绘制单片机控制系统原理图

补充：利用库文件面板放置自制的原理图元件
4.2 添加网络标号和绘制总线
放置完元件后，接下来就是绘制元件 引脚之间的连线了，由于控制器和存 储器之间的连线非常复杂，地址线、 数据线、控制线达到几十条之多。如 果还是采用2.3节介绍的方法直接连接 控制器和存储器之间的连线，势必导 致连线交叉太多，距离过长，既不便 于绘制，又不便于原理图的识图和分 析，因此必须采用网络标号和总线的 方法进行绘制。
C17 33pF
VDD
PC3
C25 0.1uF
C23 0.1uF
VUSB 1 C12 10uF C13 0.1uF 2 3
U1 Vin GND Cont AT1201 NDIS 4 C15 0.01uF Vout 5
VCC C14 4.7uF
C19 10pF C20 10pF
2
1
Y1 12M
R6 1.2M
3. 新建原理图元件U盘控制器IC1114
36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 PB6 V SS PC5 PC4 PB7 VDD VDD PC3 P3 6 P4 5 P3 5 P3 7 25
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
DPLUS DMINUS VDDP VSSP FILTER VSSP VDDP PC6 XTAL1 XTAL2 X_CS0 PC7 X _ IN T RQ
4.3.1 设置工程编译参数
执行菜单命令 【Project】/【Project Options】，将弹出如 图所示的工程编译参 数设置对话框，选择 【Error Reporting】错 误报告标签项
违规等级
主要分为4个等级： 【No Report】：不产生报告，表示连接正确。 【Warming】：警告，主要起提醒警示作用，警示 设计者注意该规则，设计者根据具体的设计要 求和实际情况决定是否修改或忽略，如某些元 件的管脚没有连接，根据实际情况可能是正常 的，如本例中存储器名称为NC的管脚，也可能 是错误，如电源引脚没有连接。 【Error】：错误，与原理图设计规则相违背的错 误，如元器件序号重复等。 【Fatal Error】：严重错误，一般由用户设定的决 对不容许出现的错误，出现该错误可能导致严 重的后果。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 NC NC NC NC NC SE R/B RE CE NC NC VCC VSS NC NC CLE ALE WE WP NC NC NC NC NC NC NC NC NC I/O7 I/O6 I/O5 I/O4 NC NC NC VCC VSS NC NC NC I/O3 I/O2 I/O1 I/O0 NC NC NC NC 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25
R20
SM -CL R
1K
R21 1K
SM-RDY
SM -W R
GND
SM -W P
V CC
V CC
TM3
TM4
P3 5
SM-RE SM-EN1
SMD7 SMD6 SMD5 SMD4
R16 47 U2 IC1114 SM-CLE SM-ALE SM-WE SM-WP PC2 PA_WE P30 P47 P14 P46 X_WRN X_RDN PC1 X_A1 X_A0 P32 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 LED1 13 TM5 R24 10K 2 1 R11 VCC 1K VCC P11 SDA SM-ALE SM-EN1 SM-RDY
C5 0.1uF
C6 0.1uF
1
2
3
4
5
6
7
8
9
4.1.1 创建原理图元件
参考§3.2节，创建电压转换器U1、控 制器U2、存储器U3和写保护开关SW1 的原理图元件。 1. 创建新的PCB工程文件 “UPAN.PRJPCB”。 2. 创建新的原理图文件 “UPAN.SCHDOC”。 3. 创建新的原理图库文件 “UPAN.SCHLIB”。
4.3 工程的编译和查错
正确的原理图是制作美观可靠PCB板的前提和基础， 所以原理图绘制完成后，应该根据原图或电路原理 进行仔细的检查，确保正确无误。否则由于原理图 的错误，将导致后期的PCB板无法制作完成，或导 致制作的PCB板存在严重错误甚至报废。为了确保 原理图的正确，Protel DXP提供了编译功能对原理 图进行编译，相当于Protel以前版本的ERC（电气 规则检查）检查，利用工程编译可以对原理图中的 导线连接、元件编号、总线绘制等进行电气规则检 查，对违反电气规则的元件和导线等对象生产相应 的报告，提示用户进行相应的修改。
修改错误信息
经过查看和信息提示，原来是电容 “C21”输人时误输成“C12”所致。双击 该电容，在弹出的属性对话框修改过来
清除蒙板
清除蒙板
4.4 生成元件报表清单
对于比较复杂的设计项目而言，元 件数量较多，种类繁杂，即使同类 型的元件，封装可能也不相同，如 果凭人工统计，很难将项目中用到 的所有元件统计正确，为了更好的 安装、购买元件，利用Protel DXP 提供的报表功能可以轻松地生成元 件报表清单。
46 47 48
X _ IN T RQ
V CCF
V CCF
V SSF
3
VCC P11
TM1
TM2
V SS
RST
PB4
PC0
PB5
P3 1
2 1 SW1
10
11
VCC
VCC R12 8.2K
R19 1K
SCL
C21 10uF
SM -RE
R18 1K
12
C1 0.1uF
C2 0.1uF
C3 0.1uF
C4 0.1uF
总线的概念
总线代表的是具有相 同电气特性的一组导 线，因此它不是单独 的一根普通导线，它 以总线分支引出各条 分导线，而以网络标 号来标识和区分各分 导线，具有相同网络 标号的分导线是同一 根导线，如图所示。
总线
总线分支 网络标号
1. 绘制分导线
因为要添加网络标号标识各分导线， 在添加各网络标号前，必须先绘制 好各分导线，如图所示。
VCC
VCC C24 4.7uF SMD3 SMD2 SMD1 SMD0
SD A
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
VUSB
Fra Baidu bibliotekVCC
25
V SS
P3 6
P4 5
P3 5
PC5
PC4
PB7
P3 7
PB6
VDD
R1 J1 1 3 2 4 USB CONN C16 33pF 0
R2 1.5K
R26 0 R3 24 R4 24 37 38 39 40 C18 41 820pF VCC 42 43 44 45 DPLUS DMINUS VDDP VSSP FILTER VSSP VDDP PC6 XTAL1 XTAL2 X_CS0 PC7
U盘原理图
SM D 7 SM D 6 SM D 5 SM D 4 SM D 3 SM D 2 SM D 1 SM D 0
VCC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 U3 K9F0BDUDB R23 10K R14 50K R15 47 NC NC NC NC NC SE R/B RE CE NC NC VCC VSS NC NC CLE ALE WE WP NC NC NC NC NC NC NC NC NC I/O7 I/O6 I/O5 I/O4 NC NC NC VCC VSS NC NC NC I/O3 I/O2 I/O1 I/O0 NC NC NC NC 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 VCC VCC R13 10K
设置违规等级
用户根据实际的设计要求，可以设定 各违规选项的违规等级
4.3.2 编译工程
执行菜单命令【Project】/【Compile All Projects】即可对当前工程中的所有原理图 进行编译
4.3.3 利用编译信息修改错误
按照违规的等级，我们可以利用错误信 息报告面板的信息修改错误，如双击上 页图中违规等级【Class】为【Error】的 选项，将弹出如图所示的编译错误面板 【Compile Errors】。
4.2.2 绘制总线
单纯的网络标号虽然可以表示图纸中相 连的导线，但是由于连接位置的随意性， 给工程人员分析图纸，查找相同的网络 标号带来一定困难。如果需连接的一组 导线虽然距离较长，数量较多，但具有 相同的电气特性，此时采用总线的方式 可以增加识图的方便直观性，因为此时 同一组的网络标号全部位于该总线上， 缩小了查看的范围。
1. 网络标号
网络标号一般由字母或数字组成，用 于表示图纸中相同的导线。具有相同 网络标号的导线表示是连接在一起的 导线，只是由于距离过长，或减少交 叉导线等原因，没有直接连接在一起， 如下页图所示。
相同网络标号表示导线连在一起
4.2.1 添加网络标号
1. 绘制要添加网络标号的导线
2. 修改网络标号属性
U盘的整体电路图如下页图所示，分析 该原理图可知，该电路主要由U盘控制 器U2（IC1114）和存储器U3（三星 K9F0BDUDB）组成，而电压转换器U1 完成将电脑提供的VUSB电压转换为 VCC电压。其中几个核心元件，电压转 换器U1、控制器U2、存储器U3和写保 护开关SW1，都必须自己创建。同时为 了连线简单清晰，控制器和存储器之间 采用了总线的方式连接。
PC2 PA_WE P30 P47 P14 P46 X_WRN X_RDN PC1 X_A1 X_A0 P32
24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13
V CCF
V CCF
V SSF
TM1
TM2
V SS
RST
PB4
PC0
PB5 11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
P3 1
4. 新建原理图元件存储器U3三星K9F0BDUDB
4. 添加另一端导线的网络标号
依据相同的方法，添加另一端导线的 网络标号，完成后的效果如图所示。
总结：
（1）网络标号是一个电气连接点，具有 相同网络标号的电气连接线、引脚及网 络表明是连接在一起的。 （2）无论是单张或层次式原理图，都可 使用网络标号来定义其网络。 （3）网络标号必须放置在导线上。
第4章
绘制单片机控制系统 原理图
本章学习目标
本章主要绘制单片机控制系统原理图，以达到以下学 习目标： 理解总线、总线分支、网络标号的作用。 掌握总线、总线分支、网络标号的绘制方法。 掌握工程的编译和查错方法。
掌握原理图元件的打印和报表生成。
了解元件的阵列粘贴方法。
4.1 创建单片机控制系统(U盘) 原理图元件
选择原理图工具中的 工具，按下键盘上的 【Tap】键，弹出网络标 号属性对话框，如图所 示，在【Net】栏输入 “SM-ALE”，可以点击 【Font】栏的 【Change…】按钮。改 变文字的字体和大小,点 击【OK】按钮完成设置
3. 添加网络标号属性
光标变为十字型，并且带出网络标号 “SM-ALE”，将光标移动到要添加网络 标号的导线上，此时导线上出现黑色小 十字型电气节点，如图所示，单击鼠标 左键即可放置该网络标号。
5. 新建原理图元件电压转换器AT2101
1 2 3 Vin GND Cont NDIS 4 Vout 5
新建原理图元件写保护开关
3 2 1
4.1.2 放置自制的原理图元件
对于自制的原 理图元件，可以 点击【Place】放 置按钮，将选中 的元件放置到原 理图图纸中，如 图所示，将自制 的U盘控制器 IC1114放置到原 理图中。
2. 放置总线分支
选择原理图工具中的绘制总线工具 放置总线分支 ，
3. 添加网络标号
选择原理图工具中的工具 ，为各分导 线添加网络标号，如图所示
4. 绘制总线
选择原理图工具中的绘制总线工具 绘制总线
按【Shift】+【空格】 转换拐角类型
，
总线绘制总结
（1）总线是用一条线来表达数条并行的导线，这 样可以简化原理图的绘制，有助于原理图的阅 读。 （2）总线代表一组导线，通常需要与总线分支配 合使用。总线不具有电气上相通的意义，如果 要表示具体的电气情况，需要通过网络标号来 解决。 （3）一般来说，总线、总线分支、网络标号要配 合使用。