层次化原理图的设计

层次原理图设计步骤一. 新建工程文件及原理图文件1. 在D盘新建一个文件夹D:/student2. 建立一个工程文件，选择File/New/Project/PCB Project，如：单片机最小系统.prjdoc3. 新建一个原理图文件，选择File/New/Schematic，如：单片机最小系统.schdoc4. 绘制原理图父图（1）放置方块电路点击Place/Sheet Symbol命令，或点击快捷键，放置方块电路，按Tab键打开属性对话框。

注意：标号Designator与文件名Filename必须一致，如都为CPU功能模块。

（2）放置方块入口点击Place/Sheet Entry命令，或点击快捷键，放置方块入口，按Tab键打开属性对话框。

注意：入口的名称Name，如XTAL1和I/O类型（Input、Output、Bidirectional），以及端口方向Style 选择。

（3）连线画好各功能模块后，要对其进行连线。

注意：在总线上放置总线标号，如A[0..15]、AD[0..7]。

二. 分别绘制方块电路符号所对应的子原理图1. 将光标点到某一模块上，执行Design/Create Sheet From Symbol命令，或点右键，选择Sheet Symbol Action/Create Sheet From Symbol命令，显示一个对话框Reverse Input/Output Direction：Yes（输入、输出类型变化）、No（Input、Output类型不变）；应选择No。

2. 开始画出对应的各张子原理图（1）CPU功能模块：注意：（a）调整端口位置；（b）放置元器件，并调整位置，强调放置元器件的方法（特别是标号），如何搜索元器件。

（c）放置网络标号网络标号要放在导线上，不能放到管脚上（强调）；强调放置网络标号的方法；放置总线及总线入口，强调总线标号；（d）连接导线，注意方法及线形Wire。

层次化原理图的设计内容指南 在前面，学习了一般电路原理图的基本设计方法，将整个系统的电路绘制在一张原理图纸上。

这种方法适用于规模较小、逻辑结构比较简单的系统电路设计。

而对于大规模的电路系统来说，由于所包含的对象数量繁多，结构关系复杂，很难在一张原理图纸上完整地绘出，即使勉强绘制出来，其错综复杂的结构也非常不利于电路的阅读分析与检测。

因此，对于大规模的复杂系统，应该采用另外一种设计方法，即电路的层次化设计。

将整体系统按照功能分解成若干个电路模块，每个电路模块能够完成一定的独立功能，具有相对的独立性，可以由不同的设计者分别绘制在不同的原理图纸上。

这样，电路结构清晰，同时也便于多人共同参与设计，可加快工作进程。

知识重点层次原理图的概念层次原理图的设计方法 层次原理图之间的切换4.1 层次原理图的设计方法层次电路原理图的设计理念是将实际的总体电路进行模块划分，划分的原则是每一个电路模块都应该有明确的功能特征和相对独立的结构，而且还要有简单、统一的接口，便于模块彼此之间的连接。

基于上述的设计理念，层次电路原理图设计的具体实现方法有两种：一种是自上而下的层次原理图设计，另一种是自下而上的层次原理图设计。

自上而下的设计思想是在绘制电路原理图之前，要求设计者对这个设计有一个整体的把握。

把整个电路设计分成多个模块，确定每个模块的设计内容，然后对每一模块进行详细地设计。

在C 语言中，这种设计方法被称为自顶向下，逐步细化。

该设计方法要求设计者在绘制原理图之前就对系统有比较深入地了解，对于电路的模块划分比较清楚。

自下而上的设计思想则是设计者先绘制原理图子图，根据原理图子图生成方块电路图，进而生成上层原理图，最后生成整个设计。

这种方法比较适用于对整个设计不是非常熟悉的用户，这也是初学者一种不错的选择方法。

4.1.1 自上而下的层次原理图设计自上而下的层次电路原理图设计就是先绘制出顶层原理图，然后将顶层原理图中的各个方块图对应的子原理图分别绘制出来。

第三章层次电路图的设计在设计原理图的过程中，设计人员经常会遇到电路元件很多，而打印机幅面有限的问题。

而采用层次电路设计方法后，这一问题就迎刃而解了。

所谓层次电路设计，就是把一个完整的电路系统按功能分为若干个子系统，即子功能电路模块，需要的话，把子功能电路模块再分成若干个子系统，即子功能电路模块，然后用方块电路的输入/输出端口将各子功能电路连接起来，于是就可以在较小的幅面的多张图纸上分别编辑、打印各模块电路的原理图。

在早期，层次原理图设计主要是为了解决复杂的大型电路系统的原理图设计问题。

但现在，设计人员为了增强原理图的可读性和利用设计人员之间的分工合作，即使所设计的电路系统并不十分复杂，也把整个电路系统按功能模块分别绘制出相应的模块电路原理图。

在Protel DXP设计系统中，层次原理图是由母原理图和子原理图构成的。

母原理图的功能是用来给出子原理图之间的层次连接关系，它是有方块电路符号、方块电路I/O端口符号代表着子原理图之间的端口连接关系；导线的作用是用来将代表子原理图的方快电路符号组成一个完整的电路系统原理图。

子原理图就是一个由各种电路元件符号组成的实实在在的原理图，它通常对应着设计电路系统中的一个子功能电路模块。

可以看出，通过这种组织式的母原理图和子原理图可以用来描述任何形式、任何大型复杂的电路系统。

3．1 绘制层次原理母图绘制Protel DXP层次电路原理图的母图步骤如下：（1）新建工程和原理图母图新建一个PCB工程，并在该工程下新建一个原理图文件作为层次原理图的母图，可以命名为Z80 Processor.SchDoc。

（2）放置方块电路图以绘制Serial Interface.SchDoc对应的方块电路图为例。

执行菜单命令Place→Symbol，或单击Wiring工具条中的按钮，即可启动放置方块电路图命令。

执行方块电路图命令后，出现一个方块电路图的虚影随鼠标移动，如图3-1所示。

图3-1 放置方块电路图此时，按[Tab]键，即可进入方块电路图属性设置，如图3-2所示。

Concept HDL原理图设计（二）层次原理图的设计在本章前面章节中，主要讲述了原理图的绘制方法，这一节主要讲述层次原理图的设计方法。

由前面所讲内容可以看出，层次原理图的设计使得原理图的设计更加清晰明了，各模块功能一目了然。

下面将详细讲述层次原理图的设计方法。

一、层次化设计的特点层次化设计技术使用符号代表功能，大大地减少了冗余的信息，并且功能模块能够重复调用，加强了团队合作性。

Design Entry HDL支持两种层次化的设计方法：自上而下的设计（TOP-DOWN）和自下而上的设计方法（DOWN-TOP）。

1、自上而下的设计方法自上而下的设计方法就是首先在顶层图（在创建项目的时候为TOP）中，定义模块（BLOCK），然后在各个模块中进行原理图的设计。

进入到顶层原理图之后，首先规划模块BLOCK1、BLOCK2等。

选择菜单栏BLOCK/ADD或者单击模块工具栏中的按钮来完成模块的添加，在添加的时候软件会自动以BLOCK1、BLOCK2等来给模块命名，如图7_46所示。

7_461）、模块名字的更改选择菜单栏中的BLOCK/Rename命令，在弹出对话框中输入新的模块名字，比如POWER，如图7_47所示。

单击“ok”，可以看到新输入的名字将跟随鼠标一起移动，将鼠标移动到要更改名字的模块上面，点击鼠标左键，BLOCK就会自动地更改为新输入的名字，如图7_48所示。

7_477_482）、模块的移动模块的移动和元件的移动是一样的，此处不再赘述。

3）、模块大小的调整选择菜单栏中的BLOCK/Stretch命令或者选择模块工具栏中的按钮，然后左键单击模块的边沿，松开鼠标左键后，拖动鼠标即可改变模块的大小，达到合适尺寸后再次单击鼠标左键即可完成调整。

4）模块管脚的添加选择菜单栏中的BLOCK/Add Pin/Input Pin（或者Output Pin、Inout Pin）命令，也可以直接选择模块工具栏中的按钮，弹出如图7_49所示对话框，在弹出的对话框中依次添加信号名（输完网络名后，回车输入下一个网络名），如图7_50所示。