基于Protel DXP 2004 SP2 電子CAD設(shè)計(jì)（第2版）課件 第五章 創(chuàng)建原理圖元件

全國(guó)高等職業(yè)教育“十二五”規(guī)劃教材基于ProtelDXP2004SP2電子CAD設(shè)計(jì)（第2版）ProtelDXP2004SP2基礎(chǔ)知識(shí)一原理圖設(shè)計(jì)二原理圖編輯技巧三層次原理圖的設(shè)計(jì)四創(chuàng)建原理圖元件五PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)六印制電路板的設(shè)計(jì)七創(chuàng)建PCB元器件封裝八第五章創(chuàng)建原理圖元件教學(xué)導(dǎo)航教知識(shí)點(diǎn)1.原理圖元件基本知識(shí)2.元件繪圖工具學(xué)技能要點(diǎn)1.原理圖元件符號(hào)的制作與修訂2.繪制復(fù)合式元器件符號(hào)3.Protel99SE元件庫(kù)的使用

ProtelDXP2004SP2的元器件庫(kù)盡管非常龐大，但由于電子制造業(yè)的迅猛發(fā)展，新的元器件不斷涌現(xiàn)，使得元器件庫(kù)無(wú)法及時(shí)囊括所有元器件符號(hào)。本章介紹在原理圖元器件庫(kù)文件中如何繪制元器件符號(hào)，以及如何調(diào)用自己繪制的元器件符號(hào)。第五章創(chuàng)建原理圖元件5.1原理圖元件基本知識(shí)

原理圖元件是原理圖繪制的最基本要素，保存在原理圖元件庫(kù)中。在Protel中，對(duì)原理圖元件采取庫(kù)管理的方法，即所有的元件都?xì)w屬于某個(gè)或某些庫(kù)。ProtelDXP首次引入了集成庫(kù)的概念，將元件的電氣符號(hào)、封裝形式、仿真模型、信號(hào)完整性分析模型綁定在一起，擴(kuò)展名為“IntLib(IntegrateLibrary”)。

ProtelDXP中包含原理圖元件及印刷電路板元件（PCB元件）兩大類。第五章創(chuàng)建原理圖元件5.1原理圖元件基本知識(shí)

電氣符號(hào)與實(shí)際元件的區(qū)別第一、電氣符號(hào)可以描述關(guān)于該元件的所有外部引腳的主要信息，也可以根據(jù)需要僅描述該元件的某些部分信息。比如在繪圖時(shí)，可以將與當(dāng)前設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)的一些引腳隱藏(不畫(huà)出來(lái))，這樣可以突出重點(diǎn)，增強(qiáng)圖紙的可讀性，但并不意味著實(shí)際元件不再有這些引腳。第二、同樣是為了增強(qiáng)圖紙的可讀性，所繪制的電氣符號(hào)的引腳分布及相對(duì)位置可以根據(jù)需要靈活調(diào)整，但并不意味著實(shí)際元件的引腳分布及相對(duì)位置也會(huì)因此而變。第三、所繪制的電氣符號(hào)的尺寸大小并不需要和實(shí)際元件的對(duì)應(yīng)尺寸成比例。

第四、一些元件內(nèi)部包含多個(gè)部件，事實(shí)上這種元件大量存在。而在設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生只有使用元件的部件而非全部的情況，因此，往往是僅繪制使用到的相應(yīng)部件。對(duì)于這類元件，Protel相應(yīng)地引入了部件的管理模式，即將一個(gè)此類元件進(jìn)行分解，分解的數(shù)量為內(nèi)部部件的實(shí)際數(shù)量。(并非所有的包含部件的元件Protel都進(jìn)行分解，比如SIM庫(kù)中CMOS子類里的4000，沒(méi)有分解的情況同樣大量存在)。加載這類被分解元件時(shí)，每次只加載其中的一個(gè)部件，因此，在圖紙上顯示的可能只是“部分元件”。當(dāng)然，這并不意味著，實(shí)際采購(gòu)或裝配這種元件時(shí)，也是采購(gòu)或裝配這種元件的一部分。第五章創(chuàng)建原理圖元件5.1原理圖元件基本知識(shí)

元件的兼容性與設(shè)計(jì)的靈活性

對(duì)于實(shí)際元件而言，不同的元件可以有相同的電氣符號(hào)，這體現(xiàn)了元件的兼容性；同一個(gè)元件也允許有多個(gè)不一致的電氣符號(hào)與之對(duì)應(yīng)，這反映了設(shè)計(jì)的靈活性。但是，電氣符號(hào)的引腳編號(hào)和實(shí)際元件對(duì)應(yīng)引腳的編號(hào)必須保持一致，否則，輕則引起違背設(shè)計(jì)原意，重則導(dǎo)致電路完全不能正常工作。

制作及修訂原理圖元件的必要性

盡管可以通過(guò)搜索來(lái)查找元件，但是對(duì)于初學(xué)者而言，元件在庫(kù)中的名稱本身通常就已經(jīng)是一個(gè)攔路虎，即便順利搜索到該名稱的元件，但是由于外觀及引腳屬性的原因，若不作修改地直接使用，繪圖效果往往難盡人意，這種情況對(duì)于簡(jiǎn)單的分立元器件一般說(shuō)來(lái)尚可接受，但對(duì)于引腳甚多的集成元件問(wèn)題就顯得非常突出。

第五章創(chuàng)建原理圖元件5.2原理圖元件編輯器1.原理圖元件庫(kù)文件界面介紹新建或打開(kāi)一個(gè)工程項(xiàng)目，執(zhí)行菜單命令“File”→“New”→“Library”→“SchematicLibrary”或在項(xiàng)目名稱上單擊鼠標(biāo)右鍵，在快捷菜單中選擇“AddNewtoProject”→“SchematicLibrary”，則在左邊的“Projects（項(xiàng)目）”面板中出現(xiàn)了“Schlib1.SchLib”的文件名，同時(shí)在右邊打開(kāi)了一個(gè)原理圖元件庫(kù)文件第五章創(chuàng)建原理圖元件5.2原理圖元件編輯器2.元件繪圖工具1)繪制元件符號(hào)的工具圖標(biāo)第五章創(chuàng)建原理圖元件5.2原理圖元件編輯器2.元件繪圖工具2)IEEE符號(hào)Dot：低電平有效標(biāo)識(shí)。RightLeftSignalFlow：放置信號(hào)自右向左傳輸標(biāo)識(shí)。Clock：時(shí)鐘標(biāo)識(shí)。ActiveLowInput：低電平觸發(fā)的有效標(biāo)識(shí)。AnalogSignalIn：模擬信號(hào)輸入標(biāo)識(shí)。DigitalSignalIn：數(shù)字信號(hào)輸入標(biāo)識(shí)。Pulse：脈沖信號(hào)標(biāo)識(shí)。OpenCollector：開(kāi)集輸出標(biāo)識(shí)。OpenEmitter：開(kāi)射輸出標(biāo)識(shí)。HiZ：高阻態(tài)標(biāo)識(shí)。HighCurrent：高扇出電流標(biāo)識(shí)。Schmitt：具有施密特輸入特性的標(biāo)識(shí)。第五章創(chuàng)建原理圖元件5.3原理圖元件符號(hào)的制作與修訂1.元件符號(hào)制作1）新建元件庫(kù)文件執(zhí)行菜單命令：“File”→“New”→“SchematicLibrary”，新建一個(gè)元件庫(kù)文件，并將該文件保存在指定文件夾中。2）命名新元件打開(kāi)“SCH”庫(kù)管理面板，可以看到新建的元件默認(rèn)名稱為“Component_1”。執(zhí)行菜單命令：“Tools”→“RenameComponent”，彈出元件改名對(duì)話框。具體步驟：圖5-3-3在“LibraryEditorWorkspace”對(duì)話框中修改“

3）執(zhí)行菜單命令：“Tools”→“DocumentOptions”，彈出工作區(qū)設(shè)置對(duì)話框第五章創(chuàng)建原理圖元件5.3原理圖元件符號(hào)的制作與修訂1.元件符號(hào)制作圖5-3-3在“LibraryEditorWorkspace”對(duì)話框中修改“

4）繪制元件輪廓（1）繪制矩形符號(hào)●執(zhí)行菜單命令：“Place”→“Rectangle”●單擊繪圖工具欄的圖標(biāo)按Tab鍵打開(kāi)矩形屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖5-3-4所示。設(shè)置完成單擊OK，并完成矩形符號(hào)的繪制。具體步驟：（2）繪制LED筆段（3）繪制小數(shù)點(diǎn)第五章創(chuàng)建原理圖元件5.3原理圖元件符號(hào)的制作與修訂1.元件符號(hào)制作圖5-3-3在“LibraryEditorWorkspace”對(duì)話框中修改“

具體步驟：5）放置引腳●執(zhí)行菜單命令：“Place”→“Pin”或者單擊繪圖工具欄的圖標(biāo)第五章創(chuàng)建原理圖元件5.3原理圖元件符號(hào)的制作與修訂1.元件符號(hào)制作具體步驟：6）添加元件模型添加元件封裝模型的操作步驟如下：（1）“SCHLibrary”面板最下面一欄為元件模型的管理部分，單擊該欄下面的“Add”按鈕，系統(tǒng)彈出添加新模型對(duì)話框，選擇元件封裝（Footprint）模型共有4種模型類型：●元件封裝模型●仿真模型●PCB3D顯示模型●信號(hào)完整性分析模型第五章創(chuàng)建原理圖元件5.3原理圖元件符號(hào)的制作與修訂1.元件符號(hào)制作具體步驟：7）設(shè)置元件屬性單擊SCH庫(kù)管理面板中“Components”列表框中的“Edit”按鈕，彈出庫(kù)元件屬性設(shè)置對(duì)話框。單擊“EditPin”按鈕第五章創(chuàng)建原理圖元件5.3原理圖元件符號(hào)的制作與修訂1.元件符號(hào)制作9）元件的自動(dòng)更新功能對(duì)于已經(jīng)放置到原理圖中的元件，如果在元件編輯器中又對(duì)元件進(jìn)行了修改，那么需要將元件修改的結(jié)果更新到原理圖中。元件修改完成后，只需執(zhí)行菜單命令：Tools/UpdateSchematics，即可將修改的結(jié)果更新到原理圖。如果完成了一個(gè)元件的制作，還要在“MySchlib.SchLib”庫(kù)中制作下一個(gè)新的元件，只需在SCH庫(kù)管理面板的“Component”欄下面單擊“Add”按鈕，或執(zhí)行菜單命令：“Tools”→“NewComponent”，則打開(kāi)新建元件名稱對(duì)話框，輸入新的元件名稱，單擊“OK”，即可打開(kāi)一張新的圖紙。8）保存元件并在原理圖中使用執(zhí)行保存文件命令，將制作的元件保存在自建庫(kù)中。元件的使用方法有以下兩種：●將自建的元件庫(kù)文件加載到“Libraries”工作面板中，通過(guò)“Libraries”工作面板放置該元件；●在元件編輯器中，單擊“SCH”庫(kù)管理面板上“Component”區(qū)域下面的“Place”按鈕，則系統(tǒng)直接切換到原理圖編輯器，可將繪制好的元件直接放置到原理圖圖紙上。第五章創(chuàng)建原理圖元件5.3原理圖元件符號(hào)的制作與修訂2.元件符號(hào)的修訂例：“NSCAnalogTimerCircuit.SchLib”中的LM555CH元器件符號(hào)，繪制自己的555_1元件符號(hào)1.建立一個(gè)新元器件畫(huà)面執(zhí)行菜單命令“Tools”→“NewComponent”，或單擊“SCHLibrary”面板中的“Components”區(qū)域下方的“Add”按鈕，在彈出的“NewComponentName”對(duì)話框中輸入555_1，建立一個(gè)名為555_1的新元器件符號(hào)畫(huà)面。第五章創(chuàng)建原理圖元件5.3原理圖元件符號(hào)的制作與修訂2.元件符號(hào)的修訂2）打開(kāi)“NSCAnalogTimerCircuit.SchLib”元器件庫(kù)（1）用鼠標(biāo)左鍵單擊“打開(kāi)”圖標(biāo)，在Library文件夾的NSCAnalogTimerCircuit.SchLib文件夾下，選擇“NSCAnalogTimerCircuit.SchLib”元器件庫(kù)，單擊“打開(kāi)”按鈕。(2）單擊“ExtractSources”按鈕將NSCAnalogTimerCircuit.SchLib元器件庫(kù)加入到“Projects”面板中（3）雙擊“Projects”面板中的“NSCAnalogTimerCircuit.SchLib”將該文件打開(kāi)。第五章創(chuàng)建原理圖元件5.3原理圖元件符號(hào)的制作與修訂2.元件符號(hào)的修訂3）調(diào)出LM555CH元器件符號(hào)在“SCHLibrary”面板的“Components”區(qū)域中選擇“LM555CH”，則右側(cè)工作窗口中顯示該元器件符號(hào)圖形。4）將LM555CH符號(hào)復(fù)制到555_1元器件畫(huà)面中5）對(duì)LM555CH符號(hào)進(jìn)行修改（1）將所有的“DisplayName”設(shè)置為不顯示，采用全局修改方式進(jìn)行修改。①在任意引腳上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“FindSimilarObjects”，系統(tǒng)彈出“FindSimilarObjects”對(duì)話框，單擊“ShowName”欄目右側(cè)的“Any”，則“Any”右側(cè)出現(xiàn)一個(gè)下拉按鈕，從中選擇“Same”，如圖所示，然后單擊“OK”按鈕。第五章創(chuàng)建原理圖元件5.3原理圖元件符號(hào)的制作與修訂2.元件符號(hào)的修訂②此時(shí)，系統(tǒng)彈出“Inspector”對(duì)話框，將對(duì)話框中“ShowName”右側(cè)的“√”去掉，如圖所示。此時(shí)，畫(huà)面中所有引腳的引腳名均不顯示，但圖形處于掩模狀態(tài)。③關(guān)閉“Inspector”對(duì)話框，用鼠標(biāo)左鍵單擊屏幕右下角的“Clear”標(biāo)簽，清除掩模狀態(tài)即可。（2）按要求修改引腳位置。（3）去掉第2、4引腳的反向標(biāo)志。（4）將第5引腳隱藏。雙擊第5引腳，在屬性對(duì)話框中選中“Hide”右側(cè)的復(fù)選框，如圖所示。6）保存第五章創(chuàng)建原理圖元件5.4繪制復(fù)合式元器件符號(hào)例：包含6個(gè)反相門(mén)的74LS04的制作。1）建立新元件在SCH庫(kù)管理面板的“Component”列表框下面，單擊“Add”按鈕，彈出如圖所示的新建元件名稱對(duì)話框，在對(duì)話框中輸入新建元件的名稱74LS04，單擊“OK”。2）繪制第一單元（1）繪制元件輪廓使用畫(huà)直線命令繪制如圖所示的元件輪廓線，在直線屬性對(duì)話框中設(shè)置線寬為Small，三角形三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為：（0，0）、（0，-40）、（40，-20）。（2）放置引腳使用放置引腳命令，按圖放置引腳。第五章創(chuàng)建原理圖元件5.4繪制復(fù)合式元器件符號(hào)例：包含6個(gè)反相門(mén)的74LS04的制作。3）繪制其余單元（1）執(zhí)行菜單命令：“Tools”→“NewPart”，或單擊實(shí)用工具欄的圖標(biāo)，則一個(gè)新的空白圖紙被打開(kāi)，同時(shí)創(chuàng)建了一個(gè)新的子元件。打開(kāi)“SCH”庫(kù)管理面板，可以看到74LS04元件擁有PartA和PartB兩個(gè)子元件，如圖所示。（2）單擊SCHLibrary面板中的PartA元件，使之處于編輯狀態(tài)，執(zhí)行菜單命令：“Edit”→“Select”→“All”，選中所有圖件。（3）執(zhí)行菜單命令：“Edit”→“Copy”，將所選的內(nèi)容復(fù)制到剪貼板上。（4）在SCHLibrary面板中，單擊PartB元件，使之處于編輯狀態(tài)，執(zhí)行菜單命令：“Edit”→“Paste”，將剪貼板上的內(nèi)容粘貼到合適位置。（5）重新設(shè)置PartB的引腳屬性，如圖所示。只需修改元件的標(biāo)號(hào)即可。重復(fù)以上步驟分別建立PartC、PartD、PartE和PartF。第五章創(chuàng)建原理圖元件5.4繪制復(fù)合式元器件符號(hào)例：包含6個(gè)反相門(mén)的74LS04的制作。4）添加元件封裝模型（1）單擊“SCH”庫(kù)管理面板Model欄下面的“Add”按鈕，彈出前面所示的添加新模型對(duì)話框，選擇“Footprint”后，單擊“OK”。繼續(xù)彈出PCB模型設(shè)置對(duì)話框，單擊該對(duì)話框的“Browse”按鈕，彈出瀏覽庫(kù)文件對(duì)話框，單擊該對(duì)話框的“Find”按鈕，彈出查找?guī)煳募?duì)話框，如圖所示。（2）在查找?guī)煳募?duì)話框的“Name”欄輸入“DIP-14”，在“FileMask”欄輸入“*.Pcblib*”，然后單擊“Search”按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始搜索元件封裝所在庫(kù)。第五章創(chuàng)建原理圖元件5.4繪制復(fù)合式元器件符號(hào)例：包含6個(gè)反相門(mén)的74LS04的制作。（3）搜索的結(jié)果顯示在“Results”標(biāo)簽頁(yè)中選中要添加的元件封裝，單擊標(biāo)簽頁(yè)中的“Select”按鈕，即將該封裝添加到了瀏覽庫(kù)文件對(duì)話框（4）單擊對(duì)話框的“OK”按鈕，回到PCB模型設(shè)置對(duì)話框，再次單擊“OK”按鈕，即完成了元件封裝的添加。5）設(shè)置元件屬性并保存單擊SCH庫(kù)管理面板中Components列表框中的“Edit”按鈕，彈出庫(kù)元件屬性設(shè)置對(duì)話框。在“DefaultDesignator”欄中輸入元件的默認(rèn)標(biāo)號(hào)“U?”；在“Comment”欄中輸入元件的名稱“74LS04”；在右下角的模型欄中選擇元件封裝模型為“DIP-14”。使用存盤(pán)命令將制作的元件保存。第五章創(chuàng)建原理圖元件5.5Protel99SE元件庫(kù)的使用例如在使用ProtelDXP進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，需要使用Intel公司的單片機(jī)87C51，而ProtelDXP的元件庫(kù)中沒(méi)有這個(gè)元件，但是在Protel99SE的IntelDatabooks數(shù)據(jù)庫(kù)中有。因此需要將這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的文件導(dǎo)出，具體操作步驟如下：●啟動(dòng)Protel99SE。●在Protel99SE中執(zhí)行打開(kāi)文件命令：“File”→“Open”，在彈出的打開(kāi)文件對(duì)話框中選擇Protel99SE安裝目錄下的“IntelDatabooks”數(shù)據(jù)庫(kù)文件，并打開(kāi)?！翊蜷_(kāi)文件后，在Protel99SE的工作區(qū)列出了該數(shù)據(jù)庫(kù)中的全部庫(kù)文件，選擇全部庫(kù)文件（擴(kuò)展名為.lib）后單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“Export”?！裣到y(tǒng)彈出瀏覽文件夾對(duì)話框，在此對(duì)話框中選擇文件導(dǎo)出的位置。假設(shè)在此之前已經(jīng)在ProtelDXP的安裝目錄（/ProgramFiles/Altium2004/Library）下建立了名為IntelDatabooks（99SE）的文件夾。選擇IntelDatabooks（99SE）的文件夾后，單擊確定按鈕，即完成了元件庫(kù)的導(dǎo)出，這些元件庫(kù)中的元件可以在ProtelDXP中使用。5.1新建一個(gè)FirstLibirary元件庫(kù)文件并在其中繪制集成芯片CD4060符號(hào)如題5.1圖所示,注意編輯管腳屬性。練習(xí)題CD4060管腳說(shuō)明5.2在上圖元件庫(kù)文件中畫(huà)出題圖5.2所示的元件。要求：元件寬為80mil1、高為10mil，引腳長(zhǎng)為30mil。給元件起名為Z63，并最終將GND、VCC隱藏起來(lái)。5.3在上圖元件庫(kù)文件中畫(huà)出時(shí)序電路中D觸發(fā)器的符號(hào)邏輯電路符號(hào)。要求：元件寬為60mil1、高為80mil，引腳長(zhǎng)為30mil。給元件起名為D觸發(fā)器，顯示名稱和引腳號(hào)。

5.4在以上庫(kù)文件中建立一個(gè)新元件。要求：從已有的元件庫(kù)中拷貝一個(gè)8Header的接頭，然后將它改為3Header的接頭。5.5試在名為“SecondLibirary”的元件庫(kù)中畫(huà)出時(shí)序電路中D、JK和RS觸發(fā)器的符號(hào)邏輯電路符號(hào)。要求：元件寬為60mil1、高為10mil，引腳長(zhǎng)為15mil。給元件起名為D、JK、RS。5.6在元件庫(kù)文件中畫(huà)出下列所示的CD4069元件。要求：（1）元件尺寸一般為140mil、