2.3 層次電路圖設(shè)計(jì)

當(dāng)電路比較復(fù)雜時(shí)，用一張?jiān)韴D來(lái)繪制顯得比較困難，此時(shí)可以采用層次型電路來(lái)簡(jiǎn)化電路。層次型電路將一個(gè)龐大的電路原理圖(稱為項(xiàng)目)分成若干個(gè)模塊，且每個(gè)模塊可以再分成幾個(gè)基本模塊。各個(gè)基本模塊可以由工作組成員分工完成，這樣可以大大提高設(shè)計(jì)效率。

層次型電路的設(shè)計(jì)可采取自上而下或自下而上的設(shè)計(jì)方法。本節(jié)采用自上而下的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行介紹。

層次電路圖按照電路的功能區(qū)分，在其中的子圖模塊中代表某個(gè)特定的功能，類似于自定義的元件。

層次電路圖的結(jié)構(gòu)與操作系統(tǒng)的文件目錄結(jié)構(gòu)相似，選擇設(shè)計(jì)管理器的Explorer選項(xiàng)卡可以觀察到層次圖的結(jié)構(gòu)。 在一個(gè)項(xiàng)目中，處于最上方的為主圖，一個(gè)項(xiàng)目只有一個(gè)主圖， 擴(kuò)展名為prj；在主圖下方所有的電路均為子圖，擴(kuò)展名為sch。

圖2-36所示為層次電路圖Z80 Processor.prj的結(jié)構(gòu)。

在層次式電路中，通常主圖中是以若干個(gè)方塊圖組成， 它們之間的電氣連接通過(guò)I/O端口和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)實(shí)現(xiàn)。

1.電路方塊圖設(shè)計(jì)

電路方塊圖，也稱為子圖符號(hào)，是層次電路中的主要組件， 它對(duì)應(yīng)著一個(gè)具體的內(nèi)層電路。圖2-37所示為某電路的主圖文件，它由兩個(gè)電路方塊圖組成。

執(zhí)行菜單Place→Sheet Symbol，或單擊工具欄上按鈕

，在屬性對(duì)話框中，設(shè)置相關(guān)參

數(shù)，圖2-38所示：在File Name中填入子圖的文件名（如FB.sch），Name中填入子圖符號(hào)的名稱（如方波），設(shè)置完畢后，改變其大小，大小合適后，再次單擊鼠標(biāo)左鍵，放下子圖符號(hào)。

2.放置子圖符號(hào)的I/O接口

執(zhí)行菜單Place→Add Sheet Entry，或單擊工具欄上按鈕

，I/O端口被限制在子圖符號(hào)的邊界上。

圖2-39所示子圖符號(hào)端口屬性對(duì)話框，其中： Name：端口名；

I/O Type：端口電氣特性設(shè)置； Style：端口方向設(shè)置；

Side：設(shè)置I/O端口在子圖的左邊（Left）或右邊（Right）；

Position：子圖符號(hào)I/O端口的上下位置，以左上角為原點(diǎn)，每向下一格增加1。

3.設(shè)置圖紙信息

執(zhí)行Design→Options，參數(shù)對(duì)話框中，選中Organization選項(xiàng)卡，設(shè)置圖紙信息。 4.由子圖符號(hào)生成子圖文件

執(zhí)行菜單Design→Create Sheet From Symbol，在是否顛倒I/O端口的電氣特性的對(duì)話框中：

若選擇“是”，則生成的電路圖中的I/O端口的輸入輸出特性將與子圖符號(hào)I/O端口的輸入輸出特性相反；

若選擇“否”，則生成的電路圖中的I/O端口的輸入輸出特性將與子圖符號(hào)I/O端口的輸入輸出特性相同，一般選擇“否”。

此時(shí)Protel99SE自動(dòng)生成一張新電路圖，電路圖的文件名與子圖符號(hào)中的文件名相同，同時(shí)在新電路圖中，已自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的I/O端口。

5.層次電路的切換

在層次電路中，經(jīng)常要在各層電路圖之間相互切換，切換的方法主要有2種。 ⑴利用設(shè)計(jì)管理器，鼠標(biāo)左鍵單擊所需文檔，便可在右邊工作區(qū)中顯示該電路圖。 ⑵執(zhí)行菜單Tools→Up/Down Hierarchy或單擊主工具欄上按鈕 ，將光標(biāo)移至需要切換的子圖符號(hào)上，單擊鼠標(biāo)左鍵，即可將上層電路切換至下一層的子圖；若是從下層電路切換至上層電路，則是將光標(biāo)移至下層電路的I/O端口上，單擊鼠標(biāo)左鍵進(jìn)行切換。

自上而下層次式電路圖設(shè)計(jì)的基本步驟： 1. 新建一個(gè)原理圖文件。 2. 繪制主圖。 3. 繪制子圖電路。 4. 設(shè)置圖紙編號(hào)。 5. 文件保存。

以圖2-41所示的信號(hào)發(fā)生器為例介紹層次電路的設(shè)計(jì)，其中方波形成電路為子圖1，三角波形成電路為子圖2。

⑴建立一個(gè)新文件。新建一個(gè)電路圖文件，作為主圖。

⑵放置子圖符號(hào)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)為：File Name為FB.sch，Name為“方波”。將子圖符號(hào)移至合適的位置后，改變其大小合適后，放下子圖符號(hào)。同樣方法放置第二個(gè)子圖符號(hào)，其File Name設(shè)置為SJB.sch，Name設(shè)置為“三角波”，子圖放置完畢。放置完畢后的子圖如圖2-37所示。

⑶執(zhí)行Place→Add Sheet Entry，放置子圖符號(hào)的輸出端口。設(shè)置端口屬性，具體為：Name：Uo1；I/O Type：Output；Side：Right；Style：Right。

總結(jié)

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