层次原理图设计
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电路设计第3章 层次原理图设计
第3章 层次原理图设计
第ห้องสมุดไป่ตู้章 层次原理图设计
3.1 有关层次原理图的概念
图纸符号：它代表了本图下一层的子图，每个图纸符号都与特定的 子图相对应，它相当于封装了子图中的所有电路，从而将一张原理图 简化为一个符号。 图纸入口：图纸符号的输入/输出端口。它是图纸符号所代表的下层 子图与其它电路连接的端口，其意义相当于标准元器件的引脚。 输入/输出端口：信号输入/输出的端口。它与“图纸入口”的区别 在于：“图纸入口”是指原理图中某个子图的输入/输出端口，而 “输入/输出端口”指的是当前原理图的输入/输出端口，他们处于不 同的级别。子图的输入/输出端口必须与代表它的图纸符号中的端口 相一致。 顶层原理图：由若干个图纸符号表示的电路图。 子图：图纸符号所对应的功能模块的电路图。
3.3.2. 从底层原理图切换到顶层原理图
具体操作步骤如下： (1) 在底层原理图的编辑界面中执行菜单命令“工具/改变设计层次”，或单击“原理图 标准”工具栏上的 按钮，启动改变设计层次命令。 (2) 移动光标到底层原理图中的任意一个I/O端口上单击鼠标左键，系统会自动切换到对 应的顶层原理图上。
第3章 层次原理图设计
第3章 层次原理图设计
3.2 层次原理图的设计
3.2.1 自顶向下设计层次原理图 3.2.2 自底向上设计层次原理图
第3章 层次原理图设计
3.3 层次原理图间的切换
3.3.1 从顶层原理图切换到底层原理图
具体操作步骤如下： (1) 在顶层原理图的编辑界面中执行菜单命令“工具/改变设计层次”，或单击“原理图 标准”工具栏上的 按钮，启动改变设计层次命令。 (2) 移动光标到绘图区中需要进行切换的图纸符号上单击鼠标左键，即可自动切换到对 应的底层电路图中。
第ห้องสมุดไป่ตู้章 层次原理图设计
3.1 有关层次原理图的概念
图纸符号：它代表了本图下一层的子图，每个图纸符号都与特定的 子图相对应，它相当于封装了子图中的所有电路，从而将一张原理图 简化为一个符号。 图纸入口：图纸符号的输入/输出端口。它是图纸符号所代表的下层 子图与其它电路连接的端口，其意义相当于标准元器件的引脚。 输入/输出端口：信号输入/输出的端口。它与“图纸入口”的区别 在于：“图纸入口”是指原理图中某个子图的输入/输出端口，而 “输入/输出端口”指的是当前原理图的输入/输出端口，他们处于不 同的级别。子图的输入/输出端口必须与代表它的图纸符号中的端口 相一致。 顶层原理图：由若干个图纸符号表示的电路图。 子图：图纸符号所对应的功能模块的电路图。
3.3.2. 从底层原理图切换到顶层原理图
具体操作步骤如下： (1) 在底层原理图的编辑界面中执行菜单命令“工具/改变设计层次”，或单击“原理图 标准”工具栏上的 按钮，启动改变设计层次命令。 (2) 移动光标到底层原理图中的任意一个I/O端口上单击鼠标左键，系统会自动切换到对 应的顶层原理图上。
第3章 层次原理图设计
第3章 层次原理图设计
3.2 层次原理图的设计
3.2.1 自顶向下设计层次原理图 3.2.2 自底向上设计层次原理图
第3章 层次原理图设计
3.3 层次原理图间的切换
3.3.1 从顶层原理图切换到底层原理图
具体操作步骤如下： (1) 在顶层原理图的编辑界面中执行菜单命令“工具/改变设计层次”，或单击“原理图 标准”工具栏上的 按钮，启动改变设计层次命令。 (2) 移动光标到绘图区中需要进行切换的图纸符号上单击鼠标左键，即可自动切换到对 应的底层电路图中。
5.1.3 层次原理图的设计方法(2)
《EDA技术》
层次原理图的设计方法（2）
层次原理图的设计方法（2）
●层次原理图设计：
在绘制层次原路图的过程中，设计人员既可从绘制电路 系统的母原理图开始，逐级向下绘制子原理图；也可从绘制 基本的子原理图开始，逐级向上绘制相应的母原理图。因此， 层次原理图的设计方法可以分为两种：自上而下的层次原理 图设计方法、自下而上的层次原理图设计方法。
层次原理图的设计方法（2）
自下而上的层次原理图设计
子原理图1 子原理图2
子原理图1
子原理图2
子原理图1
子原理图2
方块电路符号1方块电路符号2源自……方块电路符号m
电路系统母原理图
层次原理图的设计方法（2）
采用自下而上的设计方法设计层次原理图时，其基本思 路是先建立层次原理图中的子原理图，然后再放置方块电路 符号，接下来再通过若干导线或者总线将这些方块电路符号 连接起来构成母原理图。
层次原理图的设计方法（2）
所谓自下而上的层次原理图设计方法就是指设计人员首 先定义电路系统的子功能电路模块，并且根据这些电路模块 绘制出相应的子原理图；然后由这些绘制好的子原理图来产 生方块电路符号；接下来再通过若干导线将这些方块电路符 号连接起来构成母原理图。这样通过由简单到复杂的过程逐 步完成整个电路系统的原理图设计。
层次原理图的设计方法（2）
层次原理图的设计方法（2）
●层次原理图设计：
在绘制层次原路图的过程中，设计人员既可从绘制电路 系统的母原理图开始，逐级向下绘制子原理图；也可从绘制 基本的子原理图开始，逐级向上绘制相应的母原理图。因此， 层次原理图的设计方法可以分为两种：自上而下的层次原理 图设计方法、自下而上的层次原理图设计方法。
层次原理图的设计方法（2）
自下而上的层次原理图设计
子原理图1 子原理图2
子原理图1
子原理图2
子原理图1
子原理图2
方块电路符号1方块电路符号2源自……方块电路符号m
电路系统母原理图
层次原理图的设计方法（2）
采用自下而上的设计方法设计层次原理图时，其基本思 路是先建立层次原理图中的子原理图，然后再放置方块电路 符号，接下来再通过若干导线或者总线将这些方块电路符号 连接起来构成母原理图。
层次原理图的设计方法（2）
所谓自下而上的层次原理图设计方法就是指设计人员首 先定义电路系统的子功能电路模块，并且根据这些电路模块 绘制出相应的子原理图；然后由这些绘制好的子原理图来产 生方块电路符号；接下来再通过若干导线将这些方块电路符 号连接起来构成母原理图。这样通过由简单到复杂的过程逐 步完成整个电路系统的原理图设计。
4_层次原理图设计
第4章 层次原理图设计
4.1 层次原理图简介
• 层次原理图设计：是一种模块化的设计方法。 即将较大的电路图划分为很多的功能模块，再 对每一个功能模块进行处理或进一步细分的电 路设计方法
• 电路图模块化作用：可以大大提高设计效率和 设计速度，把庞大的项目从几个层次上细分开 来，做到多层次并行设计
• 每个层次原理图设计的项目中都有一个母图， 母图对应着整个项目。整个项目被分为若干个 模块，各个模块分别被绘制在层次原理图的子 图中。
电路项目方块图
子电路方块图1
子电路方块图2
子电路 原理图1
子电路 原理图2
子电路 原理图3
子电路 原理图4
• 1
具体操作步骤： 新建工程和原理图母图
2
放置方块电路图
P->S(Symbol)
P->A(Add Sheet Entry)
3 放置方块电路端口
4
5
连线
绘制层次原理图子图 在母图中
关键指令：Design->Create Sheet From Symbol
4.5 层次原理图之间的切换
母图和子图之间的切换 菜单命令：Tools->Up/Down Hierarchy 快捷键：TH
• 层次原理图设计中信号的传递：主要靠放置方 块电路图、方块电路端口和输入输出端口 • 层次原理图设计关键：正确传递层次间的信号
• 层次原理图设计方法：
ห้องสมุดไป่ตู้上而下
自下而上
4.2 层次原理图实例
方块电路端口
方块电路图
母图：4 Port Serial Interface.SchDoc
子图1：ISA Bus and Address Decoding.SchDoc
4.1 层次原理图简介
• 层次原理图设计：是一种模块化的设计方法。 即将较大的电路图划分为很多的功能模块，再 对每一个功能模块进行处理或进一步细分的电 路设计方法
• 电路图模块化作用：可以大大提高设计效率和 设计速度，把庞大的项目从几个层次上细分开 来，做到多层次并行设计
• 每个层次原理图设计的项目中都有一个母图， 母图对应着整个项目。整个项目被分为若干个 模块，各个模块分别被绘制在层次原理图的子 图中。
电路项目方块图
子电路方块图1
子电路方块图2
子电路 原理图1
子电路 原理图2
子电路 原理图3
子电路 原理图4
• 1
具体操作步骤： 新建工程和原理图母图
2
放置方块电路图
P->S(Symbol)
P->A(Add Sheet Entry)
3 放置方块电路端口
4
5
连线
绘制层次原理图子图 在母图中
关键指令：Design->Create Sheet From Symbol
4.5 层次原理图之间的切换
母图和子图之间的切换 菜单命令：Tools->Up/Down Hierarchy 快捷键：TH
• 层次原理图设计中信号的传递：主要靠放置方 块电路图、方块电路端口和输入输出端口 • 层次原理图设计关键：正确传递层次间的信号
• 层次原理图设计方法：
ห้องสมุดไป่ตู้上而下
自下而上
4.2 层次原理图实例
方块电路端口
方块电路图
母图：4 Port Serial Interface.SchDoc
子图1：ISA Bus and Address Decoding.SchDoc
层次化原理图的设计
4.1 层次化原理图的设计方法
分为两种： 1、自上而下的层次化原理图设计：对设计有 一个整体把握，将整个电路分为多个模块， 对每个模块进行详细设计。
2、自下而上的层次化原理图设计：先绘制原 理图子图，然后生成上图 设计
思路： 1、先确定将总体电路分为几个电路模块； 2、绘制层次原理图的顶层原理图； 3、绘制出每一电路模块的具体原理图（子图）。
4.2.1 顶层方块图与子图的切换
打开顶层原理图，Tools—Up/Down Hierarchy。
将整体系统按照功能分解成若干电路模块每个电路模块能够完成一定的独立功能具有相对的独立性可以由不同的设计者分别绘制在不同的原理图纸上
第4章 层次化原理图的设计
层次化原理图设计思路：将整体系统按 照功能分解成若干电路模块，每个电路模 块能够完成一定的独立功能，具有相对的 独立性，可以由不同的设计者分别绘制在 不同的原理图纸上。
步骤： 1、新建project； 2、加 .SchDoc;(顶层原理图) 3、Place—Sheet Symbol，放置方块电路图； 4、设置方块电路图属性； 5、Place—Add Sheet Entry，放置电路端口； 6、保存顶层原理图； 7、Design—Create Sheet From Symbol ，绘制子原 理图； 8、Compile—项目电路.PrjPCB，对项目进行编译；
层次原理图的设计概述
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选择电路面讲层次电路图的设计方法有两种，现在 就利用自上而下的方法设计一个4串行接口的 原理图。它们分别由串行接口和线驱动模块 （4 Port UART and Line Drivers.sch）和ISA总 线与地址解码（ISA Bus and Address Decoding.sch）两部分组成。 • 下图 是该原理图的层次电路图。
6
选择对话框 •
7
• 这个对话框询问在产生与电路方块图相对应的原理 图时，相对的输入输出点是否将信号方向反向，此 处应选择No。
2.自下而上的层次电路设计方法
此方法指首先画出原理图，再由原理图来产生方 块电路图的方法。和刚才的步骤相反，先绘制原理 图，再执行菜单“Desgin”下的 “Design\Create Symbol From Sheet ”。点击之后会 出现如下所示的对话框。从中选中要创建层次电路 图的方块图。（前提是要先建好子图。从总图操作 Design\Create Symbol From Sheet ）
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• 3.放置出入端口 • 点击画电路图工具栏里的图标 ,或者执行菜 单Place -> Add Sheet Entry。 • 光标变成十字状，将光标移动到方块电路中， 点击鼠标，光标上面出现一个小圆点，且光标将被 限制在方块电路的左右边界内，确定合适的位置后 点击鼠标，即可在该处放置一个方块图的进出点， 点击右键结束放置方块图进出点状态。 • 按Tab键，即可出现方块电路进出点编辑对话 框。
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图 层次电路图
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• 绘制的具体步骤： • 1.建立如下图 所示的文档，并且命名。
图3-2 文档
• 2.建立层次原理的文件（.prj)。
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选择电路面讲层次电路图的设计方法有两种，现在 就利用自上而下的方法设计一个4串行接口的 原理图。它们分别由串行接口和线驱动模块 （4 Port UART and Line Drivers.sch）和ISA总 线与地址解码（ISA Bus and Address Decoding.sch）两部分组成。 • 下图 是该原理图的层次电路图。
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选择对话框 •
7
• 这个对话框询问在产生与电路方块图相对应的原理 图时，相对的输入输出点是否将信号方向反向，此 处应选择No。
2.自下而上的层次电路设计方法
此方法指首先画出原理图，再由原理图来产生方 块电路图的方法。和刚才的步骤相反，先绘制原理 图，再执行菜单“Desgin”下的 “Design\Create Symbol From Sheet ”。点击之后会 出现如下所示的对话框。从中选中要创建层次电路 图的方块图。（前提是要先建好子图。从总图操作 Design\Create Symbol From Sheet ）
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• 3.放置出入端口 • 点击画电路图工具栏里的图标 ,或者执行菜 单Place -> Add Sheet Entry。 • 光标变成十字状，将光标移动到方块电路中， 点击鼠标，光标上面出现一个小圆点，且光标将被 限制在方块电路的左右边界内，确定合适的位置后 点击鼠标，即可在该处放置一个方块图的进出点， 点击右键结束放置方块图进出点状态。 • 按Tab键，即可出现方块电路进出点编辑对话 框。
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图 层次电路图
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• 绘制的具体步骤： • 1.建立如下图 所示的文档，并且命名。
图3-2 文档
• 2.建立层次原理的文件（.prj)。
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第六章_设计层次原理图
6.3 由主电路产生子电路I/O端口
Design/Create Sheet From Symbol
6 From Sheet
6.5 生成层次表
Reports/ Design Hierachy
6.1 层次原理图的设计思路
6.1.2 自上而下的层次图设计方法 6.1.3 下而上的层次图设计方法
子图11
子图12
子图21
子图22
子 图1 主 图
子 图2
6.1 层次原理图的设计思路
6.1.2 自上而下的层次图设计方法 6.1.3 下而上的层次图设计方法 （1）新建子原理图并打开 （2）完成子原理图并添加端口
6.1 层次原理图的设计思路
6.1.1 层次原理图设计的目的 1、电路的设计工作需要多人来完成时； 2、当电路用一张纸画不下时； 3、当电路由几个功能块电路组成时； 6.1.2 自上而下的层次图设计方法
主 子 图1 子图11 图 子 图2 子图21 子图22
子图12
6.1 层次原理图的设计思路
（3）新建主原理图并打开 （4）调子图 Design/Create Symbol From Sheet （5）完成主原理图并存盘 File/Save All
6.2 不同层次电路之间的切换
方法一、执行菜单命 Tools/Up/Down Hierachy 方法二、使用主菜单栏的工具 用鼠标单击 执行该命令后光标变为十字状。如果是 上层切换到下层，只须移动光标到方块 电路单击左键即可进入下一层，如果是 下层切换到上层，可移动光标到某个引 脚上单击左键即可进入上一层 方法三、利用项目管理器直接切换
6.1.2 自上而下的层次图设计方法 （1）新建主原理图并打开 （2）画主原理图，功能块用子图符号代替 Place/Sheet Symbol 或单击 （3）在子图符号上画引脚 （4）生成子图 Design/Create Sheet From Symbol （5）完成子图并添加端口 （6）更新流水号 Tools/Annotate （7）全部保存 File/Save All
第三章层次原理图设计
执行放置直线命令后，按下键盘上的Tab 键，打开直线属性对话框，按要求修改直线属 性，然后根据标题栏的大小和样式绘制标题栏 的框线。
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层次原理图设计
4.在标题栏上放置固定文本信息
标题栏的固定文本信息是指标题栏中内容固 定不变的那部分文字信息。执行放置文本字符串 命令，按下键盘上的Tab键，打开注释对话框， 按要求修改文本属性，然后将文本放置在标题栏 的相应位置上。
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层次原理图设计
5.在标题栏上使用动态文本信息
标题栏的动态文本信息是指标题栏中内容会 随原理图文件的变化而变化的那部分文字信息。 动态信息往往是标题栏中的待填信息，由于这些 信息是会变化的，所以一般用字符串来表示。
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层次原理图设计
1）在标题栏上放置字符串
点击绘图子工具栏上的 工具，按下键盘上的Tab 键，打开注释对话框，按要求修改文本属性，例如设置 文本颜色，更改文本的字体、字形、和字号等。然后点 击文本窗口右边的 按钮，在弹出的下拉菜单中选择要 使用的字符串，如下图所示。原理图设计系统中可用字 符串及其含义见表3-1。
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层次原理图设计
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层次原理图设计
二级层次原理图结构
图 理 原 子 图 图 理 理 原 原 层 子 顶 图 理 原 子 顶图 统理 系原 子层 图 理 统 原 系 子 子
2.层次原理图的两种设计方法
层次原理图的设计，实际上就是对顶层原理 图和若干个子原理图分别进行设计的过程。设计 过程的关键在于不同层次原理图之间信号的正确 传递，这一点是通过在不同层的原理图中放置名 称相同的输入/输出端口来实现的。
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层次原理图设计
4.在标题栏上放置固定文本信息
标题栏的固定文本信息是指标题栏中内容固 定不变的那部分文字信息。执行放置文本字符串 命令，按下键盘上的Tab键，打开注释对话框， 按要求修改文本属性，然后将文本放置在标题栏 的相应位置上。
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层次原理图设计
5.在标题栏上使用动态文本信息
标题栏的动态文本信息是指标题栏中内容会 随原理图文件的变化而变化的那部分文字信息。 动态信息往往是标题栏中的待填信息，由于这些 信息是会变化的，所以一般用字符串来表示。
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层次原理图设计
1）在标题栏上放置字符串
点击绘图子工具栏上的 工具，按下键盘上的Tab 键，打开注释对话框，按要求修改文本属性，例如设置 文本颜色，更改文本的字体、字形、和字号等。然后点 击文本窗口右边的 按钮，在弹出的下拉菜单中选择要 使用的字符串，如下图所示。原理图设计系统中可用字 符串及其含义见表3-1。
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层次原理图设计
二级层次原理图结构
图 理 原 子 图 图 理 理 原 原 层 子 顶 图 理 原 子 顶图 统理 系原 子层 图 理 统 原 系 子 子
2.层次原理图的两种设计方法
层次原理图的设计，实际上就是对顶层原理 图和若干个子原理图分别进行设计的过程。设计 过程的关键在于不同层次原理图之间信号的正确 传递，这一点是通过在不同层的原理图中放置名 称相同的输入/输出端口来实现的。
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第四章层次原理图设计
4.1.1 自顶向下的设计方式
步骤1：放置图纸符号，并修改属性项。
步骤2：在图纸符号内，放置加图纸入口， 并修改属性项。
步骤3：连接对应的加图纸入口，注意导线 和总线的不同。
步骤4：执行根据符号创建图纸命令。
步骤5：根据需要决定是否对I/O进行取反。
步骤5：根据图纸符号创建的空白图纸。
步骤6：在空白图纸上作图。
步骤同4、5
步骤同6
4.1.2 自底向上的设计方式
步骤1：先完成底层图纸的设计。
步骤1：先完成底层图纸的设计。
步骤2：执行根据图纸创建图纸符号命令。
步骤3：选择图纸来源。
步骤4：决定是否对I/O口取反。
步骤5：放置图形符号。
步骤6：进行图纸符号的连线。
4.1.3 层次图的切换
执行改变设计层次命令，实.2 多通道原理图设计
4.1 层次原理图设计
层次电路图的设计概念是一种模块化的设计 方法。通过模块电路的设计对任务进行细分，并 根据定义的各个模块之间的关系完成整个电路的 设计方案。
层次原理图的设计方法有两种，自顶向下的 设计方法和自底向上的设计方法。
步骤1：设计好重复使用的子图。
步骤2：根据子图生成图纸符号。
步骤1：在图纸符号属性项的标识符子项中输入 REPEAT(PD,1,8)。其中REPEAT代表产生重复的图 纸符号，PD代表图纸标识符，1代表图纸符号的开 始引用序号，8代表图纸符号的终止引用序号。
设置后的图纸符号
步骤2：修改加图纸入口属性项，在名称前加REPEAT
4.2 多通道原理图设计
Protel DXP支持真正的多通道设计。即，对于 多个完全相同的模块，不必进行重复设计，只要绘 制一个图纸符号和底层电路，直接设置该模块的重 复引用次数即可，系统在进行项目编译时会自动创 建正确的网络表。
第5章 层次化原理图设计
第5章 层次化原理图设计
内容提要：对应电路原理图的模块化设计，Protel 99 SE中提供了层 次化原理图的设计方法，这种方法可以将一个庞大的系统电路作为一 个整体项目来设计，而根据系统功能所划分出的若干个电路模块，则 分别作为设计文件添加到该项目中。这样就把一个复杂的大型电路原 理图设计变成了多个简单的小型电路原理图设计，层次清晰，设计简 便。 层次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该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，便于模块彼此之间的连接。 学习要点： 层次原理图的概念 层次原理图的设计方法 层次原理图之间的切换 原理图中的查找与替换操作 打印报表输出
5．放置各子原理图中的输入输出端口。 子原理图中的输入输出端口是子原理图与顶层原理图之间进行电气连 接的重要通道，应该根据具体设计要求加以放置。 6．在项目“USB采集系统”中新建一个原理图文件“Mother1.Sch”， 以便进行顶层原理图的绘制。 7．打开原理图文件“Mother1.Sch”，执行“Design”→“Create Symbol Symbol From Sheet”菜单命令，系统弹出如图5-17所示的 选择文件放置对话框。 8．单击 按钮后，鼠标变成十字形状，并带有一个方块电路图的虚 影。选择适当的位置，单击鼠标左键即可将该方块电路图放置在顶层 原理图中，如图5-19所示。 该方块电路图的标识符为“U-Cpu”，边缘已经放置了4个电路端口，方 向与相应的子原理图中输入输出端口一致。
其中，子原理图就是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，作为与上层进行电气连接的通 道口。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 体的元器件、导线等构成。 顶层电路图即母图的主要构成元素却不再是具体的元器件，而是代表 子原理图的图纸符号，是一个电路设计实例采用层次结构设计时的顶 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，共有4个子原理图。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，可以使用导线或总线完成连接。 而且，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 互连接的。
内容提要：对应电路原理图的模块化设计，Protel 99 SE中提供了层 次化原理图的设计方法，这种方法可以将一个庞大的系统电路作为一 个整体项目来设计，而根据系统功能所划分出的若干个电路模块，则 分别作为设计文件添加到该项目中。这样就把一个复杂的大型电路原 理图设计变成了多个简单的小型电路原理图设计，层次清晰，设计简 便。 层次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该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，便于模块彼此之间的连接。 学习要点： 层次原理图的概念 层次原理图的设计方法 层次原理图之间的切换 原理图中的查找与替换操作 打印报表输出
5．放置各子原理图中的输入输出端口。 子原理图中的输入输出端口是子原理图与顶层原理图之间进行电气连 接的重要通道，应该根据具体设计要求加以放置。 6．在项目“USB采集系统”中新建一个原理图文件“Mother1.Sch”， 以便进行顶层原理图的绘制。 7．打开原理图文件“Mother1.Sch”，执行“Design”→“Create Symbol Symbol From Sheet”菜单命令，系统弹出如图5-17所示的 选择文件放置对话框。 8．单击 按钮后，鼠标变成十字形状，并带有一个方块电路图的虚 影。选择适当的位置，单击鼠标左键即可将该方块电路图放置在顶层 原理图中，如图5-19所示。 该方块电路图的标识符为“U-Cpu”，边缘已经放置了4个电路端口，方 向与相应的子原理图中输入输出端口一致。
其中，子原理图就是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，作为与上层进行电气连接的通 道口。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 体的元器件、导线等构成。 顶层电路图即母图的主要构成元素却不再是具体的元器件，而是代表 子原理图的图纸符号，是一个电路设计实例采用层次结构设计时的顶 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，共有4个子原理图。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，可以使用导线或总线完成连接。 而且，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 互连接的。
印刷电路板设计实用教程第6章 层次原理图设计
6.3.1 自顶向下设计方法
3）编辑子图符号属性 同修改元器件的属性一样，用户可以用不同的方法 来修改子图符号的属性。 ① 双击绿色的子图符号，将直接打开子图符号属性 设置对话框，如图6-6所示。这里可以对子图符号的 标识符、文件名、位置坐标、填充颜色、边界线颜 色等参数进行设置，但一般来说我们只需要设置子 图符号的标识符和文件名，其他参数无须修改。这 里我们将第一个子图符号的标识符（Designator） 和文件名（Filename）均设置为“电源电路”。
图6-4 建立空白的父图文件
图6-5 放置子图符号
6.3.1 自顶向下设计方法
2）放置子图符号 在绘图工具栏中单击子图符号按钮“ ”，或 者执行“Place→Sheet Symbol”菜单命令，此时光 标将变成“十”字形态，并带有虚线形式的方块符 号。移动鼠标到合适位置，单击左键确定子图符号 左上角坐标位置，然后移动光标确定方块的大小后， 单击左键确定方块右下角坐标位置，这样一个子图 符号就放置完毕了，如图6-5所示。此时系统仍处于 放置子图符号状态，用户可以继续放置其他子图符 号，如不需要继续放置则单击右键退出本状态。
6.2 层次原理图设计方法
6.2 层设计，需按照某种标准划 分为若干个功能部件，分别绘制在多张原理图纸上， 这些图纸通常被称为子图。这些子图将由一张原理 图来说明它们之间的联系，这张原理图称为父图。 各张子图和父图之间，以及子图之间是通过输入输 出端口或者网络标号建立起电气连接的，这样就形 成了此电路系统的层次原理图。
图6-8 直接修 改子图符号标 识符
6.3.1 自顶向下设计方法
重复步骤2）和3），绘制出另外三个电路子图符号， 并分别输入对应的文件标识符和文件名，如图6-9所 示，从左到右分别是电源电路、计数与显示电路、 脉冲形成电路和声控主电路。当然用户也可以一次 性放置完所有子图符号后，再分别进行修改。 需要注意的是，子图符号同样是一个原理图的对象， 用户同样可以对其执行复制、剪切、粘贴和删除等 操作，也可以选中子图符号后，调整和修改其大小、 形状和位置。
原理图多图纸设计层次原理图设计
第6课：多图纸设计1--层次原理图设计
• 层次原理图的提出 • 层次原理图设计的结构 • 层次原理图的实现 • 维护层次结构 • 层次原理图之间的切换 • 思考与小结
D N G Bell D F u N K 0 G U27MAX232ACPE1R143Res2 1C25CapPol1 6 D JDConnector9 N VEEG N D G 61 5 3 QNPN 5 R2INR2OUT LS3Bell 899 L R1OUTR1IN A C23CapC24Cap 114R1OUT 23 3T CD 8 YX CN T2OUTT2IN VG 7131 00 T1INT1OUT 12 F 12117T1IN 14 u LL 0 AA 1C22CapPol1 21 1 TT C2- F XX 56 u C2+ 0 C 1C21CapPol1 41 K C 1R142Res2 C1-VCC V 31 6 3 C1+V D D D F SSW-DPST 12 u N 0 G F C20 1CapPol1 u 0 1C19CapPol1 4K7R141Res2 DC NC D GV N G RST D DS18DpyRed-CC N G U26CD4511BCN K 1R140Res2 D P D 7 K N 1R139Res2 ggG N D G 318 4 K 1R138Res2 ff 21 5 K 1R137Res2 eDe U25MC74HC138AD 469A D 7 K 1R136Res2 dCd 521A 0 D 6 K 1R135Res2 YGcBc 7N D 78811A 1 D 5 K 1R134Res2 YKbAb 6 96971A 2 D 4 YKaa 5 C 1111 003 C OE3YL T 4 V 513 1 OE2YB I 3 C 414 2 C OE1YLV E 2D D V 6151AD15 36 Y 1 DS17DpyRed-CC 1 4 AY 20 U24CD4511BCN 31AD14 5 K 1R133Res2 AD 1P DC 27AD13 K NC 1R132Res2 AVggG 0DN DD GV 11318AD12 64 K 1R131Res2 ff D 21 5 K N 1R130Res2 eDe G 469A D 3 K 1R129Res2 dCd 521A 0 D 2 K 1R128Res2 cBc 811A 1 D 1 K 1R127Res2 KbAb C 6971AAD[12...15] 2 D 0 C Kaa V 111 03 L T C 3 C B I V 4 K 1R126Res2 LV E D D 51 6 VSSP2.7/A15 DS16DpyRed-CC 22AD15 08 P2.6/A14 U23CD4511BCN 2AD14 7 K 1R125Res2 P2.5/A13D P D 27AD13 6 K N 1R124Res2 P2.4/A12ggG N D G 2318AD12 54 K 1R123Res2 P3.7/RDP2.3/A11ff 1221 745 K 1R122Res2 P3.6/WRP2.2/A10eDe 12469A 63 D 7 K 1R121Res2 P3.5/T1P2.1/A9dCd 12521A 520 D 6 K 1R120Res2 P3.4/T0P2.0/A8cBc 12811A 411 D 5 K 1R119Res2 P3.3/INT1KbAb 16971A 32 D 4 P1.7/CEX4P3.2/INT0Kaa C 81111 203 C P1.6/CEX3P3.1/TxDL T V MCUAD[4...7] 713T1IN 1 P1.5/CEX2P3.0/RxDB I C 614R1OUT 0 C P1.4/CEX1LV E D D V P89C51RC2HBP 551 6 P1.3/CEX0 DS15DpyRed-CC 4 P1.2/ECIALE/PROG U22CD4511BCN 33 0 K 1R118Res2 P1.1/T2EXPD S P E N DC 227 9 K NC 1R117Res2 P1.0/T2EA/VPPggG N D GV 13318Bell 14 K 1R116Res2 Rff S T 921R 5 S T K 1R115Res2 P0.7/AD7eDe 3469AA 2 DD 73 K 1R114Res2 P0.6/AD6dCd 3521AA 30 DD 62 K 1R113Res2 P0.5/AD5cBc 3811AA 41 DD 51 K 1R112Res2 P0.4/AD4KbAb AD[0...3] 36971AA 52 DD 40 P0.3/AD3Kaa C 3111A 603 D 3 C XTAL2P0.2/AD2L T C V 133AXTAL2 87 D 2 C XTAL1P0.1/AD1B I V 134AXTAL1 98 D 1 K 1R111Res2 P0.0/AD0LV E D D 351A 96 D 0 DS14DpyRed-CC VCC U21CD4511BCN 4 0 K 1R110Res2 D P D 7 K N 1R109Res2 ggG N D G 318 4 K 1R108Res2 ff 21 5 K 1R107Res2 eDe AD[0...7] 469A D 7 K 1R106Res2 dCd C 521A 0 D 6 K C 1R105Res2 cBc V 811A 1 D 5 K 1R104Res2 KbAb 6971A 2 D 4 Kaa C 111 03 C L T V 3 B I C 4 C V D D L E V 51 6 DS13DpyRed-CC U20CD4511BCN K 1R103Res2 D P D 7 K N 1R102Res2 ggG N D G 318 4 K 1R101Res2 ff U19 21MC7805K 5 K 1R100Res2 eDe C 469A D 3 K C 1R99Res2 dCdIO N U T D N G V 521A12 0 D 2 K 1R98Res2 cBc F 8111A 1 D 1 K u 1R97Res2 KbAb 0 5 J1C16CapPol1C18CapC17Cap 69713A 2 D 0 3 Kaa C 1112 03 C L T D V 3PWR2.5 N B I C G 4 C LV E D D V 51 个系统的电路绘制在一张原理图上。这种方法适用于 规模较小、逻辑结构较简单的系统电路设计。
• 层次原理图的提出 • 层次原理图设计的结构 • 层次原理图的实现 • 维护层次结构 • 层次原理图之间的切换 • 思考与小结
D N G Bell D F u N K 0 G U27MAX232ACPE1R143Res2 1C25CapPol1 6 D JDConnector9 N VEEG N D G 61 5 3 QNPN 5 R2INR2OUT LS3Bell 899 L R1OUTR1IN A C23CapC24Cap 114R1OUT 23 3T CD 8 YX CN T2OUTT2IN VG 7131 00 T1INT1OUT 12 F 12117T1IN 14 u LL 0 AA 1C22CapPol1 21 1 TT C2- F XX 56 u C2+ 0 C 1C21CapPol1 41 K C 1R142Res2 C1-VCC V 31 6 3 C1+V D D D F SSW-DPST 12 u N 0 G F C20 1CapPol1 u 0 1C19CapPol1 4K7R141Res2 DC NC D GV N G RST D DS18DpyRed-CC N G U26CD4511BCN K 1R140Res2 D P D 7 K N 1R139Res2 ggG N D G 318 4 K 1R138Res2 ff 21 5 K 1R137Res2 eDe U25MC74HC138AD 469A D 7 K 1R136Res2 dCd 521A 0 D 6 K 1R135Res2 YGcBc 7N D 78811A 1 D 5 K 1R134Res2 YKbAb 6 96971A 2 D 4 YKaa 5 C 1111 003 C OE3YL T 4 V 513 1 OE2YB I 3 C 414 2 C OE1YLV E 2D D V 6151AD15 36 Y 1 DS17DpyRed-CC 1 4 AY 20 U24CD4511BCN 31AD14 5 K 1R133Res2 AD 1P DC 27AD13 K NC 1R132Res2 AVggG 0DN DD GV 11318AD12 64 K 1R131Res2 ff D 21 5 K N 1R130Res2 eDe G 469A D 3 K 1R129Res2 dCd 521A 0 D 2 K 1R128Res2 cBc 811A 1 D 1 K 1R127Res2 KbAb C 6971AAD[12...15] 2 D 0 C Kaa V 111 03 L T C 3 C B I V 4 K 1R126Res2 LV E D D 51 6 VSSP2.7/A15 DS16DpyRed-CC 22AD15 08 P2.6/A14 U23CD4511BCN 2AD14 7 K 1R125Res2 P2.5/A13D P D 27AD13 6 K N 1R124Res2 P2.4/A12ggG N D G 2318AD12 54 K 1R123Res2 P3.7/RDP2.3/A11ff 1221 745 K 1R122Res2 P3.6/WRP2.2/A10eDe 12469A 63 D 7 K 1R121Res2 P3.5/T1P2.1/A9dCd 12521A 520 D 6 K 1R120Res2 P3.4/T0P2.0/A8cBc 12811A 411 D 5 K 1R119Res2 P3.3/INT1KbAb 16971A 32 D 4 P1.7/CEX4P3.2/INT0Kaa C 81111 203 C P1.6/CEX3P3.1/TxDL T V MCUAD[4...7] 713T1IN 1 P1.5/CEX2P3.0/RxDB I C 614R1OUT 0 C P1.4/CEX1LV E D D V P89C51RC2HBP 551 6 P1.3/CEX0 DS15DpyRed-CC 4 P1.2/ECIALE/PROG U22CD4511BCN 33 0 K 1R118Res2 P1.1/T2EXPD S P E N DC 227 9 K NC 1R117Res2 P1.0/T2EA/VPPggG N D GV 13318Bell 14 K 1R116Res2 Rff S T 921R 5 S T K 1R115Res2 P0.7/AD7eDe 3469AA 2 DD 73 K 1R114Res2 P0.6/AD6dCd 3521AA 30 DD 62 K 1R113Res2 P0.5/AD5cBc 3811AA 41 DD 51 K 1R112Res2 P0.4/AD4KbAb AD[0...3] 36971AA 52 DD 40 P0.3/AD3Kaa C 3111A 603 D 3 C XTAL2P0.2/AD2L T C V 133AXTAL2 87 D 2 C XTAL1P0.1/AD1B I V 134AXTAL1 98 D 1 K 1R111Res2 P0.0/AD0LV E D D 351A 96 D 0 DS14DpyRed-CC VCC U21CD4511BCN 4 0 K 1R110Res2 D P D 7 K N 1R109Res2 ggG N D G 318 4 K 1R108Res2 ff 21 5 K 1R107Res2 eDe AD[0...7] 469A D 7 K 1R106Res2 dCd C 521A 0 D 6 K C 1R105Res2 cBc V 811A 1 D 5 K 1R104Res2 KbAb 6971A 2 D 4 Kaa C 111 03 C L T V 3 B I C 4 C V D D L E V 51 6 DS13DpyRed-CC U20CD4511BCN K 1R103Res2 D P D 7 K N 1R102Res2 ggG N D G 318 4 K 1R101Res2 ff U19 21MC7805K 5 K 1R100Res2 eDe C 469A D 3 K C 1R99Res2 dCdIO N U T D N G V 521A12 0 D 2 K 1R98Res2 cBc F 8111A 1 D 1 K u 1R97Res2 KbAb 0 5 J1C16CapPol1C18CapC17Cap 69713A 2 D 0 3 Kaa C 1112 03 C L T D V 3PWR2.5 N B I C G 4 C LV E D D V 51 个系统的电路绘制在一张原理图上。这种方法适用于 规模较小、逻辑结构较简单的系统电路设计。
计算机电子CAD技术第2章层次原理图设计
3. 层次图纸的切换
单击主工具栏中的切换层次按钮，或执行菜单命令Tools｜Up/Down Hierarchy， 光标变为十字形状，移动光标到层次总电路图中某个方块电路上，单击，可切换 到方块电路所对应的原理图中。将十字光标移动到端口上(I/O端口、方块电路I/O 端口)，单击，即可切换到对应的端口上。可以右击，退出层次切换状态。
自上而下逐级设计层次电路：先建立方块电路，再由方块电路图产生下层 原理图。
自下而上逐级设计层次电路：先建立下层原理图，再由下层原理图产生方块 电路图。
第2章 层次原理图设计
2.2 层次原理图设计实例
1. 采用自上而下方式建立层次电路原理图
下面以Protel 99 SE自带实例Z80 Microprocessor. Ddb为例，具体介绍建立 层次电路原理图的操作过程。该文件位置在Protel 99 SE的安装目录的Examples 中。
1. 采用自上而下方式建立层次电路原理图
首先新建名称为Z80 Microprocessor. Ddb的设计数据库，并打开。 (1) 执行菜单命令File｜New，在打开的“新建文件”对话框中，双击Schematic Document图标，再将创建的文件名字改为Z80 Processor. prj。 (2) 在原理图文件窗口内，可用原理图编辑方法绘制项目文件方块电路。
在设计数据文件包内的指定文件夹内，用画原理图的方法，分别建立、编辑 各自方块电路的原理图文件，原理图文件目录如图2. 2. 11所示。 执行菜单命令File｜New，在同一文件夹内创建一个空白的项目文件，命名为 Z80 Processor. prj，如图2. 2. 12所示。 在设计文件管理器窗格内，单击新生成的项目文件名CPU Processor. prj，切换 到项目文件原理图编辑状态。 在空白的项目文件编辑窗口内，执行菜单命令Design｜Create Symbol From Sheet，在弹出如图2. 2. 13所示的“选择原理图”对话框，在列表框中找出并单 击待转换的模块电路原理图文件名，如CPU Section. Sch。
单击主工具栏中的切换层次按钮，或执行菜单命令Tools｜Up/Down Hierarchy， 光标变为十字形状，移动光标到层次总电路图中某个方块电路上，单击，可切换 到方块电路所对应的原理图中。将十字光标移动到端口上(I/O端口、方块电路I/O 端口)，单击，即可切换到对应的端口上。可以右击，退出层次切换状态。
自上而下逐级设计层次电路：先建立方块电路，再由方块电路图产生下层 原理图。
自下而上逐级设计层次电路：先建立下层原理图，再由下层原理图产生方块 电路图。
第2章 层次原理图设计
2.2 层次原理图设计实例
1. 采用自上而下方式建立层次电路原理图
下面以Protel 99 SE自带实例Z80 Microprocessor. Ddb为例，具体介绍建立 层次电路原理图的操作过程。该文件位置在Protel 99 SE的安装目录的Examples 中。
1. 采用自上而下方式建立层次电路原理图
首先新建名称为Z80 Microprocessor. Ddb的设计数据库，并打开。 (1) 执行菜单命令File｜New，在打开的“新建文件”对话框中，双击Schematic Document图标，再将创建的文件名字改为Z80 Processor. prj。 (2) 在原理图文件窗口内，可用原理图编辑方法绘制项目文件方块电路。
在设计数据文件包内的指定文件夹内，用画原理图的方法，分别建立、编辑 各自方块电路的原理图文件，原理图文件目录如图2. 2. 11所示。 执行菜单命令File｜New，在同一文件夹内创建一个空白的项目文件，命名为 Z80 Processor. prj，如图2. 2. 12所示。 在设计文件管理器窗格内，单击新生成的项目文件名CPU Processor. prj，切换 到项目文件原理图编辑状态。 在空白的项目文件编辑窗口内，执行菜单命令Design｜Create Symbol From Sheet，在弹出如图2. 2. 13所示的“选择原理图”对话框，在列表框中找出并单 击待转换的模块电路原理图文件名，如CPU Section. Sch。
第6章 层次式原理图设计
(1)顶层原理图 顶层原理图的主要组成元素不是具体的元件，而是代表子原理图或HDL
文件的【页面符】以及表示连接关系的【添加图纸入口】，如图所示。
• 页面符：是子原理图或HDL文件在顶层原理图中的表示。相应的【页面符标识 】以及【子原理图文件名】是其属性参数，可以在编辑时加以设置。
• 图纸入口：是放置在页面符内部，用来表示连接关系的电路端口，与在子原理 图中有相同名称的输入/输出端口相对应，以建立起不同层次间的信号通道。
15
（10）双击所放置的图纸入口（或在放置状态下， 按Tab键），在打开的Properties面板可以设置图纸 入口的相关属性
（11）设置完毕，关闭对话框。
（12）连续操作，放置所有的图纸入口，并进行 属性设置。调整图表符及图纸入口的位置，最后 使用导线将对应的图纸入口连接起来，完成顶层 原理图的绘制，如图所示。
按钮后，对话框关闭。在编辑窗口中生
成了一个图表符符号，随着光标的移动而移动。选择适当位置，单击鼠标左键，即可将该
图表符放置在顶层原理图中
由子原理图生成的图表符
④按照同样的操作，由另外的2个子原理图生成对应的图表符
10
⑤双击所生成的图表符，打开Properties面板，在面板 中可以设置颜色、标识等Sheet Symbol属性
层次式原理图设计的基本思想是将整体系统按照功能分解成若干个逻辑互联的 模块，每一模块能够完成一定的独立功能，具有相对独立性，可以是原理图，也可 以是HDL文件，可以由不同的设计者分别完成。这样，就把一个复杂的大规模设计 分解为多个相对简单的小型设计，整体结构清晰，功能明确，同时也便于多人共同 参与开发，提高了设计的效率。
具体来说，就是首先完成底层模块的设计，比如先绘制各个子原理图等，而后 再通过顶层原理图建立起彼此之间的连接。
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层次原理图设计
主讲人：张艳阳
一.有关层次原理图的概念
1.层次化设计思想 将复杂的电路分成总图（顶层图）和若干层子图， 子图是功能模块电路，顶层图用代表子图的方块 表示，这样使电原理图结构清晰明了。 2.几个概念 方块电路：它代表本图下一层的子图，是层次原 理图所特有的。 方块电路端口：它是方块电路所代表的下层子图与 其他电路连接的端口。它与和它同名的下层子图 的I/O端口相连。
I
N
U_1.SchDoc
U_1
IN1
OUT1
U_2.SchDoc
U_2
例1：两级放大电路
IN2
OUT2
O
U
T
IN1
0.22uF
Cap
Pol1
C
3
1
Res2
R
7
Res2
R
0 5 1
5
K
K
VCC
7
Res2
R
2N3904 5.1K Res2 R
Q
5 6 1 2
0
1
Cap
Pol1
C
0 4
u
F
OUT1
四.自底向上设计方法（Bottom Up）
设计步骤： 1.绘制底层模块电原理图； 2.在同一项目中新建原理图文件 3.放置代表各底层模块的方块电路
方法：菜单命令Design/Create Symbol From Sheet。（自动产生方块电路！） 4.连线
例：单片机层次原理图
五.层次原理图间的切换
可以从总图切换到子图；也可以从子图切换 到总图。 切换工具： 1、菜单命令[Tools]/[Up/Down Hierarchy]； 2、主工具栏图标。
二.层次原理图的二种设计方法
自顶向下设计方法（Top Down） 先设计总图，然后再设计下层模块。
自底向上设计方法（Bottom Up） 先设计下层模块，再设计总图。
三.自顶向下设计方法（Top Down）
设计步骤： 1.新建设计项目和总图文件 2.放置方块电路 方法：原理图工具栏（Wiring Tools)中的图标。 3.放置方块电路端口 方法：原理图工具栏（Wiring Tools)中的图标。 4.从方块电路产生子图的I/O端口 方法：菜单命令Design/Create Sheet From Symbol。
主讲人：张艳阳
一.有关层次原理图的概念
1.层次化设计思想 将复杂的电路分成总图（顶层图）和若干层子图， 子图是功能模块电路，顶层图用代表子图的方块 表示，这样使电原理图结构清晰明了。 2.几个概念 方块电路：它代表本图下一层的子图，是层次原 理图所特有的。 方块电路端口：它是方块电路所代表的下层子图与 其他电路连接的端口。它与和它同名的下层子图 的I/O端口相连。
I
N
U_1.SchDoc
U_1
IN1
OUT1
U_2.SchDoc
U_2
例1：两级放大电路
IN2
OUT2
O
U
T
IN1
0.22uF
Cap
Pol1
C
3
1
Res2
R
7
Res2
R
0 5 1
5
K
K
VCC
7
Res2
R
2N3904 5.1K Res2 R
Q
5 6 1 2
0
1
Cap
Pol1
C
0 4
u
F
OUT1
四.自底向上设计方法（Bottom Up）
设计步骤： 1.绘制底层模块电原理图； 2.在同一项目中新建原理图文件 3.放置代表各底层模块的方块电路
方法：菜单命令Design/Create Symbol From Sheet。（自动产生方块电路！） 4.连线
例：单片机层次原理图
五.层次原理图间的切换
可以从总图切换到子图；也可以从子图切换 到总图。 切换工具： 1、菜单命令[Tools]/[Up/Down Hierarchy]； 2、主工具栏图标。
二.层次原理图的二种设计方法
自顶向下设计方法（Top Down） 先设计总图，然后再设计下层模块。
自底向上设计方法（Bottom Up） 先设计下层模块，再设计总图。
三.自顶向下设计方法（Top Down）
设计步骤： 1.新建设计项目和总图文件 2.放置方块电路 方法：原理图工具栏（Wiring Tools)中的图标。 3.放置方块电路端口 方法：原理图工具栏（Wiring Tools)中的图标。 4.从方块电路产生子图的I/O端口 方法：菜单命令Design/Create Sheet From Symbol。