单片机实验板单片机是电子工程师的基本技能之一，单片机实验板是学习单片机的必备工具之一。
通过层次原理图的设计方法，以单片机实验板设计实例介绍Protel DXP的原理图到PCB设计的整个过程。
一、一款单片机实验板简介经典单片机实验板单片系统包括MCU组成的最小系统、各种功能的外围电路及接口。
1、89C52单片机。
2、6位数码管（做动态扫描及静态显示实验）。
3、8位LED发光二极管（做流水灯实验）。
4、MAX232芯片RS232通讯接口（可以做为与计算机通迅的接口同时也可做为单片机下载程序的接口）。
5、USB供电系统，直接插接到电脑USB口即可提供电源，不需另接直流电源。
6、蜂鸣器（做单片机发声实验）。
7、ADC0804芯片（做模数转换实验）。
8、DAC0832芯片(做数模转换实验)9、PDIUSBD12芯片(USB设备开发,如单片机读写U盘,自制U盘,自制MP3等,还可通过此芯片让计算机与单片机传输数据）。
10、USB转串口模块，直接由计算机USB口下载程序至单片机。
11、DS18B20温度传感器，（初步掌握单片机操作后即可亲自编写程序获知当时的温度）。
12、AT24C02外部EEPROM芯片(IIC总线元件实验)13、字符液晶1602接口。
（可显示两行字符）14、图形液晶12864接口（可显示任意汉字及图形）15、4*4矩阵键盘另加四个独立键盘（键盘检测试验）。
二、设计任务采用自底向上（Bottom up）的层次原理图方法绘制单片机实验板原理图及PCB。
本实验板主要有CPU部分、电源部分（Power）、串口通信（RS232）部分、数码显示（LED）部分、继电器（Relay）部分、其它（misc）各部分。
同时，通过层次原理图的绘制掌握原理图绘制的众多技巧。
单片机原理图总图三、子图绘制下面开始各原理子图的绘制。
如【单片机实验板工程】所示，建立单片机实验板工程，建立各个原理图，并把库文件加载到工程里。
单片机实验板工程3.1 CPU模块掌握的技能：总线及入口的绘制、网络标号绘制、端口放置。
3.2 电源（Power）模块掌握的技能：ERC放置、器件镜像。
3.3 串行通信（RS-232）模块掌握的技能：ERC放置、器件镜像。
3.4 数码显示（LED）模块掌握的技能：Rubber Stamp(橡皮图章)、Array Paste、Align。
3.5 继电器（Relay）模块掌握的技能：Copy/Paste、Align。
3.6 其它各模块掌握的技能：文本、注释等。
四、总图绘制本部分介绍由原理图文件生成“方块电路符号”的方法和步骤，然后绘制原理图总图，如【绘制原理图总图】。
绘制原理图总图1) 打开总图原理图2) 执行【Design->Create sheet symbol From sheet】3) 选中要生成“方块电路符号”原理图。
4) 提示是否I/O反向，选择NO5) 和放置器件一样放置“方块电路符号”。
6) 放置其它原理图的“方块符号”，并根据连线方便安排方块电路符号。
7) “方块符号”的大小调整，端口位置调整。
8) “方块符号”的连线，注意线、总线的使用。
五、设置更新元器件流水号1) 执行菜单【Tools->Annotate】,更新元器件的流水号，如【元器流水号设置对话框】。
元器流水号设置对话框2) 对话框中执行【Reset All】复位所有流水号，执行结果如【复位流水号】。
复位流水号3) 对话框中执行【Update Changes List】更新所有流水号，执行结果如【变更后的元器件流水号】4) 对话框中执行【Accept Changes（Create ECO）】，执行结果如【Accept Changes （Create ECO）】。
5) 对话框中执行【Validate Changes】，使更改有效，对话框中执行【ExecuteChanges】，执行有效更改，执行结果如【更改有效、执行】。
六、编译工程及差查错编译的目的是对电路的正确性进行检验，即进行电气规则检查（Electrical Rule Check，ERC）。
执行完检查后，系统自动在原理图中标记出错误，以方便用户检查错误。
编译工程如【编译工程】。
如果没弹出窗口，说明没有错误。
有错误会弹出【Messages】。
没弹出时，查看【Messages】的方法：查看【Messages】的方法编译信息找到原理图中对应具体的位置七、ERC规则设置对ERC规则的设置，执行【Project->Project Options】，在弹出的对话框中有两个选项卡，如【Project Options】。
“Error Reporting”：错误报告；“Connection Matrix”：连接矩阵。
Project Options"Connections Matrix"选项卡“Error Reporting”（错误报告）：包含各种类型的错误信息及报告类型。
“Connection Matrix”（连接矩阵）：主要用于检测各种引脚、输入/输出端口、方块符号的出入端口的电器冲突。
具体的信息查询参考：一、Error Reporting 错误报告A：Violations Associated with Buses 有关总线电气错误的各类型（共12项）bus indices out of range 总线分支索引超出范围Bus range syntax errors 总线范围的语法错误Illegal bus range values 非法的总线范围值Illegal bus definitions 定义的总线非法Mismatched bus label ordering 总线分支网络标号错误排序Mismatched bus/wire object on wire/bus 总线/导线错误的连接导线/总线Mismatched bus widths 总线宽度错误Mismatched bus section index ordering 总线范围值表达错误Mismatched electrical types on bus 总线上错误的电气类型Mismatched generics on bus (first index) 总线范围值的首位错误Mismatched generics on bus (second index) 总线范围值末位错误Mixed generics and numeric bus labeling 总线命名规则错误B：Violations Associated Components 有关元件符号电气错误（共20项）Component Implementations with duplicate pins usage 元件管脚在原理图中重复被使用Component Implementations with invalid pin mappings 元件管脚在应用中和PCB封装中的焊盘不符Component Implementations with missing pins in sequence 元件管脚的序号出现序号丢失Component contaning duplicate sub-parts 元件中出现了重复的子部分Component with duplicate Implementations 元件被重复使用Component with duplicate pins 元件中有重复的管脚Duplicate component models 一个元件被定义多种重复模型Duplicate part designators 元件中出现标示号重复的部分Errors in component model parameters 元件模型中出现错误的的参数Extra pin found in component display mode 多余的管脚在元件上显示Mismatched hidden pin component 元件隐藏管脚的连接不匹配Mismatched pin visibility 管脚的可视性不匹配Missing component model parameters 元件模型参数丢失Missing component models 元件模型丢失Missing component models in model files 元件模型不能在模型文件中找到Missing pin found in component display mode 不见的管脚在元件上显示Models found in different model locations 元件模型在未知的路径中找到Sheet symbol with duplicate entries 方框电路图中出现重复的端口Un-designated parts requiring annotation 未标记的部分需要自动标号Unused sub-part in component 元件中某个部分未使用C：violations associated with document 相关的文档电气错误（共10项）conflicting constraints 约束不一致的duplicate sheet symbol name 层次原理图中使用了重复的方框电路图duplicate sheet numbers 重复的原理图图纸序号missing child sheet for sheet symbol 方框图没有对应的子电路图missing configuration target 缺少配置对象missing sub-project sheet for component 元件丢失子项目multiple configuration targets 无效的配置对象multiple top-level document 无效的顶层文件port not linked to parent sheet symbol 子原理图中的端口没有对应到总原理图上的端口sheet enter not linked to child sheet 方框电路图上的端口在对应子原理图中没有对应端口D：violations associated with nets 有关网络电气错误（共19项）adding hidden net to sheet 原理图中出现隐藏网络adding items from hidden net to net 在隐藏网络中添加对象到已有网络中auto-assigned ports to device pins 自动分配端口到设备引脚duplicate nets 原理图中出现重名的网络floating net labels 原理图中有悬空的网络标签global power-objects scope changes 全局的电源符号错误net parameters with no name 网络属性中缺少名称net parameters with no value 网络属性中缺少赋值nets containing floating input pins 网络包括悬空的输入引脚nets with multiple names 同一个网络被附加多个网络名nets with no driving source 网络中没有驱动nets with only one pin 网络只连接一个引脚nets with possible connection problems 网络可能有连接上的错误signals with multiple drivers 重复的驱动信号sheets containing duplicate ports 原理图中包含重复的端口signals with load 信号无负载signals with drivers 信号无驱动unconnected objects in net 网络中的元件出现未连接对象unconnected wires 原理图中有没连接的导线E：Violations associated with others有关原理图的各种类型的错误(3项)No Error 无错误Object not completely within sheet boundaries 原理图中的对象超出了图纸边框Off-grid object原理图中的对象不在格点位置F：Violations associated with parameters 有关参数错误的各种类型same parameter containing different types 相同的参数出现在不同的模型中same parameter containing different values 相同的参数出现了不同的取值二、Comparator 规则比较A：Differences associated with components 原理图和PCB上有关的不同(共16项) Changed channel class name 通道类名称变化Changed component class name 元件类名称变化Changed net class name 网络类名称变化Changed room definitions 区域定义的变化Changed Rule 设计规则的变化Channel classes with extra members 通道类出现了多余的成员Component classes with extra members 元件类出现了多余的成员Difference component 元件出现不同的描述Different designators 元件标示的改变Different library references 出现不同的元件参考库Different types 出现不同的标准Different footprints 元件封装的改变Extra channel classes 多余的通道类Extra component classes 多余的元件类Extra component 多余的元件Extra room definitions 多余的区域定义B：Differences associated with nets 原理图和PCB上有关网络不同（共6项）Changed net name 网络名称出现改变Extra net classes 出现多余的网络类Extra nets 出现多余的网络Extra pins in nets 网络中出现多余的管脚Extra rules 网络中出现多余的设计规则Net class with Extra members 网络中出现多余的成员C：Differences associated with parameters 原理图和PCB上有关的参数不同（共3项）Changed parameter types 改变参数类型Changed parameter value 改变参数的取值Object with extra parameter 对象出现多余的参数八、生成元器件报表元器件列表（BOM,Bill of Materials）主要用于整理电路原理图或一个项目中的所有元器件，主要包括器件的名称、标注、封装等。
