2.3 層次電路圖設計

當電路比較復雜時，用一張原理圖來繪制顯得比較困難，此時可以采用層次型電路來簡化電路。層次型電路將一個龐大的電路原理圖(稱為項目)分成若干個模塊，且每個模塊可以再分成幾個基本模塊。各個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計效率。

層次型電路的設計可采取自上而下或自下而上的設計方法。本節采用自上而下的設計方式進行介紹。

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

層次電路圖的結構與操作系統的文件目錄結構相似，選擇設計管理器的Explorer選項卡可以觀察到層次圖的結構。 在一個項目中，處于最上方的為主圖，一個項目只有一個主圖， 擴展名為prj；在主圖下方所有的電路均為子圖，擴展名為sch。

圖2-36所示為層次電路圖Z80 Processor.prj的結構。

在層次式電路中，通常主圖中是以若干個方塊圖組成， 它們之間的電氣連接通過I/O端口和網絡標號實現。

1.電路方塊圖設計

電路方塊圖，也稱為子圖符號，是層次電路中的主要組件， 它對應著一個具體的內層電路。圖2-37所示為某電路的主圖文件，它由兩個電路方塊圖組成。

執行菜單Place→Sheet Symbol，或單擊工具欄上按鈕

，在屬性對話框中，設置相關參

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

2.放置子圖符號的I/O接口

執行菜單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的邊界上。

圖2-39所示子圖符號端口屬性對話框，其中： Name：端口名；

I/O Type：端口電氣特性設置； Style：端口方向設置；

Side：設置I/O端口在子圖的左邊（Left）或右邊（Right）；

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

3.設置圖紙信息

執行Design→Options，參數對話框中，選中Organization選項卡，設置圖紙信息。 4.由子圖符號生成子圖文件

執行菜單Design→Create Sheet From Symbol，在是否顛倒I/O端口的電氣特性的對話框中：

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I/O端口的輸入輸出特性相同，一般選擇“否”。

此時Protel99SE自動生成一張新電路圖，電路圖的文件名與子圖符號中的文件名相同，同時在新電路圖中，已自動生成對應的I/O端口。

5.層次電路的切換

在層次電路中，經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利用設計管理器，鼠標左鍵單擊所需文檔，便可在右邊工作區中顯示該電路圖。 ⑵執行菜單Tools→Up/Down Hierarchy或單擊主工具欄上按鈕 ，將光標移至需要切換的子圖符號上，單擊鼠標左鍵，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，則是將光標移至下層電路的I/O端口上，單擊鼠標左鍵進行切換。

自上而下層次式電路圖設計的基本步驟： 1. 新建一個原理圖文件。 2. 繪制主圖。 3. 繪制子圖電路。 4. 設置圖紙編號。 5. 文件保存。

以圖2-41所示的信號發生器為例介紹層次電路的設計，其中方波形成電路為子圖1，三角波形成電路為子圖2。

⑴建立一個新文件。新建一個電路圖文件，作為主圖。

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

⑶執行Place→Add Sheet Entry，放置子圖符號的輸出端口。設置端口屬性，具體為：Name：Uo1；I/O Type：Output；Side：Right；Style：Right。

總結

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