protel99se绘制电路原理图.ppt

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1、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Do

2、cuments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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、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

10、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

11、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

12、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

13、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 SELibr

14、arySch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

15、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

16、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

17、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

18、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

19、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

20、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

21、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Globa

22、l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 It

23、ems 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

24、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

25、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1

26、35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，

27、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，

28、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

29、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

30、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

31、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

32、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

33、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

34、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

35、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Expl

36、orer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

37、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

38、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

39、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

40、，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

41、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S

42、JB.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

43、，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

44、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 Opt

45、ions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

46、：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

47、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

48、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

49、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

50、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