【2017年整理】chapter4课件(层次原理图).ppt

Chapter 4 层次原理图的绘制  对一个大型电路设计而言,设计者不可能将所有的电路都画在一张图纸上,更不可能由一个人单独完成.通常需要将这种比较庞大的设计项目划分为很多功能模块,由不同的设计人员分别完成.然后再将各个功能模块整合再一起构成一个完整的设计,这样可以大大提高设计速度,做到多层次模块化并行设计.层次原理图正是这种层次化设计的体现. Altium Designer提供了强大的层次原理图功能,整张大图可以分成若干小图,某些子图还可以往下细分.采用层次原理图可以使很复杂的电路变成相对简单的模块,使电路结构清晰明了. 本章主要内容: 层次原理图的相关概念(层次原理图的符号,结构) 层次原理图的设计 4.1 基本概念 层次原理图的设计方法是把整个设计用若干个原理图来表达.为了能够用多个子图来共同表达一个设计.就必须在这些子图间建立某种连接关系.层次原理图的母图就是用于表达子图间关系的一种原理图.在层次原理图中Altium designer采用了一些特殊的符号来表示各个子原理图的关系. 4.1.1 层次原理图的符号 从图中我们可以看出,母图除了一般使用的元器件,导线,还有方块电路,方块电路端口,正是由它们来表征对应的子图.而子图中的代表符号是端口,子图中的元器件通过导线连接在I/O端口上,并通过I/O端口实现与上级母图的连接. 下面我们来具体讲讲这几个层次原理图用到的符号： Sheet Symbol方块电路 方块电路代表着一张原理图(通常指子图).它相当于封装了子图中的所有电路,将一张原理图简化为一个符号. Sheet Entry方块电路端口 一个方块电路端口,在母图和子图之间创建了一个连接,它和子图中同名的端口（Port） 是连在一起的.  Port 端口 端口是用来连接一个原理图的网络到另一个原理图的同名端口.或是用在子图中与上层母图中方块电路端口相连. 4.1.2 层次原理图的结构 层次化的电路设计方法是一种模块化的设计方法.用户可以将一个较为复杂的大系统,按功能划分为多个子系统,子系统再对应相应的原理图.Altium Designer支持无限分层的层次原理图.因此子系统还可以再分出下一级子系统.这样可以使项目设计结构清晰有条理 4.2 层次原理图的设计 层次原理图设计的关键在于正确的传递层次间的信号.在层次原理图设计中,信号的传递主要靠放置方块电路, 方块电路端口,以及子图的端口来实现.在同一个项目的所有电路图中,同名的输入/输出点(包括方块电路端口, 端口)之间,被认为是相互连接的 。 辨析：“网络标号”和“端口/方块电路端口” 层次原理图有自顶向下的设计方法和自底向上的设计方法： 自顶向下的设计方法就是先绘制最上层的原理图,然后再分别绘制各个模块的原理图. 自底向上的设计方法就是指先绘制各个模块的原理图,最后绘制上层模块关系的原理图. 4.2.1 自底而上设计层次原理图 在设计原理图的时候,设计者有时会遇到这样的情况,即在每个模块设计出之前,设计者并不清楚每个模块到底有哪些端口.这时候就需要用自底而上设计层次原理图了 在自底向上的设计方法中,用户首先要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.这种设计方法非常有效,也是一种被广泛采用的层次原理图设计方法. 例子来源 AD安装目录 Examples\Reference Designs下 “ 4 Port Serial Interface.PRJPCB” 1，绘制好各个子图，把需要和其他模块相连的端口用PORT形式绘出。 单击放置工具栏中的 PORT按钮，可以放置端口,注意方向。 2，在该设计数据库中再建立一个新的原理图文件，双击这个原理图文件的图标使其处于打开状态。（母图） 3，选取菜单Design-Create Symbol From Sheet,出现一个选择原理图的对话框,(母图必须是打开状态) 4，选择一个你准备据此产生方块电路的原理图,然后你鼠标上就会粘了一个方块电路,方块电路的属性Filename和子图的文件名是一样的.方块电路端口Sheet Entry和我们选择的子图的端口Port也是对应的. 放置方块电路 调整方块电路端口Sheet Entry，已便于连线： 连线 4.2.2 自顶向下设计层次原理图 用自顶向下开始设计时，设计者首先要建立一张母图。在母图中，用方块电路代表它下一层的子系统，接下来用户就可以一幅幅的设计每个方块电路对应的子图了。这样一层层的细化，直至完成整个电路的设计。 很显然，建立母图是这种设计方法的第一步，下图是一张4路串行接口电路示例： 建立层次原理图母图 1，在Altium