多通道原理图设计实际上也是一种层次电路设计。当电路中出现多个完全相同的模块时,设计者只需绘制一个方块电路和底层电路,通过设置该模块被重复调用的次数即可,这样,用户在绘制原理图的时候不必重复绘制相同的原理图。
图4-38所示为一个八位LED显示电路,在该电路中包含8个完全相同的发光二极管显示电路,下面就以该电路为例介绍采用自顶向下的方式进行多通道电路的设计方法。
(1)创建PCB设计项目。多通道电路属于层次电路的一种,因此在创建多通道电路之前首先要创建一个PCB设计项目文档,按照前面所讲内容创建好PCB设计项目并重命名、选择好保存路径。
(2)创建顶层方块总图。在前面创建的PCB设计工程项目下,执行“追加新文件到项目中”→“Schematic”命令,创建一个原理图文档,并命名为“总图.Sh Doc”。按照前面讲述的方法在“总图.SchDoc”放置子图的方块图符号、总线、网络标签和方块图端口,并正确连接导线,如图4-39所示。
图4-38 八位LED显示电路
设计多通道电路的关键是设置相同子图的重复引用次数,右边子图符号名为“Repeat(LED,1,8)”,该项的含义为:“Repeat”是重复引用命令关键字,“LED”是实际的子图符号名,数字“1,8”用来设置引用的次数。重复引用命令的格式为:Repeat(子图符号名,第一次引用的通道号,最后一次引用的通道号),如“Repeat(LED,1,8)”表示引用子图“LED”,从第1通道到第8通道共8次,与此相对应,电路通道号分别用LEDl、LED2、…、LED8表示。
图4-39 总图.SchDoc
设计多通道电路的另一个关键是合理设置子图端口,如“Repeat(L)”表示该子图端口在重复引用子图时,该子图端口也会重复连接,分别对应由网络标签“L[1..8]”所定义的L1、L2、…、L8。
(3)由子图方块图创建子电路图。按照前面所讲述的层次原理图设计方法,先在PCB工程项目下追加两个原理图文件,并重命名为“驱动子电路”和“LED电路”。执行“设计”→“根据符号创建图纸”命令,将光标移动到需要绘制子电路图的图纸符号方块图上,分别由子图方块符号生成子图端口,并分别绘制各子电路图,如图4-40和图4-41所示。
图4-40 驱动电路子图
图4-41 LED电路子图
(4)建立了多通道原理图后,可以像前面所述层次电路那样生成层次报表来观察多通道电路之间的层次关系。执行“报告”→“Report Project Hierarchy”命令,生成层次关系文件“总图.REP”,如图4-42所示。从图中可以看出,列表中已生成了“U-LED1”“U-LED2”、…、“U-LED8”的原理图文件。
图4-42 层次关系文件报表
1.简述自顶向下的层次原理图的设计步骤。
2.在设计层次原理图时,用户不清楚每个模块有哪些端口,这时用哪种设计方法合适?
3.顶层电路图中是通过什么来代表子图的?
4.电路方块图进出口与电路输入/输出口有何不同?
训练1 绘制接口电路图。
(1)新建项目文件,将文档另存为“接口电路.PrjPCB”。
(2)新建一张电路图,将文档另存为“接口电路.SCHDOC”。
(3)绘制接口电路图。设置图纸大小为A4,绘制如图4-43所示的电路,其中元件标号、标称值及网络标签均采用小四号宋体,完成后将文件存盘。
(4)对完成的电路图进行编译校验,若有错误,加以改正,直到校验无原则性错误。
(5)生成修改后的电路图的网络表文件,并查看网络表文件,看懂网络表文件的内容。
(6)生成元器件清单。
图4-43 接口电路图
训练2 绘制显示模块电路图。
(1)新建项目文件,将文档另存为“显示模块.PrjPCB”。
(2)新建一张电路图,将文档另存为“显示模块.SCHDOC”。
(3)绘制接口电路图。设置图纸大小为A4,绘制如图4-44所示的电路,其中元件标号、标称值及网络标签均采用小四号宋体,完成后将文件存盘。(www.xing528.com)
(4)对完成的电路图进行编译校验,若有错误,加以改正,直到校验无原则性错误。
(5)生成修改后的电路图的网络表文件,并查看网络表文件,看懂网络表文件的内容。
(6)生成元器件清单。
图4-44 显示模块电路图
训练3 绘制存储器模块电路图。
(1)新建项目文件,将文档另存为“存储器模块.PrjPCB”。
(2)新建一张电路图,将文档另存为“存储器模块.SCHDOC”。
(3)绘制接口电路图。设置图纸大小为A4,绘制如图4-45所示的电路,其中元件标号、标称值及网络标签均采用小四号宋体,完成后将文件存盘。
(4)对完成的电路图进行编译校验,若有错误,加以改正,直到校验无原则性错误。
(5)生成修改后的电路图的网络表文件,并查看网络表文件,看懂网络表文件的内容。
(6)生成元器件清单。
图4-45 存储器模块电路图
训练4 绘制如图4-46所示的洗衣机控制电路的层次电路。
图4-46 顶层图
训练5 完成如图4-47所示的层次原理图的绘制。
图4-47 主图“AMPMOD.Prj”
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