第 3 章 原理图设计

1. 第3章 原理图设计 第3章原理图设计 3.1 原理图设计工具 3.2 原理图元件、元件库及元件库的使用 3.3 实体放置与编辑 3.4 层次电路设计 3.5 一个完整的电路实例 3.6 报表 3.7 原理图输出 本章小结 思考与练习 3 返回主目录

2. 第3章 原理图设计 3.1 原理图设计工具 原理图编辑器将画电路图工具集合成画电路图工具栏，如图3.1所示。其中包括画总线、画总线进出点、放置元件、放置节点、放置电源、画导线、放置网络名称、放置输入/输出点、放置电路方框图、放置电路方框进出点、放置忽略ERC测试点等。 • 图3.1 画电路图工具栏

3. 第3章 原理图设计 图3.1中各个图标对应的工具如图3.2所示。 图3.2 各个图标对应的工具

4. 第3章 原理图设计 画电路图工具栏上的工具大多可以在Place下拉式菜单中找到相应的命令，见图3.3。 图3.3 Place菜单中的画电路图工具

5. 第3章 原理图设计 3.2 原理图元件、元件库及元件库的使用 3.2.1 切换元件管理器 操作步骤： （1）执行菜单命令“View\Design Manager”或点击主工具栏里的设计管理器图标。 （2）点击“Browse Scb”标签，切换元件管理器，如图3.4所示。

6. 第3章 原理图设计 图3.4 切换元件管理器

7. 第3章 原理图设计 • 3.2.2 元件管理器界面 元件管理器有两个区域，如图3.5所示，即对象浏览区域和对象详细属性区域，其中上半部分为对象浏览框，下半部分为对象详细属性框。元件管理器可以管理元件库和原理图中的图元。 点击对象浏览框右侧的下拉式按钮，会弹出两个选项，即“Libraries”和“Primitives”，如图3.6所示。 其中“Libraries”是管理元件库；“Primitives”是管理原理图中的图元。

8. 第3章 原理图设计 图3.5 元件管理器 对象浏览框 对象详细属性

9. 第3章 原理图设计 图3.6 对象浏览器

10. 第3章 原理图设计 • 3.2.3 管理元件库 点击对象浏览框中的“Libraries”选项，元件管理器就可以用来管理元件库，可以通过它来选择已加载的元件库，增加或减少元件库，放置、编辑和查找元件，如图3.7所示。 点击装入的元件库中的某个元件库，该元件库中的元件名将出现在元件显示区域，如图3.7所示。

11. 第3章 原理图设计 图3.7 元件管理器管理元件库 装入的元件库 元件显示区域

12. 第3章 原理图设计 点击“Add\Remove”按钮，屏幕会出现如图3.8所示的“添加/删除”对话框。 一般情况下，元件库文件在“\Design Explorer 99\Library\Sch”目录及其子目录下，指定子目录并选择需要加载的元件库文件，点击“Add”按钮，则文件名将在“Selected Files”区域罗列出来。加载元件库文件时，也可以不点击“Add”按钮，直接在需要加载的元件库文件上双击该文件，就可加载该元件库。

13. 第3章 原理图设计 图3.8 添加/删除元件对话框

14. 第3章 原理图设计 表3.1列出了某些常用元件库。

15. 第3章 原理图设计 • 如果想卸载某个已加载的元件库文件，可以在“Selected Files”里选择要卸载的元件库文件，点击“Remove”按钮，则文件名将在“Selected Files”区域消失，元件库被卸载。双击该库文件，也可实现元件库的卸载。 在图3.7中，Filter设置栏的功能是筛选元件，Filter设置栏支持通配符“*”。在系统默认情况下，Filter设置栏里是一个“*”号，表示罗列选定元件库里的所有元件，如图3.9所示。

16. 第3章 原理图设计 图3.9 选定元件库中的所有元件的列表

17. 第3章 原理图设计 如果想选取一个开关元件，首先加载Miscellaneous Devices.ddb库文件，然后在元件库显示区域中选择Miscellaneous Devices.Lib元件库，最后将Filter设置栏改为“SW*”，按回车键，元件显示区显示的是Miscellaneous Devices.Lib元件库里所有以“SW”开头的元件，这些元件都是开关元件，如图3.10所示。

18. 第3章 原理图设计 图3.10 只显示以“SW”开头的元件

19. 第3章 原理图设计 放置元件按钮Place用于放置元件。点击Place按钮后，光标变成十字状，并且在光标上带着选择的元件。 放置元件更简单的方法是：在元件显示区域中选择要放置的元件，然后在此元件名上双击鼠标，实现放置元件。 寻找元件按钮Find用于跨元件库寻找元件，它具有相当强劲的元件搜索能力。它相当于右键菜单里的“Find Component…”命令。点击“Find”按钮或点击右键菜单中“Find” “Component…”命令，屏幕即可出现如图3.11所示的搜索元件对话框。 搜索元件对话框主要由 “Find Component”区域、“Search”区域、“Found Library”区域和“Components”区域组成。

20. 第3章 原理图设计 图3.11 搜索元件对话框

21. 第3章 原理图设计 Find Component区域用于设置搜索元件的方式，其中有两个选择设置项，By Library Reference是按元件名称来搜索元件，在其右边可以指定所要搜索的元件名称；By Description是按元件描述方式来搜索元件，在其右边可以指定所要搜索的元件描述。 例如若要查找Sch中提供的所有开关元件，可选择“By Library Reference”，并在其设置栏中指定“SW*”。 Search 区域用于指定搜索元件的范围，其中包括“Scope”选择项、“Sub directorie”选择项、“Find All Instances” 选择项、“Path”设置项和“File ”设置项。 “Scope”选择项用于指定搜索的范围，点击选项右边的下拉式按钮，如图3.12 所示。

22. 第3章 原理图设计 图3.12 Scope选项

23. 第3章 原理图设计 其中有三个选项： “All Drives”选项是指定系统搜索元件的范围是计算机上所有的驱动器； “Listed Libraries”选项指定在系统已加载元件库里搜索元件； “Specified Path”选项指定在设定的路径下搜索元件。 图3.11中的搜索路径是“C:\Program Files\Design Explorer99\Library\Sch”。

24. 第3章 原理图设计 • “Components”区域用来显示系统搜索到的元件，“Found Library”区域是显示搜索到的元件所在的元件库。以搜索元件“8031*”为例，其搜索结果如图3.11所示。 在“Found Libraries”区域和“Components”区域的下半部分有三个按钮，即“Add To LibraryList”、“Edit”和“Place”。点击“Add To Library List”按钮，系统将加载“Fuund Libraries”里选择的元件库；点击“Place”按钮，将在图纸上放置“Components”里选定的元件；点击“Edit”按钮，系统将启动“SchLib”编辑器来编辑“Components”里选定的元件。

25. 第3章 原理图设计 3.3 实体放置与编辑 • 3.3.1 导线 启动画导线（Wire）命令最常用的方法： • 点击鼠标右键菜单内的“Place Wire”选项； • 点击画电路图工具栏内的图标； • 执行菜单命令“Place/Wire”。 启动画导线命令后，光标变成十字状，系统处于画导线状态。画导线的操作步骤如下： （1）将光标移到所画导线的起点，点击鼠标左键，再将光标移动到下一个折点或导线终点，点击一下鼠标左键，即可给制出第一条导线。以该点为新的起点，继续移动光标，绘制第二条导线。

26. 第3章 原理图设计 （2）画完所有导线后，连续点击鼠标右键两次，即可结束画导线状态，光标由十字状变成箭头状。 在绘制电路图的过程中，按空格键可以切换画导线模式。原理图编辑器提供三种画导线方式，分别是直角走线、45°走线、任意角度走线。 ＊ 注意：在画导线状态下，当光标靠近元件引脚时，在引脚端点将出现一个圆点，它代表电气连接，也就是说，任何一次在元件引脚之间的连线操作，必须以圆点为起点或终点。 设置导线属性：用鼠标双击某一导线，在随后出现的导线属性对话框中设置宽度及颜色等相关属性，如图3.13所示。

27. 第3章 原理图设计 图3.13 导线属性对话框

28. 第3章 原理图设计 3.3.2 总线 包括总线（Bus）本身和总线进出点（Bus Entry） 1． 总线（Bus） 总线是由数条性质相同导线组成的线束。总线比导线粗一点，但它与导线有本质上的区别。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导线上的网络名称（Net Label）来完成电气意义上的连接，所以如果没有单一导线上的网络名称，总线就没有电气意义。而由总线接出的各个单一导线上必须要放置网络名称，具有相同网络名称的导线表示实际电气意义上的连接。 导线上可以放置网络名称，也可以不放。普通导线上一般不放网络名称。

29. 第3章 原理图设计 启动画总线（Bus）命令常有如下两种方法： • 点击画电路图工具栏内的图标； • 执行菜单命令Place/Bus。 2． 总线进出点（Bus Entry） 在总线绘制完成后，需要用总线进出点将它与导线连接起来。总线及总线进出点如图3.14所示。 总线进出点（Bus Entry）是单一导线进出总线的端点，总线进出点没有任何的电气连接意义，只是让电路图看上去更专业而已。 启动画总线进出点命令方法： • 点击画电路图工具栏内的图标； • 执行菜单命令“Place\Bus Entry”。

30. 第3章 原理图设计 图3.14 总线和总线进出点

31. 第3章 原理图设计 画总线进出点的操作步骤： （l）将光标移到所要放置总线进出点的位置，光标上出现一个圆点，表示移到了合适的放置位置，点击鼠标即可完成一个总线进出点的放置。 （2）画完所有总线进出点后，点击鼠标右键，即可结束画总线进出点状态，光标由十字变成箭头。 在绘制电路图的过程中，按空格键总线进出点的方向将逆时针旋转90°；按X键总线进出点左右翻转；按Y键总线进出点上下翻转。

32. 第3章 原理图设计 3.3.3 元件 元件（Part）是原理图中最为重要的电气元件。元件来自于相应的元件库，在取用元件应该添加元件所在的元件库，否则的话，在取用元件时会出现找不到元件的警告对话框。 启动放置元件命令方法： • 点击鼠标右键菜单内的“Place Part”； • 点击画电路图工具栏内的图标； • 执行菜单命令“Place\Part”； • 点击元件管理器中的“Place”按钮或在元件管理器中双击所要放置的元件。

33. 第3章 原理图设计 1． 放置元件的步骤 （l）启动放置元件命令后，屏幕上出现如图3.15所示的对话框，要求输入取用的元件名。例如：若要用电阻，则输入“RES2”。 一般来说，我们还应该同时输入元件序号“Designator”、元件类型“Part Type”、元件的封装方式“Footprint”。 图3.15 设置放置元件对话框

34. 第3章 原理图设计 （2）完成输入后，点击OK按钮，屏幕上出现一个十字光标表示系统处于放置元件状态，将光标移动到合适的位置点击鼠标，将该元件定位。 （3）屏幕上又会出现图3.15所示的对话框，其中默认的元件样本名是上次取用的元件样本名。指定取用的元件样本名后，再点击“OK”按钮。 （4）屏幕上再次出现要求输入元件序号的对话框，其中默认的元件序号将自动加1，例如上次取用的元件序号若为R5，这次自动变为R6。 （5）点击鼠标右键，系统退出放置元件状态。

35. 第3章 原理图设计 2． 设置元件编辑对话框 在已放置的元件上双击鼠标即可打开如图3.16所示的元件编辑对话框。元件编辑对话框中有4个标签页，所显示的元件属性标签页（Attributes）的功能是设置元件的电气属性。

36. 第3章 原理图设计 图3.16 元件编辑对话框

37. 第3章 原理图设计 3． 调整元件位置 （1） 单个元件的移动 将光标移至要移动的元件上，按住鼠标左键不放，此时元件被重新激活，并随光标的移动而移动。将元件拖到合适的位置，松开鼠标左键即可。 （2） 多个元件的移动 同时移动多个元件具有效率高、被选中的图形区域内的所有元件及图素之间的相对位置保持不变等特点，因而在原理图编辑过程中非常必要。 多个元件的移动操作分两步：第一步，选中多个元件；第二步，同时移动多个元件。 选择移动区域主要有两种方法：

38. 第3章 原理图设计 方法一：执行菜单命令“Edit\Select\Inside Area”，光标此时变为十字形。将光标移到将要选择的图形区域的左上角，点击一次左键以确定图形范围的左上角，移动光标到图形的右下角，再点击一次左键以确定图形范围的右下角。此后十字形光标消失，被选中的元件周围出现淡黄色外框，表明元件被选中。 方法二：直接将光标移到将要选择的图形区域的左上角，按下鼠标左键不放，并拖动到图形的右下角，松开鼠标左键。此后被选中的元件周围出现淡黄色外框，表明元件被选中。

39. 第3章 原理图设计 当多个元件被选中后，移动所选中的元件组两种方法： 方法一：用鼠标左键点中被选中的元件组中的任意一个元件不放，待十字光标出现后便可移动该组元件到合适的位置，然后松开鼠标左键即可。 方法二：执行菜单命令“Edit\Move\Move Selection”，屏幕将出现十字光标，单击被选中的元件组中的任意一个元件，即可将选中的元件组粘贴在光标上，因而不需要按住鼠标左键不放。移动到适当位置后，再次单击鼠标左键便可将元件组放置在当前位置。

40. 第3章 原理图设计 当完成移动后，应撤消元件选中状态。方法为执行菜单命令“Edit\DeSelect\Inside Area”或“Edit\DeSelect\All”，此后所有元件的淡黄色外框消失，表明选中状态被撤消。 （3）元件的旋转 选中某一元件，按住鼠标左键不放，同时按空格键，每按一次元件旋转90°；或者在按住鼠标左键不放时，同时按下X键或Y键。当按下X键时，元件左右翻转180°；当按下Y键时，元件上下翻转180°。

41. 第3章 原理图设计 3.3.4 网络标号 启动放置网络名称（Net Label）命令方法： • 点击画电路图工具栏内的图标； • 执行菜单命令“Place\Net Label”。 放置网络名称的操作步骤如下： （l）启动放置网络名称命令后，将光标移到放置网络名称的导线或总线上，光标上产生一个小圆点，表示光标已捕捉到该导线，点击鼠标即可放置一个网络名称。

42. 第3章 原理图设计 （2）将光标移到其他需要放置网络名称的地方，继续放置网络名称。点击右键结束放置网络名称状态。 在放置过程中，如果网络名称的头和尾为数字，则这些数字会自动增加。如当前放置的网络名称为D0，则下一个网络名称自动变为D1；同样，如果当前放置的网络名称为1A，则下一个网络名称自动变为2A。 通过双击某一网络名称来设置网络名称属性对话框，如图3.18所示。在该对话框中，可修改网络名称、网络名称所放置的X及Y坐标值、网络名称放置方向、文字颜色、字体等内容。

43. 第3章 原理图设计 图3.18 设置网络名称属性对话框

44. 第3章 原理图设计 各对话栏的意义见表3.2。表3.2 “Net Label”对话框

45. 第3章 原理图设计 3.3.5 电源与地线（Power Port） • 1． 电源与地线的放置 启动放置电源和接地符号有两种方法：方法一，点击画电路图工具栏内的图标；方法二，执行菜单命令“Place\Power Port”。 放置电源和接地符号的操作步骤如下： （l）将光标移到所要放置电源和接地符号的位置，点击鼠标即可完成一个电源或接地符号的放置。 （2）放置完所有符号后，点击鼠标右键，即可结束放置电源和接地符号状态，光标由十字变成箭头。

46. 第3章 原理图设计 • 在放置电源和接他符号的过程中，按空格键电源或接地符号的方向将逆时针旋转90°；按X键左右翻转；按Y键上下翻转。 2． 电源和接地符号属性对话框的设置 在放置电源和接地符号的状态下，如果要编辑所要放置的电源和接地符号，双击该符合，即可打开电源和接地符号属性对话框，如图3.19所示。

47. 第3章 原理图设计 图3.19 电源和接地符号编辑对话框

48. 第3章 原理图设计 • 其中Net、X-Location、Y-Location、Orientation、Color和Selection项与网络名称属性对话框内的有关设置相同，这里将重点讨论Style。 • 点击Style项右边的下拉式按钮，屏幕上会出现如图3.20所示的下拉式列表，其中有6个选项，对应6种不同的电源类型。 在Style项中选择合适的电源类型，也可以点击电源（Power Objects）工具烂的相应图标来选择合适的电源类型，如图3.21所示。电源（Power Objects）工具栏可以通过点击菜单命令“View\ToolBars\Power Objects”来启动。图3.22是“Style”项中电源类型和电源（Power Objects）工具栏中图标的对应关系。

49. 第3章 原理图设计 图3.20 Style选项

50. 第3章 原理图设计 图3.21 电源和接地符号 图3.22 Style项中电源类型和 工具栏 电源工具栏中图标的对应关系