第三章 层次化原理图设计.ppt

第三章 层次化原理图的设计 知识重点 层次原理图的概念 层次原理图的设计方法 层次原理图之间的切换 3.1 层次电路原理图的基本概念 层次电路原理图的设计理念是将实际的总体电路进行模块划分，划分的原则是每一个电路模块都应该有明确的功能特征和相对独立的结构，而且，还要有简单、统一的接口，便于模块彼此之间的连接。 3.2 层次原理图的基本结构和组成 如图所示是一个二级层次原理图的基本结构图，由顶层原理图和子原理图共同组成，是一种模块化结构。 3.3 层次原理图的设计方法 根据上面所讲的层次原理图的模块化结构，我们知道，层次电路原理图的设计实际上就是对顶层原理图和若干子原理图分别进行设计的过程。设计过程的关键在于不同层次间的信号如何正确地传递，这一点主要就是通过在顶层原理图中放置图纸符号、电路端口，而在各个子原理图中放置相同名称的输入输出端口来实现的。 基于上述的设计理念，层次电路原理图设计的具体实现方法有两种：一种是自上而下的层次原理图设计，另一种是自下而上的层次原理图设计。 3.3.1 自上而下的层次原理图设计 我们采用层次电路的设计方法，将实际的总体电路按照电路模块的划分原则划分为4个电路模块：CPU模块和三路传感器模块Sensor1、Sensor2、Sensor3。首先绘制出层次原理图中的顶层原理图，然后再分别绘制出每一电路模块的具体原理图。 自上而下绘制层次原理图的具体步骤。 1）启动Protel 99 SE程序。建立自己的Protel 99 SE工程文件，可进入原理图的编辑环境，如图所示。 2）执行“Place”→“Sheet Symbol”菜单命令，或者单击工具栏中的按钮，鼠标将变为十字形状，并带有一个方块电路图标志。 3）设置方块电路图的属性。 4）执行“Place”→“Add Sheet Entry”菜单命令，或者单击工具栏中的按钮，鼠标将变为十字形状。 5）设置电路端口的属性。 6）使用导线或总线把每一个方块电路图上的相应电路端口连接起来，并放置好接地符号，完成顶层原理图的绘制，如图所示。 7）执行“Design”→“Creat Sheet From Symbol”菜单命令，这时鼠标将变为十字形状。移动鼠标到方块电路图“U-Cpu”内部，单击鼠标左键，此时，系统将弹出一个如图所示的“Confirm”提示框提示是否转换输入输出端口。系统自动生成一个新的原理图文件，名称为“Cpu.Sch”，与相应的方块电路图所代表的子原理图文件名一致，使用同样的方法，建立与其相对应的另外3个子原理图。 3.3.2 自下而上的层次原理图设计 所谓自下而上的层次电路设计方法，就是先根据各个电路模块的功能，一一绘制出子原理图，然后由子原理图建立起来相对应的方块电路图，最后完成顶层原理图的绘制。 自下而上绘制层次原理图的具体步骤如下。 1）启动Protel 99 SE。 2）新建项目文件。 3）新建原理图文件作为子原理图 。 4）绘制各个子原理图。 5）放置各子原理图中的输入输出端口。 子原理图中的输入输出端口是子原理图与顶层原理图之间进行电气连接的重要通道，应该根据具体设计要求加以放置。 如图所示。 6）在项目“USB采集系统”中新建一个原理图文件“Mother1.Sch”，以便进行顶层原理图的绘制。 7）打开原理图文件“Mother1.Sch”，执行“Design”→“Create Symbol Symbol From Sheet”菜单命令，系统弹出如图所示的选择文件放置对话框。 8）单击 按钮后，鼠标变成十字形状，并带有一个方块电路图的虚影。选择适当的位置，单击鼠标左键即可将该方块电路图放置在顶层原理图中。 9）按照同样的操作方法，分别建立3个方块电路图“U-Sensor1”、“U-Sensor2”和“U-Sensor3”， 10）设置方块电路图和电路端口的属性。 11）用导线或总线将方块电路图通过电路端口连接起来，并放置接地符号，完成顶层原理图的绘制，结果和前面的完全一致。 3.4 层次原理图之间的切换 切换的方法有： 执行菜单命令“Tools”→“Up/Down Hierarchy”，如图所示。 用鼠标左键单击主工具栏的按钮执行该命令后，光标变成了十字形状。如果是上层切换到下层，只需移动光标到下层的方块电路上，单击鼠标左键，即可进入下一层。如果是下层切换到上层，只需移动光标到下层的方块电路的某个端口上，单击鼠标左键，即可进入上一层。 3.5 层次设计表 自上而下生成层次设计表的主要步骤如下。 1）编译整个项目。在上面我们已经对项目“USB采集系统”进行了编译。 2）执行菜单命令“Reports”→“Report Project Hierarchy