Protel 99 SE 标准实例教程 PPT 第3章 原理图元件载入与编辑

第3章原理图元件载入与编辑内容提要：在图纸上放置好所需要的各种元件并且对它们的属性进行了相应的编辑之后，根据电路设计的具体要求，我们才能着手将各个元件连接起来，建立电路的实际连通性。本章对元件库的创建进行详细的介绍，丰富了元件库资源，从而更好的为设计服务。学习要点：1.元件编辑2.创建原理图元件库3.1放置元件原理图中有两个基本要素：元件符号和线路连接。绘制原理图的主要操作就是将元件符一号放置在原理图图纸上，然后用线将元件符号中的引脚连接起来，建立正确的电气连接。在放置元件符号前，需要知道元件符号在哪一个元件库中，并需要载入该元件库。例如，画一张如图所示的原理图。3.1.1利用元件库管理浏览器放置元件

利用元件库管理浏览器，将图中的元件放置到上作平面上，步骤如下。1．执行“Design”→“BrowseLibraries”菜单命令，打开元件库管理浏览器。元件库管理浏览器与设计管理器集成在一起。用户只需打开或关闭设计管理器即可。

2．改变当前库设置，装入原理图所需要的元件库。点击元件库管理器中的Add/Remove按钮，见图3-2，就会改变当前元件库的设置。根据原理图的需要，我们要将元件库装入。按下Add/Remove按钮会弹出“改变当前库设置”对话框。找出所需的元件库，然后点击Add按钮，再点击按钮OK即可。如果用户想要把当前状态的元件库移出关闭，先点击Remove按钮，再点击按钮OK即可。3．选定元件所属元件库。这里选择“TILogic.ddb”。4．放置选定元件到工作平面上。选定要放置的元件后，用鼠标左键单击按钮Place，即可移动光标到工作平面上，元件随光标的移动而移动，到工作平面上适当的位置，单击鼠标左键，就可将元件定位到工作平面上。此时系统仍处于放置元件命令状态，按ESC或者单击鼠标右键，即可退出此命令状态。5．同样可以放置其他元件。3.1.2利用菜单命令放置元件除了用元件库管理浏览器来放置元件外，我们还可以利用菜单命令来实现此项任务。具体方法如下。1．改变当前元件库的设置。执行菜单命令“Design”→“Add/RemoveLibraries”，如图所示，将所需元件库装入。2．执行“Place”→“Part…”菜单命令，如图所示。

3．执行完“Place”→“Part…”菜单命令，会出现“元件名称设置”对话框，在图中输入元件名，然后单击OK按钮即可。4．单击Browse按钮，系统将弹出如图3-8所示的“BrowseLibraries”对话框，在该对话框中，用户可以选择需要放置的元件的库，也可以单击Add/Remove按钮加载元件库，然后可以在Components列表中选择自己需要的元件，在预览框中可以察看元件图形。用户也可以执行“Design”→“BrowseLibraries”菜单命令浏览元件库。选择了元件后单击Close按钮，系统返回到如图3-7所示的对话框，此时可以在Designator编辑框输入当前元件的流水序号（例如U1）。无论是单张或多张图纸的设计，都绝对不允许两个元件具有相同的流水序号。在当前的绘图阶段我们可以完全不理会输入流水号，即直接使用系统的默认值A?，等到我们完成电路全图之后，再使用Schematic内置的重编流水序号（通过菜单命令Tools/Annotate）功能，就可以轻易地将电路图中所有元件的流水序号重新编号一次，既省时、省力，又不易出错。5．其他元件放置可用上述任意一种，最终结果如图所示。

3.2元件位置的调整

每个元件一开始放置时，其位置都是大体估计的，并不是很准确。在进行连线之前，需要根据原理图的整体布局，对元件的位置进行调整。这样便于布线，也使得所绘制的电路原理图清晰、美观。元件位置的调整实际上就是利用各种命令将元件移动到图纸上所需要的位置处，并将元件旋转为所需要的方向。3.2.1元件的移动在Protel99SE中，元件的移动有两种情况，一种是在同一平面内移动，称为“平移”；另一种是一个元件将另一个元件遮住的时候，同样需要移动位置来调整它们之间的上下关系，这种元件间的上下移动称为“层移”。对于元件的移动，系统提供了相应的菜单命令。执行“Edit”→“Move”，相应的移动菜单命令如图所示。除了使用菜单命令移动元件外，在实际原理图的绘制过程中，最常用的方法就是直接使用鼠标来实现移动功能。1．使用鼠标移动单个的未选取元件将光标指向需要移动的元件（不需要选中），按下鼠标左键不放，此时光标会自动滑到元件的电气节点上（显示红色星形标记）。拖动鼠标，元件随之一起移动，到达合适位置后，松开鼠标左键，元件即被移动到当前位置。2．使用鼠标移动单个的已选取元件如果需要移动的元件已经处于选中状态，将光标指向该元件，同时按下鼠标左键不放，拖动元件到指定位置。3．使用鼠标移动多个元件需要同时移动多个元件时，首先应将要移动的元件全部选中，然后在其中任意一个元件上按下鼠标左键并拖动，到适当位置后，松开鼠标左键，则所有选中的元件都移动到了当前的位置。4．使用图标移动元件对于单个或多个已经选中的元器件，单击主工具栏中的字形状，移动光标到已经选中的元件附近，单击鼠标，所有已经选中的元件随光标一起移动，到正确位置后，在此单击鼠标，完成移动。图标后，光标变成十3.2.2元件的旋转1．单个元件的旋转用鼠标左键单击要旋转的元件并按住不放，将出现十字光标，此时，按下面的功能键，即可实现旋转。旋转至合适的位置后放开鼠标左键，即可完成元件的旋转。功能键的说明如下：Space（空格）键：每按一次，被选中的元件逆时针旋转90o。X键：被选中的元件左右对调。Y键：被选中的元件上下对调。2．多个元件的旋转。在Protel99SE中还可以将多个元件旋转。方法是：先选定要旋转的元件，然后用鼠标左键单击其中任何一个元件并按住不放，再按功能键，即可将选定的元件旋转，放开鼠标左键完成操作。3.2.3消除元件选择消除元件选择菜单命令，有3个命令可以选择。1．执行菜单命令“Edit”→“DeSelect”→“InsideArea”，先将鼠标光标移动到目标区的左上角，单击鼠标左键，然后将光标移到目标区域的右下角，再单击鼠标左键，确定了一个选框，就会将选框中所包含的元件的选中状态撤除。2．执行菜单命令“Edit”→“DeSelect”→“OutsideArea”，操作同上，结果是保留选框中的状态，而将选框外所包含的元件的选中状态撤除。3．执行菜单命令“Edit”→“DeSelect”→“All”，撤除工作平面上所有元件的选中状态。3.3对象的编辑Protel99SE中提供了通用对象的复制、剪切和粘贴功能。考虑到原理图中可能存在多个类似的元件，Protel99SE还提供了阵列粘贴功能。3.3.1对象的复制在工作窗口选中对象后即可执行对该对象的复制操作。单击执行“Edit”→“Copy”菜单命令，鼠标将变成十字形状出现在工作窗口中。移动鼠标到选中的对象上，单击左键，即可完成对象的复制。此时，对象仍处于选中状态。对象复制后，复制的内容将保存在Windows的剪贴板中。另外，按快捷键Ctrl＋C也可以完成复制操作。3.3.2对象的剪切在工作窗口选中对象后即可执行对该对象的剪切操作。单击执行“Edit”→“Cut”菜单命令，鼠标将变成十字形状出现在工作窗口中。移动鼠标到选中的对象上，单击左键，即可完成对象的剪切。此时，工作窗口中该对象被删除。对象剪切后，剪切的内容将保存在Windows的剪贴板中。另外，按快捷键Ctrl＋X或者单击工具栏中的剪切按钮也可以完成剪切操作3.3.3对象的粘贴在完成对象的复制或剪切之后，Windows的剪切板中已经有内容了，此时可以执行粘贴操作。粘贴操作的步骤如下。1．复制或剪切某个对象，使得Windows的剪切板中有内容。2．单击执行“Edit”→“Paste”菜单命令，鼠标将变成十字形状并附带着剪切板中的内容，出现在工作窗口中。3．移动鼠标到合适的位置，单击鼠标左键，剪切板中的内容就被放置在原理图上。被粘贴的内容和复制和剪切的对象完全一样，它们具有相同的属性。4．单击鼠标左键或右键，退出对象粘贴操作。除此之外，按快捷键Ctrl＋V或者单击工具栏上的粘贴按钮也可以完成粘贴操作。在粘贴元件时，将出现若干个标号相同的元件，此时需要对元件属性进行编辑，使得它们有不同的标号。3.3.4元件的阵列粘贴阵列式粘贴是一种特殊的粘贴方式，阵列式粘贴一次可以按指定间距将同一个元件重复地粘贴到图纸上。启动阵列式粘贴可以用菜单命令“Edit”→“PasteArray”。也可以用画图工具栏里的阵列式粘贴图标启动阵列式粘贴命令后，屏幕会出现如图所示的“阵列式粘贴”对话框。。3.3.5元件的排列与对齐在布置元件时，为求电路美观以及连线方便，应将元件摆放整齐、清晰。这就用到Protel99SE中的排列与对齐功能。执行“Edit”→“Align”，其中各个命令说明如下：“AlignLeft”命令：将选定的元件向左边的元件对齐。“AlignRight”命令：将选定的元件向右边的元件对齐。“AlignHorizontal”命令：将选定的元件向最左边元件和最右边元件的中间位置对齐。“DistributeHorizontally”命令：将选定的元件向最左边元件和最右边元件之间等间距对齐。“AlignTop”命令：将选定的元件向最上面的元件对齐。“AlignBottom”命令：将选定的元件向最下面的元件对齐。“CenterVertical”命令：将选定的元件向最上面元件和最下面元件的中间位置对齐。“DistributeVertically”命令：将选定的元件在最上面元件和最下面元件之间等间距放置。“Align”命令：执行该命令，将弹出如图3-14所示的“AlignObjects”对话框。3.3.6元件的删除如果在放置元器件时一时疏忽，多放了一个或放错了一个元器件，那么如何删除它呢？删除多余的元器件可以用不同的操作方法，这里首先介绍最简单的两种方法。1．首先将鼠标箭头移至要删除的元件中心，然后单击该元件，使该元件处于被选中的状态，按键盘上的Delete键即可删除该元件。2．在Protel99SE集成操作环境的左上角，执行“Edit”→“Delete”菜单命令，鼠标箭头上会悬浮着一个十字叉，将鼠标箭头移至要删除元件的中心单击即可删除该元件。如果还有其他元件需要删除，只需要重复上述操作即可。如果没有其他元件需要删除，可以通过单击鼠标右键或者按Esc键退出删除元件的操作。删除元件的两种操作方法各有所长，第一种方法适合删除单个元件，第二种方法适合删除多个元件。3.4元件的属性设置在原理图上放置的所有元件都具有自身的特定属性，在放置好每一个元件后，应该对其属性进行正确的编辑和设置，以免对后面的网络表及PCB板的制作带来错误。对元件设置一方面确定了后面生成的网络报表的部分内容，另一方面也可以设置元件在图纸上的摆放效果。此外，在Protel99SE中还可以设置部分布线规则，可以编辑元件的所有管脚。元件属性设置具体包含以下5个方面的内容：元件的基本属性设置、元件的外观属性设置、元件的扩展属性设置、元件的模型设置、元件管脚的编辑。3.4.1手动方式设置双击原理图中的元件，或者执行“Edit”→“Change”菜单命令，在原理图编辑窗口内，光标变成十字形状，将光标移到需要编辑属性的元件上单击，系统会弹出相应的属性编辑对话框，是电阻的属性编辑对话框。用户可以根据自己的实际情况设置对话框，完成设置后，单击按钮确认。双击原理图中的元件标注，或者执行“Edit”→“Change”菜单命令，在原理图编辑窗口内，光标变成十字形状，将光标移到需要编辑属性的元件标注上单击，系统会弹出相应的属性编辑对话框，是元件型号修改对话框。3.4.2自动编辑在电路原理图比较复杂，有很多元件的情况下，如果用手工方式逐个编辑元件的标识，不仅效率低，而且容易出现标识遗漏、跳号等现象。此时，可以使用Protel99SE系统所提供的自动标识功能来轻松完成对元件的编辑。设置元件自动标号的方式如下:执行“Tools”→“Annotate”菜单命令，系统会弹出“Annotate”设置对话框，如图3-17所示。该对话框中各选项的含义如下。1．“UpThenAcross”：按照元件在原理图上的排列位置，先按自下而上，再按自左到右的顺序自动标识。2．“DownThenAcross”：按照元件在原理图上的排列位置，先按自上而下，再按自左到右的顺序自动标识。3．“AcrossThenUp”：按照元件在原理图上的排列位置，先按自左到右，再按自下而上的顺序自动标识。4．“AcrossThenDown”：按照元件在原理图上的排列位置，先按自左到右，再按自上而下的顺序自动标识。3.5创建原理图元件库尽管Protel99SE原理图库的元件己经相当丰富，但是在实际使用中可能依然不能满足设计者的需求。所以需要经常设计元件符号，尤其一些非标准元件，设计后的元件符号存在项目库文件中。Protel99SE提供了原理图库元件设计环境。3.5.1启动原理图库文件编辑器

Protel99SE有4种类型的库文件，分别为：Sch（原理图符号库）PCB（电路板图封装库）Sim（原理图仿真库）PLD（PLD设计库）所有类型的元件库都保存在Prote199SE的库目录下（\DesignExplore99\Library\），每一类型的库文件分别保存在相应的子目录下。由于不同类型的库文件的结构和格式不同，因此在不同的编辑环境下，只能打开和使用相应类型的库文件。Protel99SE本身自带的元件库包含了非常丰富的元件信息，但不可能应有尽有。主要原因是：微电子技术发展日新月异，不同国家和地区有其不同的专用芯片，Protel99SE无法搜集完整。在不同情况下，为了方便绘图，同一芯片的原理图符号的引脚排列顺序不相同。由此，在使用Protel99SE的过程中，必须利用元件库编辑工具不断地添加和修改Protel99SE的元件库信息，以满足绘制各种需要。启动原理图库文件编辑器步骤如下：1．启动Protel99SE，新建一个原理图项目文件。2．执行“File”→“New”菜单命令，显示如图3-18所示的NewDocument对话框。3．选择“SchematicLibraryDocument”图标后单击OK按钮，在项目文件数据库中建立一个新的原理图库文件，此时可在新的库文件图标上修改库文件的名称。4．双击Schlib1.Lib文档图标，进入原理图库文件编辑器界面，如图所示。3.5.2工具栏

对于原理图库文件编辑环境中的主菜单栏及标准工具栏，由于功能和使用方法与原理图编辑环境中基本一致，下一章将详细讲述这些工具的使用方法，在此先不赘述。我们主要对实用工具中的原理图符号绘制工具栏、IEEE符号工具栏及模式工具栏进行简要介绍，具体的使用操作在后面再逐步了解。1．原理图符号绘制工具栏3.5.3设置库编辑器工作区参数在原理图库文件的编辑环境中，执行“Options”→“DocumentOptions”菜单命令，则弹出如图3-23所示的库编辑器工作区对话框，可以根据需要设置相应的参数。该对话框与原理图编辑环境中的“DocumentOptions”对话框的内容相似，所以这里只介绍其中个别选项的含义，其他选项用户可以参考原理图编辑环境中的“DocumentOptions”对话框进行设置。“ShowHidden”复选框：用来设置是否显示库元件的隐藏引脚。若选中该复选框，则元件的隐藏引脚将被显示出来。隐藏引脚被显示出来，并没有改变引脚的隐藏属性。要改变其隐藏属性，只能通过引脚属性对话框来完成。“CustomSize”：用来设置用户是否自动一图纸的大小。选中该复选框后，可以在下面的X、Y文本栏中分别输入自定义图纸的高度和宽度。3.5.4项目管理器元件库编辑器的项目管理器分成两个部分，即Explorer和BrowseSchLibe其中Explores与原理图编辑器的项目管理器相同，可用于不同项目之间或同一项目不同文件和不同编辑环境之间的快速切换。BrowseSchLib分为4个不同的区域：

3.6实例——绘制USB微控制器芯片

下面以绘制美国Cygnal公司的一款USB微控制器芯片C8051F320为例，详细介绍原理图符号的绘制过程。绘制库元件的原理图符号在新建的原理图元件库内，已经存在一个自动命名的“Component_1”元件,因此执行“Tools”→“RenameComponent”菜单命令，则弹出原理图符号名称对话框，可以在此对话框内输入自己要绘制的库文件名称。在这里，我们输入“C8051F320”，单击按钮关闭对话框。单击“Place”→“Drawing

Tools”→“Rectangle”菜单命令，或者单击工具栏的按钮，（下一章详细讲解）则光标变成十字形状，并附有一个矩形符号。两次单击鼠标左键，在编辑窗口的第四象限内绘制一个矩形。矩形用来作为库元件的原理图符号外形，其大小应根据要绘制的库元件引脚数的多少来决定。由于我们使用的C8051F320采用32引脚LQFP封装形式，所以应画成正方形，并画的大一些，以便于引脚的放置，引脚放置完毕后，可以再调整为合适的尺寸。放置引脚单击原理图符号绘制工具栏中的放置引脚按钮，则光标变成十字形状，并附有一个引脚符号。移动该引脚到矩形边框处，单击左键完成放置。放置引脚时，一定要保证具有电气特性的一端，即带有点号的一端朝里，这可以通过在放置引脚时按空格键旋转来实现。在放置引脚时按下Tab键，或者双击已放置的引脚，系统弹出元件引脚属性对话框，在该对话框中可以完成引脚的各项属性设置。放置引脚时，一定要保证具有电气特性的一端，即带有点的一端朝里，这可以通过在放置引脚时按空格键旋转来实现。

引脚属性对话框中各项属性含义如下。“Name”文本框：输入编辑管脚的管脚名。“Number”文本框：输入其管脚号。“X-Location”和“Y-Location”文本框：修改管脚在图纸中的坐标。“Orientatic”下拉框：设置管脚的旋转角度。管脚放在元件体上不同的位置，其旋转角度不同，在元件的右边、上方、左方、下方旋转角度分别为0度、90度、180度、270度。放置管脚时，在确定位置之前，可用空格键改变管脚的放置角度。“Dot”复选框：选中后，确定该管脚为反向（低电平有效）管脚和时钟管脚。“Clk”复选框：选中后，确定该管脚为时钟管脚。“Electrical”下拉框：确定管脚的电气特性，共有8种，分别为：1）INPUT：输入引脚2）OUTPUT：输出引脚3）IO：输入输出双向引脚4）OPENCOLLECTOR：集电极开路引脚5）PASSIVE：被动引脚6）HIZ：高阻态引脚7）OPENEMITTER：发射极开路引脚8）POWER：电源、接地引脚“Hidden”、“Show”和“Selection”复选框：Hidden和两个Show复选框用来控制管脚在引脚中的显示属性，选择Hid