...wd......wd......wd...北京康吉森交通技術——原理圖設計標準目錄一、概述3二、原理圖設計31、器件選型：3〔1〕、功能適合性：3〔2〕、開發延續性：3〔3〕、焊接可靠性：3〔4〕、布線方便性：3〔5〕、器件通用性：3〔6〕、采購便捷性：3〔7〕、性價比的考慮32、原理圖封裝設計：3〔1〕、管腳指定：3〔2〕、管腳命名：4〔3〕、封裝設計：4〔4〕、PCB封裝：4〔5〕、器件屬性：43、原理設計：4〔1〕、功能模塊的劃分：4〔2〕、信息標注：4〔3〕、符號的使用：4〔4〕、命名規那么：5〔5〕、設計規那么：54、PCB封裝指定：7三、原理圖整理71、字符要求：7〔1〕、元器件標識：7〔2〕、網絡名稱：72、器件屬性：73、頁面信息：74、網格要求8四、原理圖檢查81、原理檢查：82、BOM檢查：8一、概述設計一份標準的原理圖對設計好PCB具有指導性意義，是做好一款產品的根基；對于鐵路行業，產品的穩定可靠及安全性是我們研發人員的宗旨；本文檔的目的在于標準硬件開發人員進展原理圖設計時的一些本卷須知和設計原那么。二、原理圖設計原理圖的設計流程分為器件選擇，原理封裝設計，原理設計，PCB封裝指定，原理圖整理，原理圖檢查。1、器件選型：在進展器件選型時，應依據以下原那么選定器件：〔1〕、功能適合性：既保證冗余性，又不會造成大的浪費。例如電源芯片〔峰值的30%余量〕和FPGA/CPLD芯片等〔考慮芯片資源，器件功率，電容耐壓值〕?！?〕、開發延續性：對于同一功能的器件，采用原有設計的升級芯片。選型芯片，考慮技術支持和驅動程序設計?！?〕、焊接可靠性：器件封裝不能影響焊接、調試和維修，接插件的選擇要保證接口可靠、安裝方便?！?〕、布線方便性：封裝的選擇決定著器件的布局和布線方式。〔5〕、器件通用性：可替換種類越多越好，防止停產等。盡量選用公司內部常用的器件?！?〕、采購便捷性：器件用量大，采購周期短?！?〕、性價比的考慮2、原理圖封裝設計：〔1〕、管腳指定：進展新封裝設計時，必須把管腳歸類放置，電源放在頂部，地放置在底部，輸入放在左邊，輸出放置在右邊。同一接口的各個管腳要放在一起，方便繪圖和檢查。如單片機的PA口、PB口，PCI總線，RAM接口等?！渤Ｓ眯酒{用公司內部的標準庫〕〔2〕、管腳命名：對于低有效的管腳命名應該使用“\〞，如：“R\S\T\〞表現為。對于總線管腳，直接命名為XX_AD0、XX_AD1依此類推。不使用隱藏管腳功能。〔3〕、封裝設計：原理封裝應該保持器件尺寸的合理性，便于原理圖設計。管腳過多的芯片，應按照功能模塊分成假設干局部進展設計?！?〕、PCB封裝：PCB封裝必須根據原理圖封裝及器件手冊具體尺寸設計；命名最好以datasheet規定的標準來命名。〔5〕、器件屬性：芯片型號的尾綴必須寫全，對于阻容器件需要標明耐壓值、精度等3、原理設計：〔1〕、功能模塊的劃分：在確定方案后，首先劃分功能模塊。一樣模塊放置在同一頁內，頁面大小最好不要超過A3〔最大為A4〕型。各功能塊布局要合理，頁面布局均衡，防止有些地方很擠，而有些地方很松。同一頁面有兩個以上模塊時，應用虛線框區分?！?〕、信息標注：對于跳線開關或跳線電阻等，必須進展文本功能原理標識。對于接口，應該提供接口信號定義說明。對于上下拉電阻選擇不同功能時，應該提供功能說明，例如IIC地址的選擇，應該提供選擇后的IIC地址。〔3〕、符號的使用：數字地使用DGND網絡名，并使用符號表示，其他數字地網絡如均使用此符號。模擬地使用AGND網絡名，并使用符號表示，其他模擬地網絡均使用此符號。機殼地使用EARTH網絡名，并使用符號表示。數字電源必須以VCC開場，使用符號表示。例如VCC_3V3、VCC_5V等。模擬電源必須以VA開場，并使用符號表示。例如VA_5V等。分頁設計時，使用表示輸入管腳、表示輸出管腳、表示雙向管腳。〔4〕、命名規那么：在分頁設計時，網絡的輸入輸出標識名優先網絡名，所以最好保持輸入輸出標識名與網絡名保持一致。網絡名命名以字母數字和下劃線命名。關鍵信號必須增加網絡名，最好指定每一條信號線的網絡名以便于布線。網絡名以信號源端為命名標準。器件名應如下：芯片U；電阻R；電容C；過孔接插件JP；表貼接插件JS；有源時鐘OSC；無源時鐘CRY；測試點TP；電感L；二極管、LEDD；其它根據實際情況選擇第一個英文首字母。IC類器件，如果需要增加插座，應在標準名稱后增加“Socket〞標識，方便工藝人員進展整理。標稱值對于電容3.3uF，33pF。第一個字母小寫，第二個字母大寫對于電阻33R33歐姆，4.7K1%表示精度為1％的4.7K電阻對于不安裝器件33RN/A表示不安裝器件〔5〕、設計規那么： <1>電容器的使用：對于濾波電容，應該文字標識使用目標，和放置定義。并遵守就近放置原那么，便于布線時濾波電容的放置。高頻區的退耦電容要選低ESR〔\o"等效串連"等效串連電阻〕的電解電容或鉭電容；退耦電容容值確定時在滿足紋波要求的條件下選擇更小容值的電容，以提高其諧振頻率點。各芯片的電源都要加退耦電容，同一芯片中各模塊的電源要分別加退耦電容；如為高頻那么須在靠電源端加磁珠／電感。如在原理圖中使用直插電解電容要盡量統一容值和耐壓值。假設使用在繼電器時，最好在其接點兩端并接RC火花抑制電路，減小電火花影響： <2>保護器件的使用：對輸入輸出的信號要加相應的濾波/吸收器件；必要時加硅瞬變電壓吸收二極管、壓敏電阻SVC或者TVS管等〔推薦TVS管〕。所有的對外接口都需要參加ESD元件，例如VGA，BNC，RS485，RS232，NET等等。電源局部需要參加不同截止頻率的電容，參加EMI和ESD元件。CAN通信接口最好使用高速光耦隔離。在使用繼電器線圈增加續流二極管，消除斷開線圈時產生的反電動勢干擾： <3>電源，地的分割：對于AD，DA等混合信號芯片，一般使用磁珠進展電源或地的隔離，并說明芯片底部電源層分割說明，以便于PCB布線時的分割。要注意機殼地與數字地要分開，不能連接在一起。<4>高速信號設計：在高頻信號輸出端串入端接電阻。對于端接電阻，原理圖應該反映布線位置，例如串行端接，應該就近放置在信號的源端，并行端接應該放置在信號的終端。將所有芯片的電源和地引腳全部利用。在一些高速時鐘/數據局部要注明等長，數據和時鐘在傳輸過程中出現完整性問題。長距離的數字信號線要參加串行端接電阻，阻值根據實際情況決定，一般取值為33歐姆。標識關鍵網絡，如線寬，最短，最長長度等。對于差分信號應該說明差分信號的間距要求，對于SDRAM，應該說明布線規那么。 <5>接插件：在設計接插件接口的時候電源和GND之間至少要有一個pin的間隔，防止短路；對于大電流最好多用幾個引腳。 <6>時鐘：有源晶振的去耦電容使用0.1uF和1nF的并聯，并且靠近晶振的電源pin?？蓜釉踩缋^電器〕工作狀態，原那么上處于開斷，不加電的工作位置。 <7>I/O：芯片的I/O端口不可以直接接入GND，需要串接一個2K的電阻。上拉電阻的一般值為4.7K，下拉電阻的一般取值為2K。未使用的input接口〔門電路等〕需要通過上拉電阻或者下拉電阻固定電平。CPLD的I/O的輸出需要增加端接電阻，端接電阻取值一般為33R。<8>電源設計：輸出電流小于1A的，可以使用LDO作為電壓轉換器件。輸出電流大于1A，必須使用DC/DC<9>其他：在進展原理圖設計是要注意IC的上電順序，一般為core先上電，I/O后上電；假設使用按鍵，按鍵的接觸pin要并聯0.01uF的電容〔防靜電〕。4、PCB封裝指定：必須為每個器件指定封裝。對于同一封裝器件進展器件區分。例如0805，使用R0805，C0805，D0805來區別電阻，電容和二極管。相應的庫最好是R0805使用全包圍矩形，C0805使用橢圓短邊，D0805使用一邊粗線，三邊細線的封裝，便于檢查。三、原理圖整理1、字符要求：〔1〕、元器件標識： 所有器件標識必須統一、整潔，字體按軟件默認設置即可?！?〕、網絡名稱：所有網絡名稱必須統一、整潔，字體按軟件默認設置即可。〔2〕、說明文字：所有說明文字必須統一、整潔，字體按軟件默認設置即可。2、器件屬性：原理圖上的任何一個器件，必須指定PartReference、Value、PCBFootprint、三個屬性。3、頁面信息：頁面標識表格如以以下圖：4、網格要求對準網格，一般按軟件設置的默認網格即可。四、