第3章原理圖設計3.1創建原理圖文件 3.2放置電氣對象 3.3原理圖的視圖操作3.4元件的編輯操作3.5原理圖編輯高級技巧3.6原理圖報表3.7常用快捷鍵和常見問題3.8電路原理圖設計實例3.1創建原理圖文件

創建一個PCB項目是開始印制電路板設計的首要工作，而新建一個原理圖文件是原理圖設計的最基本操作。[1]創建一個新的PCB項目?！駡绦胁藛蚊睢綟ile】/【New】/【Project】/【PCBProject】，【Projects】工作面板自動彈出，系統自動創建一個名為“PCB_Project1.PrjPCB”的PCB項目，如圖3-1所示?！駡绦胁藛蚊睢綟ile】/【SaveProject】，將PCB項目保存到目錄“D：\chapter3”下，如圖3-2所示。

圖3-1新建工程項目圖3-2保存項目[2]創建一個新的原理圖圖紙?！駡绦胁藛蚊睢綟ile】/【New】/【Schemetic】，一個名為“Sheet1.SchDoc”的原理圖自動地加載到當前項目下，此時由于項目下添加了新文件，因此當前項目被改變，在項目后出現“*”號以及紅色符號進行提示，如圖3-3所示?！駡绦胁藛蚊睢綟ile】/【Save】將新建原理圖文件也保存到目錄“D：\chapter3”中，如圖3-4所示。圖3-3新建原理圖文件圖3-4保存原理圖文件3.2放置電氣對象在創建完工程和原理圖文件之后，設計人員需要向電路原理圖中放置各種電氣對象，電氣對象包括元件、導線、總線、總線入口、網絡標簽、電源與GND端口和輸入/輸出端口等。3.2.1放置元件各種常用的電子元件是電路原理圖的最基本組成元素，在電路原理圖中經常放置的電子元件有電阻、電容、二極管、三極管及各種集成電路等等，這些元件都存在于各自的集成元件庫中，因此，在放置這些元件前，首先必須要加載相應的集成元件庫。在元件所在的集成元件庫加載完之后，開始元件的放置工作，元件的放置包括五種方法:●利用【Libraries】工作面板(經常使用)●使用菜單命令●使用工具欄●使用快捷鍵●使用右鍵菜單本節以放置電阻“Res2”為例介紹元件的放置方法。2.利用菜單命令放置元[1]執行菜單命令【Place】/【Part】后，彈出一個【PlacePart】對話框，如圖3-7所示，對話框中的【LibRef】編輯框中顯示的是上次放置的元件名稱。圖3-7【PlacePart】對話框[2]在【LibRef】編輯框輸入元件名稱“Res2”，單擊按鈕，此時光標變成十字形，并且十字形光標上粘貼著待放置的元件，在工作區中適當位置點擊鼠標左鍵，即可完成一個電阻元件的放置工作。

3.使用工具欄放置元件。單擊【Wiring】工具欄中的圖標后，同樣會彈出上圖所示的【PlacePart】對話框，采用上述同樣的方法即可放置一個元件。4.使用快捷鍵P+P放置元件，操作方法同上。1.利用【Libraries】工作面板放置元件[1]單擊原理圖編輯器右下角面板控制區的【System】標簽，選擇其中的【Libraries】選項，從而打開【Libraries】工作面板。[2]單擊【Libraries】工作面板上的元件庫下拉框旁的按鈕，在顯示的下拉列表中選擇集成元件庫“MiscellaneousDevices.IntLib”，便可以將該集成元件庫設為當前庫，如圖3-5所示。[3]在【Libraries】工作面板上的過濾欄中輸入“Res”作為過濾條件，此時，在【Libraries】工作面板的元件列表中將顯示出當前庫中所有名字中包括“Res”的元件，如圖3-6所示。[4]選中并拖動電阻元件“Res2”至原理圖編輯器的工作區，至此電阻“Res2”放置完成。圖3-5選擇元件庫

圖3-6使用過濾欄查找元件2.使用右鍵菜單的方法放置元件。在原理圖編輯器工作區的空白位置，點擊鼠標右鍵，從彈出的菜單中選擇命令【Place】/【Part】，如圖3-8所示，采用上述同樣的方法也可放置一個元件。圖3-8使用右鍵菜單放置元件修改元件屬性有三種方法:1.放置元件后，雙擊元件可以彈出【ComponentProperties】對話框，在【ComponentProperties】對話框中修改元件的屬性。2.放置元件后，在元件上單擊鼠標右鍵，彈出右鍵菜單，在右鍵菜單中選擇命令【Properties】來修改元件的屬性。3.另外，在放置元件的過程中，即元件處于懸浮狀態時，通過按住鍵盤上的【Tab】鍵來修改元件的屬性。

圖3-9【ComponentProperties】對話框【ComponentProperties】對話框包括四個區域，它們分別是【Properties】區域、【Graphical】區域、【ParametersforR?】區域以及【ModelforR?】區域。3.2.2繪制導線

導線是原理圖設計中最基本的電氣對象，電路原理圖中的絕大多數電氣對象需要用導線進行連接。原理圖設計中的導線指的是能通過電流的連接線，是具有電氣意義的物理對象。導線屬性：假設導線已經繪制結束，此時通過雙擊導線來修改導線屬性，雙擊導線后會彈出【Wire】屬性對話框，如圖3-11所示。

圖3-11【Wire】屬性對話框在繪制總線的過程中，按下鍵盤上的Tab鍵后會彈出【Bus】屬性對話框，如圖3-15所示?？偩€屬性與導線的屬性完全一致，同樣也包括總線寬度和總線顏色兩個設置項。3.2.3繪制總線總線是一類功能相似的導線的集合，它不具備電氣連接意義，只是為了簡化原理圖而引入的一種表達形式，因此總線必須配合總線入口和網絡標簽來實現電氣意義上的連接。

圖3-15【Bus】屬性對話框3.2.4放置總線入口總線繪制結束后，需要用總線入口將總線與導線或元件進行連接。總線入口是總線與導線或元件的連接線，它表示、一根總線分開成一系列導線或者將一系列導線匯合成一根總線?？偩€入口屬性： 總線入口的屬性與導線的屬性設置基本相同，同樣包括【Color】設置項和【LineWidth】選擇項，以及總線入口兩端的坐標，總線入口屬性如圖3-17所示。圖3-17【BusEntry】屬性對話框3.2.5放置網絡標簽

在電路原理圖中，通常使用網絡標簽來簡化電路。網絡標簽用來描述兩條導線或者導線與元件引腳之間的電氣連接關系，具有相同網絡標簽的導線或元件引腳等同于用一根導線直接連接，因此網絡標簽具有實際的電氣意義。網絡標簽屬性：在網絡標簽處于懸浮狀態下，按下鍵盤上的Tab鍵即可彈出【NetLabel】屬性對話框，如圖3-19所示，在對話框中包括兩個部分，對話框的上方用來設置網絡標簽的顏色、坐標和方向，對話框的下方【Properties】區域用來設置網絡標簽的名稱和字體。圖3-19【NetLabel】對話框3.2.6放置電源和GND端口在電路原理圖設計過程中，還要為原理圖放置電源與GND端口。電源與GND端口的屬性：

圖3-21【PowerPort】屬性對話框

【PowerPort】對話框中主要包括兩個區域，對話框上方為圖形設置區域，主要功能是設置電源與GND端口的顏色、方向、類型等參數，具體設置如下?！綜olor】設置框：設置電源或GND端口的顏色。【Orientation】下拉框：從下拉欄中選擇電源或GND端口的方向?！綥ocation】設置框：定位電源或GND端口的坐標?！維tyle】下拉框：從下拉欄中選擇電源類型，共有7種不同的電源類型。對話框下方【Properties】區域中的【Net】設置框用于設置電源或GND端口的名稱。3.2.7放置輸入/輸出端口 對于電路原理圖中任意兩個電氣節點來說，除了用導線和網絡標簽來連接外，還可以使用輸入/輸出端口（I/O端口）來描述兩個電氣節點之間的連接關系。相同名稱的輸入/輸出端口，在電氣意義上是連接的。輸入/輸出端口屬性： 【PortProperties】對話框中主要包括兩個區域，對話框上方為圖形設置區域，主要功能是設置輸入/輸出端口的長度、填充顏色、文本顏色、外框顏色以及位置等參數，具體設置如下。

【LocationX】、【LocationY】：輸入/輸出端口在原理圖上的橫坐標和縱坐標。 【Style】：輸入/輸出端口在原理圖上的外形。 【Length】：輸入/輸出端口長度。 【Alignment】：輸入/輸出端口名稱在端口符號中的位置。 【TextColor】：輸入/輸出端口名稱的顏色。 【FillColor】：輸入/輸出端口填充的顏色。 【BorderColor】：輸入/輸出端口邊框的顏色。

對話框下方為【Properties】區域，主要包括：【Name】編輯框：用來設置輸入/輸出端口的名稱。【I/OType】選擇欄：用來設置輸入輸出端口的類型，將給系統的電氣規則檢測提供了依據。端口類型共有四種：Unspecified（未定義端口）、Output（輸出端口）、Input（輸入端口）、Bidirectional（雙向端口）?！綰nique】編輯框：系統給定的圖紙符號的唯一標號，無須修改。圖3-23輸入/輸出端口屬性對話框3.2.8放置NoERC放置“NoERC”的目的是為了在系統進行電氣規則檢查時，忽略對某些節點的檢查，以避免在報告中出現錯誤或警告的提示信息。點擊【Wiring】工具欄里的按鈕，或者執行菜單命令【Place】/【directives】/【NoERC】即可完成“NoERC”的放置，如圖3-24所示?？梢栽凇綨oERC】屬性對話框中設置“忽略ERC測試點”的顏色、位置等參數。圖3-24“NoERC”符號及其屬性對話框3.3原理圖的視圖操作3.3.1原理圖視圖的縮放1.【View】/【FitDocument】：將原理圖縮小到全屏幕，瀏覽整張圖紙。2.【View】/【FitAllObjects】：將所有繪制的電路都顯示在屏幕上，瀏覽原理圖中的全部電路。3.【View】/【Area】：將選中的局部區域放大，用于仔細查看電路原理圖中的某個細小部分。4.【View】/【AroundPoint】：與局部區域放大基本相同，是以鼠標所在點為中心，放大某個區域。5.【View】/【SelectedObjects】：用于放大顯示處于選中狀態的元件。 除此之外，還有將圖紙按照比例縮小或放大50％、100％、200％和400％等。最為經常使用的原理圖視圖縮放的操作方法一般是以下兩種。

●使用鍵盤上的【PageUp】鍵或【PageDown】鍵可以放大或縮小原理圖視圖。●按住鍵盤上的【Ctrl】鍵，同時向前或向后滾動鼠標滾輪可以實現以光標為中心的放大和縮小視圖的操作。3.3.2刷新原理圖

執行菜單命令【View】/【Refresh】可以刷新視圖，在實際的操作過程中，一般直接使用鍵盤上的【End】鍵來刷新視圖。3.3.3圖紙柵格的設置 原理圖圖紙中柵格的調整有助于元器件的排列與齊，方法是在原理圖空白處單擊鼠標右鍵，從彈出的右鍵菜單中選擇命令【Options】/【DocumentOptions】，可以彈出【DocumentOptions】對話框。勾選對話框中的【Visible】柵格，并在【Visible】柵格右側的編輯框設置可視化柵格的尺寸，從而調整原理圖圖紙中背景柵格的大小。3.4元件的編輯操作原理圖工作環境中元件的編輯操作，包括元件的選擇和取消、排列和對齊、旋轉和翻轉、移動和拖動以及復制、剪切和粘貼等操作。3.4.1選擇和取消[1]單個元件的選擇：只需要將鼠標移動到需要選取的元件上，然后單擊鼠標左鍵即可，選取后的元件如圖3-25所示，如果元件處于選中的狀態，則元件周圍有綠色或藍色的小方框，從而可以判斷該元件是否被選中。[2]多個元件的選擇：首先按下Shift鍵不放，然后用鼠標逐一選中將要選擇的元件，如圖3-26所示。另一種最常用的選取方法是在原理圖編輯器的工作區中，利用鼠標選取一個區域，區域中包含要選中的所有元件。圖3-25選取一個元件圖3-26選取多個元件2.元件的取消當原理圖編輯器中有元件被選中時，鼠標單擊原理圖工作區的空白處，即可完成元件的取消工作。也可以執行【Edit】/【Deselect】/【Alloncurrentdocument】，或者單擊工具欄里的，也可以完成取消操作。3.4.2排列和對齊1.縱向對齊命令：縱向對齊分為左對齊和右對齊，以左對齊為例，先利用區域選擇法選中三個元件，然后執行菜單命令【Edit】/【Align】/【AlignLeft】，三個元件將以最左邊的元件為基準進行左對齊。2.水平對齊命令：水平對齊分為上對齊和下對齊，以上對齊為例，先利用區域選擇法選中三個元件，然后執行菜單命令【Edit】/【Align】/【AlignTop】，三個元件將以最上邊元件為基準對齊。3.4.3旋轉和翻轉1.快捷鍵Space、Shift+Space實現旋轉：在元件處于拖動狀態下，利用快捷鍵Space使元件逆時針旋轉90度，利用快捷鍵Shift+Space使元件順時針旋轉90度，即以十字形光標為中心進行旋轉，如圖3-30所示。圖3-30Space鍵逆時針旋轉元件2.快捷鍵X、Y實現水平翻轉：在元件處于拖動狀態下，按下X、Y鍵可以使元件水平、垂直翻轉，即以十字形光標為軸做水平、垂直翻轉，如圖3-31、3-32所示。

圖3-31水平翻轉元件圖3-32垂直翻轉元件3.4.4移動和拖動●移動元件是指在改變元件位置的時候，無法保持該元件與其他電氣對象的電氣連接狀態?！裢蟿釉侵冈诟淖冊恢玫臅r候，始終是保持該元件與其他電氣對象的電氣連接狀態。以下圖所示的兩個連接的元件為例說明移動和拖動這兩種操作的不同。圖3-33兩個連接的元件1.元件的移動：鼠標左鍵單擊選中需要移動的元件，然后一直按住鼠標左鍵，拖拽該元件到指定位置，拖拽過程中，元件與導線斷開，如圖3-34所示。2.元件的拖動：按住Ctrl鍵，再用鼠標左鍵單擊選中需要拖動的元件，拖拽該元件到指定位置，拖拽過程中，元件始終與導線保持連接，如圖3-35所示。圖3-34處于移動狀態的元件

圖3-35處于拖動狀態的元件3.4.5復制、剪切、粘貼和刪除1.元件的復制：在元件處于選中狀態下，單擊標準工具欄中的復制圖標，或者執行菜單命令【Edit】/【Copy】即可完成元件的復制，最常用的方法是直接使用快捷鍵Ctrl＋C來完成此操作。2.元件的剪切：在元件處于選中的狀態下，點擊工具欄里的按鈕，或者執行菜單命令【Edit】/【Cut】，即可完成元件的剪切，最常用的方法是直接使用快捷鍵Ctrl＋X來完成此操作。3.元件的粘貼：對原來已經復制或者剪切的元件，單擊標準工具欄中的粘貼圖標，或者執行菜單命令【Edit】/【Paste】，即可完成元件的粘貼，最常用的方法是直接使用快捷鍵Ctrl＋V來完成此操作。4.元件的刪除：選中待刪除的元件，按鍵盤上的Delete鍵即可完成此操作。3.5原理圖編輯高級技巧3.5.1元件屬性 元件的屬性主要包括元件的標號、元件的名稱、封裝形式等。ProtelDXP2004提供了多種修改元件屬性的方法，下面以修改電阻“Res2”的屬性為例來講述元件屬性的設置方法。圖3-36【ComponentProperties】對話框

在【ComponentProperties】對話框中，可對元件的屬性進行設置。下面是對話框中各區域的具體含義。1.【Properties】區域中，包括以下幾類設置項：●【Designator】編輯框：用來設置元件標號。其右側有兩個復選框【Visble】復選框用來決定元件的標號是否在原理圖上顯【Locked】復選框用來決定元件的標號是否在原理圖上可移動。

●【Comment】編輯框：用來設置元件的注釋，通常是對元件的名稱進行簡化。其右側的【Visble】復選框用來決定元件的標號是否在原理圖上顯示。

●【LibraryRef】編輯框：顯示元件在元件庫中的名稱，此項不能修改?！瘛綥ibrary】編輯框：顯示元件所屬的元件庫名稱。●【Description】編輯框：給出元件的描述信息。●【UniqueID】編輯框：系統指定的元件唯一編號，此項不能修改。2.在【Graphical】區域中，包括以下幾類設置項：●【LocationX】編輯框：元件在原理圖中的X坐標。

●【LocationY】編輯框：元件在原理圖中的Y坐標?！瘛綩rientation】編輯框；用來設置元件的方向，單擊選擇右側的下拉按鈕將出現方向選擇列表框，四個選項分別為0Degrees、90Degrees、180Degrees、270Degrees。其后面的【Mirrored】復選框，用來決定元件是否進行左右翻轉?！瘛維howallpinsonsheet】復選框：用來指定是否顯示隱藏的元件引腳。●【LocalColor】復選框：用來指定是否使用本地顏色設置，可以對元件的填充顏色、邊框顏色和引腳顏色進行個性化設計?！瘛綥ockPins】復選框：用來指定是否鎖定元件引腳.3.在【parametersforR?-Res】區域中，設置元件的一些基本設計信息。例如元件的參數、元件的設計時間、設計公司等。4.在【ModelforR?-Res】列表中，一般包括下列三個模型類型，其中以【Footprint】模型最為常用。●【Simulation】模型類型：顯示的是元件的仿真模型信息?！瘛維ignalIntegrity】模型類型：顯示的是元件的信號完整性模型信息。●【Footprint】模型類型：顯示的是元件的PCB引腳封裝信息。另外，【ModelforR?-Res】列表的底部還有三個按鈕，它們分別用來對元件的模型信息進行追加、刪除和編輯操作。3.5.2元件注釋

ProtelDXP2004系統提供了元件自動注釋的功能，從而保證了在整個設計系統中所有元件標號保持一定的順序。執行菜單命令【Tools】/【Annotate】，彈出【Annotate】對話框，如圖3-39所示?！続nnotate】對話框包括四個區域:●【OrderofProcessing】區域●【MatchingOptions】區域●【SchematicSheetsToAnnotate】區域●【ProposedChangeList】區域圖3-39【Annotate】對話框1.【OrderofProcessing】區域中有四種自動注釋的順序可供選擇?！綰pthenacross】：所有元件在原理圖中按照自下而上，再自左而右的順序排列。【Downthenacross】：所有元件在原理圖中按照自上而下，再自左而右的順序排列?！続crossthenup】：所有元件在原理圖中按照自左而右，再自下而上的順序排列。【Acrossthendown】：所有元件在原理圖中按照自左而右，再自上而下的順序排列。2.【ProposedChangeLists】區域中【Current】欄列出了元件當前標號?！綪roposed】欄列出執行自動注釋后產生的元件標號?！綥ocation】欄列出元件所在的原理圖文檔。3.【SchematicSheetsToAnnotate】區域用于設置需要自動注釋的原理圖名稱（SchematicSheet）、自動注釋的范圍（AnnotationScope）、自動注釋原理圖的順序（Order）自動注釋的起始序號（StartIndex）和后綴（Suffix）。3.5.3元件群體編輯利用元件群體編輯功能可以快速對同一類元件的某些屬性同時修改。以下圖所示的局部電路原理圖為例，要求將電路原理圖中所有網絡標簽的字體由10號全部修改為16號。圖3-47局部電路原理圖 移動光標到需要修改參數的任意一個網絡標簽上，如網絡標簽“A0”，點擊鼠標右鍵，在彈出的右鍵快捷菜單中選擇【FindSimilarObjects】選項，將彈出如圖3-48所示的【FindSimilarObjects】對話框。圖3-48“FindSimilarObjects”對話框通過設置【FindSimilarObjects】對話框中的選項，設計人員可以查找具有共同屬性的同類其它對象，【FindSimilarObjects】對話框中各個區域的功能如下。1.【Kind】區域顯示當前對象的類別，如元件、導線或其他對象。2.【Design】區域中的【OwnerDocument】編輯框顯示當前原理圖文件所在的目錄。3.【Graphical】區域用于設定對象的圖形顯示參數?！綜olor】表示對象在原理圖中的顏色?！綳l】、【Y1】表示對象在原理圖上的坐標?！綟ontld】表示對象在原理圖中的字體?！綩rientation】表示對象的方向，即被旋轉的角度。【Selected】表示對象是否被選擇。

4.【ObjectSpecific】區域中的【Text】編輯框顯示的是對象的名稱。以上的參數都可以當作搜索的條件，單擊選項右側的下拉列表顯示三個選項即“Same”、“Different”、“Any”，如圖3-49所示，這三個選項表示所要搜索的對象類別和當前對象類別的關系。圖3-49三個選擇項【Same】表示要求待查找的對象的屬性與對應欄中設置的屬性相同。【Different】表示要求待查找的對象的屬性與對應欄中設置的屬性必須不相同。【Any】表示對待查找的對象該項屬性不作要求，可為任意值。5.【FindSimilarObjects】對話框下方為6個復選項和1個下拉列表框?！綵oomMatching】復選項設置是否將條件相匹配的對象，以最大顯示模式，居中顯示在原理圖編輯窗口內?！綧askMatching】復選項設置是否在顯示條件相匹配的對象的同時，將其他對象屏蔽掉。【ClearExisting】復選項設置是否清除已存在的過濾條件。

【CreateExpression】復選項設置是否自動創建一個表達式，以便以后再用。系統默認為不創建。【RunInspector】復選項設置是否自動打開【Inspector】對話框?！維electMatching】復選項設置是否將符合匹配條件的對象全部選中。下拉列表框中的【CurrentDocument】項表示在當前的原理圖文件中查找相似對象。下拉列表框中的【OpenedDocument】項表示在所有已打開的原理圖文件中查找相似對象。3.5.4庫元件的查詢

ProtelDXP2004系統中有兩個最為經常使用的集成元件庫?！瘛癕iscellaneousDevices.Intlib”●“MiscellaneousConnectors.IntLib”這兩個集成元件庫中包括了原理圖設計過程中最基本的各種元器件以及接口。除此之外，還會用到其他集成元件庫中的元器件，對于初學ProtelDXP2004的設計人員來說，很難知道這些元件所在的集成元件庫，因此如何查詢到所需用的元器件，是設計人員必須掌握的事情。3.5.5電氣規則檢查

電氣規則檢查（ElectricalRulesCheck）簡稱ERC，是通過對項目或原理圖文件進行編譯操作實現查錯目的?！駥椖窟M行編譯，則在原理圖編輯器的主界面上執行菜單命令【Project】/【CompilePCBProjectPCB_Project1.PrjPCB】●對項目下的某一個原理圖文件進行編譯，則在原理圖編輯器的主界面上用右鍵單擊【Projects】工作面板中要編譯的項目或文件，在彈出的右鍵菜單中同樣選擇命令【CompilePCBProjectPCB_Project1.PrjPCB】/【CompileDocumentSheet1.SchDoc】后，即可對項目或文件進行編譯。編譯后系統的自動檢測結果將出現在【Messages】工作面板中，在【Messages】工作面板上可根據出現的錯誤或警告的提示信息對原理圖進行修改。3.5.6向Word文檔中拷貝原理圖

從原理圖中向Word中復制電路圖這個操作與Word文檔中對文檔進行的復制、粘貼的方法以及快捷鍵是完全一致的。3.6

原理圖報表

ProtelDXP2004提供了生成各種電路原理圖報表的功能，這些原理圖報表存放了原理圖的各種信息,方便設計人員對電路進行校對、修改以及元器件的采買等工作。3.6.1網絡表

網絡表文件是原理圖設計和印刷電路板設計之間的接口。在ProtelDXP2004中，系統提供雙向同步功能，原理圖設計向PCB設計轉換的過程中不需要人工生成網絡表，系統自動創建網絡表實現元器件和網絡表的裝載以及原理圖設計的同步更新。

執行菜單命令【Design】/【NetlistforDocument】/【Protel】為一個原理圖文件生成網絡表，執行菜單命令【Design】/【NetlistforProject】/【Protel】為一個項目生成網絡表，項目的網絡表和原理圖文件的網絡表的組成和格式是完全一樣的，如圖3-62所示。圖3-62生成的網絡表文件 網絡表文件主要包括兩部分：元件屬性參數描述和元件的網絡連接描述。 1.元件屬性參數：元件聲明以“【”開始，以“】”結束，內部是元件的具體內容，例如：[元件聲明開始C1元件序號RAD-0.3元件封裝Cap元件名稱系統保留行]元件聲明結束2.元件的網絡連接：元件的網絡連接以“（”開始，以“）”結束，內部是一個網絡中所有元件引腳連接的具體內容，例如：(網絡連接的開始NetC1_2網絡名稱C1-2第一個網絡節點，元件名稱-引腳標號U1-19第二個網絡節點，芯片U1的第19個引腳Y1-2第三個網絡節點，晶振Y1的第2個引腳)網絡連接的結束3.6.2元件清單報表元器件清單報表中主要包括元件的名稱、封裝、數量等。執行菜單命令【Reports】/【BillofMaterial】，彈出【BillofMaterialforProject】對話框，對話框中以一定地次序列出了原理圖設計項目中包含的所有元器件，如圖3-63所示，如要顯示元器件的其它信息，勾選對話框左下角【OtherColumns】區域中相應的復選框即可。

圖3-63【BillofMaterialforProject】對話框單擊右下角的按鈕，可彈出【ExportPreview】對話框，在此對話框中可以按比例放大縮小元器件報表清單，進行預覽，如圖3-64所示。圖3-64預覽元器件報表

單擊【ExportPreview】對話框中的按鈕，系統將彈出保存文件對話框，可以將該元器件列表文件以不同的類型存到項目所在的目錄下，如圖3-65所示。

圖3-65保存元器件列表3.7

常用快捷鍵和常見問題3.7.1常用快捷鍵ProtelDXP2004的快捷鍵分為兩大類，一種是菜單選項快捷鍵，另外一種是適用于不同編輯器的專用快捷鍵。●菜單選項快捷鍵指的是對菜單選項中帶有下劃線的字母的操作，例如：如果想使用菜單命令創建一個新的原理圖文件，操作方法為選擇菜單命令【File】/【New】/【（Schematic】，如果使用菜單選項快捷鍵的話，只需依次按下F鍵、N鍵和S鍵，則可以同樣創建一個新的原理圖文件。●適用于不同編輯器的專用快捷鍵，需要設計人員平時加以積累和記憶，在原理圖設計過程中經常使用的快捷鍵見如下所示。

表3-1原理圖常用快捷鍵3.7.2常見問題

由于操作方法不熟練、缺乏操作經驗等，在原理圖的設計過程會經常遇到一些問題，這些問題在原理圖編譯時會以錯誤和警告的形式提醒設計人員，因此，要對編譯過程中常見的一些警告和錯誤加以了解，以便能夠及時解決。3.8電路原理圖設計實例本節將通過一個單片機系統電路原理圖設計實例，使設計人員掌握電路原理圖設計的整個過程。最終完成的電路原理圖，如圖3-66所示。圖3-66單片機系統電路原理圖設計步驟包括：1新建項目2添加新的原理圖文件3設置原理圖圖紙參數4放置元件5放置其它電氣對象6元件注釋7電氣規則檢查8原理圖報表9文件保存 第4章層次原理圖設計4.1層次電路原理圖簡介 4.2層次原理圖的設計步驟 4.3層次原理圖的報表 4.1層次電路原理圖簡介采用層次化設計之后，復雜的電路原理圖按照某種標準劃分為若干個功能模塊，再把這些功能模塊分別繪制在多張原理圖紙上，這些圖紙就被稱為設計系統的子原理圖。同時，這些子原理圖由另外一張原理圖來說明它們之間的聯系，描述單張原理圖之間關系的這張原理圖就被稱為設計系統的母原理圖。各張子原理圖與母原理圖之間是通過輸入/輸出端口建立起電氣連接，這樣就形成了設計系統的層次原理圖。4.1.1層次原理圖的設計方法 通常層次原理圖的設計有兩種方法，即自頂向下的設計方法和自底向上的設計方法。 1.自頂向下設計層次原理圖 層次原理圖的自頂向下設計方法是指按照電路的功能，將整個電路劃分成不同功能的模塊，這些電路模塊在母圖上以圖紙符號（方塊電路）的形式聯系起來，然后由母圖中的圖紙符號生成子原理圖。自頂向下方法的設計流程如圖4-1所示。圖4-1自頂向下設計方法流程圖2.自底向上設計層次原理圖 自底向上設計層次原理圖是指由模塊電路的子原理圖在母圖中生成圖紙符號，再在母圖中用導線或總線將圖紙符號連接起來。因此在繪制層次原理圖之前，要首先設計出模塊電路的子原理圖，設計流程如圖4-2所示。圖4-2

自底向上設計方法流程圖4.1.2層次原理圖中的電氣對象 層次化原理圖有以下兩大構成因素：1.描述子原理圖之間關系的母原理圖。母原理圖中包含代表子原理圖的圖紙符號和圖紙入口，還包括建立起電氣連接的導線和總線。 2.構成整個系統的單張原理圖，即子原理圖。子原理圖中包含本模塊的基本電器元件及相關電氣連接。

1.圖紙符號圖紙符號是母原理圖中基本的放置對象，每一個圖紙符號代表實現某一個具體功能的子原理圖。 圖紙符號的屬性對話框中修改它的標號和名稱，如圖4-3所示。

圖4-3【SheetSymbol】對話框 2.圖紙入口母原理圖要與對應的子原理圖建立相應的電氣連接，就必然有相應的輸入輸出端口。母原理圖中的輸入輸出端口為圖紙入口。 圖紙入口屬性對話框中進行圖紙入口屬性的設置，如圖4-4所示。

圖4-4

【SheetEntry】對話框 3.輸入/輸出端口輸入/輸出端口也用于聯系子原理圖和母原理圖，輸入/輸出端口放置在層次原理圖中的子原理圖中，與母原理圖中的圖紙入口是一一對應的關系。圖4-5

【PortProperties】對話框4.2層次原理圖的設計步驟本節使用層次原理圖的兩種設計方法，即自頂向下的方法和自底向上的方法對PCB項目“單片機應用電路”進行層次原理圖設計，以求建立一個層次原理圖設計的完整過程。

PCB項目“單片機應用電路”由一張母原理圖和三張子原理圖組成，母原理圖命名為“單片機應用電路.SchDoc”，三張子原理圖分別是“單片機系統電路.SchDoc”，“擴展存儲器電路.SchDoc”以及“擴展鍵盤及顯示電路.SchDoc”。4.2.1自頂向下設計層次原理圖采用自頂向下的方法設計層次原理圖，先要根據“單片機應用電路”的功能，將整個電路劃分成三個功能模塊，形成三個圖紙符號放置在母原理圖上，如圖4-6所示，每一個圖紙符號分別對應一個子原理圖。自頂向下設計方法的具體操作請參考書中詳細步驟。圖4-6

層次原理圖中的母原理圖圖4-20

單片機系統電路原理圖

圖4-21擴展存儲器電路原理圖

圖4-22擴展顯示及鍵盤電路原理圖4.2.2自底向上設計層次電路圖自底向上的層次原理圖設計方法剛好與前面介紹的自頂向下設計層次電路圖的設計方法相反，首先要繪制好子原理圖，然后由子原理圖生成圖紙符號，從而產生母原理圖，這樣由底而上，層層集中，最后完成母原理圖的設計。4.2.3層次原理圖的切換 在系統比較復雜的時候，經常需要在層次原理圖之間進行切換，層次原理圖的切換指的是從母原理圖切換到某個圖紙符號對應的子原理圖上，或者從某一個子原理圖切換到母原理圖上。 1.從母原理圖切換到圖紙符號對應的子原理圖 2.從子原理圖切換到母原理圖4.3層次原理圖的報表 在層次原理圖設計完成后，也可以根據設計的要求創建各種報表，如項目層次報表、網絡表和元件清單報表等。4.3.1項目層次報表項目層次報表用來描述一個層次原理圖的層次結構。

圖4-32項目層次報表4.3.2網絡表執行菜單命令【Design】/【NetlistforProject】/【Protel】，這時將會生成整個項目的報表，項目的網絡報表顯示的是整個項目中包含的元器件及電氣連接。

圖4-33項目的網絡表4.3.3元件清單報表 執行菜單命令【Reports】/【BillofMaterials】，將會彈出元件清單報表對話框，元器件清單列表有助于后期PCB板的制作和器件的購買。

圖4-34元件清單報表第5章印制電路板基本概念5.1PCB的種類 5.2PCB設計的基本概念 5.3常用元器件封裝 5.4印制電路板的基本組成 5.5印制電路板的制作過程 5.6印制電路板設計的基本流程5.1PCB的種類 印制電路板的種類可以根據元件導電層面的多少分為單面板、雙面板、多層板三種。1．單面板

單面板是一種一面覆銅而另外一面沒有覆銅的電路板。在覆銅的一面上包含有用于焊接的焊盤和用于連接元器件的銅箔導線，在沒有覆銅的一面上包含元件的型號、參數以及電路的說明等，以便滿足元器件的安裝、電路的調試和維修等需求。由于單面板只有一面覆銅，因此所有導線都集中在這一面中，很難滿足復雜連接的布線要求，因此只適用于比較簡單的電路。

圖5-1單面板2．雙面板

雙面板是上、下兩面均有覆銅的電路板。因此雙面板的頂層和底層都有用于連接元器件的銅箔導線，兩層之間是通過金屬化過孔來連接。一般來說，雙面板的全部元件或多數元件仍安裝在頂層，因此元件的型號和參數也多是在頂層上印制，而底層還是用于元器件的焊接。雙面板降低了布線難度，同時又提高了電路板的布線密度，可以適應較為復雜的電氣連接的要求，是目前應用較為廣泛的電路板。

圖5-2雙面板 3．多層板 多層板結構復雜，它由電氣導電層和絕緣材料層交替粘合而成，成本較高，導電層數目一般為偶數，層間的電氣連接同樣利用層間的金屬化過孔實現。5.2PCB設計的基本概念5.2.1電路板的工作層面 ProtelDXP提供了不同類型的工作層面，主要包括：32個信號層(SignalLayers)、16個內部電源/接地層(InternalPlanes)、16個機械層(MechanicalLayers)、4個防護層(MasksLayers)（包括2個阻焊層(SolderMaskLayers)和2個焊錫膏層（PasteMaskLayers))、2個絲印層(SilkscreenLayers)、4個其他層(otherLayers)(包括1個禁止布線層（KeepOutLayer）、2個鉆孔層(DrillLayers）和1個多層(MultiLayer))。

1.信號層(SignalLayers)

信號層包括頂層（TopLayer）、底層（BottomLayer）和中間信號層（MidLayer1～MidLayer30），它們主要用來布置信號線。常見的PCB雙面板設計是在頂層信號層和底層信號層上放置元件以及布置銅箔導線。 2.內部電源/接地層（InternalPlanes）

內部電源/接地層，簡稱內電層，在PCB設計過程中主要為多層板提供放置電源線和地線的專用布線層。

3.機械層（MechanicalLayer）

ProtelDXP2004SP2提供了16個機械層，用于設置電路板的外形尺寸、對齊標記、數據標記等機械信息。在PCB設計過程中最常使用Mechanical1層繪制電路板的外形。

4.防護層(MasksLayers)

防護層包括阻焊層（SolderMaskLayer）和焊錫膏層（PasteMaskLayer），主要用于保護銅線以及防止元件被焊接到不正確的地方。

阻焊層分為頂部阻焊層（TopSolderMask）、底部阻焊層（BottomSolderMask）兩層，為焊盤以外不需要焊錫的銅箔上涂覆一層阻焊漆，主要用于阻止焊盤以外的導線、覆銅區等上錫，從而避免相鄰導線焊接時短路，還可防止電路板長期使用時出現的氧化腐蝕。

焊錫膏層，有時也稱做助焊層，用來提高焊盤的可焊性能，在PCB上比焊盤略大的各淺色圓斑即為所說的焊錫膏層。在進行波峰焊等焊接時，在焊盤上涂上助焊劑，可以提高PCB的焊接性能。 5.絲印層（SilkscreenLayer）

絲印層分為頂層絲印層（TopOverlayer）和底層絲印層（BottomOverlayer）。絲印層是通過絲印的方式在電路板上印制上元件或電路的基本信息，例如元件封裝、元件標號和參數、電路的說明等，以便于元件的安裝以及電路的調試。 6.其它層（OtherLayers）其他層(otherLayers)包括1個禁止布線層（KeepOutLayer）、2個鉆孔層(DrillLayers）和1個多層(MultiLayer)。

在禁止布線層上繪制一個封閉區域作為自動布線時的區域，可以將電路中的元件和布線有效地控制在該區域內，該區域外不能進行布線。

鉆孔位置層(DrillGuide)用于標識印制電路板上鉆孔的位置，鉆孔繪圖層（DrillDrawing）用于設定鉆孔形狀，多層(MultiLayer)針對通孔焊盤和過孔而設，通孔焊盤和過孔都設置在多層上，關閉此層，則焊盤和過孔將無法顯示。5.2.2銅膜導線 銅膜導線是覆銅板經過蝕刻后形成的銅膜布線，又簡稱為導線。銅膜導線是電路板的實際走線，用于連接元件的各個焊盤，是印制電路板的重要組成部分。導線的主要屬性是導線寬度，它取決于承載電流的大小和銅箔的厚度。5.2.3過孔 在印制電路板中，過孔的主要作用是用來連接不同板層間的導線。在工藝上，過孔的孔壁圓柱面上用化學沉積的方法鍍上一層金屬，用以連通中間各層需要連通的銅箔，而過孔的上下兩面做成圓形焊盤形狀。通常，過孔有三種類型，它們分別是從頂層到底層的穿透式過孔（通孔）、從頂層通到內層或從內層通到底層的盲過孔（盲孔）、內層間的深埋過孔（埋孔）。過孔的形狀只有圓形，主要參數包括過孔尺寸和孔徑尺寸。5.2.4焊盤焊盤是在電路板上為了固定元件引腳，并使元件引腳和導線導通而加工的具有固定形狀的銅膜。焊盤形狀一般有圓形“Round”、方形“Rectangle”和八角形“Octagonal”三種，一般通孔直插式元件的焊盤有孔徑尺寸和焊盤尺寸兩個參數，表面粘貼式元件常采用方形焊盤。5.2.5元件封裝 元器件封裝是實際元器件焊接到電路板上時，在PCB電路板上所顯示的外形和焊盤位置關系，因此元器件封裝是實際元器件在PCB電路板上的外形和引腳分布關系圖。純粹的元件封裝只是一個空間概念，沒有具體的電氣意義。元器件封裝的兩個要素是外形和焊盤。制作元器件封裝時必須嚴格按照實際元器件的尺寸和焊盤間距來制作，否則裝配電路板時有可能因焊盤間距不正確而導致元器件不能裝到電路板上，或者因為外形尺寸不正確，而使元器件之間發生干涉。5.2.6飛線 飛線有以下兩重含義：在PCB設計系統中導入元器件之后，在自動布線之前，元器件的相應管腳之間出現供觀察用的類似橡皮筋的灰色網絡連接線，這些灰色連線是系統根據規則自動生成的、用來指引布線的一種連線，一般俗稱為飛線。有些廠商在設計電路板的布線時，由于技術實力原因往往會導致最后的PCB存在不足的地方。這時需要采用人工修補的方法來解決問題，就是用導線連通一些電氣網絡，有時候也稱這種導線為“飛線”，這就是飛線的第二重含義。5.2.7安全間距 在設計印制電路板的過程中，設計人員為了避免或者減小導線、過孔、焊盤以及元件之間的相互干擾現象，需要在這些對象之間留出適當的距離，這個距離一般稱為安全間距。5.3常用元器件封裝5.3.1元件封裝的分類按照元件安裝方式，元件封裝可以分為通孔直插式封裝和表面粘貼式封裝兩大類。通孔直插式元件及元件封裝如圖5-3所示。

圖5-3通孔直插式元件及元件封裝表面粘貼式元件及元件封裝如圖5-4所示。

圖5-4表面粘貼式元件及元件封裝5.3.2常用元件封裝的介紹 根據元件的不同封裝，本節將封裝分成兩大類：一類為分立元件的封裝，一類為集成電路元件的封裝。

1.分立元件的封裝

(1)電容：電容分普通電容和貼片電容。普通電容又分為極性電容和無極性電容。極性電容（如電解電容）根據容量和耐壓的不同，體積差別很大，如圖5-5所示。極性電容封裝編號為RB*-*。

圖5-5電解電容元件、原理圖符號和元件封裝

無極性電容根據容量不同，體積外形也差別較大，如圖5-6所示。無極性電容封裝編號為RAD-*。

圖5-6無極性電容元件、原理圖符號和元件封裝貼片電容的外形如圖5-7所示，它們的體積與傳統的直插式電容比較而言非常細小，有的只有芝麻般大小，已經沒有元件管腳，二端白色的金屬端直接通過錫膏與電路板的表面焊盤相接。貼片電容封裝編號為CC**-**，如CC2012-0805。

圖5-7貼片電容元件及元件封裝(2)電阻：電阻分普通電阻和貼片電阻。普通電阻是電路中使用最多的元件之一，如圖5-8所示，根據功率不同，電阻體積差別很大。