CPU控制电路原理图分析与绘制.ppt

应用电子技术专业教学资源建设 宁波职业技术学院 《PCB板制作与调试》课程教学资源建设 建设院校： 主要参与单位 宁波职业技术学院 杭州职业技术学院 宁波华祐微电脑有限公司 宁波思朗智能科技开发有限公司 任务1-3 CPU控制电路的绘制与分析 一、任务目标 1．能力目标：能从书籍、网络获取单片机系统相关芯片资料，并能初步读懂常用芯片资料；能分析基本的单片机电路；能运用Protel绘制复杂的单片机系统等电路，能根据需要完成各种文本的标注。 2．知识目标：能熟练说出Protel原理图绘制中的网络标号、总线等概念及表示方法；阐述不同要求下文本的标注方法；能基本阐述简单单片机系统的硬件结构。 3．素质目标：能养成认真做事、仔细做事的习惯。 二、工作任务 本项工作任务是 “CPU控制电路的绘制与分析” ，在现代电子产品中，单片机是智能化电子产品核心，熟悉单片机系统的应用也是电子技术人员基本要求。通过任务实施，使读者学会用总线和网络标号等手段来绘制复杂的系统，达到绘图的高级水平，完成公司里各种复杂图纸的绘制 。 电路分析： 二、电路分析 1、本电路包括电源电路、单片机基本电路和扩展电路三部分。 2、其中IC0 为核心的电路是电源共给电路，包括全波整流、滤波、稳压，电源电路输出两组电源：12V和5V。 3、IC1、IC3 为核心的电路构成单片机的基本电路，包括CPU、复位、振荡，其中复位电路采用专用看门狗芯片，IMP813L，具有上电复位、程序失控后的复位。适合产品无人值守的要求。为了实现通信功能，振荡元件采用11.0592M晶振，达到高的可靠性。 4、IC2为核心的电路构成典型的RS232电平转换电路，可以使单片机与PC机进行通信，同时，结合具有在线下载功能的CPU（STC89C52），利用此接口能在线升级软件，方便升级与维护。 5、IC4、IC5选用ULN2003A，实现驱动负载（继电器）的作用，根据图纸驱动了9路负载。 6、另外还有输出指示、输出控制（信号通道控制）、输入控制等电路，在软件配合下完成相应的功能。 参照前面，我们在F盘建立“CPU控制.DDB ”数据库文件，同时新建“CPU控制.sch”原理图文件，设置图纸为A4。 三、任务实施 步骤1 文件建立与环境设置 步骤2 元件提取与放置 综观图纸，电路图中的元件主要是CPU AT89C51、RS232 接口芯片MAX232CE、看门狗芯片MAX813L、驱动芯片ULN2003A、排阻R25，其它是通用元件。 ULN2003A MAX813L MAX232CE 图3-3 排阻是几个同样阻值的电阻“集成”在一起的电阻，内部有8个、4个等，其效果等同于若干个独立的电阻，通常应用在单片机系统中作为上拉电阻、下拉电阻等，为方便印刷板的设计和优化生产工艺，目前都直接选用排阻而不采用独立的电阻。 然后点击 ，进入元件符号编辑环境，见图2-4所示 图3-4 步骤3 电气连接 从图中可以看出，由于单片机芯片管脚多（通常的MCS-51系列有20Pin、40Pin两种，兼容的STC系列还有28Pin），其与外部电路的连线自然就多，如果将所有线路都通过前面所讲的连线(Wire)方式来表达的话，那么线路一定非常密集而复杂，对于图纸的“阅读”来说并非好事，能否用简洁明了的方法来表示这种复杂的电路连接关系呢？，这就是下面重点要讲解和操练的内容。 1）总线（Bus）：其实质好比将很多同方向、类似属性的线 “捆扎”起来，形成一股，从而使线路变得简单。但总线只代表一种线路的走向，本身并没有电气属性，只有配上网络标号才具有电气关系。总线的两头也要配上总线分支（Bus Entry），使得一捆线的两头还原。 总线的绘制：结合本图的局部，我们来绘制总线。 放置元件：首先放置好相关元件，见图3-5。 将管脚适当延长，其目的是有一定的空间来放置后面叙述的网络标号。 见图3-6所示。 总线的绘制 图3-5 图3-6 绘制总线：取用工具条中总线绘制工具 绘制总线，见图3-7所示。 绘制分支：取用工具条中总线分支绘制工具 ，依次放置总线分支，放置完成后如图3-9所示。 图3-7 图3-9 提示：在放置总线分支时，在悬浮状态按空格键、“X”、“Y”键可以进行角度调整。直接用鼠标“点住”总线分支并移动鼠标可以“拖动”总线分支以改变其位置。 总线的绘制 2）放置网络标号（Net）：总线只代表线路的走向，并不包含线路的电气连接关系。只有配上网络标号才能完整地表示电路图，网络标号我们可以理解成一条“无形的连线”，具有相同网络名称的线代表电气上是相通的。 取用网络标号放置工具 ，此时光标变成图3-10所示，其中虚线小方框就是网络标号名称，按属性“Tab”键，打