原理图设计规范V1 模版.doc

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1、广东天通技术有限公司文件原理图设计规范 文 件 编 号: 秘 密 等 级 ：内部公开发 出 部 门: 颁 发 日 期: 版 本 号 : V1.1发 送 至 ：抄 送 ：总 页 数 ：18附 件 ：无主 题 词 ：原理图、设计规范 编 制: 审 核: 批 准: 文 件 分 发 清 单分发部门/人数量签收人签收日期分发部门/人数量签收人签收日期文 件 更 改 历 史更 改 日 期版 本 号作者更 改 原 因1.0第一版发行前 言本规范确定原理图设计中的一些基本的规范。本规范目前还不完善，只是起一个引导作用，为以后的SI与PCB LAYOUT规范化起一个桥接作用，还有很多不完善和不严谨以及其他方面的

2、不足，期望在今后一年的运行中，大家及时提出自己的建议完善此规范，提高大家的工作效率和操作技能。为不使此规范形式化，计划不定期进行修改，全体硬件和CAD人员全部参加，最终目的是真正做到知识共享和运作规范。引言1. 为什么要画原理图? 原理图是干什么用的? 描述出能够达到要设计的产品各项功能的电子线路方案 (反映在采用什么电路结构形式, 什么技术方法, 什么生产条件. 等等方面上) 表达了设计者所设想的电路连接; 表示出设计产品的所要使用的物料和物料的品质、数量要求等; 方便人们的各种交流，指导产品的顺利生产;总括: 原理图要反映出产品在设计和生产的整个过程中的所有要素要求, 它是一切 电子产品设

3、计和生产的基础依据;2. 在我们公司要使用的什么原理图以及PCB设计工具?原理图设计工具: Cadence 公司的 Capture CIS;PCB设计工具：Cadence公司的Allegro； 3. 有了设计工具, 如何使用好设计工具, 来正确地表达自己的设计?要会运用原理图设计工具，必须要掌握一些必需的概念和知识。下面的第一步骤里，我会介绍原理图设计过程中所要遇到的那些设计概念和知识。在其后的第二步骤，我再给大家介绍学习和运用EDA设计工具的一般方法。 4. 已经知道（不是精通）设计工具的使用了, 要画出什么样的原理图?必须遵从公司的原理图设计规范！原理图设计的正规化，一些规范的要求和必须遵

4、从的规（约）定，我将穿插在第一、第二步骤中，在介绍必需的概念和知识时同时进行。无论什么软件, 软件使用者必须首先明确自己的目的, 要清楚的知道自己想要作什么, 作出什么样的? 然后才是使用软件提供的各种功能手段来最终完美地实现它们.不依赖具体的设计工具, 使用者必须先了解都有哪些对象或东西, 都要按照什么样子来完成, 对象的属性是什么, 最后才是如何来使用软件去完成. 先必须知道自己要干什么, 并且要作到什么样子才算结束.根本的任务之一： 要安排好各个对象的位置和连接关系第一步(必备知识), 首先了解我们应当知道原理图由哪些对象内容所构成:1. 电路图中的对象PAGE, MODULE, TEX

5、T, LINE, SYMBOL, COMPONENT, NETWORK, CONNECTIONS, PART, DEVICES，注释和版本控制2. 电路图中的术语PIN, DEVICE, 器件(符号)库, SYMBOL，CAE DECAL，NET/NETNAME, NET的属性PIN 和 PIN 的属性 PART 和 PART的属性PACKAGE，FOOTPRINT，PCB DECAL，LAND PATTERN3. 电路图的元件符号: SYMBOL, CAE DECAL, LOGIC DECAL, 器件符号库LIBRARY4. 电路图中元器件的正规命名方式C*, H*, TP*, R*, S*

6、, SW*, L*, U*, D*, T*, TH*, TR*, Q*, B*, F*, G*, I*, J*, K*, M*, OSC*, P*, VC*, VR*, W*, X*, Y*, Z*5. 电路图中元器件的信息位置排列(BOM, PART LIST)正确的排放元器件的属性和REFERANCE有助于读图和检查错误;6. 元器件的属性(PROPERITY, ATTRIBUTES)7. 元器件库的创建方法8. 明了以上的原理图中各个对象及其属性的含义和作用, 画好规范的电路原理图 单张电路图的画法 多页电路图的画法 层次电路图的画法第二步(总体方法), 如何利用具体的软件来安排好各个对

7、象的位置和连接关系 原理图的设计过程尽管不同的EDA工具工作的方式, 操作的手法不仅相同, 但本质上是相通的.大体都按照如下7个步骤: 1. 设定所有的结构组成; 图纸尺寸, 各个对象的省却尺码值, 颜色, 打印机等2. 设定或创建使用的器件库;3. 从器件库中找出需要的DEVICE的符号, 变成原理图上的一个元件(COMPONENT).4. 找到各个对象的编辑, 操作命令方式, 以完成各个元件的属性值;5. 连接网表, 完成原理图设计;6. 作细致的DRC检查;7. 后处理,生成网表,BOM等文件,为后续工作作准备.第三步, 多加实践多作总结, 熟能生巧. 画好常用的电路、单元电路、模块电路

8、图。拿出来的原理图就是你能力的体现，不仅体现在电路本身的设计上，更重要的要能正确的表达出自己的设计内容。（错误连篇，图中所表示不是你想要的设计情况，沟通表达不出来，水平从何体现？） 做一个正规化的让人信服的硬件设计人员。 原理图设计的规范图纸规则 一般使用A2、A3、A4幅面（新建的幅面默认为A3），禁止使用自定义幅面。对于复杂电路，为尽快在原理图内找到电路组成部分，建议将原理图幅面划分区域,定义各模块中的子模块,并表注各子模块的功能,为更清晰说明,可增加说明部分,以使检查评审人员更好的了解你的意图,增加沟通能力.标题栏原理图上必须有标题。格式如下：原理图版本定义规则及与PCB的对应关系版本号

9、构成：原理图及PCB的版本号均由VER开头再加一位数字与一个字母构成，数字与字母中间用点隔开，如VER1.A，具体一块单板的原理图和PCB的版本号中的字母不一定相同，但数字一定相同，如原理图的版本号是1.A，PCB的版本号可以是1.A、1.B等，但不可能是1.A、2.A等变更规则：当原理图的变更会导致PCB设计变更（即必须重新投板）数字加一位，同时字母变为A，如原来的版本号为2.A，当原理图变更引起PCB变更时，则原理图的版本号变为3.A（同时PCB的版本号也变为3.A）；如果原理图的变更不会引起PCB变更，如只是修改参数，或改变调试元件的焊接位置，则数字不变，字母加一位，如原来的版本号为2.

10、A，当只修改某个元件参数时，原理图的版本号变为2.B。PCB的版本号中的数字一定与对应原理图中的数字相同，如果仅仅是因为布局布线的原因修改PCB，则只需修改版本中的字母，同样如果因为原理图变更导致的PCB变更，则PCB的版本随原理图的数字变更，同时字母变为A目录为了方便了解原理图的整体情况，3页以上的原理图必须有目录，以文本形式列明模块名（与标题栏的模块名相同）并简述每页图纸所实现的功能，并列明页码，如：PCI-E INTERFACE:实现PCI-E接口功能3变更历史记录为了记录原理图的变更情况，原理图中必须有变更历史记录，以文本形式记录在专门的一张图纸上，详细记录每次进行原理图基线后的变更，

11、变更历史记录放在原理图的封面之下，目录之上。项目代码项目代号是标识器件在原理图上的位置和连接关系的参数。项目代号由项目种类的字母代码加上数字序号组成，数字序号通常由三位四位数字组成，后面两位数字为本页内的编号，除后面两位数字的部分与分页序号相同，如R415表示第4张图纸的第15颗电阻，R1245表示第12张图纸的第45颗电阻，每张图纸的规模不允许使同种器件的数量超过99个，这样避免引起歧义。（因图纸页数可能大于99，单张图纸相同元件数可能大于99，所以此条暂不执行，按自动流水编号的方式执行）。字母采用拉丁字母的大写正体字，但不允许用字母“I”和“O”。项目代码实例：项目种类的字母代码定义如下表

12、：项目总类项目子类项目代码备注、说明电阻普通电阻R*其它类型电阻如：光敏，湿敏以及厚膜混合电路需要的电阻等，再确定排阻RN*压敏电阻RV*热敏电阻RT*可调电阻RP*绕线电阻RD*电容普通电容C*钽电容TC*电解电容EC*电感堆叠电感L*绕线电感一般指应用于EMI方面的共轭电感和DC/DC变换的功率电感绕线电感LB*可调电感LV*磁珠FB*时钟源有源时钟源(晶振)OSC*无源时钟源(晶体)X*二极管二极管D*二极管种类很多，暂不分开描述，如以后有需要再确定发光二极管LED*三极管MOS管MOS*双极性管Q*ICU*蜂鸣器BP*继电器RY*液晶显示器LCD*电池BAT*风扇FAN*变压器T*麦克

13、风MIC*开关SW*开关的总类较多,如:拨码、微动、钮子、滑动、按钮等，暂不详细分类，如有需要，请在图中注明连接器端口与端子CON*分类较多，如，网口，DVI等，暂不详细分类，如有需要，请在图中注明跳线J*保险管（丝）F*滤波器FIL*Filter的缩写散热器(片)TS*Thermal slug的缩写，同时相应详细描述屏蔽装置SH*SHIELD的缩写天线ANT*放电管DISC*DISCHARGE的缩写，高速电路中应用广泛测试点TP*项目代号的放置位置：l 尽量接近宿主器件，且必须避免可能的歧义l IC类图形符号在空间允许时将项目代号和标称值放到图形符号的中央，无法放置于图形符号中央的项目代号和

14、标称值要求放置于元件的上方。l 对于图形符号较小的分立器件和其他组件的项目代号不作硬性规定，但需尽量接近宿主器件，且必须避免出现歧义，同时兼顾整齐美观及方便读图，如果组件图形符号空间足够大，也须把项目代号和标称值放到图形符号的中央。标称值标称值是器件的电气特性的必要描述，标称值的标注原则是能准确反映该器件的特征，为了方便BOM的整理，所有标注须遵循以下原则：l 电阻、排阻 以欧姆（）、千欧（K）、兆欧（M）为单位标注，相同类型的器件不允许采用不同的表示方法，如4.7K（）的电阻只能用4.7K表示,不允许采用4K7、4.7k 等表示方法，对电阻及排阻的标注规定如下：不足1欧的以0.XXR表示大于

15、1欧不足1K的以*R表示大于1K不足1M的以*K表示（注意K为大写）大于1M的以*M表示电阻默认精度为5%，如有特殊要求必须附加标注，且用左斜线分隔，如：4.7K/1%如果是对功率有要求的电阻，必须标注功率值，且用左斜线分隔，如：27R/2W或27R/1%/2Wl 电容、电容排以皮法（pF）、纳法（nF）、微法（uF）、毫法（mF）、法拉（F）为单位标注，如pF简写为pF；相同类型的器件不允许采用不同的表示方法，如4.7n的电容只能用4.7nF表示,不允许采用4n7、4.7N表示，对电容及电容排的标注规定如下：不足1nF的以*p表示大于1nF不足1uF的以*n表示 大于1uF不足1mF的以*u

16、表示大于1mF不足1F的以*m表示大于1F的以*F表示普通贴片电容默认精度为10%、默认材质X5R，钽电容（要写大小，例如3216A 指封装）和铝电解电容的默认精度为20，如有特殊要求必须附加标注，且用左斜线分隔，如：4.7p/5%，电容如果工作电压在5V之内可以不必对电压进行标注，否则需标注所选电容的耐压值，且用左斜线分隔，如：47u/25Vl 电感以纳亨（nH）、微亨（uH）、毫亨（mH）、亨利（H）为单位标注，为了与电容单位区别H符号不可省略，如nH不可简写为n；相同类型的器件不允许采用不同的表示方法，如4.7nH的电感只能用4.7nH表示,不允许采用4n7H、4.7NH表示，对电感的标

17、注规定如下：不足1uH的以*nH表示大于1uH不足1mH的以*uH表示大于1mH不足1H的以*mH表示大于1H的以*H表示普通电感默认精度为25%，如有特殊要求必须附加标注，且用左斜线分隔，如：4.7nH/10%l 铁氧体磁珠由100MHz下的特性阻抗和额定电流三部分构成，且用左斜线分隔，特性阻抗和直流电阻的标注方法相同，额定电流小于1A的用mA标注，大于1A的用A标注，如120R/500mA表示此磁珠在100MHz下的特性阻抗为120欧，额定电流为500毫安l 晶体、晶振以kHz、MHz标注.稳定度,负载电容,封装信息都需要注明，标注格式,频率/频偏/负载电容/封装; 例如“12MHz/18

18、ppm/20pF/5*3.2mm SMD”。注意：Hz不能省略,封装不能省略, 有源和无源要分开！l 对于用于调试，且默认是不焊接的器件，必须在标称值后标注“DNP电阻或电感的值”，如标注为DNP4.7K，则表示此4.7K电阻不焊接,用于调试!l 对于IC,要表示完整的芯片规格资料(包括厂商,型号,封装信息) (默认为无铅制程,如果是有铅,应该标注)例如: AMD Au1250-500MGD BGA372C80P23X23_1900X1900X140 AMD 表示芯片厂商, Au1250-500MGD 表示如下意思:BGA372C80P23X23_1900X1900X140 表示Package

19、 Symbol,布线图中查到的信息要和此处一致例如在原题图中如下表示: 元器件图形符号 l 元器件图形符号、命名按照规范进行设计，如果某些特定的图形符号，在文中没有规定出相应的图形，允许按照绘制元器件图形符号的要求进行编辑。l 元器件图形符号只允许水平和垂直两个放置方向，在不改变图形符号含义的条件下，可根据图纸布局的需要对图形符号进行旋转或镜象放置，但项目代号和标称值只能有一种放置方向，不允许旋转，如下图所示 布局规则 在原理图的绘制过程中，为了图纸的标准化和可视性、易读性，在整图的布局上需遵循一定的规范，做到信号流向顺畅，布局匀称，功能单元电路布置清晰。既方便读图与理解，对LAYOUT人员的

20、布局也更清晰，提高效率。 下两部分是一页图纸中的两部分： 以下为系统中的一页原理图： 对于信号的输入、输出的连接端口，在布局时，应按照信号的流向，并且应上下对齐，均匀排布，集中放置在一侧，这些端口一般不允许放置在页面中间，如果必须放置在中间时，也应该集中排列。 对于电路中的解释性的文字注释，在电路布局时应考虑其放置的位置，对特殊器件或功能单元电路的注释应放在靠近它的地方，对整个电路的注释可放置在页面的空白处。在原理图中,器件的放置一般只有两种方式，即垂直和水平，不允许将器件放置成不规则的状态。器件之间的摆放要均匀，不拥挤，能对齐的尽量要管脚对齐，如图所示：在布局时应注意,同一块PCB板上的单元

21、电路可以在原理图的绘制中分层或分页,但在同一页原理图上,不允许绘制不同 PCB板上的单元电路。当原理图中的若干个功能单元电路在布局时，如果不是区分得特别明显，可以用点划线框加以划分，点划线框可以是规则的，也可以是不规则的。在采用点划线框时，应注意包络框线不能和元器件图形符号、项目代号等属性相交。如下图所示:在原理图中，对于集成运放和通用集成逻辑电路宜按照电路功能将每个单元分开放置，便于对电路的理解和视图，也符合电路功能单元集中布局的规则。如图所示：对于数字电路中，总线结构应用总线方式连接，单线能用电气连接线连接的也尽量用线连接，而不要完全依靠网络标号；当连接线跨度太大时，应用网络标号来连接。这

22、样所绘制的原理图信号流向清晰明了，便于视图。对于集成电路，在原理图中未用或悬空的管脚，应用未连接符号加以标注。逻辑单元中，未使用但在实际中为确保电路的稳定性和抗干扰性而需要管脚接地或接电源的标准逻辑单元需在原理图中体现出来(如74系列)。如图所示：U1C在实际电路中输入接地是为了抗干扰对于原理图的绘制，原则上要求采用分层的方法（不作要求），图纸的首页是体现各模块电路间相互连接关系的顶层图（主图），各模块对应相应的子原理图。当同一块PCB上的电路原理图,由于内容太多,超出了一张图纸的幅面,这时需分多页绘制原理图,分页绘制的原理图，在结构属性上各页之间是同级平等的，相互可以拼接成一张图。分页绘制的

23、首要规则是同一个子功能单元电路必须绘制在同一页上。当分页绘制时，为了便于分析和描述，在信号的中断处，需采用专用的分页端子符号，且要注释信号的来源和去向，如下图所示：分页绘制时，要注意此时网络标号和项目代号是唯一的，不同网络不能用相同的网络标号，即此时网络标号和项目代号在总图中是唯一的，不得有重复。如第一页中有R30、R50、R52，则其他任何页上都不能有R30、R50、R52的项目代号出现。对于同一块PCB上的电路，过于复杂难以在一张图上画下时，或者有多个功能相同的模块时，应按照功能画成子电路，其中优先处理的是分离器件较多的功能电路。顶层电路则由代表子电路的模块与其他外围器件构成。l 器件标识

24、：子电路中的器件标识不可与其他子电路及电路其他部分重复。在电路中有多个相同的 子电路时，每个子电路应该独立的用一张图表示，因为每个部分的器件标识是不同的。l 命名规则：层次接口符号不是实际的器件，实际上是一种信号线的标识，它必须与代表子电路的模块符号的引脚名称相同。 如图所示：线的规则在原理图中一般将线分为两大类，即起电气连接关系的电气连接线（wire ）；起区域划分、注释标记等作用的非电气连接线（line）。非电气连接线(line)：l 当需要在图上显示出图的一部分所表示的是功能单元、结构单元或项目组时，可以用点划线围框表示。为了图面的清晰，围框的形状可以是不规则的；l 围框线不应与元件符号

25、相交，但插头插座和端子符号除外。它们可以在围框线上，或恰好在单元围框线内，或者可以被省略；l 元器件管脚之间的电气关系连接不能用非电气连接线来连接。电气连接线(wire)：l 当单根导线汇入用单线表示的一组连接线或总线时，应采用每根连接线上标注网络标号 。汇接处可用斜线表示，其方向应使看图者易于识别连接线进入或离开汇总线的方向；l 同一页图纸的连接对象尽量用线段（包括总线）连接，尽可能少依赖网络标号。一般情况下，依靠标号连接的网络不应超过本页网络总数的20%，除非网络标号的命名、分布、所在器件存在某种易于阅读和查找的规律。l 三个以下引脚的小器件必须和它的某一连接对象布置在一起，并用线连接，不

26、能完全依赖网络标号建立连接。注: 排阻两边尽量用网络符号连接!l 除了单点接地、单根线与总线连接采用斜线之外，连接线采用水平和垂直两个方向走线，不应有其它角度的走线。电气连接线中的总线规则：l 在原理图中，表示电气的总线有专用的绘制方法，一般都是功能属性相同的信号线组成，不允许将属性完全不关联的信号线组合在一起构成总线。l 总线的标注应是：总线名称m.n，其中m大于n，且分出线的名称应与总线名称相同，下标要在m.n规定的范围内，总线分出的线号不能大于m或小于n； 而且方括号中的数字写法只能是m.n，而不能是n.m。如下图所示：错误的画法正确的画法总线名称的第一个字母应放在总线的上方或右方。网络

27、标号关于网络名命名的非法字符,小卢在此补充?网络标号紧靠线的上方(水平电气连接线)或左方(垂直电气连接线)，其第一个字母在线的长度范围内，且网络标号中不允许使用空格。网络标号不能覆盖器件管脚、注释文字以及其他图形符号。不能用标注文字来代替网络标号，也不能用网络标号来作注释性文字；网络标号不能放在两根电气连接线的交叉处，否则网络标号的归属不清，会引起两个网络的短接。如下图所示：一个单板的图纸中，一个网络只能有唯一的一个网络标号一一对应。网络标号的名称应该和信号的意义存在某种对应关系，并且只能使用字符“0-9”、“AZ”“_”、“/”、“#”、“+”、“-”，不能使用其它特殊字符。“_”用于网络名

28、称中两部分内容的隔离，如CPU_CS、HW_CLK； “/”用于网络名称中间表示该信号的用途存在两种以上的解释，如RD/WR、PIO/RXD；“#”表示信号为低电平有效，如PIO/IRQ#、RD/WR#； “+”和“-”一般用于差分信号的标注，如DHW0+、DHW0-；为了避免因字母大小写问题而导致网络标号出现错误，强烈建议字母只用大写，不用小写的“a-z”推荐使用默认网络标号，可根据需要加前后缀。例：中断信号：INT片选信号：CS复位信号：RST、RESET串口信号：TTL电平为TX0、RX0；RS232电平为TXD0、RXD0；RS422电平为TXD0+、TXD0-、RXD0+、RXD0-

29、差分信号：在名称末尾加+、来表示（不推荐用N、P表示）地及电源网络定义规则：为避免相同的符号具有不同的网络属性而引起理解或设计错误，所有电源及地网络符号必须能显示其对应的网络属性接地网络推荐使用下表给出的名称定义，当同一个单板的原理图上存在多个相同类型的接地网络时可以通过后缀的方式进行区分，如AGND_1,AGND_2：注意: 模拟地和数字地用不同符号表示！数字地和大地用同一个符号表示！详细请参考下面的图!注释：保护地是为了防止因绝缘损坏而遭受触电的危险，把在故障情况下可能呈现危险的对地电压金属部分同大地紧密地连接起来，称为保护性接地GND、AGND、DGND、BGND、PGND、VSS、+5

30、V、+12V、+48V等用于电源、地专用标号，不得用于其它信号。与电源的连接提倡使用电源专用符号，而不提倡使用网络标号。电源命名规范: 数字电压采用V开头加电源类型加电压加数字后缀（后缀用于区分多组相同类型电压的电源）构成，如：V3.3_1,V3.3_2 !模拟电压以AV开头（AV用于对噪音非常敏感的模拟电路，V用于对噪音不太敏感的数字电路） 去耦电容的放置在原理图中，为满足电气性能的要求，一般在易受干扰的IC旁放置去耦电容，为了清晰表达去耦电容对特定的IC单元的重要性，推荐去耦电容尽量靠近归属器件。以保证在PCB设计时，不管去耦电容和IC单元的个数是否一一对应， 去耦电容能连接到对应的IC上

31、。如下图所示：大规模IC通常有多个电源引脚，无法保证将去耦电容和IC引脚对应放置，可以将数量很多参数相同的去耦电容集中放置，但必须和归属IC器件紧密放在一起，对于对去耦电容有特殊要求的仍然要求与IC引脚放在一起，如大部分去耦电容采用0.1uF的电容，某些特殊的引脚还可能需要0.1uF与0.01uF的电容并联后去耦，则0.1uF的电容可以集中靠近IC放置，而需要0.1uF与0.01uF的电容并联后去耦的引脚，必须将去耦电容与IC引脚放在一起，以表现该引脚的特殊性。可动、可调元器件 可动元器件的工作状态，原则上处于开断，不加电的工作位置或安全状态信号完整性及EMC处理l 对输入/输出的信号要加相应

32、的滤波/吸收器件（通常串连参数合适的磁珠），必要时要加瞬变二极管或压敏电阻l 高频信号必须采取阻抗匹配措施l 高频电路的去耦电容由钽电容和容值较小的电容并联构成，可以有选择性地并联大容量的铝电解电容，不能完全由铝电解电容和容值较小的电容并联构成，为了保证可靠性通常不建议使用铝电解电容l 各芯片的电源都加去耦电容，同一芯片中各模块的电源也要分别加，高速芯片还需串连磁珠DRC检查运行DRC，并根据生成文件，逐一纠正“ERROR”，直到完全正确为止，对“Warning”必须全部进行检视，确保不会引起设计问题后处理生成标准的BOM清单和网络表，CAD人员是以网络表为准进行设计的，而不是原理图。BOM中，元件参数务求精确标识，以保证不懂技术的采购人员可以按照BOM清单完成采购，特别留意功率电阻及功率器件和易发热器件，一定要标明功率值，高耐压的滤波电容需标明耐压值