第6讲 层次电路原理图设计(实训)
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Altium Designer 16电路设计 第六章 绘制层次电路原理图
6.3层次电路原理图的绘制方法
（3）放置显示模块图纸入口，如图6-16所示。
图6-16 显示模块放置了3个图纸入口，说明有三个通过需要跟其他图纸符号连接，一个是+5V 电源端口，一个GND地线端口，PA[2..5]是代表PA2、PA3、PA4、PA5的总线端口。 放置图纸入口前，先规划好子电路图与子电路图之间电气连接的端口类型、名称、数 量，采用何种方式连接，在AD16中，连接方式可分为三种：导线连接、总线连接、信 号线束连接，三者之间的区别将在绘制子原理图详细讲解。
母原理图 一级子图 二级子图
图6-1
图6-2
6.1 层次电路原理图简介
二、层次电路图产生的原因： 对于结构复杂的、元器件较多的、规模庞大的电路系统，很难在一张电路 原理图上完整的绘制出来；企业或者公司在电子产品的开发与研究上，为了缩 短周期，往往是一个团队同时在工作，需要把完整复杂的电路系统分割成不同 的电路模块，分派给不同的设计组完成。因此，层次电路原理图的设计方式应 运而生。 母原理图由图表符连接而成，而一个图表符对应一个子电路图，如图6-3所 示：
图6-20
6.3层次电路原理图的绘制方法
用同样的方法，产生并绘制其他子原理图。绘制好的层次电路原理图如图6-20、 图6-21、图6-22、图6-23所示。
图6-21
6.3层次电路原理图的绘制方法
图6-22
6.3层次电路原理图的绘制方法
图6-23
6.3层次电路原理图的绘制方法
6.3.2 层次原理图之间的切换 绘制完成的层次原理图一般包含了顶层原理图和多张子原理图， 在编辑时，常常需要在这些原理图之间互相切换，实现层次性原理图 之间的切换，一般有两种方式：
① ②
单击此标创建图纸符号
Altium Designer 16电路设计 第六章 绘制层次电路原理图
6.3层次电路原理图的绘制方法
（3）放置显示模块图纸入口，如图6-16所示。
图6-16 显示模块放置了3个图纸入口，说明有三个通过需要跟其他图纸符号连接，一个是+5V 电源端口，一个GND地线端口，PA[2..5]是代表PA2、PA3、PA4、PA5的总线端口。 放置图纸入口前，先规划好子电路图与子电路图之间电气连接的端口类型、名称、数 量，采用何种方式连接，在AD16中，连接方式可分为三种：导线连接、总线连接、信 号线束连接，三者之间的区别将在绘制子原理图详细讲解。
母原理图 一级子图 二级子图
图6-1
图6-2
6.1 层次电路原理图简介
二、层次电路图产生的原因： 对于结构复杂的、元器件较多的、规模庞大的电路系统，很难在一张电路 原理图上完整的绘制出来；企业或者公司在电子产品的开发与研究上，为了缩 短周期，往往是一个团队同时在工作，需要把完整复杂的电路系统分割成不同 的电路模块，分派给不同的设计组完成。因此，层次电路原理图的设计方式应 运而生。 母原理图由图表符连接而成，而一个图表符对应一个子电路图，如图6-3所 示：
① ②
③
图6-12
6.3层次电路原理图的绘制方法
（3）完成图纸符号绘制。
填写完图纸符号属 性，单击【确认】 按钮完成设置，拖 动光标带出图纸符 号轮廓，当图纸符 号尺寸大小合适时， 再次单击鼠标左键， 完成图纸符号的绘 制。 用同样的方法依次 绘制出其他模块的 图纸符号，绘制完 的效果图如图6-13 所示。
第六章 绘制层次电路原理图
Altium Designer16电路设计
教学内容
1
2 3 层次电路原理图简介 层次电路原理图的设计方法 层次电路原理图的绘制方法
4 5 6
层次电路原理图绘制
建立子图
1．放置子图图框 命令【Place】/【Sheet Symbol】或单击布线工 具栏中的 按钮
2．定义子图名称并设置属性
一种方法是双击图中 已放置的子图图框， 弹出其属性设置对话 框
需要修改的两项是： 标识符和文件名称
另一种方法是在子图图框上双击标识符或文件名称
3．添加子图入口
命令【Place】/【Add Sheet Entry】或单击布线工 具栏中的 按钮
（2）单击菜单“文件→保存”命令，将Sheet1.SchDoc更名为“线束 检测电路（顶层）.
二、顶层原理图的绘制
1．图纸参数设置 单击菜单：“设计--文档选项”命令，“参数”选项卡设置如 下： Drawn By-- 作者姓名 Title--- 原理图标题栏 即 “线束检测电路（顶层）” Sheet Number--当前原理图编号数（1） Sheet Total--项目中图纸总数（5）
2020/4/28
三、 创建子图及层次关系
1．将图纸符号转换为对应的子电路原理图
（1）在“线束检测电路（顶层）.SchDoc”原理图编辑界面中，单击菜 单“设计→产生图纸命令”。 （2）鼠标下带有一个浮动的十字光标，在“感应输入电路”图纸符号区 域内，单击鼠标即可生成一张带有电路端口的同名空白图纸。 （3）用相同的方法，继续在“线束检测电路（顶层）.SchDoc”原理 图编辑界面中生成其他子电路原理图，如图所示
一、 层次电路图的设计准备
1．正确划分电路工程模块
2．创建“层次电路.PrjPcb”工程
2020/4/28
3．创建顶层原理图文件“线束检测电路（顶 层（）1）.S单c击h“DoPcro”jec，ts”对话框中“工程”按钮，在弹出的菜单中选
《电子CAD教程》任务6设计层次电路
理图生成电路方块图，因此在绘制层次原理图之 前，要首先设计出基本模块的子原理图，然后再 由原理图生成方块图，进而生成母图。设计流程 如图所示
系统总图（母图）
子系统I方块图 ... 子系统N方块图
模
模
模
模
块
块
块
块
1
2
3 ...
n
原
原
原
原
理
理
理
理
图
图
图
图
自上而下的层次设计方法
模模模
块块块
1
2
3
原原原
• PCB整体布局：电路板的左边为电源部分，从上到下排列。 输入信号按信号流向从电路板的右下边向上排列。依次是 处理模块和显示模块，数码管放在电路板的最上方。
• 布局时注意： • 接插件放在板边，电位器放在板的下边，以方便插接和
调整。 • 变压器发热元件放在板的左上角，方便支撑和散热。 • 晶振电路尽量靠近单片机的时钟输入引脚，缩短导线，
任务六 设计层次电路
学习目标
n掌握层次原理图设计的 一般方法
n能够设计层次原理图 n能够设计多通道层次原
理图
学习重点 n绘制层次电路原理图
图6-1
一、层次电路设计
（1）层次电路设计概念
当电路比较复杂时，用一张原理图来绘制显 得比较困难，此时可以采用层次型电路来简化电 路。层次型电路将一个庞大的电路原理图分成若 干个子电路，通过总图（父图或母图）连接各个 子电路，这样可以使电路图变得简单。
• 2.元件手工布局及调整 • （1）通过Room空间移动元件 • （2）手工布局调整 • 元件调入Room空间后，可以先删除Room空间，然后再
进行手工布局调整。
系统总图（母图）
子系统I方块图 ... 子系统N方块图
模
模
模
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块
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3 ...
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原
原
原
原
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理
理
理
图
图
图
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自上而下的层次设计方法
模模模
块块块
1
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原原原
• PCB整体布局：电路板的左边为电源部分，从上到下排列。 输入信号按信号流向从电路板的右下边向上排列。依次是 处理模块和显示模块，数码管放在电路板的最上方。
• 布局时注意： • 接插件放在板边，电位器放在板的下边，以方便插接和
调整。 • 变压器发热元件放在板的左上角，方便支撑和散热。 • 晶振电路尽量靠近单片机的时钟输入引脚，缩短导线，
任务六 设计层次电路
学习目标
n掌握层次原理图设计的 一般方法
n能够设计层次原理图 n能够设计多通道层次原
理图
学习重点 n绘制层次电路原理图
图6-1
一、层次电路设计
（1）层次电路设计概念
当电路比较复杂时，用一张原理图来绘制显 得比较困难，此时可以采用层次型电路来简化电 路。层次型电路将一个庞大的电路原理图分成若 干个子电路，通过总图（父图或母图）连接各个 子电路，这样可以使电路图变得简单。
• 2.元件手工布局及调整 • （1）通过Room空间移动元件 • （2）手工布局调整 • 元件调入Room空间后，可以先删除Room空间，然后再
进行手工布局调整。
6 原理图的多图纸设计(层次原理图设计)
第十六页，共35页。
维护层次结构
端口和图纸入口的同步 当子图纸中所有的对应端口均与图纸入口匹配（不管
名字还是IO类型）时，图表符就跟子图纸“同步”。使用 Synchronize Sheet Entries and Ports对话框可以维持图表
符与子图纸的匹配。
第十七页，共35页。
重命名一个图表符的子图纸
• 对于大规模的电路系统来说，由于所包含的电器对象数量 繁多，结构关系复杂，很难在一张原理图上完整地绘制出 来，其错综复杂的结构也非常不利于电路的阅读、分析与 检查。
第三页，共35页。
Z80 Processor
第四页，共35页。
Memory
第五页，共35页。
CPU Clock
第六页，共35页。
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
第一页，共35页。
层次原理图的提出
• 将整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。
第二页，共35页。
在设计过程中，可能需要对原理图子图的名称进行更改。例如，改 变了原理图中的一部分电路，就需要重新定义子图的名称，以通过名称更 方便地表示该部分原理图在整个设计过程中的作用。
子图新名称
重命名子图并更新项目中子图符号
重命名子图并更新工作区中子图符号 复制子图并更新当前的子图符号
第十八页，共35页。
层次原理图之间的切换
Sheet or HDL 菜单将弹出 Choose Document to Place 对话框，从中选择一张子图名称单击 OK 即可生成该子图的图纸符号，重新执行该操作将其余子图的图纸符号生成。如下图所示：
维护层次结构
端口和图纸入口的同步 当子图纸中所有的对应端口均与图纸入口匹配（不管
名字还是IO类型）时，图表符就跟子图纸“同步”。使用 Synchronize Sheet Entries and Ports对话框可以维持图表
符与子图纸的匹配。
第十七页，共35页。
重命名一个图表符的子图纸
• 对于大规模的电路系统来说，由于所包含的电器对象数量 繁多，结构关系复杂，很难在一张原理图上完整地绘制出 来，其错综复杂的结构也非常不利于电路的阅读、分析与 检查。
第三页，共35页。
Z80 Processor
第四页，共35页。
Memory
第五页，共35页。
CPU Clock
第六页，共35页。
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
第一页，共35页。
层次原理图的提出
• 将整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。
第二页，共35页。
在设计过程中，可能需要对原理图子图的名称进行更改。例如，改 变了原理图中的一部分电路，就需要重新定义子图的名称，以通过名称更 方便地表示该部分原理图在整个设计过程中的作用。
子图新名称
重命名子图并更新项目中子图符号
重命名子图并更新工作区中子图符号 复制子图并更新当前的子图符号
第十八页，共35页。
层次原理图之间的切换
Sheet or HDL 菜单将弹出 Choose Document to Place 对话框，从中选择一张子图名称单击 OK 即可生成该子图的图纸符号，重新执行该操作将其余子图的图纸符号生成。如下图所示：
8.1.6层次电路图.ppt
教
学
资
源
建
设
宁波职业技术学院
设 到整体（自下向上）
宁波职业技术学院
例、绘制两位全加器（从总体到局部，又称自顶向下）
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设
宁波职业技术学院
应 用 电
步骤1：先创建总图，一般的文名的扩展名为.pjt，在总图上绘制子图符 号。（创建ddb文件后，双击documents，在桌面空白处点击鼠标右键新
用
电
子
技
术
专
业
教
JFQ
学
资
源
建
JFQ
设
宁波职业技术学院
子图文件名 子图符号名
应
用
JFQ
电 用同样的方法绘
子 制子图1 ，结果 技 如右：
术
专
业
教
JFQ
学
资
源
建
设
宁波职业技术学院
应 步骤3、放置方块电路端口 用 电 JFQ 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设
宁波职业技术学院
应 依次完成子图2、1的所有端口绘制：结果如下图
《PCB板制作与调试》课程教学资源建设
建设院校：
宁波职业技术学院
主要参与单位
杭州职业技术学院 湖南科瑞特科技股份有限公司
应 一、为什么要学习层次电路图?
用 当电路图很复杂时，无法在同一张图纸上表达整个电路；
电 有时一个大的项目图纸需要几个人来完成；
子 技
有时一个具体电路可以被多次使用； 电路的层次化设计为解决这一问题提供了非常好的项目组
建原理图文件，并改名为“全加器.prj”如下图）
子
技
层次电路原理图设计.ppt
5.1K
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8
01234567
1 U1A
D1
2
4
6
D1
5 74LS20
9 U1B
层次原理图的基本概念
层次性原理图正是适用模块化 设计需要而应运而生的产物，他将 一个完整复杂的设计项目分割为几 个相对独立但又彼此连接的图纸， 并可分开同时进行设计，大大加快 了原理图的设计绘制速度。
层次性原理图的层次结构
下图表明了层次性原理图图纸之间的层次结构。 它主要由主原理图和各子原理图组成，主原理 图主要规定各子原理图之间的连接关系，而子 原理图则集中体现各模块内部具体的电路结构。
第五讲
层次电路原理图设计
本讲学习目标
理解层次性原理图的基本概念。 掌握方块电路的绘制和端口的设置方法。 掌握层次性原理图的绘制方法。
5.1 层次原理图的基本概念
对于复杂庞大的电路系统，如计算机 主板等，其原理图和PCB板都是十分复杂 的，不便于或不可能将其在一张图纸中绘 制完成，同时为了适用公司和企业的需要， 加快设计和绘制的速度，缩短产品的研发 周期，往往是以几个人组成的群组形式分 工合作进行设计和绘制，将一个复杂的电 路系统划分为多个子系统，而一个子系统 又可能划分为多个模块，这样只要定义好 各个模块图纸间的连接关系，然后分配给 不同的部门或个人分开设计绘制，最后组 合起来即可完成整个复杂系统的设计和制 作。
编码模块
VCC
PR1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
5.1K K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8
01234567
1
2
3 U3
4
8
5
6 11
74LS30
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8
01234567
1 U1A
D1
2
4
6
D1
5 74LS20
9 U1B
层次原理图的基本概念
层次性原理图正是适用模块化 设计需要而应运而生的产物，他将 一个完整复杂的设计项目分割为几 个相对独立但又彼此连接的图纸， 并可分开同时进行设计，大大加快 了原理图的设计绘制速度。
层次性原理图的层次结构
下图表明了层次性原理图图纸之间的层次结构。 它主要由主原理图和各子原理图组成，主原理 图主要规定各子原理图之间的连接关系，而子 原理图则集中体现各模块内部具体的电路结构。
第五讲
层次电路原理图设计
本讲学习目标
理解层次性原理图的基本概念。 掌握方块电路的绘制和端口的设置方法。 掌握层次性原理图的绘制方法。
5.1 层次原理图的基本概念
对于复杂庞大的电路系统，如计算机 主板等，其原理图和PCB板都是十分复杂 的，不便于或不可能将其在一张图纸中绘 制完成，同时为了适用公司和企业的需要， 加快设计和绘制的速度，缩短产品的研发 周期，往往是以几个人组成的群组形式分 工合作进行设计和绘制，将一个复杂的电 路系统划分为多个子系统，而一个子系统 又可能划分为多个模块，这样只要定义好 各个模块图纸间的连接关系，然后分配给 不同的部门或个人分开设计绘制，最后组 合起来即可完成整个复杂系统的设计和制 作。
编码模块
VCC
PR1
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5.1K K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8
01234567
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3 U3
4
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5
6 11
74LS30
层次原理图设计
六层次原理图设计
本节主要介绍对于一个较大型的设计项目，如何进行多图纸 设计。
层次化的电路原理图设计方法，主要是指将一个较大的 设计分为若干个功能模块，由不同的工程设计人员来完成层 次原理图设计也称为模块化原理图设计。。 层次原理图设计中，信号的传递主要由电路方块图、电路 方块图端口和输入/输出端口来完成
2.2 自下而上设计层次原理图
先设计出下层模块的原理图，再由这些原理图产生方块电路， 进而产生上层原理图这样层层向上组织，最后生成总图这种方法非 常有效，也是一种被广泛采用的层次原理图设计方法。。。 步骤： 1.绘制好层次原理图子图 2.在该设计数据库中建立一个新的原理图文件，双击它使之处 于打开状态。 3.执行菜单命令【Design】【Create symbol from Sheet】.此时弹 出对话框，将光标移至文件名“非门.sch”处，单击鼠标使之处于 高亮度状态，然后单击OK按钮确认。这时PROTEL99SE将自动 产生代表该原理图的方块电路。 4.在弹出的对话框中单击NO按钮继续，此时按要求产生的方块电 路符号将出现在光标上。 5.将光标移至适当位置，单击鼠标左键，就可将方块电路放置在 原理图上，双击修改。
网络表的格式
[ 元件信息启始符 C1 元件标识（编号） RB7.6-15 元件封装 47UF 元件说明 ] 元件信息结束符
（
网络信息启始符 GND 网络名称 C1-2 网络的连接点 C2-2 网络的连接点 ） 网络信息结束符
步骤：1 执行菜单命令 [Design]/[Create Netli换端口输入/输出方向的对话框，当单击对话框中 的YES按钮时，新产生的原理图中的I/O端口的输入/输出方向将与 该方块电路的相应端口相反，即输出变为输入，输入变为输出。当 单击NO按钮时，新产生的原理图中I/O端口的输入/输出方向将与该 方块电路的相应端口相同。 3.单击NO按钮。
本节主要介绍对于一个较大型的设计项目，如何进行多图纸 设计。
层次化的电路原理图设计方法，主要是指将一个较大的 设计分为若干个功能模块，由不同的工程设计人员来完成层 次原理图设计也称为模块化原理图设计。。 层次原理图设计中，信号的传递主要由电路方块图、电路 方块图端口和输入/输出端口来完成
2.2 自下而上设计层次原理图
先设计出下层模块的原理图，再由这些原理图产生方块电路， 进而产生上层原理图这样层层向上组织，最后生成总图这种方法非 常有效，也是一种被广泛采用的层次原理图设计方法。。。 步骤： 1.绘制好层次原理图子图 2.在该设计数据库中建立一个新的原理图文件，双击它使之处 于打开状态。 3.执行菜单命令【Design】【Create symbol from Sheet】.此时弹 出对话框，将光标移至文件名“非门.sch”处，单击鼠标使之处于 高亮度状态，然后单击OK按钮确认。这时PROTEL99SE将自动 产生代表该原理图的方块电路。 4.在弹出的对话框中单击NO按钮继续，此时按要求产生的方块电 路符号将出现在光标上。 5.将光标移至适当位置，单击鼠标左键，就可将方块电路放置在 原理图上，双击修改。
网络表的格式
[ 元件信息启始符 C1 元件标识（编号） RB7.6-15 元件封装 47UF 元件说明 ] 元件信息结束符
（
网络信息启始符 GND 网络名称 C1-2 网络的连接点 C2-2 网络的连接点 ） 网络信息结束符
步骤：1 执行菜单命令 [Design]/[Create Netli换端口输入/输出方向的对话框，当单击对话框中 的YES按钮时，新产生的原理图中的I/O端口的输入/输出方向将与 该方块电路的相应端口相反，即输出变为输入，输入变为输出。当 单击NO按钮时，新产生的原理图中I/O端口的输入/输出方向将与该 方块电路的相应端口相同。 3.单击NO按钮。
第6章层次原理图的绘制
好基本功能模块，并定义好各模块之间的连接关系，就可完
成整个设计过程。 在设计过程中，可以从系统开始，逐级向下进行设计， 也可以从最基本的模块开始，逐级向上进行设计。
Protel DXP
6.1 层次原理图的设计方法
1．自上而下的层次图设计方法
所谓自上而下的设计方法，就是由电路模块图产生原理图。首先要
出现的短路、开路、多个输出引脚短路、未连接的输入引 脚等错误。但仅仅通过对项目进行编译不能发现所有的错 误，编译只能排除那些显而易见的错误。
Protel DXP
6.3.1 设置项目选项
在编译项目之前，可以根据实际情况对项目选项进行设置， 以便按照我们的要求进行电气检查和生成报告。设置项目选项时， 主 要 设 置 错 误 报 告 类 型 （ Error Reporting ） 、 电 气 连 接 矩 阵 （Connection Matrix）、差别比较器（Comparator）等选项。由 于这些参数的设置都有一定的规则，建议初学者不要随便更改。 执行菜单命令［Project］/［Project Option］，打开项目 选项进行设置。
Protel DXP
6.1.1 自上而下设计
3. 绘制原理图子图
（ 1 ） 在 总 图 窗 口 ， 执 行 ［ Design ］ / ［ Creat Sheet
From Symbol］菜单命令，光标变为十字型。 （2）将光标移至方块电路First上，单击，系统弹出是
否转换输入/输出方向的对话框，单击No按钮，系统自动生
Protel DXP
6.3.3 生成各种报表
生成网络表步骤：
① 打开所需生成网络表原理图。
② 执行菜单命令［Design］/［Netlist］/［Protel］，系统将自动在 当前文件下添加一个与原理图同名的网络表文件 ③ 双击该文件，即可把工作窗口切换到显示网络表文件的状态。网络 表是一种文本式文件，由两部分组成，第一部分为元件描述，以“[” 和“]”将每个元件单独归纳为一项，每项包括元件序号、封装形式、 注释。第二部分为电路的网络连接描述，以“（”和“）”把电气
层次原理图
层次原理图一、操作方法与步骤1、层次电路设计简介层次电路图设计就是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。
将电路图模块化，可以大大地提高设计效率和设计速度，特别是当前计算机技术的突飞猛进，局域网在企业中的应用，使得信息交流日益密切而迅速，再庞大的项目也可以从几个层次上细分开来，做到多层次并行设计。
如下图所示是层次电路设计的演示图。
在该图中包含了两个电路方块图，每个电路方块图都对应相应的电路，注意电路演示图中电路输入输出点和方块图进出点之间的关系。
层次原理图设计电路方块图1中包含两个名为0和1的输入点和名为2和3的输出点，实际它们代表了该方块图对应的原理图与其他电路模块的信号传输点。
电路方块图2及其对应的原理图情况相同，只不过与电路方块图中的信号输入输出点方向正好相反。
从层次原理图的演示图上可以知道，电路方块图实际代表了一部分电路模块及其与其他电路模块的信号输入输出点，它使得设计更加简洁明了，更好地说明了各部分电路模块之间的关系，从而有利于复杂电路的设计和各设计人员之间的分工合作。
层次电路图设计的关键在于正确地传递层次间的信号，在层次电路图设计中，信号的传递主要靠放置方块电路、方块电路进出点和电路输入输出点来实现。
二、层次原理图的设计方法层次电路图的设计方法实际上是一种模块化的设计方法。
子系统下面又可分为多个基本的功能模块。
而两种设计方法的本质区别是整个系统的规划和子系统的设计的先后问题。
如下图所示是两种方法的设计流程图。
自上而下设计流程图自下而上设计流程图三、 放置方块电路(重点)1、方块电路（Sheet Symbol ）是层次式电路设计不可缺少的组件。
简单地说，方块电路就是设计者通过组合其他元器件自己定义的一个复杂器件，这个复杂器件在图纸上用简单的方块图来表示，至于这个复杂器件由哪些其他元件组成，内部的接线又如何，可以由另外一张电路图来详细描述。
最新设计层次电路图-经典教学讲义ppt
（6） Show Hidden选项是设置是否显示方块 电路。
（7） File Name设置项的功能是设置方块电路 所对应的文件名称，它和元件编辑对话框内 的Sheet设置项类似。如图6-4所示，此处为 4 Port UART and Line Drivers.sch。
(8) Name设置为4 Port UART and Line Drivers
“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。
选择电路图对话框
6.2 建立层次原理图
❖ 前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。
同名称的输入输出点，可以认为在电气意义上是 连接的。输入输出点也是层次图设计不可缺少的 组件。
选择对话框
❖ 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
（5） PosiΒιβλιοθήκη ion：设置方块图进出点的位置， 从方块电路上边界开始计算。
（6） Text：设置方块图进出点名称的颜色。
放置完的结果如下图6-7所示。
图6-7
❖ 4.接下来连接线路，结果如下图6-8所示。
图6-8 最终结果
（7） File Name设置项的功能是设置方块电路 所对应的文件名称，它和元件编辑对话框内 的Sheet设置项类似。如图6-4所示，此处为 4 Port UART and Line Drivers.sch。
(8) Name设置为4 Port UART and Line Drivers
“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。
选择电路图对话框
6.2 建立层次原理图
❖ 前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。
同名称的输入输出点，可以认为在电气意义上是 连接的。输入输出点也是层次图设计不可缺少的 组件。
选择对话框
❖ 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
（5） PosiΒιβλιοθήκη ion：设置方块图进出点的位置， 从方块电路上边界开始计算。
（6） Text：设置方块图进出点名称的颜色。
放置完的结果如下图6-7所示。
图6-7
❖ 4.接下来连接线路，结果如下图6-8所示。
图6-8 最终结果
Altium Designer层次原理图设计Multisim实验六
实验报告课程名称电子电路CAD实验项目 Altium Designer层次原理图设计实验仪器安装Altium Designer16.0软件的计算机学院仪器科学与光电工程学院专业光电信息科学与工程班级/学号光信1601/2016010***学生姓名 ***实验日期 2018年5月4日成绩 ___________________指导教师赵双琦一、实验目的：1.进一步熟练原理图设计的技巧，熟练原理图绘制过程2.掌握AD层次原理图的基本设计方法二、实验内容：1.自顶向下设计单片机应用系统的层次原理图2.画出单片机应用系统的层次原理图3.输出元件报表文件及网络报表文件三、实验步骤：1.新建原理图文件绘制如下电路图图1 母原理图图2 扩展存储器电路图3 单片机系统电路图4 扩展显示及键盘电路在这个过程中，熟练掌握对器件库的操作、对器件放置的操作、对器件之间连接的操作（导线、总线、网络标号）2. 元件编号管理，自动分配元件标号3．对原理图进行电气检测及编译4．输出元件报表及网络报表四、思考题1.大型系统为什么要采用层次化设计？答：大型系统通常设计比较复杂，采用层次化设计后可以将原理图按照某种标准划分为若干功能部分，在检查，修改时更加方便快捷。
2.层次原理图由哪两部分构成？层次原理图的设计主要有哪两种设计方法？答：层次原理图由单张原理图和构成单张原理图之间关系的主图构成。
层次原理图的设计主要有自顶向下设计和自底向上设计。
3.如何在母原理图和子原理图之间进行切换？答；在标准工具栏中单击鼠标左键可进行切换4.如何由子原理图文件生成母原理图中的图纸符号？答：通过放置网络标号，使子原理图和母原理图的编号一致。
五、实验总结通过本次实验进一步熟练原理图设计的技巧，熟练原理图绘制过程，了解AD层次原理图的基本设计方法。
但对原理图设计完成后的检查错误及改正不熟悉。
6第3章 层次化电路的设计
元件库：Miscellaneous D
图练习4的子电路图（dianyuan.sch）
Sheet Symbol属性设置对话框
4．放置方块电路端口
① 单击Wiring Tools工具栏中的 图标，或执行菜单命令 Place|Add Sheet Entry，光标变成十字形。 ② 将十字光标移到方块图上单击鼠标左键，出现一个浮动的 方块电路端口，此端口随光标的移动而移动。如图5.7所示。
图1 主电路图（Z80 Processor.prj）
2．子电路图 子电路图文件的扩展名是.sch。
一般地子电路图都是一些具体的电路原理图。子 电路图与主电路图的连接是通过方块图中的端口实现 的。如图2和图3所示。
图2
主电路图中的一个方块图
图3
图2所示方块图对应的子电路图
二、层次电路图设计方法
1、从系统开始，逐级向下进行细化（自顶向下法）
第3章 层次原理图的设计
层次电路图设计方法 层次化电路图设计 层次电路图之间的切换
3.1 电路的层次化设计方法
层次电路图设计方法实际上是一种模块化设
计方法。用户可以将待设计的系统划分为多个子 系统，每个子系统下面又可以化分为若干个功能 模块，每个功能模块还可以再细化为若干个基本 模块。设计好每个基本模块，定义好每个基本模 块之间连接关系，就可完成整个系统的设计过程。
Sheet Symbol属性设置对话框： Filename：该方块图所代表的子电路 图文件名。如Memory.sch Name：该方块图所代表的模块名称。 此模块名应与Filename中的主文件 名相对应。如Memory。设置好后， 单击Ok按钮确认，此时光标仍为 十字形。 ④ 确定方块图的位置和大小：分别在 对角位置单击左键。 ⑤ 此时仍处于放置方块图状态，可重 复以上步骤继续放置，也可单击鼠 标右键，退出放置状态。
层次电路原理图绘制
建立子图
1．放置子图图框 命令【Place】/【Sheet Symbol】或单击布线工 具栏中的 按钮
2．定义子图名称并设置属性
一种方法是双击图中 已放置的子图图框， 弹出其属性设置对话 框
需要修改的两项是： 标识符和文件名称
另一种方法是在子图图框上双击标识符或文件名称
3．添加子图入口
命令【Place】/【Add Sheet Entry】或单击布线工 具栏中的 按钮
（2）单击菜单“文件→保存”命令，将Sheet1.SchDoc更名为“线束 检测电路（顶层）.
二、顶层原理图Biblioteka 绘制1．图纸参数设置 单击菜单：“设计--文档选项”命令，“参数”选项卡设置如 下： Drawn By-- 作者姓名 Title--- 原理图标题栏 即 “线束检测电路（顶层）” Sheet Number--当前原理图编号数（1） Sheet Total--项目中图纸总数（5）
2020/6/14
2．建立图纸间的层次关系
（1）单击菜单“工程→阅览管道”命令，出现“工程元件”对话框，如图6-25所示。
（2）由于目前所有子电路原理图为空白状态，故其中没有元件信息。单击“确定”按 钮后就可看到“Projects”对话框中呈现的各子电路层次关系，如图所示
2020/6/14
3．保存图纸
命令【File】/【New】/【Project】/【PCB Project】 建立项目
命令【File】/【New】/【Schematic】 建立目图和子图
绘制原理图及端口设置 双击放置好的输入/输出端口或在放置状态时按Tab键
弹出输入/输出 端口属性设置 对话框
由原理图生成子图符号
命令【Design】/【Create Sheet Symbol From Sheet or HDL】
层次电路图的设计
实验三层次电路图的设计一、实验目的1、掌握层次图的绘制方法和技巧，层次式设计的方式。
2、了解多图纸设计以及层次式设计的区别。
3、了解层次式电路设计的意义。
4、加深原理图的理解。
二、实验环境1、PC机一台（windowsXP 以上，CPU： pentium4 3GHz 以上，内存1G RAM，硬盘空间40G）2、Altium Designer 10.0 软件三、实验内容1、完成实时时钟原理图的多原理图设计【见附件三】。
2、完成实时时钟原理图的层次式设计（自上而下、自上而下）【见附件三】。
四、实验原理层次式电路原理图和用原理图连接器连接的多电路原理图设计类似，也是将复杂的电路分成若干个小的部分分别绘制，但是层次式原理图结构清晰，可读性更强。
层次式原理图设计可被看作是逻辑方块图之间的层次结构设计，大致可以将层次式原理图分为层次式母图和层次式子图，层次式母图中电路由若干个图纸符号电气连接构成，而各个图纸符号都连接到不同的层次式子图。
层次式子图就是各功能原理图，由具体的元器件电气连接构成，然后封装成图纸符号并加上图纸入口在层次式母图中显示。
网络标识包括：网络标号—使用网络标号唯一标识一个网络。
这个网络连接到同一原理图中具有相同名称的网络，也可以连接到不同原理图中具有相同名称的网络，依据设计模式定义连接方式（参考网络标识范围）。
网络标号隶属于单独的导线，元件器件管脚和总线。
端口—依据连接方式，一个端口可以横向连接具有相同名字的其它端口，或纵向的连接到具有相同名字的图纸入口。
图纸入口—当连接是纵向的，你可以用图纸入口连接到下层原理图中有相同名字的端口。
添加一个图纸入口执行“Place » Add Sheet Entry”命令。
电源端口—整个设计中所有相同名称的电源端口是相互连接的。
隐藏管脚—隐藏管脚类似电源端口，在整个设计中，连接所有具有相同名称的网络。
五、实验步骤（书本P136-152）1.打开上次所用的CAD图，重新建一个工程和四个文件，并且改一下文件名以便区分，将各个部分复制到各个对应的文件中。
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。
第6章设计层次原理图
6.3 自上而下的设计方法
CPUCLK CPUCLK.sch X1 X2 CPU1 CPU1.sch X1 A[0..15] AD[0..7] X2 PSEN INT1 ZX4 ZX2 ZX3 RESET MEMORY1 MEMORY1.sch PSEN ZX2 WR RD AD[0..7] A[0..15]
Designator:用来设置方块电路符号的标识名称
Filename:设置方块电路符号所代表的子原理图文件名称
CPU1.SchDoc
CPU1
（3）放置一个电路方框图I/O口
电路方框图的 I/O口相当于元件的管脚。现在在刚 才建立的电路方框图上，放置几个电路方框图I/O口。 选择Place | Add Sheet Entry命令，即进入放置电路方 框图I/O口状态。这时，要先用鼠标指针点取所要放置 电路方框图I/O口的电路方框图。然后，鼠标指针上出 现一个I/O口随鼠标移动，但只能在方框图的左边框或 右边框上移动。
（2）自下而上的层次原理图设计方法
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 子原理图1 子原理图2 方块电路符号2 …… 方块电路符号m
电路系统母原理图
6.2 建立层次原理图
CPU CLK CPU CLK.sch X1 X2 CPU 1 CPU 1 .sch X1 X2 PSEN I NT1 ZX 4 ZX 3 RESET RESET.sch RESET ZX 2 PSEN ZX 2 A[ 0 ..1 5 ] WR RESET AL E ZX 5 ZX 6 DR IV ER- C DR IV ER- C.sch AD [ 0 ..7 ] ZX 5 AD [ 0 ..7 ] RESET ZX 3 ZX 4 I NT1 AL E PO WER PO WER .sch WR RD AD [ 0 ..7 ] A[ 0 ..1 5 ] AD [ 0 ..7 ] ME MOR Y1 ME MOR Y1 .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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路板 设计教程（第2版）
制作： 福建信息职业技术学院 联系方式： 郭勇
gy_xs@
1
PCB辅助设计
第6讲
层次电路原理图设计实训
上节问题回顾
修改扩展名
1.主图文件的建立
选择保存格式
2
PCB辅助设计 2.子图符号与子图文件名的区别
子图文件名带扩展名“.SCH”，在自动生成子 图文件时，文件名自动定义成该名称。
5
PCB辅助设计
实 训 目 的
⑴熟练掌握SCH99SE的操作。 ⑵掌握层次式电路图的绘制方法， 能够绘制较复杂的层次式电路。 ⑶进一步熟悉ERC校验和网络表的生 成。
6
PCB辅助设计
实 训 内 容
要绘制的层次式电路图主图和各子图分别如图2-81～ 图2-84所示。（书P56） ⑴新建一张原理图，图纸大小设置为A4，参照图2-81 所示，完成层次式电路图主图的绘制。图中，各子图符号 I/O口中，子图ZHENDANG1中的端口CLOCK类型为Output； 子图CPU中的端口CLOCK类型为Input，端口、、MEM、 A[0..4]类型为Output，端口Data[0..7]类型为 Bidirectional；子图MEM中的端口MEM、A[0..4]类型为 Input，端口Data[0..7]类型为Bidirectional，将电路图 以文件名“DPJ.prj“存盘。
3
PCB辅助设计
生成层次电路的网络表
在执行菜单 Design→Create Netlist，生成网络 表文件时，网络和 端口作用范围应设 置为含子图符号； 产生网络表的范围 应设置为当前层次 电路，如图示。
4
PCB辅助设计
层次电路的ERC检查
在执行菜单 Tools→ERC，进行电 气规则检查时，检查 的范围应设置为当前 层次电路； 网络和端 口作用范围应设置为 含子图符号，如图示。
8
PCB辅助设计
思 考 题
⑴简述设计层次式电路图的步骤。 ⑵设计层次式电路图时应注意哪些问题？
9
7
PCB辅助设计
⑵执行菜单“Design”→”Create Sheet From Symbol”，将光标移到子图符号OSC上，单击鼠标左键，在 产生的新电路图上按照图2-82绘制第1张子图并存盘。 ⑶将光标移到子图符号CPU上，单击鼠标左键，在产 生的新电路图上按照图2-83绘制第2张子图并存盘。 ⑷将光标移到子图符号MEM上，单击鼠标左键，在产 生的新电路图上按照图2-84绘制第三张子图并存盘。 ⑸依次将四张图纸的编号设置为No.1～N0.4，图纸总 数均为4。 ⑹对整个层次式电路图进行ERC校验，若有错误则加 以修改。 ⑺生成此层次式电路的网络表，检查网络表各项内容， 是否与电路图相符合。
制作： 福建信息职业技术学院 联系方式： 郭勇
gy_xs@
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PCB辅助设计
第6讲
层次电路原理图设计实训
上节问题回顾
修改扩展名
1.主图文件的建立
选择保存格式
2
PCB辅助设计 2.子图符号与子图文件名的区别
子图文件名带扩展名“.SCH”，在自动生成子 图文件时，文件名自动定义成该名称。
5
PCB辅助设计
实 训 目 的
⑴熟练掌握SCH99SE的操作。 ⑵掌握层次式电路图的绘制方法， 能够绘制较复杂的层次式电路。 ⑶进一步熟悉ERC校验和网络表的生 成。
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PCB辅助设计
实 训 内 容
要绘制的层次式电路图主图和各子图分别如图2-81～ 图2-84所示。（书P56） ⑴新建一张原理图，图纸大小设置为A4，参照图2-81 所示，完成层次式电路图主图的绘制。图中，各子图符号 I/O口中，子图ZHENDANG1中的端口CLOCK类型为Output； 子图CPU中的端口CLOCK类型为Input，端口、、MEM、 A[0..4]类型为Output，端口Data[0..7]类型为 Bidirectional；子图MEM中的端口MEM、A[0..4]类型为 Input，端口Data[0..7]类型为Bidirectional，将电路图 以文件名“DPJ.prj“存盘。
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PCB辅助设计
生成层次电路的网络表
在执行菜单 Design→Create Netlist，生成网络 表文件时，网络和 端口作用范围应设 置为含子图符号； 产生网络表的范围 应设置为当前层次 电路，如图示。
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PCB辅助设计
层次电路的ERC检查
在执行菜单 Tools→ERC，进行电 气规则检查时，检查 的范围应设置为当前 层次电路； 网络和端 口作用范围应设置为 含子图符号，如图示。
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PCB辅助设计
思 考 题
⑴简述设计层次式电路图的步骤。 ⑵设计层次式电路图时应注意哪些问题？
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PCB辅助设计
⑵执行菜单“Design”→”Create Sheet From Symbol”，将光标移到子图符号OSC上，单击鼠标左键，在 产生的新电路图上按照图2-82绘制第1张子图并存盘。 ⑶将光标移到子图符号CPU上，单击鼠标左键，在产 生的新电路图上按照图2-83绘制第2张子图并存盘。 ⑷将光标移到子图符号MEM上，单击鼠标左键，在产 生的新电路图上按照图2-84绘制第三张子图并存盘。 ⑸依次将四张图纸的编号设置为No.1～N0.4，图纸总 数均为4。 ⑹对整个层次式电路图进行ERC校验，若有错误则加 以修改。 ⑺生成此层次式电路的网络表，检查网络表各项内容， 是否与电路图相符合。