Altium Designer 10电路的设计标准实例课件第5章层次原理图的的设计.pptxVIP

第5章 层次原理图的设计5.1 层次结构原理图的基本结构和组成 层次结构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具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采用一个顶层原理图来表示。顶层原理图主要由若干个原理图符号即图纸符号组成，用来表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顶层原理图和若干个子原理图以分别进行设计。 Altium Designer 10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，就把整个系统划分为多个层次，电路设计化繁为简。 一个两层结构原理图的基本结构如图所示，由顶层原理图和子原理图共同组成，这就是所谓的层次化结构。 其中，子原理图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，作为与上层原理图进行电气连接的接口。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件、导线等构成。 顶层电路图即母图的主要构成元素不再是具体的元件，而是代表子原理图的图纸符号，如图所示是一个采用层次结构设计的顶层原理图。 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。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进行连接的，也可以使用导线或总线完成连接。此外，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通的。5.2 层次结构原理图的设计方法 基于上述设计理念，层次电路原理图设计的具体实现方法有两种，一种是自上而下的设计方式，另一种是自下而上的设计方式。 自上而下的设计方法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，对电路的模块划分比较清楚。 自下而上的设计方法是设计者先绘制子原理图，根据子原理图生成原理图符号，进而生成上层原理图，最后完成整个设计。这种方法比较适用于对整个设计不是非常熟悉的用户，这也是一种适合初学者选择的设计方法。5.2.1 自上而下的层次原理图设计 本节以“基于通用串行数据总线USB的数据采集系统”的电路设计为例，详细介绍自上而下层次电路的具体设计过程。 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，即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操作步骤如下。 Step1 启动Altium Designer 10， 打开“Files（文件）”面板，在“New（新建）”选项栏中单击“Blank Project（PCB）（空白项目文件）”选项，则在“Projects（项目）”面板中出现了新建的项目文件，另存为“USB采集系统.PrjPCB”。 Step2 在项目文件“USB采集系统.PrjPCB”上右击，在弹出的右键快捷菜单中单击“Add New to Project（添加新项目）”→“Schematic（原理图）”命令，在该项目文件中新建一个电路原理图文件，另存为“Mother.SchDoc”，并完成图纸相关参数的设置。 Step3 单击菜单栏中的“Place（放置）”→“Sheet Symbol（原理图符号）”命令，或者单击“Wiring（连线）”工具栏中的 （放置原理图符号）按钮，光标将变为十字形状，并带有一个原理图符号标志。 Step4 移动光标到需要放置原理图符号的地方，单击确定原理图符号的一个顶点，移动光标到合适的位置再一次单击确定其对角顶点，即可完成原理图符号的放置。 Step5 此时，光标仍处于放置原理图符号的状态，重复上一步操作即可放置其他原理图符号。右击或者按Esc键即可退出操作。 Step6 设置原理图符号的属性。双击需要设置属性的原理图符号或在绘制状态时按Tab键，系统将弹出相应的“Sheet S