机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,第4章 绘制单片机最小系统原理图,知识目标 1. 掌握较复杂电路原理图设计的方法步骤。 2. 理解单片机最小系统电路原理。 3. 了解层次原理图和多通道的设计方法。 技能目标 1. 学会放置总线及总线分支。 2. 基本学会层次图设计的方法。 3. 基本学会多通道设计的方法。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,第4章 绘制单片机最小系统原理图,4.1 绘制单片机最小系统单张原理图 4. 2 层次原理图的设计 4.3 多通道电路设计,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,4.1.1 创建PCB设计项目文件,1）执行菜单命令“FileNewPCB Project”，即可在Projects面板上出现新建项目文件，如图4-2所示。 图4-2 在Projects面板上出现新建项目文件,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,2）执行菜单命令“FileNew Save Project”或“FileNewSave Project As”，即可出现如图4-3的对话框。 图4-3 保存新项目对话框,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,在对话框上部的“保存在（I）”右边的方框中选择保存的路径和文件夹，在对话框下部的“文件名（N）”右边的方框将文件名改为“单片机最小系统”，单击 按钮，则在Projects面板的工作区中新建项目的名称如图4-4所示。 图4-4 命名后的新项目,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,4.1.2 创建原理图文件 1）执行菜单命令FileNewSchematic，进入原理图编辑状态窗口。 2）执行菜单命令FileSave，在弹出的对话框中，选择合适的路径并输入文件名 “单片机最小系统”，单击 按钮即可。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,图4-5所示为新建立的原理图文件。 图 4-5 创建的“单片机最小系统.SCHDOC”原理图文件,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,4.1.3 设置图样大小 在原理图设计窗口单击右键，屏幕上出现如图4-6所示的快捷菜单，单击“Document Options”，将会出现图4-7所示设置图样的对话框。在“Standard Styles”栏选择右边的选项，将默认的图样幅面设为“A4”，其他设置项采用默认值，然后单击对话框下部的，图样参数设置完毕。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,图4-6 原理图右键快捷菜单图 图4-7 Document Options对话框,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,4.1.4 装载元件库 单片机最小系统电路原理图中的元件如表4-1。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,从表4-1可知，单片机最小系统电路原理图中的元件存放在Miscellaneous Devices.Intlib和Microchip Microcontroller 8-bit. Intlib两个元件库文件中。选择以上两个元件库，并装载进来，如图4-8所示。 图4-8 装载元件库,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,4.1.5 放置元件并进行布局调整 打开元件库管理器，调出Microchip Microcontroller 8-bit. Intlib元件库文件，从中找到PIC16C71I/JW元件，将光标指向该元件用左键双击，PIC16C71I/JW元件符号粘到光标上，移动光标在原理图合适位置，再单击左键即可放置元件。接着调出Miscellaneous Devices.Intlib元件库文件，依同样方法可以放置图中其他元件。 使用电源和接地工具栏中的工具放置电源VDD、地线GND。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,对放置的元件进行属性编辑和位置调整，得到单片机最小系统电路图如图4-9所示。 图4-9 放置元件的单片机最小系统电路图,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,4.1.6 连接线路 1. 绘制总线 所谓总线就是用一条线来代表数条并行的导线。设计电路原理图的过程中，合理的设置总线可以缩短设计原理图的过程，简化原理图的画面，使图样简洁明了。绘制总线的步骤如下： 1）执行绘制总线的命令PlaceBus。此操作也可用下面的方法代替： 按下P键，松开后按下B键。 用鼠标左键单击“Wiring”工具栏中的 按钮。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,）此时，光标将变成十字状，系统进入“画总线”命令状态。与画导线的方法类似，将光标移到合适位置，单击鼠标左键，确定总线的起点，然后开始画总线。 ）移动光标拖动总线线头，在转折位置单击鼠标左键确定总线转折点的位置，每转折一次都需要单击一次。当导线的末端到达目标点，再次单击鼠标的左键确定导线的终点。 ）单击鼠标右键，或按Esc键，结束这条导线的绘制过程。 ）画完一条总线后，系统仍然处于“画总线”命令状态。此时单击鼠标右键或按动Esc键光标从十字状还原为箭头形。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,2. 绘制总线出入端口 在总线绘制完成后，需要用总线出入端口将总线与导线连接起来。下面介绍绘制总线出入端口的方法。 1）执行绘制总线出入端口命令PlaceBus Entry。此操作也可用下面其他方法代替： 按下P键，松开后按下U键。 用左键单击“Wiring”工具栏中的 按钮。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,）执行绘制总线出入端口命令后，工作面上出现带着“”或“”等形状总线分支的十字光标。如果总线分支的方向不合适，可以按动Space键进行旋转调整。 3）移动十字光标，将分支线拖到总线位置后，单击鼠标左键即可将它们粘贴上去。 ）重复上面操作，完成所有总线出入端口的绘制。然后单击鼠标右键或按动Esc键回到闲置状态。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,所有导线连接后，即得到单片机最小系统完整的电路原理图，如图4-10所示。 图4-10 单片机最小系统电路原理图,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,4.2 层次原理图的设计,4.2.1 层次原理图概述 对于一个非常复杂的原理图，不可能将这个原理图画在一张图纸上，有时甚至不可能由一个人单独完成。Protel 2004提供了层次原理图的设计方法，它是一种模块化的设计方法。设计者可以将系统划分为多个子系统，子系统下面又可划分为若干功能模块，功能模块再细分为若干个基本模块。设计好基本模块，定义好模块之间的连接关系，即可完成整个设计过程。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,4.2.2 层次原理图的设计,1. 采用自上而下的设计方法 (1) 设计上层方块图 1) 启动原理图设计管理器，建立一个层次原理图文件，名为“4 Port Serial Interface .SchDoc”的原理图文件。 2) 在工作平面上打开连线工具栏(Wiring)，执行绘制方块电路命令，方法如下。 用左键单击“Wiring”工具栏中的 按钮或者执行放置电路方块图命令P1aceSheet Symbol。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,3) 执行该命令后，光标变为十字形状，并带着方块电路，这时按Tab键，会出现“方块电路属性设置”对话框，如图4-14所示。 图4-14 “方块电路属性设置”对话框,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,4) 在对话框中，在Filename编辑框设置文件名为“ISA Bus and Address Decoding.SchDoc”。这表明该电路代表了ISA Bus and Address Decoding(1SA总线和地址译码)模块。将Designator编辑框设置方块图的名称为“ISA Bus and Address Decoding”。 5) 设置完属性后，确定方块电路的大小和位置。将光标移动到适当的位置后，单击鼠标左键，确定方块电路的左上角位置。然后拖动鼠标，移动到适当的位置后，单击鼠标左键，确定方块电路的右下角位置。这样我们就定义了方块电路的大小和位置。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,绘制出的“ISA Bus and Address Decoding”的模块，如图4-15所示。 图4-15 ISA Bus and Address Decoding模块,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,如果设计者要更改方块电路名或其代表的文件名，只需用鼠标单击文字标注，就会弹出的如图4-16所示的“方块电路文字属性设置”对话框，在对话框中可以进行修改。 图4-16 方块电路文字属性设置,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,6）绘制完一个方块电路后，系统仍处于放置方块电路的命令状态下，设计者可用同样的方法放置另一个方块电路，并设置相应的方块图文字。 7) 接着放置方块电路端口，方法是用鼠标左键单击连线工具栏(Wiring)中按钮，或者执行P1aceAdd sheet Entry命令。,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,8) 执行该命令后，光标变为十字形状，然后在需要放置端口的方块图上单击鼠标左键，此时光标处就带着方块电路的端口符号，如图4-17所示。 图4-17 放置方块电路的端口符号,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,在此命令状态下，按Tab键，系统会弹出“方块电路端口属性设置”对话框，如图4-18所示。 图4-18 “方块电路端口属性设置”对话框,机械工业出版社 Protel 2004 EDA技术及应用,9)设置完属性后，将光标移动到适当的位置后，单击鼠标左键将其定位，如图4-19所示。同样，根据实际电路的安排，可以在ISA Bus and Address Decoding模块和4 Port UART and Line Drivers模块上放置其他端口，如图4-20所示。 图4-19 放置了一个端口 图4-20 放置完方块图的所有端口,机械工业出版社 Protel