Protel 99 SE 标准实例课件第5章 层次化原理图设计.ppt

子原理图“ISA Bus Address Decoding.Sch” 第5章 层次化原理图设计 内容提要：对应电路原理图的模块化设计，Protel 99 SE中提供了层次化原理图的设计方法，这种方法可以将一个庞大的系统电路作为一个整体项目来设计，而根据系统功能所划分出的若干个电路模块，则分别作为设计文件添加到该项目中。这样就把一个复杂的大型电路原理图设计变成了多个简单的小型电路原理图设计，层次清晰，设计简便。 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。 学习要点： 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 原理图中的查找与替换操作 打印报表输出 5.1 层次电路原理图的基本概念 对应电路原理图的模块化设计，Protel 99 SE中提供了层次化原理图的设计方法，这种方法可以将一个庞大的系统电路作为一个整体项目来设计，而根据系统功能所划分出的若干个电路模块，则分别作为设计文件添加到该项目中。这样就把一个复杂的大型电路原理图设计变成了多个简单的小型电路原理图设计，层次清晰，设计简便。 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。 针对每一个具体的电路模块，可以分别绘制相应的电路原理图，该原理图我们一般称之为“子原理图”。而各个电路模块之间的连接关系则是采用一个顶层原理图来表示，顶层原理图主要由若干个方块电路即图纸符号组成，用来展示各个电路模块之间的系统连接关系，描述了整体电路的功能结构。这样，把整个系统电路分解成了顶层原理图和若干个子原理图来分别进行设计。 在层次原理图的设计过程中还需要注意一个问题，在另一个层次原理图的工程项目中只能有一个总母图，一张原理图中的方块电路不能参考本张图纸上的其他方块电路或其上一级的原理图。 5.2 层次原理图的基本结构和组成 Protel 99 SE系统提供的层次原理图设计功能非常强大，能够实现多层的层次化设计功能。用户可以将整个电路系统划分为若干个子系统，每一个子系统可以划分为若干个功能模块，而每一个功能模块还可以再细分为若干个基本的小模块，这样依次细分下去，就把整个系统划分成为多个层次，电路设计由繁变简。 下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。 其中，子原理图就是用来描述某一电路模块具体功能的普通电路原理图，只不过增加了一些输入输出端口，作为与上层进行电气连接的通道口。普通电路原理图的绘制方法在前面已经学习过，主要由各种具体的元器件、导线等构成。 顶层电路图即母图的主要构成元素却不再是具体的元器件，而是代表子原理图的图纸符号，是一个电路设计实例采用层次结构设计时的顶层原理图。 该顶层原理图主要由4个图纸符号组成，每一个图纸符号都代表一个相应的子原理图文件，共有4个子原理图。在图纸符号的内部给出了一个或多个表示连接关系的电路端口，对于这些端口，在子原理图中都有相同名称的输入输出端口与之相对应，以便建立起不同层次间的信号通道。 图纸符号之间也是借助于电路端口，可以使用导线或总线完成连接。而且，同一个项目的所有电路原理图（包括顶层原理图和子原理图）中，相同名称的输入输出端口和电路端口之间，在电气意义上都是相互连接的。 5.3 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。 自上而下的设计思想是在绘制电路原理图之前，要求设计者对这个设计有一个整体的把握。把整个电路设计分成多个模块，确定每个模块的设计内容，然后对每一模块进行详细的设计。在C语言中，这种设计方法被称为自顶向下，逐步细化。该设计方法要求设计者在绘制原理图之前就对系统有比较深入的了解，对于电路的模块划分比较清楚。 自下而上的设计思想则是设计者先绘制原理图子图，根据原理图子图生成方块电路图，进而生成上层原理图，最后生成整个设计。这种方法比较适用于对整个设计不是非常熟悉的用户，这也是初学者一种不错的选择方法。 5.3.1 自上而下的层次原理图设计 本小节我们以“基于通用串行数据总线USB的数据采集系统”电路设计为例，详