protel电路设计与应用课件第二章2复杂原理图.ppt
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1、2.3 任务一 放置复合式元件2.3.1 复合式元件2.2.4 查找元件符号2.4 任务二 总线结构原理图的绘制2.4.1 绘制总线式结构2.4.2 放置端口2.5 任务三 浏览原理图2.5.1 使用管理器浏览原理图2.5.2 浏览原理图的其他方法,绘制具有复合式元件和总线结构的原理图,在进行原理图设计时,往往会涉及到多条并行导线的连接,如单片机电路中的地址线和数据线。为此Protel 99 SE提供了总线结构的绘制方法;复合式元件符号是集成电路元件中所特有的,正确使用与否直接影响印刷电路板图的设计。本项目主要是通过一个实例,介绍在原理图中复合式元件符号的使用及总线结构的绘制方法。,项目背景,
2、项目要点,复合式元件的放置;总线结构的绘制;输入、输出端口的放置;查找元件符号;浏览原理图,要求:绘制如图2.3所示电路原理图。,图2.3 一位全加器电路,表2.3 一位全加器电路元件属性列表,要求:放置图2.3所示电路中的复合式元件符号U2。,2.3 任务一 放置复合式元件,2.3.1 复合式元件1复合式元件的概念 对于集成电路,在一个芯片上往往有多个相同的单元,称为复合式元件,如图2.4所示四输入双与非门74LS20,在一个芯片上包含2个相互独立的与非门。74LS20有14个管脚,其中7、14分别为接地和电源管脚,同时为芯片上的2个单元供电。1、2、4、5为第一单元输入,6为输出;9、10
3、、12、13为第2单元输入,8为输出。74LS20管脚排列如图2.4所示。,2.3 任务一 放置复合式元件,图2.4 74LS20管脚排列图,2.3 任务一 放置复合式元件,图2.5 74LS20元件符号,2复合式元件的放置 图2.5是74LS20的电路符号。其中U2A表示第一个单元,U2B表示第二个单元。这两个符号的元件名称相同,图形相同,只是引脚号不同,在元件库中属于一个符号。,2.3 任务一 放置复合式元件,放置复合式元件时,默认放置的是第一单元,下面以74LS20为例介绍其它单元的放置方法。按两下【P】键 在Place Part对话框中按表2.3所示输入74LS20的各属性值【ok】元
4、件符号随光标移动 按【Tab】键 弹出Part元件属性对话框,如图所示。,图 元件属性对话框,2.3 任务一 放置复合式元件,在元件标号Designator文本框中输入元件标号U2,在Part文本框(第二个Part)中输入2,单击【ok】,单击左键放置此元件,则放置的是74LS20中的第二单元,如图2.5中的U2B。元件标号U2B中的B即表示第二单元,是系统自动加上的,若放置的是第一单元,系统会在U2后面自动加上A,如图2.5所示。,利用第二章介绍的第二种放置元件(放置电容C1)的方法,第一次放置的是第一个单元,依次放置为其它的几个单元。,2.3 任务一 放置复合式元件,查找元件符号 在放置元
5、件时,有时不知道元件的确切名称,只知大致的元件名,如上例中的集成芯片74LS138,若不知道确切名称,只知道是74系列的芯片,此时可利用下面的方法来查找和放置元件符号。在第2章图2.9所示的Place Part对话框中单击Lib Ref 栏右侧的【Browse】按钮,出现如图3.5所示的Browse Libraries(浏览元件库)对话框。在Libraries下拉列表框中选择相应的元件库名,2.3 任务一 放置复合式元件,(如列表中无所需元件库,可单击右侧的【Add/Remove】按钮进行加载),在Components区域的元件过滤框Mask的右侧输入74*,则在旁边的显示框中依次显示74系列
6、元件的图形,找到所需的74LS138元件,单击【Close】按钮,回到Place Part对话框,输入相关内容后,单击【ok】按钮,即可放置此元件符号。,图3.5 Browse Libraries(浏览元件库)对话框,绘制总线式结构 要求:绘制图2.3所示电路中的总线结构。图2.3中U1与U2A、U2B之间的连接方式称为总线结构。总线是多条并行导线的集合,图3.6(a)所示的7条平行导线可用图3.6(b)所示的总线结构(包括总线、总线分支线、网络标号)来表示。在总线结构中,虽然所有导线都通过总线分支线连接到总线上,但只有网络标号相同的导线才在电气上连接在一起。绘制原理图时合理地使用总线结构,可
7、使图面简洁、明了。,2.4 任务二 总线结构原理图的绘制,2.4 任务二 总线结构原理图的绘制,图3.6(a)多条并行导线,图3.6(b)用总线结构(总线、总线分支线、网络标号)表示多条并行导线,1总线的绘制 执行菜单命令Place Bus或在Wiring Tools工具栏中单击放置总线图标,按导线的绘制方法即可绘制总线,如图3.6(b)中的粗线所示。2总线分支线的放置 总线分支线是总线和导线的连接线,如图3.6(b)中的细斜线。执行菜单命令Place Bus Entry或在Wiring Tools工具栏中单击放置总线分支线图标 总线分支线随光标移动 按【空格】键可改变方向 单击左键,则放置一
8、条总线分支线,单击左键可继续放置,单击右键退出放置状态。,2.4 任务二 总线结构原理图的绘制,3放置网络标号 网络标号具有实际的电气连接意义。在电路图上具有相同网络标号的导线,都被视为连接在一起,即在两个或以上没有相互连接的网络中,把应该连接在一起的电气连接点定义成相同的网络标号,使它们在电气含义上真正连接在一起,如图3.6(b)中的N01、N02等。图中标有N01的两条导线在电气上是连接在一起的,其余同理。通常,网络标号可以使用在以下场合:,2.4 任务二 总线结构原理图的绘制,简化电路图:如果连接线路比较远或线路过于复杂,走线比 较困难时,可以利用网络标号代替实际走线。总线结构:通过总线
9、连接的具有相同网络标号导线是连接在 一起的。层次式电路或多重式电路:在这些电路中,利用网络标号表 示各个模块之间的连接关系。网络标号的作用范围可以是一张电路图,也可以是一个项目中的多张电路图。,2.4 任务二 总线结构原理图的绘制,放置网络标号的方法:执行菜单命令Place Net Label或在Wiring Tools工具栏中单击放置网络标号图标 光标变成十字形且有一表示网络标号的虚线框粘在光标上 按【Tab】键弹出Net Label网络标号属性对话框,如图3.7所示。,2.4 任务二 总线结构原理图的绘制,图3.7 网络标号属性对话框,在Net旁的文本框中输入网络标号名称NO1【ok】按【
10、空格】键改变方向 在合适的位置单击左键即可放置一个网络标号,单击左键可继续放置,单击右键退出放置状态。,2.4 任务二 总线结构原理图的绘制,单击Net Label网络标号属性对话框中Font栏右侧的【Change】按钮,可设置网络标号的字体、字形、大小等属性。,特别提示:网络标号不能直接放在元件引脚上,一定要放在元件引脚的延长线上。网络标号是具有电气意义的,切不可用字符串代替。如放置的网络标号最后一位是数字,在下一次放置时,网络标号的数字 将自动加1。,2.2.7 放置端口 要求:放置图2.3所示电路中的端口。图2.3中Ci-1、Bi、Ai等符号称为I/O端口。与网络标号相同,I/O端口也是
11、具有电气意义的符号,同样可以实现两个电路的连接,相同名称的I/O端口,可以认为在电气意义上是连接在一起的。端口广泛用于层次原理图设计中。放置端口的方法:执行菜单命令Place Port或在Wiring Tools工具栏中单击放置端口图标 光标变成十字形且有一浮动的端口随光标移动 按【Tab】键弹出端口Port属性 对话框,如图3.8所示。,2.4 任务二 总线结构原理图的绘制,对话框中共有11个设置项,下面以原理图2.3中的一个输入端口Ai为例,介绍几个主要选项的内容。,2.4 任务二 总线结构原理图的绘制,图3.8 端口属性对话框,Name:I/O端口的名称,此处输入Ai。Style:I/O
12、端口的外形,一共有8种。本例设定为Right。I/O Type:I/O端口的电气特性。Unspecified:未指明或不确定端口 Output:输出端口 Input:输入端口 Bidirectional:双向端口 本例设定为输入端口Input。,2.4 任务二 总线结构原理图的绘制,Alignment:端口名在端口框中的显示位置。Center:中心对齐 Left:左对齐 Right:右对齐 本例设定为中心对齐Center。,设置完毕【ok】在合适的位置单击左键确定端口的左边界 再次单击左键确定端口的右边界,一个端口放置完毕。单击左键可继续放置,单击右键退出放置状态。,2.5 任务三 浏览原理图
13、,使用管理器浏览原理图 在绘制原理图过程中,有时需要分门别类地查看某些内容。如查看图中已经放置了哪些元件、这些元件的标号如何、位置如何等。对于这样的要求,如果在整张原理图中逐一查找,显然不现实,原理图编辑器中的设计管理器为此提供了快速、简单、有效地分类浏览原理图方法,以下介绍几个常用选项的使用。,2.5 任务三 浏览原理图,1检查原理图中元件标号的设置情况 打开欲检查的原理图文件 在左边管理窗口选择Browse Sch选项卡 在Browse选项区中单击下拉按钮,选择Primitives 在信息选择区选择Parts,则在图3.9的信息浏览区显示原理图中所有元件的标号(如C2)、标注(如0.1u/
14、600v)、所在位置的坐标(如(545,495)等信息,从信息浏览区中的内容可看出,该原理图中有两个元件的标号为C2、有一个元件无标号(以Part-Type开头的一行)。,2.5 任务三 浏览原理图,图3.9 浏览原理图内容,2.5 任务三 浏览原理图,修改方法:在信息浏览区选中要修改的元件名 单击【Jump】按钮,则该元件四周出现虚线框并显示在编辑窗口中间,此时可双击该元件在其属性对话框中进行修改。将重复的标号改正、无标号的元件加上标号后,单击图3.9中的【Update List】按钮更新元件列表,重新检查直到无错误为止。2检查原理图中网络标号的设置情况 在图3.9的信息选择区选择Net L
15、abels。,3检查原理图中每个元件及其引脚的情况 在图3.9的信息选择区选择PinsParts。4检查原理图中电源和接地符号的情况 在图3.9的信息选择区选择Power Objects。5检查原理图中的总线情况 在图3.9的信息选择区选择Busses。6检查原理图中的总线分支线情况 在图3.9的信息选择区选择Bus Entries。,2.5 任务三 浏览原理图,图3.9中其他按钮和选项含义:【Text】按钮:编辑信息浏览区中选中对象的文字内容。【Edit】按钮:编辑信息浏览区中选中对象的属性。【All in Hierarchy】按钮:当打开项目中所有原理图 后,选中此复选框,表示显示整个项目
16、的信息,不选中表 示只显示当前激活的原理图信息。该项功能主要针对层次 原理图。【Partial Info】按钮:选中表示简单显示主要信息,否 则将显示完整信息。,2.5 任务三 浏览原理图,2.5 任务三 浏览原理图,浏览原理图的其他方法1迅速查看网络连接 如果要在原理图中查看标有同一网络标号的各点连接情况,可使用Edit菜单中的选择同一网络命令进行查看。执行菜单命令Edit Select Net,光标变成十字形,用十字光标在要查看的网络标号上单击,则图中所有相同的网络标号均变成高亮,呈选中状态如图2.30中的N02所示,单击右键退出选择状态。,图2.30 选择同一网络,2.5 任务三 浏览原
17、理图,查看后单击主工具栏的 按钮,取消选中状态即可。,2.5 任务三 浏览原理图,2查看导线连接 如果要在原理图中查看某一条导线都连接到哪些元件,可使用Edit菜单中的选择同一连接命令进行查看。执行菜单命令Edit Select Connection,光标变成十字形,用十字光标在要查看的导线上单击,则图中与该导线相连的所有导线均变成高亮呈选中状态,如图2.31所示,单击右键退出选择状态。,从图2.31中可看出U9F、R3、XTAL三个元件连在一起。查看后单击主工具栏的 按钮,取消选中状态即可。,2.5 任务三 浏览原理图,图2.31 选择同一个连接,2.3 绘制如题2.3图所示电路图(元件属性
18、如题2.3表所示)。,练习题1 电路图,题2.3图 电路图,练习题1 元件属性列表,题2.3表 元件属性列表,2.4绘制如题2.4图所示电路图(元件属性如题2.4表所示)。,练习题2 电路图,题2.4图 电路图,练习题2 元件属性列表,题2.4表 元件属性列表,2.5 绘制如题2.5图所示电路图(元件属性如题2.5表所示)。,练习题3 电路图,题2.5图 电路图,练习题3 元件属性列表,题2.5表 元件属性列表,2.6 任务一 了解原理图元件库文件 2.6.1 原理图元件库文件结构2.6.2 原理图元件库文件界面介绍 2.7 任务二 绘制原理图元件符号 2.7.1 绘制普通元件符号 2.7.2
19、 绘制复合式元件符号 2.8 任务三 在原理图中使用自己绘制的元件符号2.8.1 在同一ddb文件中使用 2.8.2 在不同ddb文件中使用,编辑原理图元件符号,Protel 99 SE中Protel 99 SE系统的元件库尽管非常庞大,但由于电子制造业的迅猛发展,新器件不断出现,使得元件库无法及时将所有元器件符号都包括进去。本项目主要是通过几个简单实例,介绍在原理图元件库文件中如何绘制元件符号以及如何调用自己绘制的元件符号。,项目背景,编辑原理图元件符号,打开系统原理图元件库文件;新建原理图元件库文件;放置引脚;隐藏和显示引脚号、引脚名、引脚的反向标志、时钟标志;添加复合式元件的新单元;查找
20、元件和调用自己绘制的元件符号。,项目要点,编辑原理图元件符号,要求:1在任一.ddb文件中新建一个原理图元件库文件(*.lib)并打开;2已知元件4011存放在原理图元件库Protel DOS Schematic Libraries.ddb中的Protel DOS Schematic 4000 CMOS.lib文件中,在元件库中查找4011。,2.6 任务一 了解原理图元件库文件,2.6.1 原理图元件库文件结构 Protel 99 SE所按1.2.6的步骤调出图1.7新建文件对话框,在对话框中选择Schematic Library Document图标,建立一个原理图元件库文件,双击Schl
21、ib1.Lib图标将其打开。图2.6即为打开原理图元件库文件后编辑器的界面。,2.6 任务一 了解原理图元件库文件,图2.6原理图元件库文件编辑器界面,主工具栏,活动工具栏,编辑窗口,管理窗口,2.6.1 原理图元件库文件结构,从图2.6可以看出,原理图元件库编辑器有两个窗口,左边为管理窗口,右边为编辑窗口,原理图元件即在编辑窗口的图纸区域内绘制。与原理图编辑器界面相似,也可以通过菜单或按键进行放大屏幕、缩小屏幕的操作。不同的是在原理图元件库编辑区的中心有一个十字坐标系,将元件编辑区划分为4个象限。通常在第4象限靠近坐标原点的位置进行元件编辑。一个画面对应一个元件符号,图2.6中的COMPON
22、ENT_1即为该画面对应的元件名称。,2.6.1 原理图元件库文件结构,1打开系统原理图元件库Protel DOS Schematic Libraries.ddb。在主工具栏中单击 图标,按元件库存放路径找到Protel DOS Schematic Libraries.ddb并选中,单击【打开】按钮(或双击文件名)。2在此库文件下打开Protel DOS Schematic 4000 CMOS.lib,查看元件库内容,并查找元件4011。,2.6.2 原理图元件库文件界面介绍,接“1”操作,单击左边管理窗口中的Protel DOS Schematic 4000 CMOS.lib文件名或双击工作
23、窗口中的Protel DOS Schematic 4000 CMOS.lib图标,进入编辑界面,在管理窗口选择Browse SchLib选项卡,在Mask文本框中输入4011回车即可迅速查找到4011,如图2.7所示。,2.6.2 原理图元件库文件界面介绍,Components区域中按钮、的作用是在元件库中进行不同方向的翻页。图2.7Part区域中显示1/4,表示4011是一个复合式元件,共有4个单元,当前显示的是第1单元。单击Part区域中的翻页按钮可查看其他单元。,图2.7 元件库编辑器管理窗口的Components区域,2.6.2 原理图元件库文件界面介绍,4011第1单元,2.7 任务
24、二 绘制原理图元件符号,2.7.1 绘制普通元件符号,1自己绘制元件符号要求:绘制一个JK触发器逻辑符号,如图2.8所示。,图2.8 JK触发器逻辑符号,自己绘制元件符号,操作步骤:(1)打开自己建的原理图元件库文件,如SchLib1.Lib。(2)单击工具栏中的 按钮,或执行菜单命令Tools New Component,系统弹出New Component Name对话框,如图4.4所示。,图4.4 New Component Name对话框,(3)对话框中的COMPONENT_1是新建元件默认元件名,将其改为JK_1后单击【OK】按钮,屏幕出现一个新的带有十字坐标的画面。,如果是新建一个原
25、理图元件库文件,系统自动打开一个新画面,可以省略第(2)步。执行菜单命令Tools Rename可修改元件名。,自己绘制元件符号,(4)设置栅格尺寸:执行菜单命令Options Document Options,在Library Editor Workspace对话框中设置锁定栅格Snap的值为5。锁定栅格小一些,便于绘图。(5)按【Page Up】键,放大屏幕,直到屏幕上出现栅格。(6)单击工具栏上的 按钮,在十字坐标第四象限靠近中心的位置,绘制元件外形,尺寸为6格6格,如图2.8所示。(7)放置引脚。单击工具栏中的 按钮,按【Tab】键弹出Pin属性设置对话框,如图4.5所示。,自己绘制元
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