【电赛新兵训练营 】电子工程训练基础知识讲座_第12课时_多图纸电路原理图设计

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查看: 889回复: 87 发表于 2020-4-29 10:01:35   只看该作者
当原理图非常复杂时,不宜在单张原理图中画整个电路,那样不仅显得拥挤而且会功能不清、层次不明。
AD支持两种多图纸原理图:
(1)平坦式原理图:原理图之间相互独立,用端口相连。
(2)层次式原理图:顶层(Top-Level)原理图中划分原理图功能模块,用图纸符号(Sheet Symbol)代替子原理图 。

1、平坦式多图纸原理图设计
如图1所示,将普通原理图划分为多图纸原理图,平坦式多图纸之间是完全并联平等的关系。
(1)主芯片74HC138的U1归属原理图图纸mian.Schdoc。
(2)电源接口P3归属原理图图纸power.Schdoc。
(3)输入接口P1归属原理图图纸input.Schdoc。
(4)输出接口P2归属原理图图纸output.Schdoc。

image001.png
图1 普通原理图与多图纸原理图

下面我们具体来看如何具体绘制各原理图图纸。
(1)如图2所示,mian.Schdoc部分, 截图.png 放置端口与外部原理图关联,端口可设置方向。使用总线时,端口名要与总线名一致,只有多图纸时,总线命名才有实际作用(单图纸仅靠net name就能表示电气相连,总线仅起视觉提示作用)。为了说明单信号端口使用方法,E2和E3也特意设置了端口。

image002.png
图2 mian.Schdoc接口绘制

(2)如图3所示,power.Schdoc部分,电源和地默认全局范围有效,所以无需使用端口。注意网格单位,必要时可修改。

image003.png
图3 power.Schdoc部分

(3)如图4,通过放置电源或地。AD包含各种形状的Power Port,注意决定电气属性是Name而不是形状。

image004.png
图4 AD中的电源标志

(4)如图5所示,输入input.Schdoc部分,与mian.Schdoc部分对应,使用了总线端口和普通端口。

image005.png
图5 input.Schdoc接口绘制

(5)如图6所示,输入output.Schdoc部分,与mian.Schdoc部分对应,使用了总线端口。

image006.png
图6 output.Schdoc接口绘制

2、层次式多图纸原理图设计
相比于平坦式多图纸原理图,层次式多图纸原理图更适合表达模块之间的层级关系。下面我们学习如何将平坦式多图纸原理图改为层次式多图纸原理图。
(1)在工程中新建top.SchDoc文件。如图7所示,通过Place->Sheet Symbol添加4个绿色的图纸符号。

image007.png
图7 绘制Sheet Symbol

(2)如图8所示,给4个图纸符号分别添加各自的文件链接。这里假定已经画好了四个子电路原理图。

image008.png
图8 图纸符号添加文件链接

(3)如图9,通过Place->Sheet Entry添加图纸入口。双击图纸入口,注意更改Name和IO类型。注意普通端口和总线bus端口的区别,在连接导线时,总线bus需要通过Place->Bus方式连线。

image009.png
图9 添加图纸入口

(4)4个子电路原理图main.SchDoc、input.SchDoc、output.SchDoc、power.SchDoc与前面完全相同。如图10所示,编译后,AD会自动把top.SchDoc设为顶层原理图,包含有4个底层原理图。

image010.png
图10 顶层原理图与底层原理图结构

(5)如图11,在顶层原理图top.SchDoc中,可以较为清晰的看到各个底层原理图之间的关系。对于非常复杂的多图纸电路原理图,显然更适合层次式设计。

image011.png
图11 top.SchDoc的内容

以上举例是先设计4个底层模块原理图,而后设计顶层模块原理图。下面举例先设计顶层模块再设计底层模块的方法。
(1)如图12所示,新建工程和原理图文件。

image012.png
图12 新建工程和原理图文件

(2)如图13所示,与之前一样绘制顶层原理图。同样注意name、端口方向、总线bus的连线问题。

image013.png
图13 绘制顶层原理图

(3)如图14,通过Design->Create Sheet From Sheet Symbol,然后鼠标十字点击在图纸符号上,就自动创建了一个底层原理图。

image014.png
图14 Create Sheet From Sheet Symbol新建原理图

(4)如图15,重复Create Sheet From Sheet Symbol建立4个原理图文件。

image015.png
图15 新建的4个底层原理图

(5)如图16所示,打开各个原理图,除power.SchDoc外,其余3个原理图里都自动生成了对应的Port。

image016.png
图16 自原理图中自动生成的Port端口

(6)如图17,保存所有文件,Project->Complie编译后,层次式多图纸原理图结构生成。下一步就是将各个底层原理图绘制完整,不再赘述。

image017.png
图17层次式多图纸原理图结构

3、本课小结
在入门后的相当长时间里,我们都可以避免使用多图纸原理图去设计电路。但是随着学习的深入,设计一些复杂芯片电路时,我们将会不可避免去借鉴一些范例工程,这些高大上的工程大部分都是多图纸原理图结构的。
因此,对于多图纸原理图,我们可以不主动用,但是不能看不懂。学生可以不主动学(碰壁再学),但老师不能不教。



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好好学习,天天向上。

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一粒轻沙

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发表于 2020-4-29 10:07:46   只看该作者
签到12 感谢老师分享,很不错

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打卡学习第12天

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非常感谢老师

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来了来了 啊啊啊

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发表于 2020-4-29 10:38:05   只看该作者
已学习,谢谢

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学习打卡12~

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打卡打卡,努力学习!!!加油!!!

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发表于 2020-4-29 11:18:41   只看该作者
打卡,继续学习

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发表于 2020-4-29 12:00:51   只看该作者
12!万用表!

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学习学习

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发表于 2020-4-29 13:16:58   只看该作者
老师讲的很好,谢谢老师

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发表于 2020-4-29 13:32:23   只看该作者
多图纸很实用,谢谢老师

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发表于 2020-4-29 13:33:45   只看该作者
介绍得很详细

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发表于 2020-4-29 13:36:32   只看该作者
很全面,谢谢老师

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发表于 2020-4-29 13:51:50   只看该作者
学习学习!

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发表于 2020-4-29 14:18:11   只看该作者
总线的使用可以解决在复杂电路中的视觉疲劳,电路模块化有助于电路的分析,谢谢老师的分享!

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一粒轻沙

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发表于 2020-4-29 14:21:48   只看该作者
谢谢老师!受益匪浅
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