DXP 教学课件 第3部分 原理图元件的制作及修订

3.1.2 Protel原理图元件的基本知识 Protel原理图元件的基本知识
图5.4 Protel中LM324与TL084的电气符号对比
3.1.3 制作及修订Protel原理图元件的必要 制作及修订Protel原理图元件的必要 性
尽管Protel 2004自带了丰富的元件库，但是由于元件库中的元件 尽管Protel 2004自带了丰富的元件库，但是由于元件库中的元件 是对市场上现有元件的收录，而新元件层出不穷，因此，即便Altium公 是对市场上现有元件的收录，而新元件层出不穷，因此，即便Altium公 司(Protel 2004为该公司的产品)每天都提供元件库的升级，也不可能满 2004为该公司的产品) 足快速发展的实际设计需要。另外，尽管可以通过搜索来查找元件， 但是对于初学者而言，即便顺利搜索到该名称的元件，但是由于外观 及引脚属性的原因，若不做修改直接使用，绘图效果往往难尽人意， 这种情况对于简单的分立元件一般来说尚可接受，但对于引脚甚多的 集成元件，问题就显得非常突出。作为一种很实际的情况，电子工程 师在设计电路时，为更恰当地表达设计，增强图纸的可读性，常常需 要将相关的引脚就近绘制，不用的引脚甚至隐藏，直接采用库元件显 然是无法满足要求的。掌握Protel 2004电气符号的制作以及修订，可 然是无法满足要求的。掌握Protel 2004电气符号的制作以及修订，可 以降低甚至摆脱对自带库的依赖，极大增强设计的灵活性。
3.1.2 Protel原理图元件的基本知识 Protel原理图元件的基本知识
图5.2 Intel Embedded I(1992).Lib中的87C51及8051AH
3.1.2 Protel原理图元件的基本知识 Protel原理图元件的基本知识
图5.3 LM324内部结构简图及被Protel分解后的部件
了这40个引脚的名称或功能及分布情况。 了这40个引脚的名称或功能及分布情况。 在Protel 99SE中(Protel 2004中并不包含这个元件，需要从Protel 99SE 99SE中 2004中并不包含这个元件，需要从Protel 导入，这里以Protel 99SE为例) Intel公司的元件库Intel 导入，这里以Protel 99SE为例)，Intel公司的元件库Intel Embedded I(1992).Lib内部包含元件87C51，另外还有一系列在引脚上与87C51完全 I(1992).Lib内部包含元件87C51，另外还有一系列在引脚上与87C51完全 兼容的芯片，比如8051AH、87C51及8051AH，如 兼容的芯片，比如8051AH、87C51及8051AH，如 图5.2所示。 5.2所示。 与图5.1对比，可以发现，87C51不再包含VCC及GND，元件引脚的分布 与图5.1对比，可以发现，87C51不再包含VCC及GND，元件引脚的分布 存在明显的差异，外形尺寸也不成比例，这种情况对于8051AH同样存在。 存在明显的差异，外形尺寸也不成比例，这种情况对于8051AH同样存在。 同时，将87C51与8051AH相比，这二者也有明显的不同，作为值得注意 同时，将87C51与8051AH相比，这二者也有明显的不同，作为值得注意 的区别之一，P0 P4口引脚的标注，前者为PX.X 的区别之一，P0－P4口引脚的标注，前者为PX.X，而后者为PXX，即没 P0－ PX.X，而后者为PXX PXX，即没 有小数点标示，但无论哪一种都是正确的。 还有一个值得注意的问题，一些元件内部包含多个部件，而设计中，经 常会只使用元件的一部分部件。对于这类元件，Protel相应地引入了部 常会只使用元件的一部分部件。对于这类元件，Protel相应地引入了部 件的管理模式，即将一个此类元件进行分解，分解的数量为内部部件的 实际数量(并非所有的包含部件的元件Protel都进行分解，比如SIM库中 实际数量(并非所有的包含部件的元件Protel都进行分解，比如SIM库中 CMOS子类里的4000，没有分解的情况同样大量存在) CMOS子类里的4000，没有分解的情况同样大量存在)。加载这类被分解 元件时，每次只加载其中的一个部件，因此，在图纸上显示的可能只是 “部分元件”，当然，这并不意味着，实际采购或装配这种元件时，也 部分元件” 是采购或装配这种元件的一部分。以四运放芯片LM324为例，内部包含 是采购或装配这种元件的一部分。以四运放芯片LM324为例，内部包含 了4个相同的部件，编号分别为1、2、3和4，如图5.3所示。 个相同的部件，编号分别为1 ，如图5.3所示。
3.1.1 Protel原理图元件库的基本知识 Protel原理图元件库的基本知识
Protel 2004提供的元件库中，绝大多数为新型的集成 2004提供的元件库中，绝大多数为新型的集成 元件库。如果仅进行基本安装，元件数目则大大减少，很 多常用的元件库都不复存在，比如Intel、Philips等。一些 多常用的元件库都不复存在，比如Intel、Philips等。一些 公司的元件库的元件种类和数目也明显少于从前，比如 Atmel公司等。早期版本中包含的丰富元件库Protel Atmel公司等。早期版本中包含的丰富元件库Protel 2004 不能直接使用，但这并不会带来很多不便，借助Protel 不能直接使用，但这并不会带来很多不便，借助Protel 2004提供的转换功能或早期版本的导出功能，可以将以前 2004提供的转换功能或早期版本的导出功能，可以将以前 版本中的元件库转换为Protel 2004可以接受的格式。 版本中的元件库转换为Protel 2004可以接受的格式。
第3部分 原理图元件的制作及修订
第3章 原理图元件的制作及修订
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
原理图元件的基本知识 电气符号库的建立 电气符号编辑器的使用 电气符号的制作及修订 对Protel 99SE电气符号库的使用 99SE电气符号库的使用
3.1.1 Protel原理图元件库的基本知识 Protel原理图元件库的基本知识
3.1.2 Protel原理图元件的基本知识 Protel原理图元件的基本知识
图5.1 87C51芯片的实际视图及引脚分布
3.1.2 Protel原理图元件的基本知识 Protel原理图元件的基本知识
该芯片包含VCC(第40脚)、GND(第20脚)等40个引脚，图中清楚地标注 该芯片包含VCC(第40脚 GND(第20脚 40个引脚，图中清楚地标注
3.1.2 Protel原理图元件的基本知识 Protel原理图元件的基本知识
另外，Protel元件库中有很多元件会共用相同的图形符号， 另外，Protel元件库中有很多元件会共用相同的图形符号，
这通常是某种程度的兼容芯片。比如：74LS138、 这通常是某种程度的兼容芯片。比如：74LS138、 74HC138和74ACT138，再比如LM324、LM324A、 74HC138和74ACT138，再比如LM324、LM324A、 LM324AN和TL084等。Protel中LM324与TL084的对比如图 LM324AN和TL084等。Protel中LM324与TL084的对比如图 5.4所示。 5.4所示。 可见，对于实际元件而言，不同的元件可以有相同的电气 符号，这体现了元件的兼容性，同一个元件也允许有多个 不一致的电气符号与之对应，这反映了设计的灵活性。但 是，电气符号的引脚编号和实际元件对应引脚的编号必须 是，电气符号的引脚编号和实际元件对应引脚的编号必须 保持一致，否则，将违背设计者原意，导致电路不能正常 保持一致，否则，将违背设计者原意，导致电路不能正常 工作。
3.1.2 Protel原理图元件的基本知识 Protel原理图元件的基本知识
Protel 2004中包含原理图元件及PCB元件两大类。原理图元件只适用 2004中包含原理图元件及PCB元件两大类。原理图元件只适用
于原理图绘制，只可以在原理图编辑器中使用，PCB元件用于PCB设 于原理图绘制，只可以在原理图编辑器中使用，PCB元件用于PCB设 计，只可以在PCB编辑器中使用，二者不可混用。因原理图元件为实 计，只可以在PCB编辑器中使用，二者不可混用。因原理图元件为实 际元件的电气图形符号，有时也称原理图元件为电气符号。对于原理 图元件库，又可以相应地称为电气符号库。 对于几乎所有的实际元件，均包含元件体和元件引脚两部分。元件体 内封装了实现该元件功能的所有内部电路，元件引脚则用来与外部电 路建立连接(对于连接件一类的元件，不包含内部电路，而LCC及 路建立连接(对于连接件一类的元件，不包含内部电路，而LCC及COB 等少数几种元件封装形式并无实际的引脚) Protel原理图元件总要包 等少数几种元件封装形式并无实际的引脚)。Protel原理图元件总要包 含元件体和元件引脚两个部分，但除此之外，往往还会包含一些关于 引脚功能描述的简要信息。 必须注意的是电气符号与实际元件的区别。第一，电气符号可以描述 关于该元件的所有外部引脚的主要信息，也可以根据需要仅描述该元 件的某些部分信息，比如在绘图时，可以将与当前设计无关的一些引 脚隐含(不画出来) 脚隐含(不画出来)，这样可以突出重点，增强图纸的可读性，但并不 意味着实际元件不再有这些引脚。第二，同样是为了增强图纸的可读 性，所绘制的电气符号的引脚分布及相对位置可以根据需要灵活调整， 但并不意味着实际元件的引脚分布及相对位置也会因此而变。第三， 所绘制的电气符号的尺寸大小并不需要和实际元件的对应尺寸成比例。 以Intel公司生产的双列直插式封装的87C51芯片为例。该芯片的实际 Intel公司生产的双列直插式封装的87C51芯片为例。该芯片的实际 视图及引脚的分布如图5.1所示。 视图及引脚的分布如图5.1所示。
原理图元件是理图绘制的最基本要素，保存在原理图元件库中。
在Protel中，对原理图元件采取库管理的方法，即所有的元件都 Protel中，对原理图元件采取库管理的方法，即所有的元件都 归属于某个或某些库。Protel包含如Intel、Atmel、NSC、Motorola和 归属于某个或某些库。Protel包含如Intel、Atmel、NSC、Motorola和 Philips等数十家公司的元件库，在Protel软件包中以文件夹的形式出 Philips等数十家公司的元件库，在Protel软件包中以文件夹的形式出 现（一般存于：C:\ 现（一般存于：C:\Program Files\Altium2004\Library），文件夹中是 Files\Altium2004\Library），文件夹中是 根据该公司元件类属进行分类后的真正库文件，比如微控制器类、存 储器类、信号转换类和放大器类等，每一子类中又包含从几只到数百 只不等的元件。有些元件由于很多家公司都有生产，所以会出现在多 个不同的库中，这些元件的具体命名通常会有细微差别，我们称这类 元件为兼容(可互换)元件。除此之外，Protel中还包含有一个或两个不 元件为兼容(可互换)元件。除此之外，Protel中还包含有一个或两个不 具体属于某家公司的常用元件库，库中包含的是电阻、电容、三极管、 二极管、开关、变压器及连接件等常用的分立元件，在早期版本中是 一个库，叫做Miscellaneous Devices，到了Protel 2004版本，将连接 一个库，叫做Miscellaneous Devices，到了Protel 2004版本，将连接 件单列为一个库，因此就有了Miscellaneous Devices和 件单列为一个库，因此就有了Miscellaneous Devices和Miscellaneous Connectors两个库。在首次运行Protel 2004时，这两个库作为系统默 Connectors两个库。在首次运行Protel 2004时，这两个库作为系统默 认库被加载，但允许操作者将其移除。 Protel 2004首次引入了集成库的概念，将元件的电气符号、(推 2004首次引入了集成库的概念，将元件的电气符号、( 荐)封装形式、仿真模型和信号完整性分析模型绑定在一起，扩展 为.IntLib(Integrate Library)，在此之前的原理图元件库的扩展名 Library)，在此之前的原理图元件库的扩展名 为.Lib。在目前正被广泛使用的Protel 99SE中，元件库是以工程数据 .Lib。在目前正被广泛使用的Protel 99SE中，元件库是以工程数据 库的方式管理，加载或导出后为.Lib文件。 库的方式管理，加载或导出后为.Lib文件。