基于STC89C52的各个功能集中应用.doc

第一章 简介21.1 引言21.2功能介绍31.3工作原理3第二章 系统硬件部分42.1主控芯片 STC89C5242.2 STC89C52引脚功能说明42.3点阵模块简介62.4 LCD12864模块简介72.5 音乐模块简介92.6上电复位及工作时钟部分102.7电源模块10第三章 系统软件部分11第四章 操作与调试124.1 KEIL C51简介12第一部分 8051开发工具12第二部分 uVision2集成开发环境12第三部分编辑器和调试器13第四部分 C51编译器14第五部分代码优化15第六部分测试程序16第八部分 C51 V7版增强功能介绍174.2 Protel DXP简介184.3软件调试34附录136附录237主芯片程序37辅芯片程序51LCD12864字库60点阵字库85结束语104参考文献105第一章 简介1.1 引言随着电子技术的不断发展，单片机技术在设计中所体现出来的优势越来越明显，他不仅是电子信息类专业的一个重要部分，而且在其他类专业工程中也是不可缺少的。单片机的发展历史可划分为三个阶段：第一阶段(1974年1976年)：单片机初级阶段。因工艺限制，单机采用双片形式，而且功能比较简单。例如仙童公司生产的F8单片机。第二阶段(1976年1978年)：低性能单片机阶段。以Intel公司的MCS-48系列单片机为代表。这种单片机片内集成有8位CUP，并行IO口，8位定时器计数器，RAM及ROM等。不足之处是无串行口，中断简单。第三阶段(1978年至今)：高性能单片机阶段。单片机以其优异的性能，低廉的价格，不断渗透到社会生活的每个角落。单片机生产厂商如雨后春笋不断涌现，多系列，多型号，各种性能组合的单片机层出不穷，不断满足不同应用场合的新要求。随着芯片制作工艺，技术水平的不断提高和单片机需求量的不断加大，单片机的性能价格比不断攀升，呈现出一派欣欣向荣的景象。单片机技术的开放性，生产商的竟争激烈性和广泛的市场需求等因素，无疑为单片机的飞速发展提供了强大动力。因此，单片机应用开发成为当今电子工程技术人员急需掌握的技术。为了顺应形势发展的需要，我们学习了单片机课程，此次使用16*16点阵模块进行多功能显示，不仅可以对单片机的学习起到良好的巩固作用，尤其是对C语言的运用更加灵活，而且学会并熟练使用LED点阵。在此次设计中得到了胡祥青等多位老师的大力支持和指导。并参考了51系列单片机项目实践、C语言程序设计等。在编写本次设计报告的过程中由于时间仓促和本人水平有限，在设计和制作过程中难免出现缺点和不足之处，还请各位老师批评指导。1.2功能介绍本设计有电源开关控制整个电路工作，打开总开关即可看到欢迎语，随即点阵显示欢迎语，通过其中一个轻触开关进入菜单，菜单由LCD12864显示，选择要进入的功能，按下另外一个轻触开关，即可进入该功能，LCD12864和点阵模块显示均会随之发生变化并有对应的音乐响起。发光二极管停止闪烁则说明主芯片在执行中断。1.3工作原理本设计的电路由四大模块构成：LCD12864显示模块、点阵显示模块、单片机控制模块、音乐选择模块。LCD12864采用的是没有字库的没有背光灯的液晶，相对比较便宜。点阵显示模块的列用74HC595控制，行用74HC138控制，采用逐行扫描方式。主单片机的P1端口控制LCD12864显示，P0口控制发光二极管，P2口和辅助单片机进行通信；辅助单片机P1口控制继电器进行音乐播放的选择P0口接收主芯片传输的数据，P2口控制点阵模块显示。音乐选择模块是通过不同继电器的导通控制不同音乐芯片的工作。第二章 系统硬件部分2.1主控芯片 STC89C52 STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k BytesISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用STC公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。STC89C52具有如下特点：40个引脚（引脚图如图3所示），4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。 此外，STC89C52RC设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 2.2 STC89C52引脚功能说明 STC89C52芯片引脚图如图（1）所示。图1VCC（40）：5V。GND（20）：接地。P0口（3932）：P0口为8位漏极开路双向I/O口，每引脚可吸收8个TTL门电流。 P1口（18）：P1口是从内部提供上拉电阻器的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收和输出4个TTL门电流。 P2口（2128）：P2口为内部上拉电阻器的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收和输出4个TTL门电流。 P3口（1017）：P3口是8个带内部上拉电阻器的双向I/O口，可接收和输出4个TTL门电流，P3口也可作为AT89C51的特殊功能口。 RST（9）：复位输入。当振荡器复位时，要保持RST引脚2个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG（30）：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节，在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6，它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的，要注意的是，每当访问外部数据存储器时，将跳过1个ALE脉冲。 PSEN（29）：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期2次PSEN有效，但在访问外部数据存储器时，这2次有效的PSEN信号将不出现。 EA/VPP（31）：当EA保持低电平时，外部程序存储器地址为（0000HFFFFH）不管是否有内部程序存储器。FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。 XTAL1（19）：反向振荡器放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2（18）：来自反向振荡器的输出。 2.3点阵模块简介随着LED技术发展，越来越多的商铺都开始使用LED点阵屏来发布一些产品信息，学习LED点阵应用技术在单片机应用里面也越来越重要。本店根据市场上常用的点阵LED屏使用的技术，陆续推出1616点阵LED模块，1632点阵模块，1664点阵模块供用户学习LED点阵应用技术。此点阵显示屏是1616 点阵LED屏，能显示1个汉字，能实现显示方式的整行上移、帘入帘出、左移、右移等。点阵模块元件清单点阵模块原理图，如图所示2.4 LCD12864模块简介该LCD12864是较为便宜的一片液晶显示器，具有与点阵相同的工作原理，需要自己使用字模生成器进行生成字库数据。字模生成器设置如下图所示下图为LCD12864与转接板的连接2.5 音乐模块简介音乐芯片工作相当简单下面以含有12首音乐的芯片进行简解12首音乐内容：常回家看看、有一个姑娘、心太软、妈妈的吻、爱拼才会赢、月亮惹的祸、健康歌、涛声依旧、波浪鼓、好日子、小二郎、懂你。特点：该芯片自带放大，芯片上面只需要180-220K电阻1个，每触发一次响一首音乐，能留循环。接线如下：1、触发播放接线图2、连续播放接线图2.6上电复位及工作时钟部分2.7电源模块由于本设计对电源电压精度要求不高，所以电源模块比较简单。220V交流电通过变压器变为15V交流电，在经过桥式整流，整为直流电压，通过电容进行滤波在经过7805稳压芯片进行稳压，从而输出稳定的5V电压，其原理图如下图所示第三章 系统软件部分随着社会的发展，软件已经成为电子的核心。系统软件部分主要分为：主程序部分、外部中断0工作程序部分、外部中断1工作程序部分、辅程序部分。程序流程图如下图所示第四章 操作与调试4.1 KEIL C51简介第一部分 8051开发工具KEILC51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点。C51编译器的功能不断增强, 使你可以更加贴近CPU本身,及其它的衍生产品。C51已被完全集成到uVision2的集成开发环境中,这个集成开发环境包含：编译器,汇编 器,实时操作系统,项目管理器,调试器。uVision2 IDE可为它们提供单一而灵活的开发环境。 C51 V7版本是目前最高效、灵活的8051开发平台。它可以支持所有8051的衍生产品,也可以支持所有兼容的仿真器,同时支持其它第三 方开发工具。因此,C51 V7版本无疑是8051开发用户的最佳选择。 第二部分 uVision2集成开发环境 一、项目管理 工程(project)是由源文件、开发工具选项以及编程说明三部分组成的。 一个单一的uVision2工程能够产生一个或多个目标程序。产生目标程序的源文件构成“组”。开发工具选项可以对应目标,组或单个文件。 uVision2包含一个器件数据库(device database),可以自动设置汇编器、编译器、连接定位器及调试器选项,来满足用户充分利用特定微控制器的要求。此数据库包含：片上存储器和外围设备的信息,扩展数据指针(extra data pointer)或者加速器(math accelerator)的特性。 uVision2可以为片外存储器产生必要的连接选项：确定起始地址和规模。 二、集成功能 uVision2的强大功能有助于用户按期完工。 1.集成源极浏览器利用符号数据库使用户可以快速浏览源文件。用详细的符号信息来优化用户变数存储器。 2.文件寻找功能：在特定文件中执行全局文件搜索。 3.工具菜单：允许在V2集成开发环境下启动用户功能。 4.可配置SVCS接口：提供对版本控制系统的入口。 5.PCLINT接口：对应用程序代码进行深层语法分析。 6.Infineon的EasyCase接口：集成块集代码产生。 7.Infineon的DAVE功能：协助用户的CPU和外部程序。DAVE工程可被直接输入uVision2 第三部分编辑器和调试器 一、源代码编辑器 uVision2编辑器包含了所有用户熟悉的特性。彩色语法显像和文件辩识都对C源代码进行和优化。可以在编辑器内调试程序,它能提供一种自然的调试环境,使你更快速地检查和修改程序。 二、断点 uVision2允许用户在编辑时设置程序断点（甚至在源代码未经编译和汇编之前）。用户启动V2调试器之后,断点即被激活。断点可设置 为条件表达式,变量或存储器访问,断点被触发后,调试器命令或调试功能即可执行。 在属性框(attributes column)中可以快速浏览断点设置情况和源程序行的位置。代码覆盖率信息可以让你区分程序中已执行和未执行的部分。 三、调试函数语言 uVision2中,你可以编写或使用类似C的数语言进行调试。 1.内部函数：如printf, memset, rand及其它功能的函数。 2.信号函数：模拟产生CPU的模拟信号和脉冲信号(simulate analog and digital inputs to CPU)。 3.用户函数：扩展指令范围,合并重复动作。 四、变量和存储器 用户可以在编辑器中选中变呈来观察其取值。双层窗口显示,可进行以下调整： 1.当前函数的局部变量 2.用户在两个不同watch窗口页面上的自定义变量 3.堆栈调用(call stack)页面上的调用记录（树）(call tree) 4.不同格式的四个存储区 第四部分 C51编译器KEIL C51编译器在遵循ANSI标准的同时,为8051微控制器系列特别设计。语言上的扩展能让用户使用应用中的所有资源。 一、存储器和特殊功能寄存器的存取 C51编译器可以实现对8051系列所有资源的操作。SFR的存取由sfr和sbit两个关键字来提供。变量可旋转到任一个地址空间。用关键字at还能把变量放入固定的存储器存储模式（大,中,小）决定了变量的存储类型。 连接定位器支持的代码区可达32个,这就允许用户在原有64KROM的8015基础上扩展程序。在V2的编译器和许多高性能仿真器中,可以 支持应用程序的调试。 二、中断功能 C51允许用户使用C语言编写中断服务程序,快速进、出代码和寄存器区的转换功能使C语言中断功能更加高效。 可再入功能是用关键字来定义的。多任务,中断或非中断的代码要求必须具备可再入功能。 三、灵活的指针 C51提供了灵活高效的指针。 通用指针用3个字节来存储存储器类型及目标地址,可以在8051的任意存储区内存取任何变量。 特殊指针在声明的同时已指定了存储器类型,指向某一特定的存储区域。由于地址的存储只需12字节,因此,指针存取非常迅速。 第五部分代码优化 一、通用代码优化 1.常量重叠(constant folding)6.寄存器间参数传递(parameter passing in register)2.通用子表达式删除(common subexpression elimination)7.循环(loop rotation)3.长度缩减速(reduction)8.死码删除(dead code elimination)4.控制流优化(control flow optimization)9.通用Tail Merging5.寄存器变量使用(register variable usage)10.通用子程序块打包(block subroutine packing)二、8051特殊优化 1.孔颈优化(peephole optimization)4.数字覆盖(overlaying)2.跳转分支优化(switch-case optimization)5.扩展入口优化(extended access optimization)3.中断函数优化(interrupt function optimization)三、寄存器优化 C51为函数参数和局域变量分配了9个CPU寄存器。寄存器间最多可传递三个参数。P全局寄存器优化可删除不必要代码,优化CPU寄存器设备。 四、C语言实时库 C51实时库含100多种功能,其中大多数是可再入的。库支持所有的ANSI C的程序,与嵌入式应用程序的限制相符。 固有程序为硬件提供特殊指令,如：nop, testbit, rol, ror。 五,A51宏汇编 A51宏汇编支持标准宏和MPL宏。要实现快速产生汇编程序SHELL,就直接使用C51编译器的SRC。 在新的A51 V7版本中,允许用户C包含的头文件来定义常量和SFR。如今,一个单一头文件可被应用到X程序和汇编程序中。 第六部分测试程序uVision2调试器具备所有常规源极调试,符号调试特性以及历史跟踪,代码覆盖,复杂断点等功能DDE界面和shift语言支持自动程序测试 一、和外设模拟装置 uVision2为8051及衍生产品提供了高速模拟功能和片上扩展口在对话框内可直接观察和修改值,也可以用预装的C-LIK宏指令书写符号函数来提供动态输入。 二、目标监控器 uVision2含一个可配置的监控器,可测试目标器件上的软件体。监控器用uVision2的调试器直接工作,可支持代码区。它要求目标系统具备6字节堆栈空间,6KB的代码和256字节Xdata RAM。 三、MCB517/251启动工具包 在开始一项8051工程时,MCB启动工具会对你有很大帮助。每一个启动工具包括一套2K字节的开发工具和许多可快速运行的举例程序。用户可在检测8051性能的同时,查看开发工具的可行性。 MCB517AC板含高性能InfineonC517A单片机,它提供标准8052外围设备和A/D转换器,PWM,搜索比较,8位数据指针,一个高速运算单元。同时包含对81C90CAN控制器和代码区的支持。 第八部分 C51 V7版增强功能介绍 C51 V7版提供了很多新的和增强的功能,使开发8051嵌入式应用比以前更加简单。C51 V7版新功能包括：新版编译器和连接器更加优化,可以缩短程序的大小; 能完全模拟支持的器件更多,如Philips 80C51MX, Dallas 80C390和Analog Devices MicroConverters;新的 ISD51系统内调试器,允许在不变的目标硬件上调试程序;可更好地支持Philips 51MX的24位地址; RTX51 Tiny增加了新功能,它比以前更小,但提供的功能更多。Keil C51开发环境界面图4.2 Protel DXP简介总目录 欢迎使用Protel DXP 在原理图中放置元件 创建一个新的PCB文件 手式布线 Protel DXP 设计探索者 连接电路 将新的PCB添加到项目 自动布线 设计文件夹是怎样保存的 网络与网络标签 转换设计 验证你的板设计 创建一个新项目 设置项目选项 更新PCB 设置项目输出 创建一个新的原理图图纸 检查原理图的电气参数 设计PCB 打印到Windows打印设备 将原理图图纸添加到项目 设置错误报告 设置PCB工作区 生产输出文件 设置原理图选项 设置连接模式 定义板层和其它非电层 仿真设计 绘制原理图 设置比较器 设置新的设计规则 设置仿真 定位元件和加载元件库 编辑项目 在PCB上放置元件 运行瞬态特性分析 欢迎使用Protel DXP Protel DXP 设计探索者 设计文件夹是怎样保存的 创建一个新项目 创建一个新的原理图图纸 将原理图图纸添加到项目 设置原理图选项 绘制原理图 定位元件和加载元件库欢迎使用Protel DXP欢迎来到Protel DXP世界-Protel DXP是一款Windows NT/XP的全32位电子设计系统。Protel DXP提供一套完全集成的设计，这些工具让你很容易地将你的设计从概念形成最终的板设计。所有的Protel DXP工具需要在一个单一应用环境-设计探索者（the Design Explorer）中运行。启动Protel DXP，设计探索者打开，将你所有的设计工具放在你的手指尖。你将从一个单一的、一致的、个性化的用户环境受益。这个教程的设计是为了为你提供一个怎样建立一张原理图、从PCB更新设计信息以及产生生产输出文件的预览。Protel DXP设计探索者设计探索者是你与你的设计和设计工具的界面。要启动Protel并打开设计探索者，从Windows开始菜单选择Programs ? Altium ? Protel DXP。当你打开Protel DXP后，将显示最常用的初始任务以便方便选择（如图）。在你建立了你的设计文件夹后，你就能在编辑器之间转换，例如，原理图编辑器和PCB编辑器。设计探索者将根据你当前所工作的编辑器来改变工具栏和菜单。一些工作区面板的名字最初也会显示在工作区右下角。在这些名字上点击将会弹出面板，这些面板可以通过移动、固定或隐藏来适应你的工作环境。下图展示了当几个文件和编辑器同时打开并且窗口进行平铺时的设计探索者。设计文件怎样保存Protel DXP将所有的设计文件和输出文件都作为个体文件保存在你的硬盘。你可以使用Windows Explorer来查找。项目文件可以的建立可以包含设计文件的连接，这样使得设计验证和同步成为可能。创建一个新项目在Protel DXP中，一个项目包括所有文件夹的连接和与设计有关的设置。一个项目文件，例如xxx.PrjPCB，是一个ASCII文本文件，用于列出在项目里有哪些文件以及有关输出的配置，例如打印和CAM。那些与项目没有关联的文件称作“自由文件（free documents）”。与原理图纸和目标输出的连接，例如PCB、FPGA、VHDL或库封装，将添加到项目中。一旦项目被编辑，设计验证、同步和对比就会产生。例如，当项目被编辑后，项目中的原始原理图或PCB的任何改变都会被更新。建立一个新项目的步骤对各种类型的项目都是相同的。我们将以PCB项目为例。首先我们要创建一个项目文件，然后创建一个空的原理图图纸以添加到新的空项目中。在这个教程的最后我们将创建一个空白PCB并将它同样添加到项目中。为开始教程，创建一个新的PCB项目：1. 在设计窗口的Pick a Task区中点击Create a new Board Level Design Project。 2. 另外，你以可以在Files面板中的New区点击Blank Project (PCB)。如果这个面板未显示，选择File ? New，或点击设计管理面板底部的Files标签。 3. Projects面板出现。新的项目文件，PCB Project1.PrjPCB，与“no documents added”文件夹一起列出。 4. 通过选择File ?Save Project As来将新项目重命名（扩展名为*.PrjPCB）。指定你要把这个项目保存在你的硬盘上的位置，在文件名栏里键入文件名Multivibrator.PrjPCB并点击Save。 下面，我们将创建一个原理图并添加到空项目文件。这个原理图是一个多谐振荡器电路。创建一个新的原理图图纸创建一个新的原理图图纸按照以下步骤来完成：1. 在Files面板的New单元选择File ? New并点击Schematic Sheet。一个名为Sheet1.SchDoc的原理图图纸出现在设计窗口中，并且原理图文件夹也自动地添加（连接）到项目。这个原理图图纸现在列表在Projects标签中的紧挨着项目名下的Schematic Sheets文件夹下。 2. 通过选择File ? Save As来将新原理图文件重命名（扩展名为*.SchDoc）。指定你要把这个原理图保存在你的硬盘中的位置，在文件名栏键入Multivibrator.SchDoc，并点击Save。 3. 当空白原理图纸打开后，你将注意到工作区发生了变化。主工具栏增加了一组新的按钮，新的工具栏出现，并且菜单栏增加了新的菜单项。现在你就在原理图编辑器中了。 你可以自定义工作区的许多模样。例如，你可以重新放置浮动的工具栏。单击并拖动工具栏的标题区，然后移动鼠标重新定位工具栏。改变工具栏，可以将其移动到主窗口区的左边、右边、上边或下边。现在我们可以在设计开始之前将我们的空白原理图添加到项目中了。将原理图图纸添加到项目中如果你想添加到一个项目文件中的原理图图纸已经作为自由文件夹被打开，那么在Projects面板的Free Documents单元schematic document文件夹上右击，并选择Add to Project。现在这个原理图图纸就列表在Projects标签中的紧挨着项目名下的Schematic Sheets文件夹下，并连接到项目文件。设置原理图选项在你开始绘制电路图之前首先要做的是设置正确的文件夹选项。完成以下步骤：1. 从菜单选择Design ? Options，文件夹选项对话框打开。作为本教程，在此我们唯一需要修改的是将图纸大小（sheet size）设置为标准A4格式。在Sheet Options标签，找到Standard Styles栏。点击输入框旁的箭头将看见一个图纸样式的列表。 2. 使用滚动栏来向上滚动到A4样式并点击选择。 3. 点击OK按钮关闭对话框，更新图纸大小。 4. 为将文件再全部显示在可视区，选择View ? Fit Document。 在Protel DXP中，你可以通过只按菜单热键（在菜单名中带下划线的字母）来激活任何菜单。以后任何菜单项也将有你可以用来激活该项的热键。例如，对于选择View ? Fit Document菜单项的热键就是在按了V键后按D键。许多子菜单，诸如Edit ? DeSelect菜单，是可以直接调用的。要激活Edit ? DeSelect ? All菜单项，你只需要按X键（用于直接调用DeSelect菜单）及A键。下面我们将进行一般的原理图参数设置：1. 从菜单选择Tools ? Preferences（热键T，P）打开原理图参数对话框。这个对话框允许你设置全部参数，这些将应用到你将继续工作的所有原理图图纸。 2. 点击Default Primitives标签以使其为当前，勾选Permanent。点击OK按钮关闭对话框。 3. 在你开始绘制原理图之前，保存这个原理图图纸，因此选择File ? Save（热键F，S）。 绘制原理图你现在准备开始绘制原理图了。在这个教程中，我们将使用如下图（Figure 1）所示的电路。这个电路用了两个2N3904晶体管来完成自激多谐振荡器。定位元件和加载元件库管理数以千计的原理图符号也包括在Protel DXP中，原理图编辑器提供强大的库搜索功能。尽管我们需要的元件已经在默认的安装库中，但对于知道怎样通过库搜索来找到元件还是很有用的。通过以下步骤的操作来定位并添加本教程电路所要用到的库。首先我们要查找晶体管，两个均为2N3904。1. 点击Libraries标签显示库工作区面板。 2. 在库面板中按下Search按钮，或选择Tools? Find Component。这将打开查找库对话框。 3. 确认Scope被设置为Libraries on Path，并且Path区含有指向你的库的正确路径。如果你接受安装过程中的默认目录，路径中会显示C:Program FilesAltiumLibrary。确认Include Subdirectories未被选择（未被勾选）。 4. 我们想查找所有与3904有关的，所以在Search Criteria单元的Name文本框内键入*3904*。 5. 点击Search按钮开始查找。当查找进行时Results标签将显示。如果你输入的规则正确，一个库将被找到并显示在查找库对话框。 6. 点击Miscellaneous Devices.IntLib库以选择它。 7. 点击Install Library按钮使这个库在你的原理图中可用。 8. 关闭Search Libraries对话框。 添加的库将显示在库面板的顶总。如果你点击上面列表中的库名，库中的元件会在下面列表。面板中的元件过滤器可以用来在一个库内快速定位一个元件。在原理图中放置元件 在原理图中我们首先要放置的元件是两个晶体管 （ transistors ） ，Q1和Q2。 1、从菜单选择 View Fit Document （ 热键V、D）确认你的原理图纸显示在整个窗口中。 2、点击 Libraries 标签以显示 Libraries 面板。 3、Q1和Q2是BJT晶体管，点击 Miscellaneous Devices.IntLib 库使其为当前库。 4、使用过滤器快速定位你需要的元件。默认通配符（*）将列出在库中找到的所有元件。在库名下的过滤器栏内键入*3904*设置过滤器。一个有 “ 3904 ” 作为元件名的元件列表将显示。 5、在列表中点击2N3904以选择它，然后点击 Place 按钮。另外，还可以双击元件名。 光标将变成十字状，并且在光标上 “ 悬浮 ” 着一个晶体管的轮廓。现在你处于元件放置状态。如果你移动光标，晶体管轮廓也会随之移动。 6、在原理图上放置元件之前，首先要编辑其属性。在晶体管悬浮在光标上时，按下 TAB 键。这将打开 Component Properties （ 元件属性）对话框。我们现在要设置对话框选项如下图所示。7、在对话框 Properties 单元，在 Designator 栏中键入Q1以将其值作为第一个元件序号。 8、下面我们将检查在PCB中用于表示元件的封装。在本教程中，我们已经使用了集成库，这些库已经包括了封装和电路仿真的模型。确认在模型列表中含有模型名 BCY-W3/D4.7 。保留其余栏为默认值。 现在准备放置元件1、移动光标（附有晶体管符号）到图纸中间偏左一点的位置。 2、当你对晶体管的位置满意后，左击或按 ENTER 键将晶体管放在原理图上。 3 、移动光标，你会发现晶体管的一个复制品已经放在原理图纸上了，而你仍然处于在光标上悬浮着元件轮廓的元件放置状态。 Protel DXP 的这个功能让你放置许多相同型号的元件。现在让我们放第二个晶体管。这个晶体管同前一个相同，因此在放之前没必要再编辑它的属性。在你放置一系列元件时 Protel DXP 会自动增加一个元件的序号值。以这个例子中，我们放下的第二个晶体管会自动标记为 Q2 。 4 、如果你查阅原理图（ Figure 1 ），你会发现 Q2 与 Q1 是镜像的。要将悬浮在光标上的晶体管翻过来，按 X 键。这样可以使元件水平翻转。 5 、移动光标到 Q1 右边的位置。要将元件的位置放得更精确些，按 PAGEUP 键两次以放大两倍。现在你能看见栅格线了。 6 、当你将元件的位置确定后，左击或按 ENTER 键放下 Q2 。你所拖动的晶体管的一个复制品再一次放在原理图上后，下一个晶体管会悬浮在光标上准备放置。 7 、由于我们已经放完了所有的晶体管，我们用右击鼠标或按 ESC 键来 退出元件放置状态。光标会恢复到标准箭头。 下面我们要放四个电阻（ resistors ） 1、在 Libraries 面板中，确认 Miscellaneous Devices.IntLib 库为当前。 2、在库名下的过滤器栏里键入 res1 来设置过滤器。 3、在元件列表中点击 RES1 以选择它，然后点击 Place 按钮。现在你会有一个悬浮在光标上的电阻符号。 4、按 TAB 键编辑电阻的属性。在对话框的 Properties 单元，在 Designator 栏中键入R1以将其值作为第一个元件序号。 5、确认模型名为 AXIAL-0.3 包含在模型列表中。 6、对电阻的 parameter 栏的设置将在原理中显示，并在本教程以后运行电路仿真时会被DXP使用。 =Value 规则可以作为关于元件的一般信息在仿真时使用，个别元件除外。我们也可以设置 Comment 来读取这个值，而这也会将 Comment 信息体现在PCB设计工具中。没必要将该值输入两次（在规则中的 =Value 和 Comment 栏），DXP提供 “ 间接引用 ” ，这可以用规则中的字符来替代 Comment 栏的内容。 在规则列表单元中点击 Add 显示 Parameter Properties 对话框。在 name 中输入 Value 以及在 value 中输入100K。确认 String 作为规则类型被选择，并且 value 的 Visible 框被勾选。点击 OK 。 7 、 在对话框的 Properties 单元，点击 Comment 栏并从下拉列表中选择 =Value ，将 Visible 关闭。点击 OK 按钮返回放置模式。 8、按 SPACEBAR （ 空格键）将电阻旋转 90 。 9 、 将电阻放在Q1基极的上边（参见 Figure 1 中的原理图 ） 然后左击或按 ENTER 键放下元件。 10、接下来在Q2的基极上边放另一个100K电阻R2。 11、剩下两个电阻，R3和R4，阻值为1K，按 TAB 键显示 Component Properties 对话框，改变 Value 栏为1K（在 Parameters 列表中当 Value 被选择后按 Edit 按钮 ）。点击 OK 按钮关闭对话框。 12、参照 Figure 1 中的原理图所示定位并放置R3和R4。 13、放完所有电阻后，右击或按 ESC 键退出元件放置模式 现在放置两个电容 （ capacitors ）： 1、电容元件也在 Miscellaneous Devices.IntLib 库里，该应该已经在 Libraries 面板中被选择。 2、在 Libraries 面板的元件过滤器栏键入cap。 3、在元件列表中点击 CAP 选择它，然后点击 Place 按钮。现在在你的光标上悬浮着一个电容符号。 4、按 TAB 键编辑电容的属性。在 Component Properties 对话框的 Properties 单元，设置 Designator 为C1，检查PCB封装模型为 RAD-0.3 被添加到 Models 列表中。 5、规则栏的设置将显示在原理图中。点击规则列表中的 Add 显示 Parameter Properties 对话框。输入名称Value以及值20n。确认 String 作为规则类型被选择，并且 value 的 Visible 框被勾选。点击 OK 。 6 、 在对话框的 Properties 单元，点击 Comment 栏并从下拉列表中选择 =Value ，将 Visible 关闭。点击 OK 按钮返回放置模式。 7、用放置以前的元件的方法放置两个电容。 8、右击或按 ESC 退出放置模式。 最后要放置的元件是连接器 （ connector ）， 在 Miscellaneous Connectors.IntLib 库里。 1 、 我们想要的连接器是两个引脚的插座，所以设置过滤器为 *2* 。 2、在元件列表中选择 HEADER2 并点击 Place 按钮。按 TAB 编辑其属性并设置 Designator 为Y1，检查PCB封装模型为 HDR1X2 。由于在仿真电路时我将把这个元件作为电路，所以不需要作规则设置。点击 OK 关闭对话框。 3、以放置连接器之前，按 X 作水平翻转。在原理图中放下连接器。 4、右击或按 ESC 退出放置模式。 5、从菜单选择 File Save （ 热键F，S）保存你的原理图。 现在你放完了所有的元件。注意在 Figure 2 中的元件之间留有间隔，这样就有大量的空间用来将导线连接到每个元件引脚上。这很重要，因为你不能将一根导线穿过一个引线的下面来连接在它的范围内的另一个引脚。如果你这样做，两个引脚就都连接到导线上了。 如果你需要移动元件，点击并拖动元件体，拖动鼠标重新放置。 连接电路 连线起着在你的电路中的各种元件之间建立连接的作用。要在原理图中连线，参照 Figure 1 的图示并完成以下步骤： 1、确认你的原理图图纸有一个好的视图，从菜单选择 View Fit All Objects （ 热键V，F ）。 2、首先用以下方法将电阻R1与晶体管Q1的基极连接起来。从菜单选择 Place Wire （ 热键P，W）或从 Wiring Tools （ 连线工具）工具栏点击 Wire 工具进入连线模式。光标将变为十字形状。 3、将光标放在R1的下端。当你放对位置时，一个红色的连接标记（大的星形标记）会出现在光标处。这表示光标在元件的一个电气连接点上。 4、左击或按 ENTER 固定第一个导线点。移动光标你会看见一根导线从光标处延伸到固定点。 5、将光标移到R1的下边Q1的基极的水平位置上，左击或按 ENTER 在该点固定导线。在第一个和第二个固定点之间的导线就放好了。 6、将光标称到Q1的基极上，你会看见光标变为一个红色连接标记。左击或按 ENTER 连接到Q1的基极。 7、完成这部分导线的放置。注意光标仍然为十字形状，表示你准备放置其它导线。要完全退出放置模式恢复箭头光标，你应该再一次右击或按 ESC - 但现在还不能这样做。 8、现在我们要将C1连接到Q1和R1。将光标放在C1左边的连接点上，左击或按 ENTER 开始新的连线。9、水平移动光标一直到Q1的基极与R1的连线上。一个连接标记将出现。 10、左击或按 ENTER 放置导线段，然后右击或按 ESC 表示你已经完成该导线的放置。注意两条导线是怎样自动连接上的。 11、参照 Figure 3 连接电路中的剩余部分。 12、在完成所有的导线之后， 右击或按 ESC 退出放置模式。光标恢复为箭头形状。 网络与网络标签 彼此连接在一起的一组元件引脚称为网络（net）。例如，一个网络包括Q1的基极、R1的一个引脚和C1的一个引脚。 在设计中识别重要的网络是很容易的，你可以添加网络标签（ net labels ）。 在两个电源网络上放置网络标签： 1、从菜单选择 Place Net Label 。 一个虚线框将悬浮在光标上。 2、在放置网络标签之前应先编辑，按 TAB 键显示 Net Label （ 网络标签 ） 对话框。 3、在 Net 栏键入12V，然后点击 OK 关闭对话框。 4、将该网络标签放在原理上，使该网络标签的左下角与最上边的导线靠在一起。 5、放完第一个网络标签后，你仍然处于网络标签放置模式，在放第二个网络标签之前再按 TAB 键进行编辑。 6、在 Net 栏键入GND，点击 OK 关闭对话框并放置网络标签。 7、选择 File Save （ 热键F，S ）保存电路。 祝贺你！你已经用Protel DXP完成了你的第一张原理图。 在我们将原理图转为电路板之前，让我们进行项目选项设置。 设置项目选项 项目选项包括错误检查规则、连接矩阵、比较设置、ECO启动、输出路径和网络选项以及你想指定任何项目规则。在你编辑项目时Protel DXP将使用这些设置。 当项目被编辑时，详尽的设计和电气规则将应用于验证设计。当所有错误被解决后，原理图设计的再编辑将被启动的ECO加载到目标文件，例如一个PCB文件。项目比较允许你找出源文件和目标文件之间的差别，并在相互之间进行更新（同步）。 所有与项目有关的操作，如错误检查、比较文件和ECO启动均在 Options for Project 对话框中设置 （ Project Project Options ）。 所有项目输出，如网络表、仿真器、文件的提供（打印）、集合和制造输出及报告在 Outputs for Project 对话框中设置（ Project Output Jobs ）。 参见 设置项目输出 以获得更多信息。 1、选择 Project ? Project Options ， Options for Project 对话框出现。 所有与项目有关的选均通过这个对话框来设置。 检查原理图的电气参数 在Protel DXP中原理图是不仅仅只是绘图-原理图还包含关于电路的连接信息。你可以使用连接检查器来验证你的设计。当你编辑项目时，DXP将根据在 Error Reporting 和 Connection Matrix 标签中的设置来检查错误，如果有错误发生则会显示在 Messages 面板。 设置错误报告 在 Options for Project 对话框中的 Error Reporting 标签用于设置设计草图检查。报告模式 （ Report Mode ） 表明违反规则的严格程度。如果你要修改 Report Mode ， 点击你要修改的违反规则旁的 Report Mode ， 并从下拉列表中选择严格程度。在本教程中我们使用默认设置。 设置连接矩阵 连接矩阵标签（ Options for Project 对话框 ） 显示的是错误类型的严格性，这将在设计中运行错误报告检查电气连接产生，如引脚间的连接、元件和图纸输入。这个矩阵给出了一个在原理图中不同类型的连接点以及是否被允许的图表描述。 例如，在矩阵图的右边找到 Output Pin ， 从这一行找到 Open Collector Pin 列。在它的相交处是一个橙色的方块，这而这个表示在原理中从一个 Output Pin 连接到一个 Open Collector Pin 的颜色将在项目被编辑时启动一个错误条件。 你可以用不同的错误程度来设置每一个错误类型，例如对一些致命的错误不予报告。 修改连接错误： 1、点击 Options for Project 对话框的 Connection Matrix 标签。 2、点击两种类型的连接的相交处的方块，例如 Output Sheet Entry and Open Collector Pin 。 3 、 在方块变为图例中的 errors 表示的颜色时停止点击，例如一个橙色方块表示一个错误将表明这样的连接是否被发现。 我们的电路不只包含 Passive Pins （ 在电阻、电容和连接器上）和 Input Pins （ 在晶体管上）。让我们来检查一下看看连接矩阵是否会侦测出未连接的 passive pins 。1 、在行标签中找到 Passive Pin ， 在列标签中找到 Unconnected 。 它们的相交处的方块表示在原理中当一个 Passive Pin 被发现未连接时的错误条件。默认是一个绿色方块，表示运行时不