Cadence的原理图设计讲诉

1、第二章 Cadence 的原理图设计2.1Design Entry CIS软件概述Cadence软件系统有两套电路原理图的设计工具， 一套是 Design Entry HDL，另一套就是我们马上要开始学习的 Design Entry CIS 。其中 Design Entry HDL是 Cadence公司原本的原理图设计软件，可以用于芯片电路和板级电路的设计，其长处在于可以把芯片的电路原理图和板级电路原理图结合在一起，进行综合设计；而 Design Entry CIS主要用于常规的板级电路设计，Design Entry CIS原本是 OrCAD公司的产品，OrCAD公司后来被 Cadence公司

2、收购，于是 Design Entry CIS 也就成了 Cadence公司的另一套电路原理图设计软件。Design Entry CIS原理图设计软件的特点是直观、易学、易用，在业界有很高的知名度，利用Design Entry CIS原理图设计软件可以进行简单的（只有单张图纸构成的）电路原理图设计，也可以进行（由多张图纸拼接而成的）平坦式电路原理图设计， 还可以进行（多张图纸按一定层次关系构成的）层次式电路原理图设计。在本章中，我们首先学习简单的电路原理图设计， 然后再学习较为复杂的平坦式和层次式电路原理图设计。我们将围绕一块非常简单的STC系列单片机下载电路板， 学习简单电路原理图的设计，同时

3、在此过程中，还将学习到 USB转 UART串行口、 STC系列单片机下载电路等方面的知识。接着，我们将围绕一块 ARM-7核心实验板，进行平坦式和层次式电路原理图的设计，而该核心板是配套于 ARM-7实验箱。在此过程中我们还将学习到嵌入式技术等方面的知识。2.2初识 Design Entry CIS一启动 Design Entry CIS我们在电脑上点击“开始所有程序 Cadence SPB 16.2 Design Entry CIS”，如下图所示：图 2-1 启动 Design Entry CIS这时将弹出如下对话框：图 2-2 选择工作内容在这里我们选择“ OrCAD Capture CI

4、S ”一项，点击“ OK”按钮后，就实际启动了 Design Entry CIS ，出现如下界面：图 2-3 OrCAD Capture CIS 软件界面与大多数软件一样， OrCAD Capture CIS 软件也是以项目方式管理我们的设计文件的。在 OrCADCapture CIS 软件中，一个项目可以包含若干个设计，每个设计对应一个 PCB板，所以一个项目通常对应一个由多块电路板构成的产品； 而每个设计可以由若干张原理图构成。对于我们要完成的“ STC系列单片机下载器”而言，它是非常简单的产品，该产品只包含一块电路板， 所以该项目中只有一个设计； 又因为该电路板上的电路也非常简单，使用一

5、张图纸就可以清楚地描述了， 所以该设计只有一张原理图。我们将首先要新建一个项目： 在窗体上点击 “ File NewProject ”出现如下对话框：图 2-4 新建项目在“ Name”中输入项目名称， “ Location ”中输入项目文件的存放位置（最好给每一个项目建立一个文件夹，把项目中的所有文件都放入该文件夹），在“ Create a New Project Using ”栏目中，选择“ Schematic ”（因为我们要进行电路原理图的设计）。完成上述工作后，点击“ OK”，则建立了一个工程，并默认创建了一个的原理图，我们可以在这个原理图上进行我们的电路设计。 这时，窗体出现如下状态

6、：图 2-5 OrCAD Capture CIS 原理图设计界面在图 2-5 的左侧是项目窗体，点击“ .Interfaxe_lv.dsn ”( 这是我们的设计名称 ) 后，在 SCHEMATIC1文件夹下已经建立了一个名为“ PAGE1”的原理图文件。如下 所示：图 2-6 OrCAD Capture CIS 的 目窗口如果希望改 默 的原理 文件名称， 可以用鼠 的右 点 目窗体中的 “ PAGE1” 目，在 出的菜 中 “ Rename”一 ，然后 入希望的名称。二 行 Design Entry CIS的基本 置 *初次学 Cadence ， 部分内容可以跳 ， 直接学 后面的内容， 等

7、到掌握了 制原理 的基本技能后，再回 来学 如何 行 Design Entry CIS 的 置。在启 了 OrCADCapture CIS 原理 件后，通常要 行一些基本的 置工作。 些 置主要是原理 大小的 置、 格点的 置、 上各种元素 色的 置、 的 置等等。我 首先点 “ Options Preferences ”菜 ， 出如下 框：图 2-7 参数 框的 色 置 如 2-7 所示，Preferences 框由多个 构成， 其中“Colors/Print ” 是 设 置 图纸 上 的 颜 色和 打 印 的 颜 色；“ Grid Display ” 是 设 置 栅 格 点 ；“ Misc

8、ellaneous ”是混 。1. 色 置首先我 行 色的 置， 在此 就几个常用的 目 解一下， 而不 行逐一 述。Alias ：网络名的颜色； Background：图纸底色； Bus：总线颜色；DRCMarker ：DRC校验标志颜色； Grid ：栅格的颜色； Hierarchical Block ：层次块的颜色； Junction ：连接点的颜色； Part Body：元件的颜色； Pin ：引脚的颜色； Power：电源符号的颜色； Wire：导线的颜色。如果我们要改变某一种图纸元素的颜色， 可以点击对应的颜色框， 这时会弹出如下的颜色对话框：图 2-8 颜色对话框在颜色对话框中可

9、以选择对应的颜色， 从而改变原来图纸上相应元素的颜色设置。如果我们希望使用默认的颜色设置，可以点击“ Use Defaults ”按键，就可以把所有颜色设置该回到最初始状态。2. 栅格设置下面我们选择“ Grid Display”选项页，进行栅格点的设置，如下图所示：图 2-9 参数选择对话框的设置栅格选项页如图所示，该选项页又分成两部分： 左半部用于原理图的栅格设置， 右半部用于制作原理图元件的设置。“Visible ”选项用于选择是否显示栅格。“Grid Style ”选项用于选择点状栅格或线状栅格。“Grid spacing ” 用于 格点的密度（ 数 表示两个最近的引脚之 的 格数）。

10、“Pointer snap to grid”： 用于 到 格。3. 置 “ Miscellaneous ” ，在 个 中可以 置有关原理 、制作原理 元件的多种 ，如下 所示：图 2-10 参数 框的 “Schematic Page Editor ” 框用于原理 的 置； “ Part and Symbol Editor ” 框用于原理 元件的制作的 置等等 框。在原理 和原理 元件制作的 中，都有“ Fill Style ”和“ Line Style and” ，它 分 用于 形填充 和 型的 置； “ Junction Dot”用于 接点的 置；“Session Log” 框的“ Font

11、 ”用于 目管理器和 器字体的 置；“ Text Rendering ” 用于 置是否以加框的方式 示 TrueType 字体，以及是否填充；“Auto Recovery” 框用于 置是否 行自 保存，以及自 保存的 隔；“Auto Reference ” 框用于 置是否 行元件的自 号，以及拷 是否把元件 号一并拷 去； “ Intertool Communication” 用于 置是否与其它 Cadence 件 行交互操作（我 常常要与 PCB 件 行交互操作， 中）；“Wire Drag” 用于 置是否因接 改 而移 。在 Preferences 框中， 有“Text Editor ”、

12、“Pan and zoom”、“Select ”和“ Board Simulation ” ，一般可以按照默 的 置，在此就不介 了。4. 幅面 置在 OrCAD Capture CIS 的菜 中，点 “ Options Schematic Page Properties ”菜 ，将 出如下 框：图 2-11 原理图属性对话框的图纸幅面尺寸选项页如图 2-11 所示，在图纸幅面尺寸选项页中，可以设置图纸幅面尺寸所用的长度计量单位，如果选用毫米为单位，则图纸的选项是 A2、A3、A4等系列图纸；如果选用英寸为单位，则图纸的选项是 A、B、C等系列图纸。我们在原理图中通常是采用毫米为单位， 这样便

13、于和打印机相匹配。 同时我们还可以选择 “Custom” 选项，自己设定图纸的大小。我们还可以进行图纸区块的设置，所谓区块类似某些城市地图， 把城市划分成多个矩形区块，并给每个区块，按照一定的次序进行命名，如：C3、D5等。选择“ Grid Reference ”选项卡，如下图所示：图 2-12 原理图属性对话框的区块设置选项页如图 2-12 所示，在区块设置选项页中，可以进行水平方向和垂直方向的设置。“ Count”是某一个方向上区块的数目。区块可以选择“ Alphabetic ”，按照字母进行排列，也可以选择“ Numeric”，按照数字进行排列（通常在水平和垂直两个方向上，一个选择按字母

14、排列、另一个选择按数字排列） 。区块还可以按照升序或降序进行排列。“Width ”栏目用于设置区块显示部分的宽度， 如果该值为0，则等于不显示区块了。在该选项页中， “Title Block Vissible ”选项用于设置是否显示标题栏；“Border Visible ”用于设置是否显示边框；“ Grid Reference Visible ”用于设置是否显示区块。5. 打印 置 行打印 置可以点 “File Print ”菜 ， 会 出如下 框：图 2-13 打印 框如 2-13 所示，在打印 框中，“ Scale ” 框是指示打印比例的，“Scale to paper size ” 将把

15、 路 打印在一 上； “ Scale to page size ” 可能会把 路 打印在多 上； “Scaling ” 用于 置打印比例。“Print offsets ” 框用于 置打印 的偏移量。“Print quality ” 用于 置每英寸打印的点数； “Copies ” 用于 置打印的份数；“Print to file ” 用于把 路 打印到文件中； “Print all colors in black ” 用于 制用黑白方式打印。6. 置 模板 置 模板是在打开新 ，按照 定的 置 生新的 ，点 “Options Design Template ”菜 ，出 如下 框：图 2-14 D

16、esign Template 框的字体 如图 2-11 所示，首先我们可以在“ Fonts ”选项页中，进行图纸上各种元素的字体设置。如果我们在 Design Template 对话框中选择“ Title Block ”选项页，可以进行标题栏的设置，如下图所示：图 2-15 Design Template对话框的标题栏选项页如图 2-15 所示，在标题栏选项页中， “ Title”选项用于设置标题栏上的图纸名称；“Organization Name”用于设置标题栏上的公司名称； “Organization ” 用于设置公司地址 ；“ Document Number”用于设 置标题 栏上的文件

17、编号；“ Revision ”用于设置标题栏上的文件版本号； “ Symbol”选项框中的两个栏目分别用于设置标题栏文件的存储位置和文件名。如果我们在 Design Template 对话框中，选择“ Hierarchy ”选项页，可以进行层次原理图的设置，如下图所示：图 2-16 Design Template对话框的层次图选项页如图 2-16 所示，层次图选项页由两个选项框构成，分别设置层次图中电路方块和元件的属性。 “ Primitive”选项表示为基本元件； “Nonprimitive”表示为非基本元件。 非基本元件是指内部还含有下层电路图的元件；基本元件是指简单元件。在 Design

18、 Template 对话框中还包括“ Page Size ”、“Grid Reference ”两个选项页，它们分别以模板形式设置图纸幅面尺寸和区块， 这与前面讲解的基本相同，这里就不多赘述了。在 Design Template 对话框中还包括“ SDT compatibility ”选项页用于与早期的版本相兼容的设置，在此就不介绍了。2.3STC单片机下载器电路分析前面说过，我们的第一个设计将围绕一个 STC系列单片机下载器电路展开，为了让同学们不仅掌握 Cadence软件的使用，而且在此过程中学会电路设计的基本技能，所以我们把该电路进行一番分析。一串行下载电路分析STC系列单片机都是采用串

19、行方式进行下载编程的， 而不是像其它单片机那样，使用编程器进行程序的烧录。 在宏晶科技公司所给的 STC单片机的技术资料中，给出了如下的单片机下载电路图：图 2-17 STC 系列单片机下载电路示意图如图 2-17 所示，STC单片机下载电路是通过单片机的 Rxd(P3.0) 和 Txd(P3.1) 两个引脚实现下载功能的。 在下载时，单片机应该处于工作状态， 所以单片机的时钟电路和复位电路应该能够正常工作。实际上， STC单片机每次上电复位时，都要检测 Rxd 引脚上是否有进行下载的数据流， 如果有下载的数据流， 就进行下载工作；如果没检测到下载数据流，就运行单片机中原有的程序。在上述电路中

20、，单片机与 PC机的连接是通过 MAX232（或与之兼容的）芯片进行连接的，该芯片完成 RS-232 电平信号与 TTL电平信号的转换。 因为 PC机串行接口上的信号是 RS-232 电平信号，而单片机上的信号都是 TTL 信号。上述电路有两点不足：一是利用 PC机的串行口进行下载，目前多数笔记本电脑都没有串行口了，即使是台式电脑，该电路还另外需要直流电源，使用起来有些不便。二是 STC系列单片机的电源电压有 5V和 3.3V 两种，而该电路不能灵活适应，给应用带来局限性。二USB转串口电路分析由于目前 USB接口是每台 PC机（不管是台式机、还是笔记本）必有的标准配置，而且 PC机的 USB

21、接口还可以为下载电路提供电源。所以我们考虑将 USB 接口的信号经过转换，形成 UART口信号，连接到单片机的 Rxd(P3.0) 和 Txd(P3.1) 两个引脚上。这样就解决了笔记本电脑没有串行口的问题， 也解决了下载电路的电源问题。进行 USB信号到 UART信号转换的芯片有很多种，我们选用南京沁恒公司开发 的 CH341T 芯 片 ， 我 们 可 以 登 录 南 京 沁 恒 公 司 的 网 站（ ），下载 CH341芯片的资料。从设计 PCB板的角度，我们关心的是该芯片的管脚编号、 管脚的类型以及芯片的封装形式， 它的引脚图如下：图 2-18

22、 CH341 芯片引脚图如图 2-18 所示， CH341芯片是一个 20 引脚的芯片，下面我们解释一下各个引脚的功能：名称引脚引脚类说明号型VCC13、20电源5V 电源引脚GND11、12电源地线在 3.3V 电源电压时连接 VCC 输入外部电源，V36电源在 5V 电源电压时外接容量为 0.01uF 退耦电容。XI9输入晶体振荡的输入端，需要外接晶体及振荡电容XO10输出晶体振荡的反相输出端，需要外接晶体及振荡电容UD+7双向直接连到 USB 总线的 D+数据线UD-8双向直接连到 USB 总线的 D-数据线ACT#1输出USB 设备配置完成状态输出，低电平有效SCL16开漏输芯片功能配

23、置输出，内置上拉电阻，可以接串出行 EEPROM配置芯片的 SCL引脚开漏输芯片功能配置输入，内置上拉电阻，可以接串SDA15出及输行 EEPROM配置芯片的 SDA引脚入TXD3输出串行数据输出RXD4输入串行数据输入，内置上拉电阻TEN#19输入串口发送使能，低电平有效，内置上拉电阻RDY#17输出串口接收就绪，低电平有效TNOW18输出串口发送正在进行的状态指示，高电平有效ROV#2三态输串口接收缓冲区溢出，低电平有效出INT#5输入自定义中断请求，上升沿有效，内置上拉电阻SLP#14三态输睡眠状态输出信号，低电平有效出表 2-1 CH341T 引脚功能利用 CH341T芯片，可以把 U

24、SB信号转换成 UART信号或 I 2C信号，CH341T的具体功能由复位后的 SCL引脚和 SDA引脚配置芯片的功能：如果 SDA悬空、 SCL 也悬空，则完成 USB 转异步串口，仿真计算机串口的功能。 CH341T芯片的 XI和 XO应分别接晶振的两端； UD+和 UD-分别接 USB接口的 D+和 D- 引脚； ACT#通常接发光管，来指示 CH341T芯片已完成配置工作； TXD引脚接单片机的 RXD引脚；RXD引脚接单片机的 TXD引脚；TEN#接低电平。其它功能引脚一般可以悬空。其典型电路如下：图 2-19 利用 CH341T芯片进行 USB转 UART口电路图三电源电路分析前面

25、说过，利用 USB接口可以为下载电路提供电源，不过 USB接口只提供 5V 电源电压，可是 USB单片机既有 5V 电源的，也有 3.3V 电源的。所以在我们的下载电路中，设计了一个用来降压的稳压集成块 1117 芯片，由它的输出产生 3.3V 的电源电压。 提供给单片机的电源信号， 或为 5V 或为 3.3V ，由一个三脚跳线进行切换。另外，在给单片机开始下载之前， CH341T就必须供电，而此时还不能给单片机供电。这时 PC机通过 CH341T不断给单片机发送下载数据流， 然后给单片机进行上电复位（即给单片机加电） ，所以我们的下载电路还需要一个按键开关，按下开关后，才能让电源信号传递给单

26、片机。电源电路如下图所示：图 2-20 STC 单片机下载电路中的电源电路如图 2-20 所示，在下载电路的电源电路中， 1117 芯片用于产生 3.3V 电源电压。通过三脚跳线选择 5V或 3.3V 供给单片机， 在我们的电路中， 其实只需要一个单刀单掷的按键开关， 可是常见的按键开关都是双刀双掷的， 所以我们也选用双刀双掷的按键开关，只不过把不用的引脚悬空而已。另外为了保护 PC机的USB接口，我们把 USB接口输入的 5V 电源信号与下载电路上的 5V 电源信号通过2电阻进行隔离，避免因下载电路发生短路而烧毁 PC机的 USB接口。我们考虑在下载电路板上安排一个 40 脚的锁紧插座，用于

27、给 DIP-40 封装的单片机芯片进行下载编程， 于是还需使单片机工作的复位电路和晶振电路。 另外为了给其它 STC 系列单片机进行在线下载编程，我们还在电路板上安置一个 3 脚插座，引出 TXD、 RXD和地线，即输出 CH341T产生的 UART口信号。2.4原理图设计的基本操作从这一节我们开始 STC系列单片机下载电路板的原理图设计， 在这个电路板上主要的元器件包括： STC单片机（锁紧插座）、CH341T芯片、 1117 芯片、按键开关、跳线装置、 USB接口、 UART接口以及其它辅助元器件。在这里要对单片机进行说明： 我们在制作下载电路板时， 在该板上并不放置单片机，实际放置的是一

28、个 40 脚锁紧插座。当我们使用该电路板给 DIP-40 封装形式的 STC单片机进行下载编程时， 就把它放入缩进插座， 并与辅助电路一起构成单片机系统， 从而可以进行下载。 由于 40 脚锁紧插座的管脚与 DIP-40 封装形式 STC单片机的管脚一一对应， 而单片机的各个管脚都有对应的名称， 从而便于在原理图上的连接与分辨， 于是在我们的电路图中， 就用单片机元件替代锁紧插座元件。一元件库的加载下面我们首先放置 STC 单片机芯片及其附属电路（包括晶振电路和复位电路）。OrCAD Capture CIS 软件向我们提供了许多原理图元件，所以一些常见的元件如：电阻、电容、单片机、石英晶体等，

29、它们被放在一些元件库文件中，我们可以加载这些元件库，然后再把相应的元件放到原理图上。第一步我们要加载单片机元件所在的元件库文件， 点击“Place Part ”，这是“ Place Part ”窗体会显现出来，如下图所示：图 2-21 Place Part 窗口图 2-21的左半部是Place Part 窗口刚刚显示的状态，我们看到在“ Libraries ”的栏目中只有“ Design Cache”一项，而这项中并没有任何元件。因为我们是初次接触 OrCADCapture CIS 软件还不很清楚各种元器件位于什么元件库中， 所以就从查找元件开始。 先查找单片机元件， 我们知道 STC单片机是

30、 51 系列单片机的后代，其 DIP-40 封装的单片机芯片与早期的 8051 芯片是引脚兼容的，所以我们就应该点击“ Search for Part ”按键，这时 Place Part 窗口变成图 2-21 的右半部的样子。在“ Search for ”栏目中键入“ 8051”，再按下回车键，就会开始查找工作，在找到该元件所在的库文件后，选中该库文件，再点击“ ADD”按键，就可以加载 8051 芯片所在的“ MICROCONTROLLER”库文件了。我们知道，单片机必须有时钟振荡信号才能工作， 因此还单片机还必须与石英晶体、电容相连；另外单片机芯片还需要复位电路才能工作，需要电阻、电容元件

31、，因此我们还需要把这些元件所在的库文件加载进来。 这次我们不进行查找了，而直接加入库文件：点击“ Libraries ”栏目上的库文件浏览图标，弹出如下对话框：图 2-22 库文件加载对话框电阻、电容、石英晶体等元器件都位于“ Discrete ”库文件中，点击该项，将“ Discrete ”元件库文件加载进来。二元件的放置下面要在原理图上放置元件，放置 8051 芯片、石英晶体各一个，石英晶体旁边放置两个电容（准备构成单片机的晶振电路） ，在图纸的另外一处放置一个电阻和电容（准备构成单片机的上电复位电路） 。其中电容选择 CAPUP元件、石英晶体选择 CRYSTAL元件、电阻选择 R2元件。

32、放置时，首先在“ Part List ”列表中选择元件，点击Place Part 窗口上的图标（或键入回车键）后，在鼠标上就会沾上一个元件，我们把鼠标移到原理图中相应的位置，按下鼠标左键，就把元件放在了原理图上；如果放弃放置，按下“ Esc”键即可。在原理图中， 图纸的放大、 缩小可以用工具栏上对应的图标来进行， 也可以用按键来进行：按下“ i ”键，图纸放大；按下“ o”键图纸缩小。要删除在原理图中的元件， 可以首先点击该元件， 选中它，然后按下“delete ” 键进行删除；要移动某个元件，可以用鼠标直接拖动；要去除元件的拖动状态，用鼠标在原理图的空白处， 点击一下就行了；要选中多个元件，

33、可以在按着“ctrl ” 键时，用鼠标点击多个元件， 这样就可以选中多个元件， 也可以用鼠标拖出一个矩形，则矩形体内的元件就都被选中了， 在这之后，可以对选中的多个元件进行移动、复制等工作。要旋转某个元件时，可以先选中它，然后按下“ r ”键，这时所选中的元件，就会逆时针旋转 90；有时还希望吧元件进行左右（或上下）镜像对调，这时可以先选择某个元件，然后用鼠标右键点击该元件，在弹出的菜单项中选择“ Mirror Horizontally ”（或“ Mirror Vertically ”）项，就可以完成元件的镜像对调。上述元件放置好以后，我们把电容和石英晶体的标称值进行修改。 原本电容、石英晶体

34、上的标称值与其元件的名称是一致的，电容都是“ CAP UP”，石英晶体是“ CRYSTAL”，电阻是 R2。我们把石英晶体的标称值改成石英晶体的振荡频率值（单片机电路的石英晶体频率值为 11.0592MHz）；石英晶体边上的两个电容值改成“ 47pF”；另一个电容值改为“ 1uF”，电阻值改成“ 10k”。 另外把单片机的标称值改成“ STC89C5x”。修改的方法是：用鼠标双击元件的标称值，则弹出如下对话框：图 2-23 修改标称值在“ Value ”中栏目进行修改，点击“OK”键后，就可以改变标称值。三元件间的简单连线接着我们要进行连线了，首先我们要完成单片机的晶振电路。连接时，首先选择图

35、标，再用鼠标点击要连接的一个引脚，接着移动鼠标，在要连接的另一个引脚处点击鼠标就可以实现连线了。 在上述过程中， 如果希望连线按照自己设定的路线进行弯折， 可以在要转弯处用鼠标点击一下， 在把鼠标移动到目的地即可。电源和地线的放置， 可以直接点击或图标，点击后，出现如下的对话框：图 2-24 放置电源对话框我们选择“ CAPSYM”元件库中的“ VCC_BAR”元件作为电源，并把电源的名称改成 VCC；把“ GND”元件作为地线。图 2-25 单片机的石英晶体振荡电路接着我们再完成单片机的上电复位电路，这次我们采用网络标号的形式进行。在单片机的 RST引脚上连接一条连线， 并在连线上放置网络标

36、号。 放置的方法是先点击图标，然后点击要放置网络标号的连线，这时出现如下对话框：图 2-26 放置网络标号对话框在“ Alias ”栏目中输入网络的名称，并点击“ OK”按键即可。在我们的图纸中，把该连线命名为“ RST”，如下图的左图所示。图 2-27 用网络标号连接元件之间的管脚在图 2-27 的右图中，电阻和电容构成上电复位电路，它们的中间连接点也命名为“ RST”，就相当于把单片机的 RST引脚与上电复位电路相连。到此为止，我们学习了原理图设计的最基本操作， 当然我们需要的电路图还没有完成，为了完成该电路图，我们必须开始学习原理图元件的制作。四绘制总线绘制总线并不复杂，它其实也是采用网

37、络标号的方式进行各元件引脚之间的电气连接。首先用鼠标选择图标，在原理图上拖动鼠标绘出总线，然后再在总线上放置若干个“总线入口”标志，即先点击图标，再按下“ r ”键调整总线入口的方向，然后用鼠标点击总线上的相应位置，就可以放置总线入口了。接着就应该用连线连接总线入口和元件的引脚了， 还要给每个连线填上一个网络标号，比如“ P2_16”等，另外要给总线本身添加上网络标号，特别要注意总线的网络标号名称的命名方法， 比如总线所连接导线分别是 “ P2_16”“P2_31”，那么该总线应该命名为“ P2_31:16 ”、“P2_31-16 ”、或“ P2_31.16 ”。下图是总线连接的示意图：图 2

38、-28 总线连接示意图请注意图 2-28 并不是 STC单片机下载电路的组成部分，因为该电路并未采用总线方式进行连接。2.5原理图元件的制作在我们的电路中， 有几个元件在现有的元件库中是找不到的，CH341T、 1117、 3 脚跳线等。所以我们要进行元件的制作，我们以这几个芯片是CH341T和 3脚跳线为例进行讲解。一创建原理图元件下面我们创建一个原理图元件库文件，点击“ File NewLibrary ”，就创建了一个原理图元件库文件。 我们在项目窗口上就会看到在 “Library ”一栏中，创建了一个元件库文件。用鼠标右键点击在项目窗口中的元件库文件，在弹出的对话框中选择“ New Pa

39、rt ”一项，就会产生如下对话框：图 2-29 新建元件对话框在“Name”一栏中输入元件的名称，我们输入“CH341T”。“ Part ReferencePrefix ”一栏是元件编号的前缀，集成电路通常以字母“U”为前缀。在“ PCBFootprint”一栏中输入元件默认的封装形式，我们输入“SSOP-20”。其它栏目保持默认状态，点击“ OK”按键。这时会一个元件窗口， 并在项目窗口中出现相应的一个标志， 我们就应该在元件窗口中创建我们的元件。由于默认的元件尺寸很小， 无法放下多个引脚， 所以首先应该拖动元件的边框（这个边框并不会在原理图中显示出来，而所有的引脚都在此框之外） ，使之足够

40、大。然后开始放置元件的引脚。二放置元件的引脚放置元件的引脚，首先点击图标，这时将弹出如下的对话框：图 2-30 放置引脚对话框在“ Name”一栏中输入引脚的名称；在“Number”一栏中输入引脚的编号；“ Shape”一栏是引脚的显示形状，通常会保持默认的“ Line ”（即引脚显示为一条线），有时希望引脚上显示“触发标志”或“负信号标志” ，那么可以从下拉的列表框中选取；在“ Type”一栏中选择引脚的电气类型，包括：输入、输出、双向、开漏输出、开集电极输出、被动、电源等几种类型，我们应该根据表2-1对引脚的描述，选择相应的类型。下图是在元件上放置了一个引脚后的状态：图 2-31 在元件上

41、放置引脚在输入电源引脚时， 我们可能希望该引脚在原理图上自动隐藏， 这时就不要选中“ Pin Visible ”选项。点击“ OK”按键后，就可以把该引脚放到元件上了。这时鼠标在元件附近移动时，就会有引脚出现在元件上，用鼠标点击后，引脚就放到了元件上。放置了一个引脚后，再次放置引脚时，其引脚的编号会自动加 1，如果引脚的名称也是以数字结尾，则引脚的名称也会自动加 1。我们也可以连续地把所有引脚都放在元件上， 然后再逐个修改其属性： 双击元件的引脚，将弹出图 2-30 所示的对话框，进行相应的修改。元件的引脚放置完毕后， 要给它画上边框， 这个边框是在原理图中实际显示的边框。用鼠标点击 图标，然

42、后在元件上拖出这个矩形，这样边框就画好了。存盘后就完成了整个元件的创建任务。 CH341T元件如下图所示：图 2-32 CH341T 芯片的原理图元件我们还要制作 1117 芯片的原理图元件，它是一个三端稳压集成块芯片。虽然 OrCADCapture CIS 提供了几种三端稳压集成块芯片的原理图元件，不过它们把芯片的输出端引脚都设置为 “Output ”类型。这样把它放入原理图与其它芯片的电源端相连后， 在进行 DRC校验时，负责校验的模块认为发生了 “电源端与输出端相连”的差错（当然实际上是没有设计错误的） 。所以我们不使用系统提供的三端稳压集成块芯片，而是自己进行绘制，并把三个引脚的属性都

43、设置为 “ Power”；如下图所示：图 2-33 三端稳压集成块1117 的原理图元件三绘制其它形式的元件对于制作原理图元件而言， 制作集成电路元件是比较简单的， 一般只需要一个矩形框，外加一些引脚就可以了；而制作其它元件，如：运放、发光管等，其难度稍微大一些。下面我们创建三脚跳线，在我们的电路中，它相当于一个单刀双掷的开关，为了形象起见，这个三脚跳线可以绘制成如下的样子：图 2-34 三脚跳线的原理图元件放置元件的引脚和绘制矩形外边框的工作， 在前面我们已经介绍过， 这里主要介绍绘制小圆圈和小矩形框的过程。通常情况下， 元件上的各个线条、 图形等对象都必须放置在格点上， 而在我们要绘制的小

44、圆圈、 小矩形框并不一定刚好位于格点上， 所以我们要先修改相应的选项：点击“ Options Preferences ”菜单，在出现的对话框中选择“ Grid Display ”页，如下图所示：图 2-35 有关栅格点的选项页我们要去掉“ Pointer snap to grid ”的选中标记，这样所绘制的图形就可以脱离格点的了， 还应该记得在图形绘制完成后、 放置引脚之前， 重新选中该选项。要绘制小圆圈， 应该先用鼠标点击 图标，然后用鼠标在元件上拖出一个圆形或椭圆形。绘制在矩形外框之内的小矩形框，是比较容易的，在此就不介绍了。记住：放置引脚之前要回到图 2-35 的对话框，重新选中“ Po

45、inter snap to grid ”标记。跳线、开关等接插件的引脚都应设置为“Passive ”类型。2.6完成 STC单片机下载板的原理图设计一完成图纸的绘制我们学习了 STC单片机下载板各部分的原理， 并初步掌握了原理图绘制、 原理图元件制作的基本方法后， 就可以把整个电路的原理图的原理图绘制出来。 同学们应尽可能独立地进行电路设计， 在设计完成之后， 再与下面的电路图进行核对：图 2-36 STC 系列单片机下载板电路原理图在图 2-36 所示的电路中， J2 是 USB接口，它的 1 脚上提供 5V电源， 4 脚是地线， 2 脚、 3 脚分别是 USB数据线 D+和 D-；J3 是

46、给其它 STC单片机进行在线下载的接口； C9 和 C10 分别是 CH341芯片和单片机的去耦电容。另外，不用的芯片管脚应该打上悬空的标记，即点击图标，然后再点击那些不用的管脚。二原理图的编辑原理图画完之后，经常需要进行浏览、查找、修改、替换等工作，下面将对此予以介绍。1. 浏览与查找原理图画好之后，我们重新观看它，固然是一种“浏览” 。不过在此要介绍的浏览是把一个元件、一个个连线列成表格式的浏览。我们在项目窗口选中项目文件（.dsn文件），然后点击“ Edit BrowsePart ”菜单，就可以出现如下窗口：图 2-37 浏览元件如图 1-37 所示，它把本项目中的各个元件都列出来了，我们可以清楚地看到元件的编号、标称值、型号、等信息。当我们双击表格上的某个元件时，就可以切换到原理图，并且定位到这个元件上。当然我们还可以浏览各个连线、接口连线等。2. 替换与更新如果希望在原理图上把某种元件替换成另一种元件。 比如在前面设计中， 我们的单片机是 8051 引脚的单片机，而我们希望把它替换为 AT89C52引脚的单片机。可以在项目窗口选择项目文件下的“ Design Cache”文件夹，这里面包含所有在此项目中的各种元件， 找到我们要替换的元件， 用鼠标右键点击后， 在弹