实验三 层次化设计电路

实验三层次原理图设计一、实验目的1、掌握 protel99se的基本操作；2、理解原理图设计中层次化的电路设计方法；3、熟练掌握方块电路和端口的属性设置；4、熟练使用自上而下的方法设计层次原理图；5、熟练使用自下而上的方法设计层次原理图；二、实验设备PC机一台、Protel99se、游标卡尺等三、实验内容层次原理图设计方法实际上是一种模块化的设计方法。

用户可以将要设计的庞大的电路原理图划分为若干个功能模块，每个功能模块又可再细分为很多的基本功能模块。

设计好基本功能模块，并定义好各模块之间的连接关系，就可完成整个设计过程。

在设计过程中，可以从系统开始，逐级向下进行设计，也可以从最基本的模块开始，逐级向上进行设计。

1、新建.SCH文件并设计下面原理图，命名为FD1.SCH；R1 75K R2 5.1KR3 10K R4 750C20.22UFC10.22UFC31OUF Q1NPNIN1OUT1 VCC2、新建.SCH 文件设计下面原理图，命名为FD2.SCH ； R168KR25.1K R310K R4680C20.22UFC31OUFQ1NPN IN2OUT2VCC3、新建.SCH 文件，命名为FD.SCH ；进入FD.SCH 文件，在总图窗口，执行［Design ］/［Creat Sheet From Symbol ］菜单命令，生成FD1.SCH 、FD2.SCH 模块，连线绘制如下总图。

FD 1FD 1.SchIN1O UT1FD 2FD 2.Sch IN2O UT2O UTIN四、实验步骤实验步骤自己根据绘图过程写，写出关键步骤即可五、思考题1、什么是层次原理图？2、什么是自顶向下设计？。

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。

绘制层次电路原理图实验要求1.打开上次实验结果中的工程文件，在已绘制的电路原理图的基础上，继续绘制本次的层次原理图。

2.新建一个原理图文件，保存时命名为：main.SchDoc；在其中绘制母电路（用于表示整个电路基本组成结构）。

3.绘制power子电路：首先利用菜单命令“Design->Creat Sheet From SheetSymbol”，用十字光标单击主电路中代表power子电路的矩形，从而创建电路图文件power.SchDoc；然后在创建好的电路图文件中绘制具体的power子电路（参照文件“层次原理图绘制.pdf”中的power子电路绘制，所需元件所在的元件库参考下面的表格）。

4.分别将主电路中代表display子电路和mcu子电路的矩形和对应的具体子电路关联（双击矩形，在Filename栏进行关联设置）。

5.在project窗口右键工程文件，选择编译工程命令，对工程进行编译，打开Message窗口，如有错误根据错误提示修改，直至编译无误。

6.撰写实验报告，实验报告模板参见：层次原理图实验报告模板.doc7.本次实验报告需交打印稿；学习委员收齐后，在下次实验上课时交给老师。

注：本次实验结果请保存好，后面的实验要用。

附：所需元件的名称、所在元件库以及元件库所在目录注：实验室安装的是第九版，它的元件库默认安装在C:\Program Files\Altium Designer Summer 09\Library\;如果自己安装是第10版，它的库默认安装在C:\Users\Public\Documents\Altium\AD 10\Library(中文显示为C:\Users\公用\公用文档\Altium\AD 10\Library)。

《电路分析》课程教学改革作者：徐斌来源：《教育教学论坛》2014年第05期摘要：在湖北工业大学合格加特长的办学理念和721人才培养模式的指导下，结合笔者多年从事《电路分析》课程教学的切身体会出发，分别从教学内容、教学方法、实践教学和考核方式四个方面论述了《电路分析》课程教学改革的必要性。

关键词：电路分析；教学改革；综合评价中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）05-0032-02一、引言《电路分析》课程是电子、信息类专业的一门重要的专业基础课，在整个大学课程体系学习中起很重要的作用。

它是电子科学类专业学生最先接触的一门学科基础课，对培养学生本专业学习兴趣和打下牢固的专业基础以及培养专业素质具有重要的意义。

该课程以经典电路理论和基本概念等内容为基础，它是电子技术基础的先修课程，以提高学生电路分析理论、解决实际电路问题的能力为目的。

通过《电路分析》课程学习，可以使学生掌握基本的电路概念、定理和定律。

如对偶定理、叠加定理、替代定理、戴维南等效定理、诺顿等效定理、最大功率传输等定理和基尔霍夫定律、欧姆定律等定律；掌握电路基本分析方法，如回路分析法、支路电流和电压法、割集分析法、网孔分析法、节点分析法，以及动态电路分析中的三要素法和正弦稳态电路分析中的相量分析法等；掌握和具备一些基本的实验技能，为后续专业课程如模拟电路、数字电路和信号与系统等课程学习打下坚实基础。

下面分别从教学内容、教学方法、实践教学和考核评价体系四个方面对《电路分析》教学改革进行探讨。

二、教学内容改革在教育主管部门关于素质教育改革的指挥棒的指导下，专业课程的学时不断被压缩，特别是《电路分析》课程从最初的两学期缩短到现在的一学期。

在授课内容并不能减少，而教学学时极其有限的情况下，对教师而言，有种巧妇难为无米之炊的味道。

本专业《电路分析》课程选用教材为“十一五”规划教材，全书共十四章，其内容包含全部的电路分析基础理论。