Altium Designer绘制电路原理图
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Altium Designer绘制电路原理图
时间:2011-08-28 22:19来源: 作者: 点击:
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第3章 绘制电路原理图
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3.1 元件库操作
? 3.1.1 元件库的加载与卸载 ? 3.1.2 查找元器件 3.2 元器件操作
? 3.2.1 放置元器件 ? 3.2.2 编辑元件属性 ? 3.2.3 元件的选取
? 3.2.4 元件剪切板操作 ? 3.2.5 撤销与重做
? 3.2.6 元件的移动与旋转 ? 3.2.7 元件的排列 3.3 电气连接
? 3.3.1 绘制导线
? 3.3.2 导线的属性与编辑 ? 3.3.3 放置节点 ? 3.3.4 绘制总线 ? 3.3.5 放置网络标号 ? 3.3.6 放置电源和地 3.4 放置非电气对象 ? 3.4.1 绘制图形 ? 3.4.2 放置字符串 ? 3.4.3 放置文本框 ? 3.4.4 放置注释 3.5 放置指示符
? 3.5.1 放置忽略错误规则检查 ? 3.5.2 放置编译屏蔽 ? 3.5.3 放置PCB布局
第3章 绘制电路原理图
通过上一章的学习,相信读者对Altium Designer 7.0的原理图编辑环境有了深刻的了解,本章将以一个51单片机工作系统为总体脉络详细介绍Altium Designer 7.0原理图的编辑操作和技巧,该单片机系统以Philips公司的P89C51RC2HBP单片机为核心实现一个实时时钟数码管显示的功能,并能够通过RS232串口与上位机通信。请读者打开附带光盘中的“源文件 MCU51.PrjPCB”工程或者自己建立一个“MCU51.PrjPCB”来跟随本书循序渐进的学习Altium Designer 7.0的原理图编辑。
——附带光盘“视频3.avi”文件。
元件库的操作 查找与放置元器件 元件的属性编辑
元件的选取、剪切与移动 导线的绘制与编辑 总线的绘制与编辑 网络标号的应用 几何图形的绘制
字符串、文本框和注释的操作 常见指示符的应用
单片机控制的实时时钟数码管显示系统 本章要点 本章案例 3.1 元件库操作
在第一章的实例中,我们已经简单的介绍过Altium Designer的元器件调用操作,在用Altium Designer绘制原理图时,首先要装载相应的元件库,只有这样设计者才能从元件库中选择自己需要的器件放置到原理图中。
与Protel等老版本不同,Altium Designer使用的是集成元件库,扩展名为*.IntLib。所谓集成元件库就是将各元器件绘制原理图时的元件符号、绘制PCB时的封装、模拟仿真时的SPICE模型以及电路板信号分析时用的SI模型集成在一个元件库中,使得设计者在设计完成原理图后无需另外加载其它的元件库就可以直接进行电路仿真或者是PCB设计,当然读者也可以根据自己的需要来设计单独的元件库,如原理图库(*.SchLib)、PCB封装库(*.PcbLib)等,另外Altium Designer还兼容Protel99 SE的元件库(*.Lib)。 3.1.1 元件库的加载与卸载
Altium Designer的元件库非常庞大,但是分类明确,采用两级分类的方法来对元件进行管理,我们调用相应的元件时只需找到相应公司的相应元器件种类就可方便的找到所需的元器件。
图3- 1 Libraries面板
用鼠标点击弹出式面板栏的【Libraries】标签打开如图3-1所示的【Libraries】元件库弹出式面板。如果弹出式面板栏没有【Libraries】标签的话可在绘图区底部的面板控制栏中选取【System】菜单,选中其中的【Libraries】即可显示原器件库面板。 当前元件库 元件列表 关键字过滤栏 元件符号预览
该器件的其他模型 PCB封装预览
点击【当前元器件库】的下拉框可以看到系统已经装入好几个元件库,其中“Miscellaneous Devices.IntLib”通用元件库和“Miscellaneous
Connectors.IntLib”通用插件库是原理图绘制时用的最多的两个库。选中【元件列表栏】中的某个器件,在下面就会出现该器件的原理图符号预览,同时还会出现该器件的其他可用模型,如仿真分析、信号完整性和PCB封装;选中“Footprint”,该器件的PCB封装就会以3D的形式显示在预览框中,这时还可以用鼠标拖动封装旋转封装,以便全方位的查看封装。
通常为了节省系统资源,针对特定的原理图设计,只需加载少数几个常用的元件库文件就能满足需求,但是有时往往在现有的库中找不到自己所需的文件,这就需要自己另外加载元件库文件。
点击【Libraries】面板中的【Libraries】按钮,打开如图3-2所示的【Available Libraries】当前可用元件库对话框。在【Installed】选项卡中列出了当前所安装的元件库,在此可以对元件库进行管理操作,包括元件库的装载、卸载、激活以及顺序的调整。
图3- 2 【Libraries】元件库文件操作
图3-2列出了元件库的名称、是否激活、所在路径以及元件库的类型等信息。【Move Up】与【Move Down】按钮,顾名思义,就是在选中相应的元件库后可将
元件库的顺序移上或者移下,【Install】按钮用来安装元件库,【Remove】按钮则可移移除选定的元件库。 现在来详细介绍元件库的加载:
点击【Install】按钮,弹出图3-3所示的打开元件库对话框,Altium Designer 7.0的元件库全部放置在“C:Program FilesAltium Designer Summer
08Library”文件夹中,并且以生产厂家名分类放置,因此可以非常方便的找到自己所需要的元器件模型。
如果我们想要找到Philips公司生产的89C51单片机芯片,可以选中“Philips”文件夹,如图3-4所示,该文件夹内列出了Philips公司所生产的常见元件模型的分类。选择其中的“Philips Microcontroller 8-Bit.IntLib”元件库文件,该元件库包含了Philips公司生产的八位微处理器芯片,点击【打开】按钮,该元件库就成功加载到系统中。如图3-5,该库文件里面包含了89C51等常见的单片机芯片。 元件库名称 是否激活 元件库路径 元件库的移动 加载与卸载
图3- 3 打开元件库对话框
图3- 4 选择所需的元件库
以上元件库的加载与卸除是在图3-2所示的【Available Libraries】对话框中的【Installed】选项卡中进行的,设计者也可以在该对话框的【Project】选项卡中加载或卸载元件库。如图3-5所示,【Project】选项卡与【Installed】选项卡类似,元件库的操作也相同,唯一不同在于【Installed】选项卡中加载的元件库对于Altium Designer打开的所有工程均有效,而【Project】选项卡中加载的元件库仅对本工程有效。
【Search Path】选项卡则是在指令路径中搜索元器件库,切换到图3-6所示的【Search Path】选项卡,点击【Paths】按钮弹出图3-7所示的工程搜索路径选项卡,再点击【Add】按钮,弹出图3-8所示的【Edit Search Path】选项卡,在其中的【Path】框中填入搜索的地址,在【Filter】过滤器中填入搜索的文件类型,并点击【OK】按钮,即可在指定的目录中搜索有效的元件库文件,搜索到的库文件将自动加载到系统中。
图3- 5 【Project】选项卡
图3- 6 【Search Path】选项卡
图3- 7 【Search Path】设置
图3- 8 【Edit Search Path】选项卡 3.1.2 查找元器件
Altium Designer提供的元件库十分丰富,有时候即使知道了芯片所在的元件库并且加载到系统中了,也很难在众多的元件中找到自己所需的芯片,在这种情况下可以使用元件筛选的功能。元件筛选的功能主要应用于知道器件的名称并且已经载入该器件所在的库,但是由于器件太多不便于逐个查找的情况。例如要在前面所加载的“Philips Microcontroller 8-Bit.IntLib”元件库中快速找到89C51芯片,可以在图3-1的关键字过滤栏中填入“*89C51*”,系统马上过滤出该库文件中所有的89C51芯片,如图3-9,该元件库共有472个元件,但是只显示所有的名称中带有89C51字样的元件。过滤关键字支持通配符“?”和“*”,“?”表示一个字符,而“*”表示任意多个字符,例如“*89C51*”表示只要器件中带有89C51就符合过滤条件。
图3- 9 Philips 八位微处理器元件库
图3- 10 “*89C51*过滤结果”
可能在大多数情况下,设计者并不知道使用的芯片的生产公司和分类,或者系统元件库中根本就没有该器件的原理图模型而读者可以寻找不同公司生产的类似元器件来代替,这就需要在系统元件库中搜寻自己所需的器件。点击【Libraries】面板左上角的【Search】按钮,进入图3-11所示的元件库搜索对话框。
图3- 11 元件搜索对话框
元件库搜索对话框中可以设定搜索条件和搜索范围等内容,下面分别介绍:
【Options】选项中有【Search in】和【Search type】下拉框,【Search in】用来设定搜索的类型,是搜索【Components】元件、【FootPrints】封装、【3D Models】3D模型、还是【Database Components】数据库元件;【Search type】则选定是【Advanced】高级搜索还是【Simple】简单搜索,简单搜索只需在搜索条件框中填入搜索的内容,而高级搜索可以输入搜索条件表达式,还可以通过【Helper】搜索帮助器来生成帮助条件。 【Scope】设定搜索的范围,可以选择【Available Libraries】当前加载
的元件库;【Libraries on path】在右边指定的搜索路径中;【Refine last search】上次搜索的结果中搜索。
【Path】设定搜索的路径,只有选择【Libraries on path】在指定路径中搜索后才需要设置此项。通常将路径设置为“C:PROGRAM FILESALTIUM DESIGNER SUMMER 08Library”即Altium Designer 7.0的默认库文件夹。【Include Subdirectories】是指在搜索过程中还要搜索子文件夹。【File Mask】文件过滤用来设定搜索的文件类型,可以设定为“*.PcbLib”PCB封装库文件、“*.SchLib”原理图元件库文件或是“*.*”所有文件等等。 【Search】查找按钮是开始搜索,设置好搜索条件后,点击【Search】按钮系统将关闭元件搜索对话框,并在【Libraries】面板中显示搜索的结果。
【Clear】清除按钮是清空搜索条件框中的搜索条件,以便进行下一次全新的搜索。 【Helper】搜索助手,点击该按钮将打开图3-12所示的搜索助手对话框。搜索助手是辅助用来生成搜索条件的。同样也由若干部分组成。 搜索条件框
图3- 12 搜索助手对话框
【Query】搜索条件框:该框是用来填写搜索元器件的,可以直接在文本框中填入搜索的条件,也可以利用下面的工具生成搜索条件。搜索条件框有自动完成功能,当输入某条命令的首字母后,系统会提示所有相关的命令和辅助函数的列表,如图3-13,可以用鼠标选取或者将光标移到相应
的命令上后按【Enter】键确认。
【逻辑关系式】:搜索条件框下面是一排逻辑关系式按钮,该排按钮包括了常见的逻辑关系式,如同计算器一样,使用时只需点击就可以选取,十分方便。
图3- 13 搜索条件的自动完成
【Categories】搜索项目:搜索项目列表框中包括了【Library Functions】和【System Functions】两个分类。【Library Functions】元件库函数提供了【Components】元器件、【All】全部和【FootPrints】封装三大搜索项目,点击某一项目右边会列出该项目的详细信息;【System Functions】系统函数则提供了搜索常用的表达式和数学函数。 【搜索表达式】:由上面的介绍可以看出Altium Designer的搜索条件编辑即包含了元器件的属性,还包含了各种逻辑表达式和数学函数,就如同一门编程语言般非常复杂。其实在绝大部分应用中并不需要这些复杂的条件编写。我们只需要记住基本的搜索表达式:“(元器件种类 like ‘条件1’)逻辑运算(搜索条件2)”,
例如要搜索单片机89C51但是并不知道该器件在哪个元件库中,可以在搜索条件框中键入:
(Name like ‘*89C51*’) or (Description like ‘*89C51*’) 搜索条件框 逻辑关系式 搜索项目 项目描述
【History】搜索历史:点击图3-11中的【History】按钮弹出图3-14所示的搜索历史对话框,框中列出了以前搜索过的条件。下面列出了几个应用按钮,点击【Add to Favorites】可将选中的搜索条件加入到【Favorites】喜好管理器中;点击【Clear History】则清空所有的搜索条件表达式;点击【Apply Expression】则可以执行选中的搜索条件。
图3- 14 搜索历史对话框
【Favorites】喜好管理:点击图3-11中的【Favorites】按钮弹出图3-15所示的喜好收藏管理对话框。设计者可将自己的搜索喜好加入到该收藏管理器中以便方便调用。该对话框中列出了当前所收藏的搜索条件,搜索条件可以从【History】搜索历史选项卡中加入到喜好管理器中。下面的按钮可对喜好管理器中的收藏进行管理。
【Remove】移除:点击【Remove】按钮可以将选中的搜索条件从喜好管理器中移除; 【Rename】重命名:加入喜好管理器的搜索条件默认名称为“Favorite_+数字”,点击则可以对搜索条件更名;
【Edit】编辑搜索条件:点击【Edit】命令弹出图3-16所示的对话框。在这里主要设置对绘图区里的元器件进行搜索的相关设置。【Name】文本框里可以编辑搜索条件的名称;【Expression】则是对搜索条件的编辑;下面还有【Objects passing the filter】通过筛选器的对象和【Objects not passing the filter】未通过筛选器的对象两个区域:【Objects passing the filter】可以将通过筛选器的对象设置为选中状态(选中【Select】复选框),还可以将搜索到的对象放大到整个绘图区(选中【Zoom】复选框);【Objects not passing the filter】可以将未通过筛选器的对象设置为未选中状态(选中【Deselect】复选框),还可以将其进行淡化处理(选中【Mask out】复选框)。 【Apply Expression】点击【Apply Expression】则可以执行选中的搜索条件。
图3- 15 【Favorites】对话框
图3- 16编辑搜索条件
讲了这么多元器件的搜索,读者可能决定太复杂了,其实我们平时常用的搜索功能也就是在图3-11的对话框中填入搜索条件,然后点击下面的【Search】按钮就可以搜出自己需要的器件。
至此Altium Designer 7.0的元器件搜索功能就讲解完毕,Altium Designer 7.0的元器件库十分丰富,新手往往对此难以适应,其实只要掌握了元件库的基本的搜索功能,对元器件的操作就会得心应手。 3.2 元器件操作
学会了元器件库的操作后下一步将正式开始原理图的绘制,请读者打开已经建立好的“MCU51.PrjPCB”工程,进入原理图编辑环境并添加“MCU51.SchDoc”文件。
编辑完成的原理图文件将如图3-17所示,系统以P89C51RC2HBP单片机为核心,通过译码器74HC138和数码管驱动芯片CD4511来驱动六个共阴极数码管显示实时时钟,当整点时系统还会驱动蜂鸣器报时,并且通过RS232串口电平转换芯片MAX232与计算机通信。
图3- 17 单片机时钟显示系统原理图 3.2.1 放置元器件
绘制电路原理图首先得找到绘制电路所需的所有元器件,P89C51RC2HBP单片机是系统的核心,因此我们先放置该器件然后以单片机为中心再扩展其他的外围器件。在【Libraries】面板中载入“Philips Microcontroller 8-Bit.IntLib”元件库,并选中其中的P89C51RC2HBP单片机模型,点击右上角的【Place P89C51RC2HBP】按钮,就可以在绘图区放置P89C51RC2HBP单片机了。
由于前面的学习,我们对元件库元件的操作已经轻车熟路了,其实元器件的放置并不止通过【Libraries】面板这一种方法,还可以选取【Place】菜单的【Part】命令或是直接点击工具栏的
Place Part 按钮来选取所需的器件。例如下一
按钮,弹出图3-18所示
步要放置共阴极数码管来显示时间,点击工具栏的的放置器件对话框。
图3- 18 放置器件对话框
对话框的【Physical Component】下拉框中列出了最后一次放置的器件,点击下拉框还可以看到最近几次放置的器件,点击【History】按钮则可以看到最近放置器件的详细信息。器件对话框下面还列出了最后一次放置器件的详细属性信息,这些属性信息将在下一节进行详细解说,在此就不再累述。 最后一次放置的器件 点此展开
读者也许会感到困惑,在放置器件对话框中难道只能放置以前放置过的器件?其实不然,点击放置器件对话框中的 展开按钮,弹出偌大一个【Browse Libraries】元件库浏览对话框,如图3-19所示。
图3- 52 图件的排列命令
【Align】对齐:选中需要对齐的器件后执行该命令,则弹出图3-53所示的对齐操作设置命令:该设置可分为三个部分:【Horizontal Alignment】水平对齐:用于设置图件水平方向的对齐方式。
【No Change】不变:保持原图件在水平上的排列顺序不变; 【Left】左边:所有图件水平方向靠左对齐; 【Centre】中间:所有图件水平方向居中对齐; 【Right】右边:所有图件水平方向靠右对齐;
【Distribute equally】均匀分布:水平方向等距离均匀分布; 【Vertical Alignment】竖直对齐:与水平对齐相对应,用于设置图件竖直方向的对齐方式。
【No Change】不变:保持原图件在竖直上的排列顺序不变; 【Top】顶部:所有图件竖直方向靠上对齐; 【Centre】中间:所有图件竖直方向居中对齐; 【Bottom】底部:所有图件竖直方向靠下对齐;
【Distribute equally】均匀分布:竖直方向等距离均匀分布;
【Move Primitives to Grid】:移动图件时,将图件对齐到附近的网络;
图3- 53 对齐设置
图3- 54 图件的水平方向对齐
图3- 55 图件的垂直方向对齐
【Align Left】向左对齐:执行该命令后所有器件以最左边的器件为基准靠左对齐;
【Align Right】向右对齐:执行该命令后所有器件以最右边的器件为基准靠右对齐; 【Align Horizontal Centers】水平居中对齐:执行该命令后所有器件以垂直方向的中线为基准水平居中对齐;
【Distribute Horizontally】水平分布:执行该命令后所有器件水平上方向等距离分布;
【Align Top】向上对齐:执行该命令后所有器件以最上面的器件为基准向上对齐; 【Align Bottom】向下对齐:执行该命令后所有器件以最下面的器件为基准向下对齐; 【Align Vertical Centers】垂直对齐:执行该命令后所有器件以水平方向的中线为基准垂直居中对齐;
【Distribute Vertically】垂直分布:执行该命令后所有器件垂直上方向等距离分布;
【Align To Grid】对齐到网络:执行该命令后所有器件对齐到附近的网络。
水平和垂直对齐操作的效果图分别如图3-54和3-55所示。
至此,整个单片机数码显示系统的器件选取及布局就完成了,请读者按照上面介绍的操作步骤自己练习元器件的操作,位置布置好的元器件分布图如图3-56所示,中间留出了足够的位置供电气连线,可供读者参考。
右对齐 左对齐 居中对齐 上对齐 下对齐 居中对齐
图3- 56单片机数码显示系统布局图 3.3 电气连接
排列好元器件后紧接着就得将具有电气关系的器件端口或管脚连接起来,绘制电气连接通常有三种方法:绘制导线、绘制总线和放置线路标示,下面将分别详细描述。
3.3.1 绘制导线
导线就是用来连接电气元件的具有电气特性的连线,可以执行【Place】菜单的【Wire】命令或是点击菜单栏的
按钮进入导线绘制状态,当光标移入绘图区
后会变成‘×’状的白色光标,此时可在绘图区的任意区域点击鼠标左键绘制导
线的起始点,起始点可以是元件的引脚,当光标移至元件的引脚时,光标会自动捕捉到元件的引脚,此时光标变成红色的‘米’字状,点击即可选取器件引脚为起始点,如图3-57所示。选取起始点后便可拖动光标绘制导线,当光标移至另外一个器件引脚时光标变成红色的‘×’状,点击引脚就完成了一段导线的绘制。此时光标任处在绘制导线状态,可以继续连接其他的引脚,也可以按【ESC】键或点击鼠标右键推出绘制导线状态。
图3- 57 选择起始点与终点
当绘制的导线起点和终点不在一条水平或垂直线上时,导线会转弯以便垂直走线,但是在一条导线的绘制过程中系统只会自动转弯一次,要想多次转弯可在转弯处点击鼠标左键形成一个节点。系统有多种走线模式,其中有垂直水平直角模式、45°布线模式、任意角度模式和自动布线模式各种模式之间可按【Ctrl】+空格键切换,在使用其中一种模式布线时又可按空格键改变转弯的方向。
系统默认的走线方式是垂直走线直角转弯,如图3-58所示,可以按空格
键改变直角转弯方向。图3- 58 直角转弯
图3-59是45°走线模式,转弯处可以是90°或者45°角,按空格键改
变转角方向。
图3- 59 45°转弯模式
图3- 60 任意角度和自动布线模式
图3-60是任意角度和自动布线模式,任意角度模式下系统布线将没有固定的角度,直接连接两个连线的引脚;自动布线模式则是系统自动寻找水平和垂直走线模式下的最佳路径,先选出需连接的两个器件引脚,此时路径呈虚线直接连接,如图3-60中图,确认后系统将自动连线,结果如3-60右图。在自动布线时可以点击【Tab】键进入图3-61所示的自动布线设置框:【Time Out After(s)】是指系统计算最佳走线路径时最多允许计算时间,超过此时间则停止自动走线;【Avoid cutting wires】:设定自动走线时避免切除交叉走线的程度。
图3- 61 自动布线模式设置 3.3.2 导线的属性与编辑
和元器件一样,导线也有自己的属性,可以在绘制导线时按【Tab】键或是绘制完成后双击相应的导线打开如图3-62所示的导线属性对话框。在【Graphic】选项卡中可以设置导线的线宽和颜色,导线默认的线宽是深蓝色,读者可点击【Color】颜色框设置自定义颜色。系统提供了四种线宽:Smallest(最小)、Small(小)、Medium(中)、Large(大),点击【Wire Width】右边的线宽可弹出线宽的选项及其预览。
图3- 62 导线属性编辑对话框
图3- 63 导线锁定确认
导线还可以锁定,勾选右下角的【Locked】复选框后,每当对该导线进行编辑操作时就会弹出图3-63所示的确认对话框,可以防止误操作。
图3- 64 导线节点设置
导线属性设置对话框中的【Vertices】选项卡用来设置导线的节点位置。如图3-64左图所示,虽说该条导线转了几个弯,但在电气上仍属于一条导线。该条导线共有6个节点,其中包括两端的两个端点和中间的三个节点。3-64右图分别列出了这6个节点的坐标值,可以直接双击坐标值进行编辑而改变节点位置,也可以点击右边的【Add】按钮增加新的节点或是【Remove】按钮删除选定的节点。点击【Menu】按钮后弹出节点编辑菜单,和上面介绍的功能一样,不再累述。
导线可以在绘图区直接用鼠标进行拖拽编辑,根据拖拽导线的部位不同,可以分为导线端点的编辑、中间节点的编辑,导线的小节编辑。首先我们来认识一下导线的组成,倘若一段导线有转弯现象的话则该端导线由若干小节即若干直线组成,每个转弯的拐点就是一个节点,其中整段导线的起始节点和终止节点又称之为端点。在用鼠标对导线进行编辑前首先要选中导线,是导线呈绿色的选中状态,下面来分别介绍导线的各种编辑方法:
导线端点的编辑:如图3-65,首先选中需要编辑的导线,将光标移至导线的端点上(每段导线有且只有两个端点),当光标将呈右斜的双箭头状后就可以用鼠标左键拖动端点进行移动了。拖动端点沿着导线的方向移动可以增长或缩短导线;斜方向移动则导线会自动增加一个节点和一段小节并沿直线走线;当端点移至与其相邻的节点时两个节点会合并为一个端点,并使这段导线减小一段小节。
图3- 65 端点的编辑
导线中间节点的编辑:如图6-66,与端点的编辑类似,当光标变成斜的双箭头状后可以拖动节点移动,不同之处在于拖动节点并不能新增节点,当拖动节点至相邻的节点后两个节点会合并并减少一段小节。
导线小节的编辑:导线节的移动其实是两个节点的移动。如图3-67,导线处于选中状态后移动光标至导线的一节上,当光标变成‘+’字箭头状后就可以拖动该节导线移动了。拖动时本段导线的形状不会变化,但是与其相邻的导线会伸长、缩短或是变斜。当移动的小节导线与其他导线处于同一条直线上时两节导线就会合并为同一节导线。 端点 节点
图3- 66 中间节点的编辑
图3- 67 导线的节编辑 3.3.3 放置节点
当两条导线相交并要确定电气连接时就需要放置电气节点(Junction),一般情况下绘制导线时鼠标左键点击相交的导线系统就能自动生成电气节点
(Auto-Junction),但是自动节点在导线移动时可能会消失,所以有时候需要自己手工放置电气节点(Manual-Junction)。图3-68所示跟别为自动节点和手动节点, 自动节点默认为蓝色的实心原点,而手工节点则为暗红色的十字纽扣状,其中有电气连接的手工节点外还有蓝色的圆晕。关于节点的相关默认设置可参考2.4.4【Compiler】编译器设定。
图3- 68 节点
要放置手动节点可选取【Place】菜单的【Manual Junction】命令,或是使用快捷键【P】【J】。节点的放置与其他对象的放置一样,放置过程中按【Tab】键可编辑节点的属性。如图3-69,手工节点的设置包括节点的颜色、位置、大小
和锁定选项。点击【Color】旁的颜色框可以选取自定义颜色;【Location】的坐标值可以直接编辑,从而改变节点位置;【Size】下来框则可以选定节点的大小,系统默认是最小的。【Locked】复选框可以锁定节点以防误操作。 自动节点 手工节点
图3- 69 节点的属性 3.3.4 绘制总线
总线是一系列导线的集合,是为了方便布线而设计的一种线路,其实总线本身是没有任何电气意义的,只有和总线入口、总线标示组成总线入口才能起到电气连接的作用。总线通常用在元件的数据总线和地址总线上,利用总线和网络标号进行元器件之间的连接不仅可以简化原理图,还可以使整个原理图更加清晰明了。
图3- 70 总线使用示例
绘制总线:选择【Place】菜单的【Bus】命令,或是点击工具栏的 图
标进入总线绘制状态。读者会发现总线其实就是较粗的导线,因此总线的绘制方法和属性设置与导线一样,在绘制总线过程中可以按下【Tab】键设置总线属性,如图3-71,各属性项目与导线均相同,在此就不累述,请读者自行
放置总线入口:顾名思义,总线入口就是总线与其组成导线之间的接口,其实总线入口与普通的导线连接没有本质的区别,所以总线入口也可以用普通的导线连接代替,如图3-72,两者之间的区别仅在于总线入口以及和其相连导线的连接端点为‘+’形状。
选择【Place】菜单的【Bus Entry】命令,或是点击工具栏的
按钮进
入总线入口放置状态,放置过程中可以按空格键改变总线入口的状态,即总线入口的四个方向,如图3-73。也可以按【Tab】键设置总线入口的属性,如图3-74,和导线一样,总线入口也可以设置其颜色、位置和线宽等属性。 总线 总线入口 网络标号
图3- 71总线属性设置对话框
图3- 72 放置总线入口与普通导线连接
图3- 73 总线入口的四种状态
图3- 74 总线入口属性设置
放置网络标号:放置网络编号是总线系统所必须的,没有网络编号的总线没有任何实际的电气意义。总线所连接的两端的器件具有相同标号的引脚将具备电气连接关系。由于总线系统常常用来表示芯片的地址总线和数据总线,所以与总线相连的各导线通常命名为AD0~AD8等等。在放置第一个网络标示时按【Tab】键将网络名改为AD0,则以后放置的网络名标号会自动递增。网络标号的放置与设置将在下节详细讲解。 总线入口 普通的导线连接 3.3.5 放置网络标号
在上一节总线的放置过程中已经提到过网络标号的应用,其实网络标号的应用远不如此,网络标号是一种无线的导线,具有相同的网络标号的电气节点在电气关系上是连接在一起的,不管他们之间是否有实际的导线连接,对于复杂的电路设计要将各种有电气连接的节点用导线连接起来是一件很不容易的事,往往会使电路变得难以阅读,而网络标号正好能够解决这个问题。 执行【Place】菜单的【Net Label】命令或是点击工具栏的
按钮进入网络标
号放置状态。此时鼠标会变成白色‘×’形光标状,上面附带着一个网络标号,倘若网络标号中带有数字的话每放置一次网络标号中的数字将会自动增加,移动光标到导线上,光标捕获到导线时会变成和网络标号一样的‘×’状,此时点击鼠标左键就成功放置了网络标号,同时该导线网络名也更名为网络标号名。 在Altium Designer的电路设计中,每一条实际的电气连线都有属于一个网络并拥有网络名,当鼠标停留在导线上一段时间,系统就会自动提示出该导线所属的网络名,如图3-76左图。net: NetC3_1是指该网络是连在电容C3的第一脚上的,当放置名称为AD1的网络标号后,该条网络的网络名就变成了AD1。
图3- 75 放置网络标号
图3- 76 导线网络名的变化
图3- 77 网络标号属性设置 放置网络标号前 放置网络标号后
网络标号最重要的属性就是所属网络的网络名称,在放置网络标号时按【Tab】键或双击放置好的网络标号弹出图3-77所示的网络标号属性设置对话框。可以在【Net】文本框状填入网络标号的名称,或者下拉文本框选择已经存在的网络标号名称,使之属于同一网络。另外还可以设置网络标号的颜色、位置、旋转角度和字体等,与前面所讲的导线和元件的属性设置一致,就不在详述了。 3.3.6 放置电源和地
Altium Designer提供了专门的电源和接地符号,统称电源端口。电源和接地其实是一种特别的网络标号,只不过提供了一种比较形象的表示方法而已,电源和接地符号的网络名其实可以随便更改,连接到任意网络。 选取【Place】菜单的【Power Port】命令,或是点击工具栏上的
或
按钮
进入电源端口放置状态。前者表示放置接地符号,后者表示电源符号,其实两者功能均一样,只是外形不同而已。Altium Designer还提供了一个专门的电源端口放置,点击实体工具栏的
按钮,打开如图7-78所示的电源端口菜单,这
里提供了常见的电源和地符号,读者可以方便的选择。
图3- 78 各式各样的电源端口
电源端口有着自己的属性设置,在放置时点击【Tab】键或是双击放置后的电源端口进入电源端口属性设置对话框,如图3-79。和网络标号的属性设置一样,电源端口可以设置自身的颜色、位置、旋转角度等。除此之外,电源端口还可以选择自己的外形形状,点击【Style】右边的下拉框可以看到有7种外形形状可供选择,各种符号的意义如下:
Bar:条形端口,通常用来放置电源供电接口,所以在图3-78还提供了不同的电压等级供选择 Wave:波浪端口
Arrow:三角箭头形端口 Circle:圆形接口 Power Ground:电源地 Signal Ground:信号地
Earth:大地其实不论电源接口选择什么样的形状,起决定作用的还是电源端口的Net即网络标号属性。电源端口还有【Show Net Name】显示网络名属性,即在电源接口上面显示自身所属的网络。通常需要选取这一项,因为前面已经讲过,电源端口所属网络并不取决于端口的形状,而是由Net属性决定,若不显示的话很容易造成误读。
图3- 79 电源端口属性设置 3.4 放置非电气对象
非电气对象包括字符串、文本框、各式各样的图形和注释等的放置,非电气对象的放置均在【Place】菜单下,也可以点击实体工具栏的
按钮,弹出图3-80
所示的放置菜单。这些对象并没有任何的电气意义,但是可以增加电路图的可读性,下面将分别讲解。
图3- 80 放置非电气对象 3.4.1 绘制图形
在Altium Designer中可以自己绘制各式各样的图形,这其中包括圆弧、椭圆弧、椭圆、饼图、直线、矩形、圆角矩形、多边形、贝塞尔曲线以及图形。
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