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Protel 99 SE印制电路板设计教程,第2章 绘制电路原理图,2.1 Protel99SE原理图编辑器2.2 原理图绘制入门2.3 层次电路图设计2.4 电气规则检查与网络表生成2.5 输出原理图信息本章小结,原理图编辑器主要用于绘制电路的原理图，并可以在图中可以添加波形及电路说明文字。2.1.1 启动SCH99SE编辑器 进入Protel99SE，新建项目数据库文件，进入图1-8所示的界面后，双击Documents选项卡，可以定义新文件夹并确定文件,2.1 Protel99SE原理图编辑器,存放位置，然后执行FileNew，屏幕弹出New Document对话框，如图1-9所示，在Documents下建立新文档，图中为新建原理图，即双击 图标，新建原理图文件，如图2-1所示，系统默认文件名为Sheet1，此时可以直接修改文件名，图中改名为amp。双击文件图标，进入编辑器。,图2-1 新件原理图文件,图2-2所示为原理图编辑器，包括主菜单、主工具栏、设计管理器、工作窗口、状态栏等。,2.1.2 原理图编辑器,Protel99SE提供有形象直观的工具栏，用户可以单击工具栏上的按钮来执行常用的命令。主工具栏按钮功能如表2-1所示。,返回,除主工具栏外，系统还提供其它一些常用工具栏，如图2-2中的原理图工具栏、绘图工具栏、常用器件工具栏、电源接地符号工具栏等。注意：在实际使用中，为了保证元件浏览器显示完整，必须把显示器的分辨率设置为1024768以上。,2.2 原理图绘制入门,原理图绘制步骤,利用PROTEL99SE进行电路设计可分为3个步骤，第一是绘制电路原理图，第二是根据原理图产生网络表，第三是印制电路板设计。原理图绘制是印制板设计的基础工作，其设计步骤如下，根据实际情况可以进行适当调整。新建原理图文件。设置图纸和工作环境。装载元器件库。放置所需的元器件、电源符号等。元器件布局和连线。放置标注文字等进行电路标注说明。电气规则检测、线路、标识调整与修改。产生相关报表。电路图存盘及输出。,返回,2.2.1 新建文件,建立或打开项目数据库文件后，执行菜单FileNew新建原理图文件，并直接修改原理图文件名。如果不能直接修改文件名，可在新建的原理图文件的图标上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Rename对文件进行重新命名。双击原理图文件图标，进入图2-2所示的原理图编辑界面。2.2.2 设计图纸设置 进入Sch99SE后，一般要先设置图纸参数。其中，图纸格式是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置合适的图纸是设计好原理图的第一步。,1.图纸格式设置 执行菜单DesignOptions，屏幕出现图2-3所示的文档参数设置对话框，选中Sheet Options选项卡进行图纸设置。,图中标准图纸格式(Standard Style)选项是用来设置图纸尺寸的，用鼠标左键单击下方的下拉列表框激活该选项，可选定图纸大小。各种标准图纸的大小比较为：A0、A1、A2、A3、A4为公制标准，依此从大到小；A、B、C、D、E为英制标准，依此从小到大；此外系统还提供了Orcad等其它一些图纸格式。Custom Style栏用于自定义图纸尺寸，单位为mil。Title Block复选框用于设置是否显示标题栏和选择标题栏的模式，标题栏的模式有Standard（标准模式）和ANSI（美国国家标准协会模式）两种。Show Reference Zones复选框用于设置是否显示参考边框，一般设置为选中。Show Border复选框用于设置是否显示图纸边框，一般设置为选中。Border Color栏用于设置图纸边框颜色。Sheet Color栏用于设置工作区颜色。,2.图纸信息设置 在图2-3中选中Organization选项卡，设置图纸信息，如图2-4所示。,返回,图2-4 图纸信息设置,对话框中主要内容如下。Organization栏用于填写设计者公司或单位的名称。Address栏用于填写设计者公司或单位的地址。Sheet栏中，No.用于设置原理图的编号；Total用于设置电路图总数。Document栏中，Title用于设置本张电路图的名称；No.用于设置图纸编号；Revision用于设置电路设计的版本或日期。,2.2.3 栅格设置,在ProteL99SE中栅格类型主要有3种，即捕获栅格、可视栅格和电气栅格。捕获栅格是指光标移动一次的步长；可视栅格指的是图纸上实际显示的栅格之间的距离；电气栅格指的是自动寻找电气节点的半径范围。1.栅格尺寸设置 图2-3中的Grids区用于设置栅格尺寸，其中Snap用于捕获栅格的设定，图中设定为10mil，即光标在移动一次的距离为10mil；Visible用于可视栅格的设定，此项设置只影响视觉效果，不影响光标的位移量。例如Visible设定为20mil，Snap设定为10mil，则光标移动两次走完一个可视栅格。,Electrical Grid区用于电气栅格的设定，选中此项后，在画导线时，系统会以Grid中设置的值为半径，以光标所在的点为中心，向四周搜索电气节点，如果在搜索半径内有电气节点，系统会将光标自动移到该节点上，并且在该节点上显示一个圆点。2.栅格形状设置 执行菜单ToolsPreferences，屏幕弹出系统参数设置对话框，选中Graphical Editing选项卡，在Coursor/Grid Options（光标/栅格设置）区中设置光标和栅格形状，如图2-5所示。,Cursor Type用于设置光标类型，有大十字、小十字和小45度三种。Visable Grid用于设置栅格形状，有Dot Grid（点状栅格）和Line Grid（线状栅格）两种。,图2-5 光标/栅格形状设置,返回,2.2.4 绘制原理图工具,SCH99SE中提供有绘制原理图的工具，这些功能按钮与Place菜单下的相应命令功能相同，执行菜单ViewToolbarsWiring Tools可以打开绘制原理图工具，该工具栏中各按钮的功能详见表2-2。,返回,2.2.5 设置元件库,在放置元件之前，必须先将元件所在的元件库载入内存。装载元件库的步骤如下。打开设计管理器，选择Browse Sch选项卡，单击Add/Remove按钮添加元件库，屏幕出现图2-6所示的添加/删除元件库对话框。在Design Explorer 99 SELibrarySch文件夹下选中元件库文件，然后双击鼠标或单击Add按钮，将元件库文件添加到库列表中，添加库后单击OK按钮结束添加工作，此时元件库的详细信息将显示在设计管理器中。如果要删除设置的元件库，可在图2-6中的Selected Files框中选中元件库，然后单击Remove按钮移去元件库。,返回,2.2.6 放置元件,1.通过元件库浏览器放置元件 装入元件库后，在元件库浏览器中可以看到元件库、元件列表及元件外观，如图2-7所示。选中所需元件库，则该元件库中的元件将出现在元件列表中，双击元件名称（如CAP）或单击元件名称后按Place按钮，元件以虚线框的形式粘在光标上，按键盘上的键，弹出图2-8所示元件属性对话框，可以修改元件的属性。设置好属性后，将元件移动到合适位置后，再次单击鼠标左键，放置元件，单击鼠标右键退出放置状态。元件放置好后，双击元件也可以修改元件属性，屏幕弹出图2-8元件属性对话框，可以设置元件的标号（Designator）、封装形式（Footprint）及标称值或型号（Part Type）等。,Designator设置元件的标号，同一个电路中的标号不能重复。若某个元件由多个部件组成（如元件74LS00包含有4个与非门），元件标号为U1，则每个与非门的标号分别为U1A、U1B等。,Part Type设置元件在电路图上的标称值或型号。Footprint设置元件的封装形式。注意：Footprint用于设置元件的封装形式，通常应该给每个元件设置封装，而且名字必须正确，否则在印制板自动布局时会丢失元件。常用元件的封装形式如表2-3所示。,如果在放置元件时，记不清元件的确切名字，可以在元件浏览器的Filter栏中输入“*”或“？”作为通配符代替元件名称中的一部分，例如*RES*后回车，元件列表中将显示所有名称中含有RES的元件。,放置电容（CAP）的过程如图2-9所示。,2.通过菜单放置元件 执行菜单PlacePart，或单击绘制原理图工具上的 按钮，屏幕弹出图2-10所示的放置元件对话框，其中Lib Ref框中输入需要放置的元件名称，如CAP，单击Browse按钮可以进行元件浏览；Designator框中输入元件标号，如C1；Part Type栏中输入标称值或元件型号，如103；Footprint框用于设置元件的封装形式，如RAD0.2。所有内容输入完毕，单击OK按钮确认，此时元件便出现在光标处，单击左键放置。,返回,3.查找元件 放置元件时，如果不知道元件在哪个元件库中，可以使用Protel99SE强大的搜索功能，方便地查找所需元件。单击图2-7中的Find按钮，打开图2-11所示的查找元件对话框。,图2-10 放置元件对话框,图2-11 查找元件对话框,查找方案有两种：一是按元件名查找，二是按元件描述查找，两种方案可以同时使用，通常采用第一种方案。查找路径。在Path栏中填入库文件所在路径，通常是在Design Explorer 99 SELibrarySch目录中。搜索到所需元件后，单击Place按钮，可以放置该元件。,2.2.7 放置电源和接地符号,执行PlacePower Port，或单击 按钮，放置电源符号，按键，屏幕出现图2-12所示设置对话框，说明如下。Net：设置电源和接地符号的网络名，通常电源符号设为VCC，接地符号设为GND。Style下拉列表框：包括四种电源符号，三种接地符号，如图2-13所示，在使用时根据实际情况选择一种符号接入电路。,由于在放置符号时，初始出现的是电源符号VCC，若要放置接地符号，除了在Style下拉列表框中选择符号图形外，还必须将Net（网络名）栏修改为GND。,返回,2.2.8 元件布局,放置元件后，在连线前必须先调整元件布局。1.元件的选中与取消选中 对元件进行各种布局操作前，首先要选中元件，选中元件的方法有以下几种。通过菜单EditSelect。通过菜单EditToggle Selection。利用工具栏按钮选中元件。单击主工具栏上的 按钮，拉框选中框内图件。直接用鼠标点取。一般执行所需的操作后，必须取消元件的选中状态，取消的方法有以下3种。通过菜单EditDeselect。通过菜单EditToggle Selection，单击主工具栏上的 按钮，取消所有的选中状态。,2.移动元件 常用的方法是用鼠标左键点中要移动的元件，并按住鼠标左键不放，将元件拖到要放置的位置。单击主工具栏上的 按钮，可以移动已选取的对象。执行菜单EditMoveDrag，可以连线与元件一起拖动。执行菜单EditMoveMove，只可以移动元件。3.元件的旋转 用鼠标左键点住要旋转的元件不放，按键逆时针90度旋转，按键水平方向翻转，按键垂直方向翻转。4.元件的删除 要删除某个元件，可用鼠标左键单击要删除的元件，按键删除该元件，也可执行EditDelete，用鼠标单击要删除的元件进行删除。,返回,2.2.9 线路连接,元件的位置调整好后，下一步是对各元件进行线路连线。1.连接元件 单击画电气连线按钮，或单击右键，在弹出的菜单中选择Place Wire，光标变为“十”字状，系统处在,画导线状态，按下键，出现图2-14所示的导线属性对话框，可以修改连线粗细和颜色。将光标移至所需位置，单击鼠标左键，定义导线起点，将光标移至下一位置，再次单击鼠标左键，完成两点间的连线，单击鼠标右键，结束此条连线。这时仍处于连线状态，可继续进行线路连接，若双击鼠标右键，则退出画线状态。,在连线转折过程中，单击空格键可以改变连线的转折方式，有直角、任意角度、自动走线和45走线等方式。在连线中，当光标接近管脚时，出现一个圆点，这个圆点代表电气连接的意义，此时单击左键，这条导线就与管脚之间建立了电气连接。2.放置节点 节点用来表示两条相交导线的是否在电气上连接。没有节点，表示在电气上不连接，有节点，则表示在电气上是连接的。执行菜单OptionsPreferences，在Schematic选项卡中，选中Options区的Auto Junction复选框，则当两条导线呈“T”相交时，系统将会自动放置节点，但对于呈“十”字交叉的导线，不会自动放置节点，必须采用手动放置，如图2-15所示。单击节点，出现虚线框后，按键可以删除该节点。,执行菜单PlaceJunction，或单击 按钮，进入放置节点状态，此时光标上带着一个悬浮的小园点，将光标移到导线交叉处，单击鼠标左键即可放下一个节点，单击右键退出放置状态。当节点处于悬浮状态时，按下键，弹出节点属性对话框，可设置节点大小。连线后的555电路如图2-16所示，图中元件的属性还未定义。,返回,2.2.10 编辑元件属性,从元件浏览器中放置到工作区的元件都是尚未定义元件标号、标称值和封装形式等属性的，因此必须重新逐个设置元件的参数。1.元件属性编辑 双击元件，屏幕出现图2-8所示的元件属性对话框，其中Attributes（属性）选项卡主要内容如下：Lib Ref：元件库中的名称，它不显示在图纸上；Footprint：器件封装形式，为PCB设置了元件的安装空间和焊盘尺寸；Designator：元件标号，必须是唯一的；Part Type：元件型号或标称值，缺省值与Lib Ref中的元件名称一致；Part：元件的功能单元，若在该选项中设置为1，则表示选用第一个功能单元，若为2，则表示选用个功能单元，以此类推。每个元件一般要设置好标号、标称值（或型号）和封装形式。,2.重新标注元件标号 图2-16中，所有的元件均没有设置标号，元件的标号可以在元件属性对话框中设置，也可以统一标注。统一标注通过执行菜单ToolsAnnotate实现，系统将弹出图2-17所示的对话框。图中Annotate Options下拉列表框共有三项，其中All Parts用于对所有元件进行标注；？Parts用于对电路中尚未标注的,元件进行标注；Reset Designators则用于取消电路中元件的标注，以便重新标注；Current Sheet Only复选框设置是否仅修改当前电路中的元件标号；而下方的Group Parts Together if Match By用于选择元件分组标注，一般取Part Type；Re-annotate Method区设置重新标注的方式。,对图2-16的电路进行重新标注，系统产生重新标注的报告表，如图2-18所示。重新标注并设置好标称值的电路如图2-19所示。,3.利用全局修改功能统一设置同种元件的封装形式 当电路中含有大量同种元件，若要逐个设置元件封装，费时费力，且易造成遗漏。Protel99SE提供有全局修改功能，可以进行统一设置，下面以电阻为例说明统一设置元件封装形式的方法。,双击电阻，屏幕弹出图2-8所示的元件属性对话框，单击Global按钮，出现图2-20所示的对话框。图中Attributes To Match By栏是源属性栏，即匹配条件，用于设置要进行全局修改的源属性；Copy Attributes栏是目标属性栏，即复制内容，用于设置需要复制的属性内容；Change Scope（修改范围）下拉列表框用于设置修改的范围。图中元件的名称为RES2，元件的封装形式为AXIAL0.4，在Attributes To Match By栏中的Lib Ref选项中填入RES2；在Copy Attributes栏中的Footprint栏中填入AXIAL0.4；在Change Scope下拉列表框中选择Change Matching Items In Current Document（修改当前电路中的匹配目标），并单击OK按钮，则原理图中所有库元件名为RES2(电阻)的封装形式全部定义为AXIAL0.4。,返回,2.2.11 放置文字说明,在绘制电路时，通常要在电路中放置一些文字来说明电路，这些文字可以通过放置说明文字的方式实现。1.放置标注文字 执行菜单PlaceAnnotation，或单击按钮，按下键，调出标注文字属性对话框，如图2-21所示，在Text栏中填入需要放置的文字（最大为255个字符）；在Font栏中，单击Change按钮，可改变文字的字体及字号，设置完毕单击OK按钮结束。将光标移到需要放置标注文字的位置，单击鼠标左键放置文字，单击鼠标右键退出放置状态。2.放置文本框 标注文字只能放置一行，当所用文字较多时，可以采用文本框方式解决。,执行菜单PlaceText Frame，或单击按钮，进入放置文本框状态，按下键，屏幕出现属性对话框，选择Text右边的Change按钮，屏幕出现一个文本编辑区，在其中输入文字，满一行，回车换行，完成输入后，单击OK按钮退出。,图2-21 文字属性对话框,返回,2.2.12 总线和网络标号的使用,总线是一类功能相似的线的集合，使用一条粗线来表达几条并行导线，用以简化原理图。使用总线来代替一组导线，需要与总线分支和网络标号相配合，总线本身没有实质的电气连接意义，必须由总线接出的各个单一入口导线上的网络标号来完成电气意义上的连接，具有相同网络标号的导线在电气上是连接的，这样做既可以节省原理图的空间，又便于读图。1.绘制总线 在应用总线绘制原理图时，一般通过工具栏上按钮 先画元件管脚的引出线，然后再绘制总线。执行菜单PlaceBus或单击工具栏上按钮，进入放置总线状态，将光标移至合适的位置，单击鼠标的左键，定义总线起点，将光标移至另一位置，单击鼠标左键，定义总线的下一点，如图2-22所示。连线完毕，单击鼠标的右键退出放置状态。,在画线状态时，按键，屏幕弹出总线属性对话框，可以修改线宽和颜色。,2.放置总线分支 元件管脚与总线的连接通过总线分支实现，总线分支是45或135倾斜的短线段。,执行菜单PlaceBus Entry，或单击 按钮，进入放置总线分支的状态，此时光标上带着悬浮的总线分支线，将光标移至总线和管脚引出线之间，按空格键变换倾斜角度，单击鼠标左键放置总线分支线，如图2-23所示。3.放置网络标号 在复杂的电路图中，通常使用网络标号来简化电路，具有相同网络标号的图件之间在电气上是相通的。网络标号和标注文字不同，前者具有电气连接功能，后者只是说明文字。放置网络标号可以通过执行菜单PlaceNet Label实现，或单击 按钮进入放置网络标号状态，此时光标处带有一个虚线框，将虚线框移动至需要放置网络标号的图件上，当虚线框和图件相连处出现一个小园点时，表明与该导线建立电气连接，单击鼠标左键放下网络标号，将光标移至其它位置可继续放置，如图2-24所示，单击鼠标右键退出放置状态。,当光标上带着虚线框时，按键，系统弹出图2-25所示的网络标号属性对话框，可以修改网络标号名、标号方向等。图2-24中，U3的1脚及U1的2脚，均标上网络标号PC0，在电气特性上它们是相连的。,4.阵列式粘贴 图2-24中放置管脚引出线、总线分支线和网络标号需要重复8次，采用阵列式粘贴，可以一次完成作，大大提高速度。阵列式粘贴通过执行菜单EditPaste Array或单击工具栏的按钮 来完成。下面以图2-24中的电路为例，说明阵列式粘贴的操作步骤。放置74LS373，并连线和放置网络标号PC1，如图2-26所示。用鼠标拉框选中要复制的连线和网络标号，如图2-27所示。,执行菜单EditCopy，将光标移至框选区域的左上角，单击鼠标左键，定义复制的参考点。执行菜单EditPaste Array，屏幕上出现图2-28所示的对话框。对话框中各项含义如下：Item Count：设置重复放置的次数，此处设置为7。Text：设置文字的跃变量。此处设置为1，即网络标号依次为PC1、PC2、PC3等。Horizontal：设置图件水平方向的间隔。此处为0mil。Vertical：设置图件垂直方向的间隔。由于从上而下放置，此处设置为-10mil。设置好以上参数后，单击OK按钮。将光标移至需要粘贴的起点，单击鼠标左键完成粘贴，粘贴后的电路如图2-29所示。将2脚上的网络标号修改为PC0，电路绘制完毕。,返回,2.2.13 放置电路的I/O端口,执行菜单PlacePort或单击 按钮，进入放置电路I/O端口状态，光标上带着一个悬浮的I/O端口，将光标移至所需的位置，单击鼠标的左键，定下I/O端口的起点，拖动光标可以改变端口的长度，调整到合适的大小后，再次单击鼠标左键，即可放置一个I/O端口，如图2-30所示，单击鼠标右键退出放置状态。,双击I/O端口，屏幕弹出端口属性对话框，如图2-31所示，对话框中主要参数说明如下。Name：设置I/O端口的名称，若要输入的名称上有上划线，如，则输入方式为RD。,Style下拉列表框：设置I/O端口形式，如图2-32所示，共有8种。I/O Type下拉列表框：设置I/O端口的电气特性，共有四种类型，分别为Unspecified（不指定）、Output（输出端口）、Input（输入端口）、Bidirectional（双向型）。Alignment下拉列表框：设置端口名称在端口中的位置，共有三个选项。具有相同名称的I/O端口在电气上是相连接的。,返回,2.2.14 绘制电路波形,在绘制原理图时，除了要放置上述的各种具有电气特性的图件外，有时还需要放置波形示意图，需要使用绘图工具栏上的按钮或相关的菜单命令来完成。绘图工具栏可单击主工具栏上按钮 或执行菜单ViewToolbarsDrawing Tools打开，绘图工具栏按钮功能如表2-4所示。,下面以画正弦曲线为例来说明此工具的应用，画图过程如图2-33所示。,执行菜单PlaceDrawing ToolsBeziers或单击按钮，进入画曲线状态。将鼠标移到指定位置，单击左键，定下曲线的第一点。移动光标到图示的2处，单击左键，定下第二点。移动光标，此时已生成了一个弧线，将光标移到图示的3处，单击左键，定下第三点，从而绘制出一条弧线。在3处再次单击左键，定义第四点，作为第二条弧线的起点。移动光标，在图示的5处单击左键，定下第五点。移动光标，在图示的6处单击左键，定下第六点，完成整条曲线的绘制。,返回,2.2.15 文件的存盘与退出,1.文件的保存 执行菜单FileSave或单击主工具栏上的图标，自动按原文件名保存，同时覆盖原先的文件。在保存时如果不希望覆盖原文件，可以执行菜单FileSave As更名保存，在对话框中指定新的存盘文件名即可。2.文件的退出 若要退出原理图编辑状态，可执行 FileClose 或用鼠标右键点击选项卡中原理图文件名，在出现的菜单中单击Close；若要关闭设计库，可执行菜单FileClose Design；若要退出Protel99 SE，可执行菜单FileExit 或单击系统关闭按钮。如果在执行关闭操作前没有进行保存操作，则在执行关闭操作时，系统提示保存。,返回,2.2.16 原理图设计实例,下面以图2-34所示的两级放大电路为例，说明绘制电路原理图的方法，具体步骤如下。,新建一个原理图文件。在Protel99SE主窗口中执行菜单FileNew，建立一个新的项目文件AMP.ddb，再次执行菜单FileNew，选择建立原理图文档，新建一个原理图文件，将文件名改为AMP。设置图纸的文档参数。双击AMP图标，进入SCH99SE，执行菜单DesignOptions，设置图纸大小为A4，其余默认。装入元器件库。本电路中，需要用的元件为电阻、电解电容和三极管，它们在分立元件库（Miscellaneous Device.ddb）中，单击元器件管理器的Add/Remove按钮载入该元件库。放置元件。在元件列表中选中RES2放置电阻，选中NPN放置三极管，选中Electro1放置电解电容。调整元件。放置好元件后，用鼠标选中元件，将其拖到合适位置，有些元件还需作旋转，调整后的原理图如图2-35所示。连接导线。执行菜单PlaceWire放置连线，执行菜单PlaceJunction放置节点，如图2-34所示将电路图连接好。,放置I/O端口。执行菜单PlacePort，依次放置输入端口IN和输出端口OUT，并连接线路。由于图中三极管的标号不符合国标要求，双击三极管，将其标号修改为V？。执行菜单ToolsAnnotate重新标注元件，并设置标称值，完成的电路如图2-34。保存电路图。,返回,当电路比较复杂时，用一张原理图来绘制显得比较困难，此时可以采用层次型电路来简化电路。层次型电路将一个庞大的电路原理图(称为项目)分成若干个模块，且每个模块可以再分成几个基本模块。各个基本模块可以由工作组成员分工完成，这样可以大大提高设计效率。层次型电路的设计可采取自上而下或自下而上的设计方法。本节采用自上而下的设计方式进行介绍。,2.3 层次电路图设计,2.3.1 层次电路设计概念,层次电路图按照电路的功能区分，在其中的子图模块中代表某个特定的功能，类似于自定义的元件。层次电路图的结构与操作系统的文件目录结构相似，选择设计管理器的Explorer选项卡可以观察到层次图的结构。图2-36所示为层次电路图Z80 Processor.prj的结构。在一个项目中，处于最上方的为主图，一个项目只有一个主图，扩展名为prj；在主图下方所有的电路均为子图，扩展名为sch，图中有4个一级子图，在子图Serial Interface.sch中还存在二级子图。,2.3.2 层次电路设计工具和文件切换,在层次式电路中，通常主图中是以若干个方块图组成，它们之间的电气连接通过I/O端口和网络标号实现。1.电路方块图设计 电路方块图，也称为子图符号，是层次电路中的主要组件，它对应着一个具体的内层电路。图2-37所示为某电路的主图文件，它是由两个电路方块图组成。执行菜单PlaceSheet Symbol，或单击工具栏上按钮，光标上粘着一个悬浮的虚线框，按键，屏幕弹出图2-38所,图2-37 层次电路主图,示的属性对话框，设置相关参数，在File Name中填入子图的文件名（如FB.sch），Name中填入子图符号的名称（如方波），设置完毕后，,单击OK按钮，关闭对话框，将光标移至合适的位置后，单击鼠标左键定义方块的起点，移动鼠标，改变其大小，大小合适后，再次单击鼠标左键，放下子图符号。,2.放置子图符号的I/O接口 执行菜单PlaceAdd Sheet Entry，或单击工具栏上按钮，将光标移至图2-37子图符号内部，在其边界上单击鼠标左键，此时光标上出现一个悬浮的I/O端口，该I/O端口被限制在子图符号的边界上，光标移至合适位置后，再次单击鼠标左键，放置I/O端口。双击I/O端口，屏幕弹出图2-39所示的子图符号端口属性对话框，其中：Name为端口名；I/O Type为端口电气特性设置；,Style为端口方向设置；Side设置I/O端口在子图的左边（Left）或右边（Right）；Position代表子图符号I/O端口的上下位置，以左上角为原点，每向下一格增加1。3.设置图纸信息 主图和子图绘制完毕，必须添加图纸信息。执行DesignOptions，屏幕出现图2-3所示的文档参数设置对话框，选中Organization选项卡，,设置图纸信息，特别是Sheet栏中的No.（设置原理图的编号）和Total（设置电路图总数）必须设置好。,4.由子图符号生成子图文件 执行菜单DesignCreate Sheet From Symbol，将光标移到子图符号上，单击鼠标左键，屏幕弹出是否颠倒I/O端口的电气特性的对话框，如图2-40所示。若选择“是”，则生成的电路图中的I/O端口的输入输出特性将与子图符号I/O端口的输入输出特性相反；若选择“否”，则生成的电路图中的I/O端口的输入输出特性将与子图符号I/O端口的输入输出特性相同，一般选择“否”。,此时Protel99SE自动生成一张新电路图，电路图的文件名与子图符号中的文件名相同，同时在新电路图中，已自动生成对应的I/O端口。,图2-40 I/O端口特性转换对话框,5.层次电路的切换 在层次电路中，经常要在各层电路图之间相互切换，切换的方法主要有2种。利用设计管理器，鼠标左键单击所需文档，便可在右边工作区中显示该电路图。执行菜单ToolsUp/Down Hierarchy或单击主工具栏上按钮，将光标移至需要切换的子图符号上，单击鼠标左键，即可将上层电路切换至下一层的子图；若是从下层电路切换至上层电路，则是将光标移至下层电路的I/O端口上，单击鼠标左键进行切换。,2.3.3 自上而下层次电路图设计,自上而下层次式电路图设计的基本步骤如下。新建一个原理图文件。绘制主图。绘制子图电路。设置图纸编号。文件保存。下面以图2-41所示的信号发生器为例介绍层次电路的设计，其中方波形成电路为子图1，三角波形成电路为子图2。建立一个新文件。进入Protel99SE，建立项目文件后，执行菜单FileNew，新建一个电路图文件，作为主图，双击文件名进入原理图编辑状态。放置子图符号。执行PlaceSheet Symbol放置子图符号，设置相关参数为：File Name为FB.sch，Name为“方波”。,将子图符号移至合适的位置后，单击鼠标左键定义方块的起点，移动鼠标，改变其大小，大小合适后，再次单击鼠标左键，放下子图符号。同样方法放置第二个子图符号，其File Name设置为SJB.sch，Name设置为“三角波”，放置完毕后的子图如图2-37所示。,图2-41 信号发生器,执行PlaceAdd Sheet Entry，将光标移至图2-37中左边的子图符号内部，放置子图符号的输出端口。双击I/O端口，设置端口属性，具体为：Name：Uo1；I/O Type：Output；Side：Right；Style：Right。同样方法放置其它端口符号。执行菜单PlaceWire，绘制主图中所需的导线，完成主图连接。绘制完成的主图如图2-37所示。执行FileSave Copy As，Name设置为Function.prj，Format设置为*.prj，代表该文件是主图项目文件，保存主图。执行DesignCreate Sheet From Symbol，将光标移到FB.sch子图符号上，单击鼠标左键，屏幕弹出是否颠倒I/O端口的电气特性的对话框，选择“否”，系统自动生成一个新电路图，并产生了一个I/O端口Uo1。在此电路图中完成子图1的电路绘制，并绘制方波波形，如图2-42所示。同样的方法完成子图2的绘制，如图2-43所示。,执行菜单DesignOptions，在弹出的对话框中选中Organization选项卡，在Sheet栏的No.中设置图纸编号，本例中依次将主图、子图1、子图2编号为1、2、3，图纸总数设置为3。执行菜单FileSave All保存所有文件。层次式原理图的制作除了上述的自上而下的设计方式外，也可以采用自下而上的设计方式，即先设计子图，再设计主图，设计的方法基本一致。,返回,2.4.1 电气规则检查,2.4 电气规则检查与网络表生成,图2-44 设置电气规则检查对话框,电气规则检查（ERC）是按照一定的电气规则，检查电路图中是否有违反电气规则的错误。ERC检查报告以错误（Error）或警告（Warning）来提示。进行电气规则检查后，系统会自动生成检测报告，并在电路图中有错误的地方放上红色的标记。执行菜单ToolsERC，打开图2-44所示的电气规则检查设置对话框，选种复选框表示要做该项检查。对话框中各项参数的含义如下。,ERC Options区 Multiple net names on net：该项检测是否同一网络上存在多个网络标号。Unconnected net labels：该项对存在未实际连接的网络标号，给出错误报告。Unconnected power objects：该项对电路中存在未连接的电源或接地符号时，给出错误报告。如果把Power Port的Vcc改为+5V，则+5V和其它Vcc名称的管脚就被看成是两个完全不同的图件，在检查时会给出错误标记。Duplicate sheet designator：该项对电路图中出现图纸编号相同的情况，给出错误报告。Duplicate component designator：该项对电路中元件标号重复的情况给出错误报告。Bus label format errors：该项对电路图中存在总线标号格式错误的情况给出错误报告。正确的BUS格式，如D0.7代表单独的网络标号D0D7。,Floating input pins：该项对电路中存在输入管脚悬空的情况给出错误报告。Suppress warning：选中此复选框，则进行ERC检测时将跳过所有的警告型错误。Options区 Create report file：选中此复选框，则进行ERC检测后，将给出检测报告*.ERC。Add error marks：选中此复选框，则进行ERC检测后，将在电路图上有错的地方放上红色错误标记。Descend into sheet parts：选中此复选框，设定检查范围是否深入到元件内部电路。Sheets to Netlist下拉列表框。用于选择检查的范围，Active Sheets（当前电路图）、Active Project（当前项目文件）、Active Sheet Plus Sub Sheets（当前的电路图与子图）。,Net Identifier Scope下拉列表框。用来设置进行ERC检测时，各图件的作用范围。Net Labels and Ports Global代表网络标号和电路I/O端口在整个项目文件中的所有电路图中都有效；Only Ports Global代表只有I/O端口在整个项目文件中有效；Sheet Symbol/Port Connections代表在子图符号I/O口与下一层的电路I/O端口同名时，二者在电气上相通。,单击Rule Matrix选项卡进入检查电气规则矩阵设置，一般选择默认。图2-45中出现两个相同的元件标号R1，进行电气规则检查，电路图中在重复的标号R1上放置错误标记，提示出错，如图2-45所示，同时自动产生并打开一个检测报告，如图2-46所示。,图中有4个错误报告，前3个错误是由于该层次图未设置图纸编号，第4个错误是由于重复的标号，坐标(249，244)的R1与坐标(199，304)的R1。按照程序给出的错误情况修改电路图，上图中将U1输出端的电阻标号改为R4，然后再次进行ERC检测，错误消失。,图2-46 ERC检测报告文件,2.4.2 从原理图中生成网络表,一般来说，设计原理图的最终目的是进行PCB设计，网络表在原理图和PCB之间起到一个桥梁作用。网络表文件（*.Net）是一张电路图中全部元件和电气连接关系的列表，它包含电路中的元件信息和连线信息，是电路板自动布线的灵魂。,图2-47 生成网络表对话框,1.生成网络表 在生成网络表前，必须对原理图中所有的元件设置好元件标号（Designator）和封装形式（Footprint）。执行菜单DesignCreate Netlist，屏幕上出现图2-47所示的生成网络表对话框，对话框中的具体内容如下。Output Format下拉列表框。用来设置网络表格式，一般选取Protel。,Net Identifier Scope下拉列表框。用于设置网络标号、子图符号I/O口、电路I/O端口的作用范围，共有三个选项。Net Labels and Ports Global代表网络标号和电路I/O端口在整个项目文件中的所有电路图中都有效；Only Ports Global代表只有I/O端口在整个项目文件中有效；Sheet Symbol/Port Connections代表在子图符号I/O口与下一层的电路I/O端口同名时，二者在电气上相通。Sheets to Netlist