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1、黔南民族师范学院,物理与电子科学系肖剑,（原理图SCH部分）,黔南民族师范学院,内 容 简 介,介绍Protel的发展历史、组成和系统参数设置等；详细介绍Protel99SE原理图设计系统；包括各种原理图编辑器的基本功能、原理图的绘制、网络表和各种报表的生成、原理图的检测、元件库的编辑等。详细介绍Protel99SE印刷电路板设计系统。包括PCB编辑器的基本功能、印刷电路板的制作、PCB元件库的编辑以及PCB编辑器的其他功能。,黔南民族师范学院,第1章 Protel 99 SE软件介绍,1.1 Protel的发展历史1.2 Protel99SE的组成1.3 Protel99SE软件的安装1.4
2、 Protel99SE软件的启动1.5 Protel99SE系统参数设置1.6 电路板设计的基本步骤本章小结,黔南民族师范学院,1.1 Protel的发展历史,1.1991年Protel for Windows 1.0（2.0、3.0）Protel 98 Protel 99 Protel 99SE2.2003年 Protel DXP(过渡版本)3.2004年 Protel 20044.Altium Designer 6.05.Altium Designer summer 08(Altium Designer V7.0)6.Altium Designer winnter09(Altium Des
3、igner V8.0)7.Altium Designer summer 09(Altium Designer V9.0)8.Altium Designer 10,黔南民族师范学院,1.2 Protel99SE的组成,Protel基本上可以分为5个组件：,在原理图上进行信号模拟仿真的SPICE3f5系统,原理图设计组件PCB设计组件自动布线组件可编程逻辑器件组件电路仿真组件,黔南民族师范学院,常用组件：,Schematic 99SE（原理图设计系统）主要用于电路原理图设计、原理图元件设计和各种原理图报表生成等。PCB 99SE（印刷电路板设计系统）提供一个功能强大和交互友好的PCB设计环境，主要
4、用于PCB设计、元件封装设计、报表形成及PCB输出。,黔南民族师范学院,1.3 Protel99SE软件的安装,黔南民族师范学院,黔南民族师范学院,1.4 Protel99SE软件的启动,1.启动Protel99SE的常用方法,启动Protel99SE有3种方法：用鼠标双击Windows桌面的快捷方式图标。从程序组中启动。执行“开始”“程序”Protel99SE。通过开始菜单启动。执行“开始”Protel99SE。,黔南民族师范学院,图1-5 Protel99SE启动的方法,黔南民族师范学院,2.进入Protel99SE主界面,黔南民族师范学院,图1-8 项目管理器主窗口,进行各种文件命令操作
5、设置视图的显示方式编辑操作,Protel99SE主菜单主要功能,黔南民族师范学院,启动各种编辑器,图1-9 新建文件对话框,双击Documents选项卡确定文件存放位置执行菜单FileNew双击所需的文件类型进入相应的编辑器。,黔南民族师范学院,Protel99SE可以建立十种文件类型，各类型的图标及说明如表1-1所示。,黔南民族师范学院,Protel文件类型：.ddb 设计数据库文件.lib 元件库文件.sch原理图文件.pcb 印制电路板文件.net 网络表文件.pld 可编程逻辑器件描述文件.rep 报告文件.prj 项目文件.bk*自动备份文件,.txt 文本文件,.bom 元器件报表
6、文件,黔南民族师范学院,1.5 Protel99SE系统参数设置,Create Backup Files复选框：系统将自动备份文件；Save Preferences复选框：保存对话框中设置的选项和电路图设计软件的外观；Display Tool Tips复选框：电路中可以显示工具栏。,图1-10 参数设置对话框,点击此处,黔南民族师范学院,1.自动备份设置Number框中设置一个文件的备份数；Time Interval框中设置自动备份的时间间隔，单位为分钟；单击Browse按钮可以指定保存备份文件的文件夹。,图1-11 自动备份设置对话框,黔南民族师范学院,2.字体设置 change syste
7、m font 设置字体（Ms Sans Serif字体）、字体式样（规则）、字号大小（8磅）、字体颜色等。,图1-12 字体设置对话框,黔南民族师范学院,1.6 电路板设计的基本步骤,一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为以下3大步骤。1电路原理图的设计 利用Protel 99 SE的原理图设计系统来绘制电路原理图。,2产生网络报表 网络表可以从电路原理图中获得，同时Protel 99 SE也提供了从电 路板中提取网络表的功能。3印制电路板的设计 利用Protel 99 SE的PCB设计系统来完成印制电路板图的绘制。,黔南民族师范学院,本 章 小 结,本章主要介绍Protel99SE的基础知
8、识。Protel99SE主窗口中包括菜单栏、工具栏、状态栏及命令指示栏等。Protel99SE在使用前一般需要对软件系统参数进行一些设置。设计电路板最基本的过程可以分为电路原理图的设计、产生网络报表、印制电路板的设计3大步骤,黔南民族师范学院,1.2 Protel环境设置,新建一个.ddb文件,黔南民族师范学院,此项默认即可,自定义.ddb文件名,修改ddb文件路径,1.2 Protel环境设置,黔南民族师范学院,设置访问密码,最后确定,1.2 Protel环境设置,黔南民族师范学院,设计组：设定设计小组成员回收站：存放临时性删除文档设计管理器：文件管理编辑和访问权限,1.2 Protel环境
9、设置,黔南民族师范学院,新建.sch文件,1.2 Protel环境设置,黔南民族师范学院,新建.sch文件,最后确定,1.2Protel环境设置,黔南民族师范学院,修改文件名,1.2 Protel环境设置,黔南民族师范学院,添加/删除零件库,设计管理器,菜单栏,工具栏,绘图工具栏,状态栏,命令栏,编辑区,帮助按钮,元件管理器,1.2 Protel环境设置,黔南民族师范学院,设置sch操作环境,1.2 Protel环境设置,黔南民族师范学院,图纸大小设置,图纸颜色,图纸边框颜色,图纸立式还卧式,1.2 Protel环境设置,是否自定义尺寸,图纸宽度,图纸高度,轴坐标,轴坐标,边框宽度,黔南民族师
10、范学院,1.2 Protel环境设置,黔南民族师范学院,1.2 小结,本小结要求：1.熟悉数据库文件的新建，原理图文件的新建、删除、恢复、更名等操作2.熟悉Protel工作界面3.学会原理图工作环境设置,黔南民族师范学院,电原理图概念 所谓电原理图编辑就是使用电子元器件的电气图形符号以及绘制电原理图所需的导线、总线等绘图工具来描述电路系统中各元器件之间的连接关系，所使用的是一种符号化、图形化的语言。,黔南民族师范学院,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节,黔南民族师范学院,2.1.1
11、启动SCH99SE编辑器,图2-1 新件原理图文件,黔南民族师范学院,主菜单主工具栏设计管理器工作窗口状态栏等。,黔南民族师范学院,除主工具栏外，系统还提供其它一些常用工具栏，如原理图工具栏、绘图工具栏、常用器件工具栏、电源接地符号工具栏等。,黔南民族师范学院,黔南民族师范学院,设置电路图纸大小,在工作平面上放置元件,原理图的布线,编辑与调整,存盘与打印,黔南民族师范学院,2.2.1 新建文件,直接修改原理图文件名；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。,执行菜单FileNew新建原理图文件：,黔南民族师范学院,2.2.2 设计图纸设置,执行
12、菜单DesignOptions，在文档参数设置对话框中选中Sheet Options选项卡进行图纸设置。,1.图纸格式设置,黔南民族师范学院,标准图纸格式(Standard Style)选项：设置图纸尺寸，由下拉列表框激活该选项，可选定图纸大小。Custom Style栏：自定义图纸尺寸，单位为mil。100mils=2.54mm（其中1000mils=1Inches）。,黔南民族师范学院,Title Block复选框：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：设置是否
13、显示参考边框，一般设置为选中。Show Border复选框：设置是否显示图纸边框，一般设置为选中。,黔南民族师范学院,Show Template Graphics复选框：设置是否显示图纸模板图形。Border Color栏：设置图纸边框颜色。Sheet Color栏：设置工作区颜色。,图纸方向选择,标题区形式选择,是否显示边框坐标,是否显示边框,边框颜色选择,图纸底色选择,是否显示样板,设置图纸栅格,设置电气栅格,黔南民族师范学院,2.图纸信息设置 在Organization选项卡中设置图纸信息。,设置该原理图的编号，包括图纸总数和本图的编号,设置其它信息，包括本图标题、编号、和版本号,黔南民
14、族师范学院,2.2.3 栅格设置,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。,黔南民族师范学院,1.栅格尺寸设置Grids区用于设置栅格尺寸，Snap用于捕获栅格的设定；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。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。,黔南民族师范学院,2.栅格形状设置
15、 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。Cursor Type：设置光标类型，有大十字、小十字和小45度三种。Visable Grid：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,黔南民族师范学院,执行菜单ViewToolbarsWiring Tools打开绘制原理图工具。,黔南民族师范学院,在放置元件之前，必须先将元件所在的元件库载入内存。打开设计管理器，选择Br
16、owse Sch选项卡，单击Add/Remove按钮添加元件库。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Selected Files框中选中元件库，然后单击Remove按钮移去元件库。,黔南民族师范学院,待装入的数据库文件,库文件类型,已选定的电气图形库,元件库文件列表”对话框,51,黔南民族师范学院,、Miscellaneous Device.ddb（通用器件库）：其中含有电阻、电容、
17、电感、二极管、三极管、场效应管等常用器件。、Protel DOS Schematic Libraries.ddb含有常用模拟电路和数字电路。、NSC Datebook.ddb：含有TTL和CMOS数字集成电路、NSC analog.ddb：含有运算放大器、稳压电源等,黔南民族师范学院,常用元件库及元件介绍74XX.lib 74系列TTL数字集成电路。7SEGDISP.Lib 7段数码显示器。BJT.lib 工业标准双极型晶体管。BUFFER.lib 缓冲器。CAMP.lib 工业标准电流反馈高速运算放大器。CMOS.lib COMS数字集成电路元器件。Comparator.lib 比较器。,5
18、3,黔南民族师范学院,Crystal.lib 晶体振荡器。Diode.lib 工业标准二极管MATH.lib 二端口数字转换函数。Misc.lib 杂合元件。MOSFET.lib MOS场效应管。OPTO.lib 光电耦合器件。Regulator.lib 电压变换器。Relay.lib 继电器类。SCR.lib 可控硅。,54,黔南民族师范学院,Simulation Symbols.lib 仿真测试符号元件库。Switch.lib 开关元件。Transformer.lib 变压器。UJT.lib 标准单结管。RES 固定电阻器。RVAR 可变电阻器。CAP 无极性电容。,55,黔南民族师范学院
19、,为了使用方便，可将常用元件符号按汉字习惯名称命名。以Miscellaneous Device.ddb 中的CAP（电容）为例在设计管理器中选中Miscellaneous Device.ddbCAP点击设计浏览元件库点击编辑按钮单击group框下的ADD按钮出现新元件对话框。输入新名“电容”，按OK完成命名。（返回SCH环境前必须存盘）,黔南民族师范学院,1、在C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibrary下建立一个Mysch文件夹。2、将C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibrarySch下的Miscellane
20、ous Devices.ddb复制到mysch中，并命名为“电容”。3、双击“电容”在打开的窗口中，将Miscellaneous Devices.lib命名为“电容.lib”4、双击“电容.lib”出现编辑元件对话框，将不属于电容的元件删除，最后点击保存按钮。,黔南民族师范学院,1.通过元件库浏览器放置元件,黔南民族师范学院,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
21、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。,Designator：设置元件的标号，同一个电路中的标号不能重复。,黔南民族师范学院,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。,黔南民族师范学院,Lib Ref：元件库中元件的名称，不允 许修改 Designator：输入元件标号 Part Type：输入标称值或元件型号；Footprint：设置元件的封装形式。,图2-10 放置元件对话框,2.通过菜单放置元件 执行菜单
22、PlacePart，或单击绘制原理图工具上的 按钮，屏幕弹出放置元件对话框，在放置元件对话框中各项功能：,黔南民族师范学院,常用元件的封装介绍：,黔南民族师范学院,3.查找元件,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 99sELibrarySch目录中。搜索到所需元件后，单击Place按钮，可以放置该元件。,黔南民族师范学院,通过元件名查找,搜索路径,满足条件的元件列表,搜索范围,满足条件的元件电气图形符号列表,查找元件,利用设
23、计管理器中的Find按钮查找，如图所示。,黔南民族师范学院,放置电容（CAP）的过程：,黔南民族师范学院,执行PlacePower Port，或单击 按钮，放置电源符号，按键，屏幕出现设置对话框，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。,黔南民族师范学院,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。,地线属性设置窗,黔南民族师范学院,电源与地线的类型:Style下拉列表框：包括四种电源符号，三种接地符号，在使用时根据实际情况选择一种符号接入电
24、路。,68,黔南民族师范学院,1.元件的选中 选中元件的方法有以下4种。通过菜单EditSelect；通过菜单 EditToggle Selection；利用工具栏按钮 选中元件。直接用鼠标点取。,2、取消元件的选中状态方法有以下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。,放置元件后，在连线前必须先调整元件布局。,快捷键：撤销选定区域以内的元件选中状态 快捷键X+I 撤销选定区域以外的元件选中状态 快捷键X+O 撤销所有元件的选中状态 快捷键X+A,元件的复制：选中要复制的元件，ctrl+c,变成大十
25、字光标，点一下选中的元件，然后到粘贴的地方，ctrl+v。,复制用ctrl+insert”粘贴用shift+insert剪切用shift+delete,黔南民族师范学院,2.移动元件 用鼠标左键点中要移动的元件，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EditDelet
26、e，用鼠标单击要删除的元件进行删除。,黔南民族师范学院,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。导线属性对话框，可以修改连线粗细和颜色。,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。,黔南民族师范学院,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。执行菜单Place Junction，或单击“T”按钮，进入放置节点状态。,在Op
27、tions区的Auto Junction复选框中，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。单击节点，出现虚线框后，按键可以删除该节点。,设置：Tools/preferences|Options,黔南民族师范学院,1.元件属性编辑 元件属性对话框中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
28、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。,黔南民族师范学院,在元件库中的名称，不容许修改,元件编号（大小）,元件型号或元器件的值,同一封装中第几套,74,黔南民族师范学院,2.重新标注元件标号 统一标注通过执行菜单ToolsAnnotate实现。图中Annotate Options下拉列表框共有三项，其中All Parts:对所有元件进行标注；？Parts:对电路中尚未标注的元件进行标注；Reset Designators:取消电路中元件的标注，以便重新
29、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；Group Parts Together if Match By: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。,黔南民族师范学院,黔南民族师范学院,1.放置标注文字 在Text栏中填入需要放置的文字（最大为255个字符）；在Font栏中，可改变文字的字体及字号。,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。,图2-21 文字属性对话框,黔南民族师范学院,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，
30、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。,黔南民族师范学院,1.绘制总线 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。,在总线属性对话框中，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
31、放置总线分支的状态，按空格键变换倾斜角度。,黔南民族师范学院,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。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。在网络标号属性对话框中，可以修改网络标号名、标号方向等。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。,黔南民族师范学院,4.阵列式粘贴 放置管脚引出线、总线分支线和网络标号需要重复时，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。以图
32、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。用鼠标拉框选中要复制的连线和网络标号。执行菜单EditCopy，定义复制的参考点。,黔南民族师范学院,执行菜单EditPaste Array，对话框中各项含义如下：Item Count：设置重复放置的次数。Text：设置文字的跃变量。Horizontal：设置图件水平方向的间隔。Vertical：设置图件垂直方向的间隔。将光标移至需要粘贴的起点，单击鼠标左键完成粘贴。将2脚上的网络标号修改为PC0，电路绘制完毕。,黔南民族师范学院,执行菜单PlacePort或单击 按钮，进入放置电路I/O端口状态。
33、端口属性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，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。,黔南民族师范学院,黔南民族师范学院,黔南民族师范学院,绘图工具栏可单击主工具栏上按钮 或执行菜单ViewToolba
34、rsDrawing Tools打开。,以画正弦曲线为例来说明此工具的应用。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。,黔南民族师范学院,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。,黔南民族师范学院,1.文件的保存 执行菜单FileSave或单击主工
35、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。,黔南民族师范学院,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。,黔
36、南民族师范学院,新建一个原理图文件。建立一个新的项目文件AMP.ddb，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。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，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所示。连接导线。执行菜单PlaceWire放置连线，执行菜单PlaceJunction放置节点
37、，如图所示将电路图连接好。,黔南民族师范学院,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，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，完成的电路如图所示。保存电路图。,黔南民族师范学院,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
38、法。本节采用自上而下的设计方式进行介绍。,黔南民族师范学院,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。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。,图示为层次电路图Z80 Processor.prj的结构。,黔南民族师范学院,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
39、层次电路中的主要组件，它对应着一个具体的内层电路。图示为某电路的主图文件，它由两个电路方块图组成。,图2-37 层次电路主图,黔南民族师范学院,执行菜单PlaceSheet Symbol，或单击工具栏上 按钮，在属性对话框中，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，改变其大小，大小合适后，再次单击鼠标左键，放下子图符号。,黔南民族师范学院,子图符号端口属性对话框，其中：Name：端口名；I/O Type：端口电气特性设置；Style：端口方向设置；Side：设置I/O端口在子图的左边（Left）或右边（Righ
40、t）；Position：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。,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，I/O端口被限制在子图符号的边界上。,黔南民族师范学院,3.设置图纸信息 执行DesignOptions，参数设置对话框中，选中Organization选项卡，设置图纸信息。,4.由子图符号生成子图文件 执行菜单DesignCreate Sheet From Symbol，在是否颠倒I/O端口的电气特性的对话框中：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
41、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,黔南民族师范学院,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
42、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。,黔南民族师范学院,自上而下层次式电路图设计的基本步骤：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。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。新建一个电路图文件，作为主图。放置子图符号，设置相关参数为：File Name为FB.sch，Name为“方波”。,黔南民族师范学院,将子图符号移至合适的位置后，改变其大小合适后，放下子图符号。同样方法放置第二个子图符号，其File Name设置
43、为SJB.sch，Name设置为“三角波”，子图放置完毕。放置完毕后的子图如图2-37所示。执行PlaceAdd Sheet Entry，放置子图符号的输出端口。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。,图2-41 信号发生器,黔南民族师范学院,执行菜单PlaceWire，绘制主图中所需的导线，完成主图连接。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
44、From Symbol，将光标移到FB.sch子图符号上，颠倒I/O端口的电气特性的对话框中选择“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。同样的方法完成子图2的绘制。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。,黔南民族师范学院,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
45、图，设计的方法基本一致。,黔南民族师范学院,2.4.1 电气规则检查,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，电气规则检查设置对话框中各项参数的含义如下：,黔南民族师范学院,ERC Options区 Multiple net names on net：检测是否同一网络上存在多个网络标号。Unconnected net labels：对存在未实际
46、连接的网络标号，给出错误报告。Unconnected power objects：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：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：对电路中元件标号重复的情况给出错误报告。Bus label format errors：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
47、独的网络标号D0D7。,黔南民族师范学院,Floating input pins：对电路中存在输入管脚悬空的情况给出错误报告。Suppress warning：进行ERC检测时将跳过所有的警告型错误。Options区 Create report file：进行ERC检测后，将给出检测报告*.ERC。Add error marks：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：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：选择检查的范围，Active Sheets（当前电路图）、Active Pro
48、ject（当前项目文件）、Active Sheet Plus Sub Sheets（当前的电路图与子图）。,黔南民族师范学院,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
49、设置，一般选择默认。图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，同时自动产生并打开一个检测报告。,黔南民族师范学院,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,黔南民族师范学院,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
50、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DesignCreateNetlist，网络表对话框中的具体内容如下：Output Format下拉列表框：设置网络表格式，一般选取Protel。,黔南民族师范学院,Net Identifier Scope下拉列表框：设置网络标号、子图符号I/O口、电路I/O端口的作用范围。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 Globa
