù)用的子原理圖既可以位于同一張原理圖中，也可以位于不同的原理圖中，可見這種設(shè)計方法非常適用于子功能電路模塊需要重復(fù)使用的場合。采用這種方法設(shè)計層次原理圖，設(shè)計人員不必繪制相同的原理圖，從而大大節(jié)省了設(shè)計時間。下面通過一個圖例來說明復(fù)用的層次原理圖設(shè)計方法，這種設(shè)計方法的典型圖例如圖5-3所示。圖5-3復(fù)用的層次原理圖設(shè)計方法從圖5-3中可以看出，該層次電路原理圖中總共包括10張電路原理圖，其中子原理圖Sheet1.SchDoc復(fù)用了3次，子原理圖A.SchDoc復(fù)用了6次。對于該層次原理圖的設(shè)計來說，如果采用復(fù)用的層次原理圖設(shè)計方法，那么設(shè)計人員只需要繪制3張電路原理圖就可以了，即Main.SchDoc、Sheet1.SchDoc和A.SchDoc。復(fù)用的層次原理圖設(shè)計方法在設(shè)計階段只需要進行復(fù)用子原理圖的繪制，它的優(yōu)點是使電路系統(tǒng)的原理圖在設(shè)計時到達(dá)最精簡。但是，當(dāng)需要進行原理圖的分析和編譯時，設(shè)計人員需要把這種精簡的層次原理圖變成實際的電路原理圖形式，進而將復(fù)雜層次結(jié)構(gòu)變成簡單的層次結(jié)構(gòu)。因此，這里需要把屢次復(fù)用的子原理圖進行復(fù)制并重新命名，目的是使一張子原理圖只被使用一次。但是，此時復(fù)制的子原理圖中的各個元件序號并沒有改變，為了保持元件序號的唯一性，設(shè)計人員必須要對子原理圖中的元件序號進行重新標(biāo)識，從而滿足原理圖對元件序號唯一性的要求。(4)元件序號的自動標(biāo)識以圖5-4所示的電路原理圖為例，討論一下在原理圖編輯器中如何進行元件序號的自動標(biāo)識。圖5-4進行自動標(biāo)識前的電路原理圖〔1〕在原理圖編輯器中，執(zhí)行菜單命令【Tools】→【Annotate】后將會彈出如圖5-5所示的自動標(biāo)識設(shè)置對話框，它的主要作用是用來設(shè)置元件序號自動標(biāo)識的方法、范圍以及規(guī)那么等選項。圖5-5自動設(shè)置標(biāo)識對話框〔2〕從上面的圖中可以看出，自動標(biāo)識設(shè)置對話框主要包括【SchematicAnnotationConfiguration】區(qū)域、【SchematicSheetToAnnotate】區(qū)域和【ProposedChangeList】區(qū)域的設(shè)置。在【SchematicAnnotationConfiguration】設(shè)置區(qū)域中，不難看出它包括以下兩個方面的設(shè)置：①元件自動標(biāo)識的方法設(shè)置：它的作用是用來設(shè)置元件自動標(biāo)識的順序，可以看出它包含有4個選擇項。“Upthenacross〞選項：該選項表示自動標(biāo)識將根據(jù)元件在原理圖中的排列順序，按由下到上、再由左至右的順序進行?！癉ownthenacross〞選項：該選項表示自動標(biāo)識將根據(jù)元件在原理圖中的排列順序，按照由上到下、再由左至右的順序進行?！癆crossthenup〞選項：該選項表示自動標(biāo)識將根據(jù)元件在原理圖中的排列順序，按照由左至右、再由下到上的順序進行?！癆crossthendown〞選項：該選項表示自動標(biāo)識將根據(jù)元件在原理圖中的排列順序，按照由左至右、再由上到下的順序進行。②“MatchByParameters〞列表：它的作用是用來從列表中選擇相應(yīng)的匹配參數(shù)來決定自動標(biāo)識的對象，ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)要求至少選擇一個匹配參數(shù)?！癈omment〞復(fù)選框：根據(jù)元件的描述信息來決定自動標(biāo)識的對象?！癡alue〞復(fù)選框：根據(jù)元件的值來決定自動標(biāo)識的對象。在【SchematicSheetToAnnotate】區(qū)域中，不難看出它包括以下3個方面的設(shè)置以及兩個功能按鈕。“SchmaticSheet〞復(fù)選框：它的作用是用來選擇元件序號自動標(biāo)識功能作用的原理圖范圍。這里設(shè)計人員既可以單擊功能按鈕來選中顯示的所有原理圖文件；也可以單擊功能按鈕不選中顯示的原理圖文件，然后選中原理圖文件前面的復(fù)選框來進行原理圖的個別勾選。ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)要求至少選擇一個原理圖文件?！癝tartIndex〞選擇輸入欄：它的作用是用來選擇是否使用標(biāo)識索引控制。如果勾選該項前面的復(fù)選框，那么將使用標(biāo)識索引控制并且此時后面輸入欄中的數(shù)字就代表著元件標(biāo)識的起始序號；否那么將不使用標(biāo)識索引控制?！癝uffix〞輸入欄：它的作用是用來設(shè)置元件自動標(biāo)識的后綴。在【ProposedChangeList】區(qū)域中，可以看到它只包括一個元件列表，元件列表中主要包括以下3項：“CurrentDesignator〞項：用來列出自動標(biāo)識前的元件序號?！癙roposedDesignator〞項：用來列出自動標(biāo)識后的元件序號?！癓ocationofPartSchematicSheet〞項：用來列出元件所在的原理圖文件名。在自動標(biāo)識設(shè)置對話框中，選中“Acrossthendown〞選項；勾選“MatchByParameters〞列表中的“Comment〞復(fù)選框；勾選自動標(biāo)識功能作用的原理圖文件“CPUClock.SchDoc〞；勾選“StartIndex〞輸入欄前面的復(fù)選框并在輸入欄中輸入“1〞；在“Suffix〞輸入欄中輸入字母“a〞作為元件序號自動標(biāo)識的的后綴?！?〕完成上面自動標(biāo)識設(shè)置對話框中的各項設(shè)置后，單擊功能按鈕使元件序號復(fù)位，此時將會彈出如圖5-6所示的序號復(fù)位信息對話框。圖5-6序號復(fù)位信息對話框〔4〕單擊序號復(fù)位信息對話框中的“OK〞按鈕，這時在【ProposedChangeList】區(qū)域中可以看到元件的初始序號以及改變后的元件序號列表〔此時元件的序號為“？〞〕，如圖5-7所示。圖5-7復(fù)位后的元件序號列表〔5〕單擊功能按鈕使元件序號自動更新，此時將彈出如圖5-8所示的序號更新信息對話框。圖5-8序號更新信息對話框〔6〕單擊元件序號更新信息對話框中的“OK〞按鈕，這時在【ProposedChangeList】區(qū)域中可以看到元件的復(fù)位序號以及按照設(shè)置要求更新的元件序號列表，如圖5-9所示。圖5-9更新后的元件序號列表〔7〕單擊按鈕，此時將會彈出如圖5-10所示的“EngineeringChangeOrder〞對話框。圖5-10“EngineeringChangeOrder〞對話框〔8〕在圖5-10所示的對話框中單擊功能按鈕使元件序號的更改生效，或者單擊功能按鈕使更改生效并且在原理圖中執(zhí)行所有更改。如果在執(zhí)行更改正程中沒有發(fā)現(xiàn)問題，那么在每個元件序號更改欄的右邊將顯示“Check〞和“Done〞標(biāo)記，如圖5-11所示。圖5-11對元件序號進行檢查和更改操作〔9〕在圖5-11所示的對話框中單擊功能按鈕，這時將會彈出如圖5-12所示的更新報告預(yù)覽對話框。如果設(shè)計人員想要保存更新報告文件，那么只需要單擊對話框底部的按鈕導(dǎo)出更新報告或者單擊按鈕直接進行更新報告的打印。圖5-12更新報告預(yù)覽對話框〔10〕單擊“EngineeringChangeOrder〞對話框中的按鈕返回到自動標(biāo)識設(shè)置對話框，然后再單擊自動標(biāo)識設(shè)置對話框中的按鈕，從而完成原理圖中元件序號的自動標(biāo)識操作。對圖5-4所示原理圖中的元件序號進行自動標(biāo)識操作后，這時的電路原理圖如圖5-13所示。圖5-13進行自動標(biāo)識后的電路原理圖5.1.2采用自上而下的設(shè)計方法建立層次原理圖下面利用自上而下的設(shè)計方法建立一個如圖5-14所示的層次原理圖，以此來介紹繪制層次原理圖的整個操作過程。圖5-14層次原理圖設(shè)計實例圖5-14所示的原理圖就是一個層次原理圖，這個層次原理圖代表了一個完整的電路系統(tǒng)。不難看出，這個層次原理圖是由CPU時鐘〔CPUClock〕模塊、電源〔PowerSupply〕模塊、CPU局部〔CPUSection〕模塊、可編程并行接口〔ProgrammablePeripheralInterface〕模塊、串行接口〔SerialInterface〕模塊和存儲器〔Memory〕模塊6個局部組成，而串行接口模塊中又含有一個串行時鐘產(chǎn)生〔SerialBaudClock〕模塊。這個層次原理圖建立的具體步驟如下所示：〔1〕在ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)中，通過執(zhí)行菜單命令【File】→【New】→【PCBProject】建立一個“Example〞工程文件；然后執(zhí)行菜單命令【File】→【New】→【Schematic】在工程文件下建立一個“Z80Processor〞原理圖文件，并且啟動了原理圖編輯器?！?〕單擊布線工具欄中按鈕，或者執(zhí)行菜單命令【Place】→【SheetSymbol】，或者按下快捷鍵Alt＋P＋S后，系統(tǒng)將處于放置方塊電路符號的狀態(tài)；同時鼠標(biāo)光標(biāo)變成大十字形并且光標(biāo)上粘附著一個方塊電路符號虛線框。這時，按下Tab鍵將會彈出如圖5-15所示的方塊電路符號屬性對話框。圖5-15方塊電路符號屬性對話框〔3〕從圖5-15中可以看出，方塊電路符號屬性對話框中主要包括以下幾項：“LocationX〞輸入欄：用來設(shè)置方塊電路符號左下角的橫坐標(biāo)?！癓ocationY〞輸入欄：用來設(shè)置方塊電路符號左下角的縱坐標(biāo)。“X-Size〞輸入欄：用來設(shè)置方塊電路符號的長度。“Y-Size〞輸入欄：用來設(shè)置方塊電路符號的寬度?！癇orderColor〞選擇框：用來設(shè)置方塊電路符號的邊框顏色，缺省時為棕色。“FillColor〞選擇框：用來設(shè)置方塊電路符號的填充顏色，缺省時為綠色。“BorderWidth〞選擇欄：用來設(shè)置方塊電路符號的邊框?qū)挾??！癉rawSolid〞復(fù)選框：用來設(shè)置是否填充該方塊電路符號。如果選中該復(fù)選框，那么方塊電路符號將用指定的顏色進行填充，否那么不進行填充操作。“Designator〞輸入欄：用來設(shè)置方塊電路符號的標(biāo)識名稱?！癋ilename〞輸入欄：用來設(shè)置方塊電路符號所代表的子原理圖文件名稱。“ShowHiddenTextFields〞復(fù)選框：用來設(shè)置是否顯示隱藏的文本區(qū)域。如果選中該復(fù)選框，那么在原理圖中將顯示隱藏的文本區(qū)域；否那么在原理圖中將不顯示隱藏的文本區(qū)域。“UniqueId〞輸入欄：用來給出由系統(tǒng)指定的方塊電路符號的唯一標(biāo)號。在方塊電路符號屬性對話框中：勾選“DrawSolid〞復(fù)選框；在“Designator〞輸入欄輸入“CPUSection〞；在“Filename〞輸入欄輸入“CPUSection.SCHDOC〞；其他各項選取系統(tǒng)默認(rèn)缺省值。設(shè)置完畢后，單擊對話框中的“OK〞按鈕即可完成方塊電路符號屬性的設(shè)置工作?！?〕移動光標(biāo)到原理圖中的適宜位置，單擊鼠標(biāo)左鍵即可確定方塊電路符號的左上角頂點；然后移動光標(biāo)可以看到一個虛線的預(yù)拉框，在該預(yù)拉框的對角適宜位置單擊坐標(biāo)左鍵即可確定方塊電路符號的右上角頂點，從而完成一個方塊電路符號的放置工作。如果設(shè)計人員對方塊電路符號的某些屬性感到不滿意的話，可以直接雙擊該方塊電路符號翻開它的屬性對話框，然后進行修改或調(diào)整。放置完畢后，方塊電路符號如圖5-16所示。圖5-16放置后的CPU方塊電路符號〔5〕這時，系統(tǒng)仍然處于放置方塊電路符號的命令狀態(tài)下，重復(fù)上面第2步～第4步的操作即可完成多個方塊電路符號的放置工作，此時的電路原理圖如圖5-17所示。完成所有方塊電路符號的放置工作后，單擊鼠標(biāo)左鍵或者按下Esc鍵即可退出放置方塊電路符號的命令狀態(tài)。圖5-17放置完方塊電路符號的母原理圖〔6〕單擊布線工具欄中的按鈕，或者執(zhí)行菜單命令【Place】→【AddSheetEntry】，或者按下快捷鍵Alt＋P＋A后，系統(tǒng)將處于放置方塊電路I/O端口的命令狀態(tài)，同時鼠標(biāo)光標(biāo)變成大十字形。移動鼠標(biāo)光標(biāo)到需要放置方塊電路I/O端口的方塊電路符號“CPUSection〞中，單擊鼠標(biāo)左鍵后光標(biāo)上將粘附著一個方塊電路I/O端口虛線框。這時，按下Tab鍵將會彈出如圖5-18所示的方塊電路I/O端口屬性對話框。圖5-18方塊電路I/O端口屬性對話框〔7〕從圖5-18中可以看出，方塊電路I/O端口屬性對話框主要包括以下幾項：“FillColor〞選擇框：用來設(shè)置方塊電路I/O端口內(nèi)部的填充顏色?！癟extColor〞選擇框：用來設(shè)置方塊電路I/O端口名稱的顯示顏色?！癇orderColor〞選擇框：用來設(shè)置方塊電路I/O端口的邊框顏色?！癝ide〞選擇欄：用來設(shè)置方塊電路I/O端口在方塊電路符號中的放置位置。原理圖編輯器為設(shè)計人員提供了4種放置方向，它們分別是“Left〞、“Right〞、“Top〞和“Bottom〞。“Style〞選擇欄：用來設(shè)置方塊電路I/O端口的外觀形狀。編輯器為設(shè)計人員提供了8種端口外形，它們分別是“None〔Horizonal〕〞、“Left〞、“Right〞、“Left&Right〞、“None〔Vertical〕〞、“Top〞、“Bottom〞、“Top&Bottom〞。例如，“Left〞這里就表示方塊電路I/O端口的外觀形狀為水平向左端口?！癗ame〞選擇輸入欄：用來設(shè)置方塊電路I/O端口的名稱。設(shè)計人員既可以直接輸入想要放置的方塊電路I/O端口名稱，也可以通過單擊右邊的下拉按鈕來選擇以前使用過的方塊電路I/O端口名稱?！癐/OType〞選擇欄：用來設(shè)置方塊電路I/O端口的類型。原理圖編輯器為設(shè)計人員提供4種類型，它們分別是“Unspecified〞、“Output〞、“Input〞和“Bidirectional〞。例如，“Output〞這里就表示方塊電路I/O端口為輸出類型?！癙osition〞輸入欄：用來設(shè)置方塊電路I/O端口的入口位置，這個位置一般是從方塊電路符號的邊界開始計算的。例如，當(dāng)在“Side〞選擇欄中選中“Left〞時，這個位置就從方塊電路符號左側(cè)的上端開始計算。一般情況下，設(shè)計人員不需要設(shè)置該項，只需要在放置方塊電路I/O端口時拖動鼠標(biāo)即可。在方塊電路I/O端口屬性對話框中：在“Side〞選擇欄中選擇“Left〞；在“Style〞選擇欄選擇“Left&Right〞；在“Name〞輸入欄輸入“D[0..7]〞；在“I/OType〞選擇欄中選擇“Bidirectional〞；其他各項選取系統(tǒng)默認(rèn)缺省值。設(shè)置完畢后，單擊對話框中的“OK〞按鈕即可完成方塊電路I/O端口的設(shè)置工作?！?〕移動光標(biāo)到方塊電路符號“CPUSection〞中的左側(cè)適宜位置，單擊鼠標(biāo)左鍵即可完成一個方塊電路I/O端口的放置工作，如圖5-19所示。如果設(shè)計人員對方塊電路I/O端口的某些屬性感到不滿意的話，可以直接雙擊該I/O端口翻開它的屬性對話框，然后進行修改或調(diào)整。圖5-19放置I/O端口D[0..7]圖5-20完成I/O端口放置的方塊電路符號〔9〕這時，系統(tǒng)仍然處于放置方塊電路I/O端口的命令狀態(tài)下，重復(fù)上面第6步～第8步的操作即可完成方塊電路符號“CPUSection〞中所有I/O端口的放置工作，這時的電路原理圖如圖5-20所示。同樣道理，重復(fù)上面的操作即可繪制其他方塊電路符號中的I/O端口，繪制完所有方塊電路I/O端口的母原理圖如圖5-21所示。在完成所有方塊電路I/O端口的放置工作后，單擊鼠標(biāo)左鍵或者按下Esc鍵即可退出放置方塊電路I/O端口的命令狀態(tài)。圖5-21放置完方塊電路I/O端口的母原理圖〔10〕完成放置方塊電路符號和方塊電路I/O端口后，接下來就要進行方塊電路符號的連接工作。所謂方塊電路符號的連接工作是指利用導(dǎo)線或者總線將母原理圖中具有電氣連接關(guān)系的方塊電路I/O端口連接起來。采用前面繪制導(dǎo)線和總線的方法對圖5-21所示的母原理圖進行連接，連接后的母原理圖如圖5-22所示，其中連接“A[0..15]〞和“D[0..7]〞端口采用的是總線形式。圖5-22建立連接關(guān)系后的母原理圖〔11〕層次原理圖中母原理圖的繪制工作完成后，下面就可以根據(jù)前面的知識來分別繪制母原理圖中的方塊電路符號所對應(yīng)的子原理圖。某些情況下，子原理圖中還可能包括方塊電路符號，這樣的子原理圖稱為二級母圖。例如，在圖5-22中所示的母原理圖中，方塊電路符號“SerialInterface〞對應(yīng)的子原理圖“SerialInterface.SCHDOC〞中就包括一個方塊電路符號“SerialBaudClock〞，因此這個子原理圖可以被稱為二級母圖。這里，方塊電路符號“SerialBaudClock〞如圖5-23所示。圖5-23方塊電路符號“SerialBaudClock〞關(guān)于子原理圖的繪制方法與前面的普通原理圖的繪制方法完全相同，因此就不再進行贅述了。這里直接給出母原理圖中各個方塊電路符號所對應(yīng)的子原理圖，如圖5-24～圖5-30所示。至此，我們就采用自上而下的設(shè)計方法完成了一個層次原理圖的全部繪制過程。圖5-24CPU時鐘模塊子原理圖圖5-25電源模塊子原理圖圖5-26CPU局部模塊子原理圖圖5-27可編程并行接口模塊子原理圖圖5-28串行接口模塊子原理圖圖5-29存儲器模塊子原理圖圖5-30串行時鐘產(chǎn)生模塊子原理圖

5.1.3母原理圖與子原理圖之間的切換下面將以ProtelDXP安裝目錄下的“Examples\Z80(stages)\〞中的工程文件“Z80Processor(stages)〞為例，討論一下母原理圖與子原理圖之間的切換方法。〔1〕由母原理圖切換到子原理圖在原理圖編輯器中，母原理圖切換到子原理圖的具體操作步驟如下所示：在ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)中，翻開工程文件“Z80Processor(stages).PRJPCB〞和原理圖文件“Z80Processor.SchDoc〞，這時將會同時啟動原理圖編輯器。在原理圖編輯器中單擊工程工具欄中的按鈕，或者執(zhí)行菜單命令【Project】→【CompileAllProjects】，或者單擊導(dǎo)航器工作窗口面板中的按鈕進行工程編譯。編譯結(jié)束后，導(dǎo)航器工作窗口面板如圖5-31所示，這時的窗口面板中顯示出工程的一些相關(guān)信息；編譯工作窗口面板如圖5-32所示，這時的窗口面板中顯示出層次原理圖的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系。圖5-31編譯后的導(dǎo)航器工作窗口面板圖5-32編譯后的編譯工作窗口面板在原理圖編輯器中單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的按鈕，或者執(zhí)行菜單命令【Tools】→【Up/DownHierarchy】，或者單擊導(dǎo)航器工作窗口面板中的按鈕，此時系統(tǒng)將處于切換狀態(tài)下。系統(tǒng)處于切換狀態(tài)時，鼠標(biāo)光標(biāo)將變成大十字形；移動光標(biāo)到母原理圖中的方塊電路符號“CPUSection〞上的某一I/O端口“RD〞上，然后單擊鼠標(biāo)左鍵。這時，原理圖編輯器工作窗口中將以選中狀態(tài)顯示與I/O端口“RD〞有關(guān)的導(dǎo)線連接，如圖5-33所示。圖5-33單擊I/O端口后的母原理圖工作平面

在圖5-33所示的母原理圖中，移動光標(biāo)到I/O端口“RD〞上再次單擊鼠標(biāo)左鍵,此時母原理圖將切換到該方塊電路符號所對應(yīng)的子原理圖上，如圖5-34所示?？梢钥闯觯@時在子原理圖中與I/O端口“RD〞連接的導(dǎo)線和元件將以選中狀態(tài)顯示。圖5-34完成切換操作的子原理圖工作平面〔2〕由子原理圖切換到母原理圖在原理圖編輯器中，子原理圖切換到母原理圖的具體步驟如下所示：在ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)中，翻開工程文件“Z80Processor(stages).PRJPCB〞和原理圖文件“CPUClock.SchDoc〞，這時將會同時啟動原理圖編輯器。在原理圖編輯器中單擊工程工具欄中的按鈕，或者執(zhí)行菜單命令【Project】→【CompileAllProjects】，或者單擊導(dǎo)航器工作窗口面板中的按鈕進行工程編譯。在原理圖編輯器中單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的按鈕，或者執(zhí)行菜單命令【Tools】→【Up/DownHierarchy】，或者單擊導(dǎo)航器工作窗口面板中的按鈕，此時系統(tǒng)將處于切換狀態(tài)下。系統(tǒng)處于切換狀態(tài)時，鼠標(biāo)光標(biāo)將變成大十字形；移動光標(biāo)到“CPUClock.SchDoc〞子原理圖中的電路I/O端口“CPUCLK〞上，然后單擊鼠標(biāo)左鍵。這時，子原理圖工作平面上將以選中狀態(tài)顯示與電路I/O端口“CPUCLK〞連接的導(dǎo)線和元件，如圖5-35所示。在圖5-35所示的子原理圖中，移動光標(biāo)到電路I/O端口“CPUCLK〞再次單擊鼠標(biāo)左鍵，此時子原理圖就將切換到它所屬的母原理圖上，如圖5-36所示。同樣，這時在母原理圖中與電路I/O端口“CPUCLK〞連接的導(dǎo)線將以選中狀態(tài)顯示。圖5-36完成切換操作的母原理圖工作平面5.1.4由方塊電路符號產(chǎn)生新原理圖中的I/O端口下面以ProtelDXP安裝目錄下的“Examples\Z80(stages)\〞中的母原理圖文件“Z80Processor.SchDoc〞為例，簡要介紹一下由方塊電路符號產(chǎn)生新原理圖中I/O端口的具體操作步驟。〔1〕在ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)中，首先翻開工程文件“Z80Processor(stages).PRJPCB〞，然后再翻開母原理圖文件“Z80Processor.SchDoc〞，同時并啟動了原理圖編輯器?！?〕在原理圖編輯器中，執(zhí)行菜單命令【Design】→【CreateSheetFromSymbol】，此時鼠標(biāo)光標(biāo)將大十字形?！?〕移動光標(biāo)到母原理圖中的方塊電路符號“CPUSection〞上，然后單擊鼠標(biāo)左鍵，此時將會彈出如圖5-37所示確實認(rèn)I/O端口屬性對話框。如果選擇對話框中的“Yes〞按鈕，那么生成的子原理圖中的電路I/O端口將與母原理圖中的方塊電路I/O端口相反；如果選中對話框中的“No〞按鈕，那么生成的子原理圖中的電路I/O端口將與母原理圖中的方塊電路I/O端口相同。圖5-37確認(rèn)I/O端口屬性對話框〔4〕一般情況下，生成的子原理圖中的電路I/O端口將與母原理圖中的方塊電路I/O端口保持一致，因此這里單擊“No〞按鈕。單擊“No〞按鈕后，原理圖編輯器將自動生成一個文件名為“CPUSection.SchDoc〞的子原理圖，如圖5-38所示。從圖中可以看到，子原理圖中放置好了與方塊電路符號一一對應(yīng)的電路I/O端口，并且電路I/O端口的名稱和方向也與方塊電路符號完全相同。這樣，設(shè)計人員只需要繪制子原理圖中的內(nèi)部電路就可以了，而不用再進行電路I/O端口的放置工作了。圖5-38由方塊電路符號產(chǎn)生新原理圖中的I/O端口5.1.5由原理圖產(chǎn)生方塊電路符號下面仍然以ProtelDXP安裝目錄下的“Examples\Z80(stages)\〞中的工程文件“Z80Processor(stages).PRJPCB〞為例，簡要介紹一下由原理圖產(chǎn)生方塊電路符號的具體操作步驟。這里需要注意的是，進行由原理圖產(chǎn)生方塊電路符號操作的前提是必須保證各個子原理圖已經(jīng)繪制完成。由原理圖產(chǎn)生方塊電路符號的具體操作步驟如下所示：〔1〕在ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)中，首先翻開工程文件“Z80Processor(stages).PRJPCB〞；然后執(zhí)行菜單命令【File】→【New】→【Schematic】建立一個空白原理圖文件，同時啟動了ProtelDXP的原理圖編輯器?！?〕在原理圖編輯器中，執(zhí)行菜單命令【Design】→【CreateSymbolFromSheet】，此時將會彈出如圖5-39所示的子原理圖選擇對話框，該對話框中列出了工程文件中的所有原理圖文件。圖5-39子原理圖選擇對話框〔3〕在對話框中選擇需要產(chǎn)生方塊電路符號的子原理圖文件，例如選中子原理圖文件“CPUSection.SchDoc〞；隨后單擊“OK〞按鈕，此時同樣會彈出如圖5-37所示確實認(rèn)I/O端口屬性對話框。〔4〕單擊確認(rèn)I/O端口屬性對話框中的“No〞按鈕，這時鼠標(biāo)光標(biāo)上將粘附著一個帶有方塊電路符號的虛線框，如圖5-40所示。圖5-40原理圖產(chǎn)生方塊電路符號的命令狀態(tài)〔5〕移動光標(biāo)到空白原理圖中的適宜位置，然后單擊鼠標(biāo)左鍵即可在空白原理圖中生成一個方塊電路符號“CPUSection〞，如圖5-41所示。從圖中可以看到，空白原理圖中放置了一個與子原理圖“CPUSection.SchDoc〞對應(yīng)的方塊電路符號，并且方塊電路符號的I/O端口與子原理圖中的電路I/O端口一一對應(yīng)。圖5-41由原理圖產(chǎn)生的方塊電路符號〔6〕重復(fù)上面第3步～第5步的操作，在空白原理圖中放置其他的與子原理圖對應(yīng)的方塊電路符號。放置完所有的方塊電路符號后，設(shè)計人員只需要進行母原理圖中的各個方塊電路的導(dǎo)線和總線連接就可以了，從而方便地完成母原理圖的繪制工作。

5.2 ERC檢查

在繪制電路原理圖的過程中，對于簡單的電路原理圖來說，設(shè)計人員通過觀察就能夠檢查出原理圖中存在的錯誤；而對于復(fù)雜的電路原理圖來說，采用人工查找原理圖繪制過程中的錯誤就顯得十分復(fù)雜了。我們知道，電路原理圖中的內(nèi)容與其他普通圖的內(nèi)容意義不同，它不是簡單的點與線的連接，而是代表著具有實際電氣意義的元件以及它們之間的相互導(dǎo)線連接?？梢?，電路原理圖中的元件以及導(dǎo)線連接之間存在著一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并且遵循一定的規(guī)那么,這個規(guī)那么通常被稱為電氣規(guī)那么，即ElectricalRule。與先前的Protel版本不同，ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)并沒有提供專門的菜單命令【Tools】→【ERC】來進行電氣規(guī)那么檢查，而是在對原理圖文件或者工程文件進行編譯的過程中直接進行ERC檢查.下面介紹一下如何通過系統(tǒng)的編譯功能來進行原理圖文件和工程文件的ERC檢查。〔1〕啟動ProtelDXP后，首先翻開相應(yīng)的工程文件“Z80Processor(stages).PRJPCB〞；然后執(zhí)行菜單命令【Project】→【ProjectOptions】，此時將會彈出工程選項對話框，如圖5-42所示。圖5-42工程選項對話框〔2〕在ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)中，工程選項對話框的作用是用來對錯誤報告類型、電氣連接矩陣、差異比較器、ECO〔EngineeringChangeOrder〕產(chǎn)生器、網(wǎng)絡(luò)列表選項以及參數(shù)選項等進行設(shè)置。由于這些選項的設(shè)置具有一定的規(guī)那么，因此建議初學(xué)者不要隨便對其進行更改。這里，對這些選項的設(shè)置取系統(tǒng)默認(rèn)值，直接單擊“OK〞按鈕完成工程選項的設(shè)置操作。〔3〕直接單擊工程工具欄中的按鈕或者執(zhí)行菜單命令【Project】→【CompilePCBProject】，這時系統(tǒng)將對指定的工程文件“Z80Processor(stages).PRJPCB〞進行編譯。編譯的過程中會對工程文件進行多項檢查，其中包括了ERC檢查?！?〕編譯結(jié)束后，系統(tǒng)工作窗口中將會彈出編譯信息工作窗口面板，如圖5-43所示。如果系統(tǒng)工作窗口中沒有出現(xiàn)編譯信息工作窗口面板，那么設(shè)計人員只需要單擊窗口右下角的標(biāo)簽即可。在工作窗口面板中可以看到，工程文件中的各個原理圖中還存在著一些警告信息。圖5-43編譯信息工作窗口面板〔5〕在編譯信息工作窗口面板中，如果設(shè)計人員需要查看某一個指定的信息，那么只需要雙擊該信息前面帶有顏色的小方塊，此時將會彈出與該信息有關(guān)的原理圖信息。這個原理圖信息將會出現(xiàn)在編譯錯誤信息面板中，如圖5-44所示。圖5-44編譯錯誤信息面板〔6〕如果需要查看與該錯誤信息有關(guān)的原理圖對象時，設(shè)計人員只需要雙擊編譯錯誤信息面板中的相應(yīng)對象即可切換到原理圖中相應(yīng)的位置并且以選中狀態(tài)顯示該對象。例如，雙擊上面錯誤信息面板中的“WireVCC〞時，原理圖編輯器的工作平面將如圖5-45所示。按照上面的步驟，設(shè)計人員可以方便地對所設(shè)計的原理圖文件或者工程文件進行電氣規(guī)那么檢查；然后通過編譯信息工作窗口面板和編譯錯誤面板的相關(guān)信息，可以逐步排除原理圖設(shè)計中的全部錯誤。圖5-45切換到原理圖中的相應(yīng)對象5.3 報表在ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)中，設(shè)計人員通過繪制原理圖來表達(dá)自己的電路設(shè)計方案，但這并不是設(shè)計的最終目的。繪制電路原理圖的最終目的是為了生成印制電路板，而印制電路板與原理圖之間的聯(lián)系紐帶就是網(wǎng)絡(luò)報表，因此需要將原理圖轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)報表。通過原理圖生成的網(wǎng)絡(luò)報表，設(shè)計人員可以將原理圖中的連接關(guān)系傳遞到印制電路板設(shè)計系統(tǒng)中，從而方便印制電路板的設(shè)計。

5.3.1網(wǎng)絡(luò)報表網(wǎng)絡(luò)報表是印制電路板自動布線的靈魂，也是原理圖設(shè)計系統(tǒng)與印制電路板設(shè)計系統(tǒng)之間的接口。在ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)報表功能主要表達(dá)在以下兩個方面：網(wǎng)絡(luò)報表文件可以支持印制電路板設(shè)計中的自動布線以及電路仿真。這個網(wǎng)絡(luò)報表文件可以和印制電路板設(shè)計系統(tǒng)中得到的網(wǎng)絡(luò)報表進行比較，從而能夠?qū)υO(shè)計的電路進行查錯檢查。一般來說，網(wǎng)絡(luò)報表具有很多格式，通常為ASCII碼文本文件。網(wǎng)絡(luò)報表的主要功能是用來記錄電路原理圖中的元件類型、元件序號、封裝形式以及各個元件之間的網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系。通常，ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)中的大局部網(wǎng)絡(luò)報表都分為兩個局部：第一個局部為元件信息，每個元件信息為一小段，使用方括號進行分隔；第二個局部為網(wǎng)絡(luò)連接信息，每個網(wǎng)絡(luò)連接信息為一小段，使用圓括號進行分隔。通常，網(wǎng)絡(luò)報表的生成既可以直接由電路原理圖轉(zhuǎn)換而來，也可以由印制電路板設(shè)計系統(tǒng)中的布線電路轉(zhuǎn)換而來。本小節(jié)主要介紹如何由電路原理圖生成網(wǎng)絡(luò)報表。1、網(wǎng)絡(luò)報表選項的設(shè)置在由電路原理圖生成網(wǎng)絡(luò)報表之前，設(shè)計人員需要對網(wǎng)絡(luò)報表的一些選項進行設(shè)置。在原理圖編輯器中，執(zhí)行菜單命令【Project】→【ProjectOptions】，此時將會彈出如圖5-42所示的工程選項對話框。在工程選項對話框中，單擊對話框上部的標(biāo)簽，這時將會彈出網(wǎng)絡(luò)報表選項設(shè)置對話框，如圖5-46所示。圖5-46網(wǎng)絡(luò)報表選項設(shè)置對話框從圖5-46可以看出，網(wǎng)絡(luò)報表選項設(shè)置對話框只包括“OutputPath〞路徑輸入欄、【NetlistOptions】區(qū)域和【OutputOptions】區(qū)域3個局部。其中前兩項與網(wǎng)絡(luò)報表的設(shè)置有關(guān)，下面來對這兩項進行介紹。“OutputPath〞路徑輸入欄：它的作用是用來設(shè)置報表的輸出存儲路徑。一般來講，報表的輸出默認(rèn)路徑是由系統(tǒng)在當(dāng)前工程文件所在的文件夾中創(chuàng)立，創(chuàng)立的文件夾名稱為“ProjectOutputsforCurrentProjectName〞。例如，如果原理圖編輯器中的當(dāng)前工程文件為“Z80Processor(stages).PRJPCB〞，那么創(chuàng)立的文件夾名稱就為“ProjectOutputsforZ80Processor(stages)〞?！綨etlistOptions】區(qū)域：它的主要作用是用來設(shè)置與網(wǎng)絡(luò)報表有關(guān)的一些選項，它包括以下2個復(fù)選框：“AllowPortstoNameNets〞復(fù)選框：它的作用是用來設(shè)置是否允許使用系統(tǒng)產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)名來代替與I/O端口相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)名。如果設(shè)計的原理圖工程只是簡單的單原理圖形式，那么可以選擇該復(fù)選框；如果設(shè)計的原理圖工程是層次原理圖的話，那么就不應(yīng)該選中該復(fù)選框。“AllowSheetEntriestoNameNets〞復(fù)選框：它的作用是用來設(shè)置是否允許使用系統(tǒng)產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)名來代替與子原理圖入口相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)名。如果設(shè)計的原理圖工程是層次原理圖的話，那么可以選中該復(fù)選框。系統(tǒng)默認(rèn)情況下，該復(fù)選框為選中狀態(tài)。在網(wǎng)絡(luò)報表選項設(shè)置對話框中，按照生成報表的要求設(shè)置完各個選項后，單擊“OK〞按鈕即可完成網(wǎng)絡(luò)報表選項的設(shè)置工作。2、網(wǎng)絡(luò)報表的生成在ProtelDXP設(shè)計系統(tǒng)的原理圖編輯器中，網(wǎng)絡(luò)報表的生成方式有兩種形式：一種形式是由自由單個原理圖來產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)報表文件；另外一種是由整個工程原理圖文件來產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)報表文件?！?〕由自由單個原理圖來產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)報表對于由自由單個原理圖來產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)報表的情況來說，設(shè)計人員并不需要進行網(wǎng)絡(luò)報表的選項設(shè)置。下面將以工程文件“Z80Processor(stages).PRJPCB〞中的原理圖文件“CPUClock.SchDoc〞為例，介紹如何由自由單個原理圖來產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)報表。在ProtelDXP的原理圖編輯器中，首先應(yīng)該以自由單個文件的形式翻開電路原理圖文件“CPUClock.SchDoc〞。執(zhí)行菜單命令【Design】→【Netlist】，這時將會彈出如圖5-47所示的下拉菜單。這個下拉菜單是一個網(wǎng)絡(luò)報表格式的選擇菜單，設(shè)計人員可以根據(jù)自己的需要選擇適宜的報表格式，這里一般選擇“Protel〞選項。圖5-47網(wǎng)絡(luò)報表格式下拉菜單選擇“Protel〞菜單項選擇項后，系統(tǒng)就會自動在“FreeDocuments〞文件夾下生成一個與原理圖文件同名、擴展名為“.NET〞的網(wǎng)絡(luò)報表文件。用鼠標(biāo)雙擊該網(wǎng)絡(luò)報表文件，這時便可在文本編輯器工作窗口中翻開網(wǎng)絡(luò)報表文件，如圖5-48所示。圖5-48網(wǎng)絡(luò)報表文件的翻開從圖5-48中可以看出，網(wǎng)絡(luò)報表文件中元件信息和網(wǎng)絡(luò)連接信息的根本書寫格式如下所示：[ ：元件說明開始標(biāo)志C10 ：元件序號RAD0.2 ：元件封裝形式0.1uF ：元件類型或大小等注釋信息 ：以下3行為系統(tǒng)保存行] ：元件說明結(jié)束標(biāo)志

( ：網(wǎng)絡(luò)連接說明開始標(biāo)志VCC ：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號名稱R5-1 ：以下為元件引腳編號U9-14) ：網(wǎng)