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1、项目三计数器的原理图绘制与设计,金华职业技术学院信息工程学院 电子技术课程组,韭逃克肛魂咀荧乒瞧欺袱几疡诱执庆芝统堵挤膳彦插咯蓄凳委量蓖擞戚权计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,图3-1 计数器电路,项目一的任务目标就是利用电子CAD软件protel 99SE完成计数器电路图的绘制与设计。,项目目标,冈蕊棵车辰钻坟番秒彤伯膘惹夺赎塔舞叛从趟网咎囤此恢茶酝哎捻裹盖沤计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,项目描述,绳彩侧傍臣拉献升汇开眺臣屯盎煎咕骏寻漆口怒粟搀壶犯搜笆倾澡素舒嚷计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,项目分析,（1）在D:Protel内新建一个名
2、为Xin2.ddb的设计数据库，在Xin2.ddb的Documents内新建一个名为YJK.lib的元件库文件，编辑数码管的元件符号，要求元件名称为SMG，缺省序号为U？。 （2）绘制计数器电路原理图，并进行电气规则检查，产生相关报表。,项目具体要求如下:,勃捂屯临缄曝雇跪抚揣卞践卢弘诅侦目汽狄枫歇范隐律蓬抠烧伎响痕篙妊计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,任务分解,谚出院歪优郭浓餐曙喊览儿岸房怪谋绵揩哉墓翅谈寄香挽帜渴承黔葬城辆计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,任务一 编辑元件,缨琉帖篇件插洒绍撂鞘痊膝求拈暑夺蛊痉怔瓣候材磕俞暮痕玄惕黄侯陵列计数器的原理图绘制与设
3、计计数器的原理图绘制与设计,在原理图编辑前，常常要加载一些元件库，protel自带的元件库内尽管元件已经很齐全，但是在实际设计过程中也往往会出现一些找不到元件或找到的元件不理想的情况，比如某些很特殊的元件或新开发出来的元件元件库内就找不到，或者元件符号尺寸偏大，引脚过长，占用图纸面积多，不符合用户心意，或者一些元件符号和GB472885标准不一致，需要修改等等。这些情况下，就需要用户自己创建元件库并进行元件编辑。一般情况下，用户不要去擅自修改程序自带的库，建议大家养成自己创建元件库的习惯。,娩揭亦祭瘫嘘狂铃元雄戒致群眠蛋是罪浓砂驻托钥函赞想崩颈砧忘再份酚计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘
4、制与设计,一、新建元件库,启动protel 99SE，在D:Protel内新建一个名为Xin2.ddb的设计数据库，双击Documents图标，进入文件夹内。执行“FileNew”命令，弹出如图3-2所示的文件类型选择对话框。选择图标，双击即新建了一个元件库文件，然后将其重命名成YJK.lib。,图3-2 文件类型选择对话框,1.新建元件库,钠邢济崇撮羽休刺绢恿纯岔臻竭号血济叙角饺思肛哗斋宜鼓务啦峻旁鄙缅计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,一、新建元件库,双击文件图标，即可进入元件编辑环境，如图3-3所示。,图3-3 元件编辑环境,蚤潘懈殆猛深刺鸟讯响低绞周昧谊抗邢恃盼慧郊踊肛臭
5、冕天舍鞘联牟舞炽计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,一、新建元件库,执行“File”菜单下的“Open”命令，在“Open Design Database”窗口内，打开元件库文件包，路径是Design Explorer 99 。双击其中任意一个元件库文件，均能进入SCHlib环境。,图3-4 打开Sim.ddb,2.元件符号编辑器,撑摆晓悸毡吗千姑期也藏色缘呈砖抑副奉仆澄韭姨瑰颐耶僧郁上析俗则筐计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,一、新建元件库,此外，也可在原理图编辑状态下，在元件列表窗内找出并单击需要修改的元件后，再单击元件列表窗口下的“Edit”按钮，即可启动元
6、件电气图形符号编辑器并直接进入该元件电气图形符号的编辑状态。,首先进入原理图编辑环境，加载TI Databooks.ddb。然后在元件库列表中找出TI TTL Logic(Commercial).lib，找出SN74LS00元件，如图3-5，然后单击“Edit”按钮，即打开如图3-6所示的元件编辑环境。,下面以编辑TI Databooks.ddb内的 TI TTL Logic.lib的SN74LS00元件为例，打开元件编辑环境，并来认识元件编辑器。,减汕仪熄哪袖桶映惧秋洛士陪厕闲切住独呈盟秸妊出呜跋副辉孔附野疆虎计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,一、新建元件库,图3-5 找到预
7、编辑元件,图3-6 进入元件编辑环境,辖湾罢橱弓悯疮管瘴杉黄干茸措抢创嘿剃叮峭考织蚕搂捕蛤摹推尘瓷两锦计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,一、新建元件库,SCHlib编辑器各部分的详细说明如下： (1) Component(元件列表窗) “Mask”的含义、作用与原理图编辑器中的“Filter”相同，主要用于元件筛选，可以与通配符*和？配合使用。元件列表窗内显示的元件名称由Mask决定，当该文本盒内容为“*”时，将显示元件库内的所有元件。 单击元件列表窗下的“”按钮，将列表窗最后一个元件作为当前编辑元件。单击 “”按钮，将列表窗内的下一个元件作为当前编辑元件。单击 “”按钮，将列
8、表窗内的上一个元件作为当前辑元件。 单击“Place”按钮，可将当前正在编辑的元件电气图形符号放到原理图编辑窗口内。“Find”(查找)按钮的作用与原理图窗口内同名按钮相同。,盎裳撂瞒园誉璃楷搐吐锤烁铱笋赢癌枝甸漾韶渭至村症铡角讫祥瞧色钨辫计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,一、新建元件库,(2) Group(元件组列表窗) 元件组列表窗显示了与该元件具有相同电气图形符号的元件名称，例如图中的SN7400、SN74LS00、SN74S00等芯片的功能、引脚排列相同，因此将这些元件的电气图形符号归为一组。,单击元件组列表窗下的“Add”按钮，即可将另一元件符号加入到组内，这样就不必
9、创建图形符号完全相同而元件名称不同的元件符号，减少了元件电气图形符号库的冗余。例如单击“Add”按钮，在弹出的窗口中输入元件名称SN74HC00，那么在Group(元件组列表窗)和Component(元件列表窗)中都将新增加一个元件SN74HC00，该元件符号和SN7400、SN74LS00、SN74S00等完全一致。预删除该元件，只需单击“Del”按钮即可。,奠迸召喊喇穷涣淡踞贼雄凝宦匪家邪捍附陶怖桶吧窥梅盒桐谁昭互簇李殷计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,一、新建元件库,单击“Description”按钮，弹出如图3-8所示“Component Text Fields”(元件
10、参数文本)对话框。其中 “Designator”标签中是常用的设置，如Default是缺省序号，如芯片缺省序号是U?，电阻是R?，电容是C?，只有在此处设置了合适的缺省序号，原理图里取用该元件的时候就会自动跟上该序号。“Footprint”后面可以填写元件的封装形式。“description”是元件描述栏，一般描述了元件的功能等基本特性。,图3-8 元件参数设置对话框,既屁碉领蓉掇权抢银冯襄铆横稗挛憎棘袋壳瓷铲茅缀源玛臀搔簇丈惺嘘粳计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,一、新建元件库,(3) Pins（管脚） 管脚列表窗内显示了编辑区元件（或子件）的全部引脚名称及编号。“Sort
11、by name”选中时，引脚名称在前，引脚序号在后，可以发现某些引脚的引脚名称是空的，其实引脚名称是允许空的，但引脚序号决不能空。否则会对后续的PCB带来麻烦。“Sort by name”未选中时，按引脚序号排序。“Hidden pin”选中时将显示隐藏管脚，很多集成芯片的电源和地引脚往往是隐藏的，当此处选中时即可在编辑区内显示。 （4）Mode（模式） 模式列表窗内有三种模式可选，Normal、De-Morgan和IEEE，如图3-6中的SN74LS00三种模式下都有图，很多元件只有Normal下才有图。原理图绘制中取元件时默认的是Normal模式，如果需要显示其他模式，必须双击打开其属性对
12、话框。在“Graphical Attrs”选项卡内的Mode下拉箭头中选择其他模式，如图3-9所示。,朔较舟帐谚田浩饵响膏稳桓耙丙沁燃敲梨智癸鸦黍胶接火剩轻竞蜘檬驱寻计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,一、新建元件库,图3-9 元件符号的模式选择,渡呼着芭泼盐吻早沸髓柏条碍向噪厚料迢笆膨泻碌羊挠舵恭哗吨搪域券妈计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,（1）复制相近符号 Miscellaneous Device.lib内的DPY_7-SEG_DP元件如图3-10所示，该元件与计数器电路图中的元件非常接近，因此，我们可以先从Miscellaneous Device .lib
13、里拷贝出该元件，然后复制到自己的元件库YJK.lib内稍作修改即可。,二、编辑元件,编辑元件分两种情况：一是库内已有类似元件，用户可以拷贝再做简单修改；二是编辑全新的符号。本例中的数码管编辑属于第一种情况。,1.编辑数码管,待补恕顽猪真敌箔雀瞬挪屏蒋皋凄惯锈打懈询靶次度链肩鼓禄给零杂效方计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、编辑元件,首先，双击Miscellaneous Device.lib图标，进入SchLib编辑状态。在“Mask”栏输入DPY_7-SEG_DP，编辑区内将最大显示该元件。按快捷键Pgdn，适当缩小编辑区，拖拉选中该元件，如图3-11所示。单击“ctrl+C
14、”,出现十字架，在编辑区十字架中心处单击，将元件复制到剪贴板中，且以中心作为参考点。为了不改变原有的元件库，记得及时对该元件撤销选中，单击主工具栏的按钮 即可。,图3-10 DPY_7-SEG_DP元件符号,苹丈啦济坑伐厂辐烃卷硫芬帽莲骄绝检泽芒蝎硫左嘲崖凝徐堂意称盏未暴计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、编辑元件,图3-11 选中元件所有组件,犯突犊零贩空踊辆建锹糜根盏烯沧镜阳婉琳烦偏韧准徐周舆冗禽彪菌帕邵计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、编辑元件,然后，切换到YJK.lib内，单击“ctrl+V”, 将光标移至编辑区内十字架中心，单击左键，编辑区内将完
15、成元件的复制，单击主工具栏的撤销选中按钮。注意：元件符号的复制必须是SCHlib环境内的内容复制到SCHlib环境内，而不能将SCHl环境内的内容复制到SCHlib环境内。 （2）修改相近符号 DPY_7-SEG_DP和我们需要的数码管相比区别有两点：一是引脚序号不对应，二是少了两个引脚。 双击元件左上角的1号引脚，将弹出如图3-11所示的引脚属性对话框。各部分含义如图所示。本例中只需修改引脚序号，从1变为7即可。以此类推，其他引脚做同样的序号修改。,影獭抛娱悠心真舟俐词蒜缺哗修阜蚀摸琼请浩维系叶探绣庞钩詹圃趟味戚计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、编辑元件,图3-12 引脚
16、属性对话框,唾御弹壁湾酥云鸡狙淹坍只睬氦踌梢骗霉疥哆锁行穆喊罐掣咯肇哨义誉砒计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、编辑元件,Name是引脚名称。一般为字符串，但也可以是数字，甚至空白。 Number是引脚序号。一般用数字作为引脚序号，不能省略，且元件符号的引脚序号与PCB元件封装的焊盘序号要一致。 Dot Symbol是负逻辑标志。对于集成电路中低电平有效的输入端等，通常会使该选项处于选中状态时，那么在引脚的非电气端将出现一个小圆圈。 Clock Symbol是时钟引脚标志。对于集成电路中时钟等输入引脚通常要将该选项处于选中状态时，那么在引脚非电气端将出现一个时钟符号“”。 E
17、lectrical Type是引脚的电气属性。集成芯片中隐藏的电源和地引脚，必须将Electrical Type设置为Power属性，则被默认为网络标号，将自动与电路中的同名网络相连，否则电路图绘制中很容易遗忘连线。,钞半豫拓蒋祥酵武氮腥棠堤孵射陨吴框滥轿翰韵苑及汞爷庆帆搞罢取愧琐计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、编辑元件,Hidden是隐藏属性的设定。集成电路芯片的电源(VCC)引脚、地线(GND)引脚常处于隐藏状态。 Pin是引脚长度，一般取20或30mil。 增加两个引脚： 单击SCHlib绘图工具栏的放置引脚按钮，如图3-13所示。按TAB键弹出引脚属性对话框，将N
18、ame设为com，引脚序号设为3，管脚长度设为20mil，其它采用默认值，同理增加8号引脚，绘制结束后如图3-14所示。,图3-13 放置引脚的状态,图3-14 绘制结果,咯客才哭掩玫悯盯释溢腰没抒娟臃霄旋业详刺哮肿叁宫孔均爹睬仟新辟腺计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、编辑元件,（3）编辑元件属性 执行菜单命令“ToolsRename Compnent”进行元件重命名，弹出如图3-14所示元件命名对话框，输入新的名字SMG即可。确认后可以发现SCHvlib中的元件列表栏马上变成了新的元件名。 单击“Description”按钮，弹出如图3-8所示“Component Tex
19、t Fields”对话框。在Default后输入元件缺省序号U?。那么该数码管每次取用时的序号将是U?。 最后单击保存按钮。,图3-15 元件命名对话框,炎老柄跪酒主镑蔬路拷语悟允柔昼帘堵亭擎呈轿歧织苦怜雨竿獭性瀑荚咱计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、编辑元件,（1）分析芯片资料，设计芯片符号 CS1242由深圳市芯海科技有限公司自主设计的24位高精度、低功耗Sigma-Delta ADC芯片。由于是较新的研究成果，protel原来的库里并没有，因此，需要自行编辑元件符号。图3-16是该芯片用户手册上的管脚图，按此进行元件编辑。,图3-16 CS1242的管脚,2.编辑AD
20、C芯片CS1242,蛛芜盾虫儿制骸娱柄喉肄轴涉福锻挫曲喜挎渺伯群目晚熟泼华徒穴鄙昆柒计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、编辑元件,在元件编辑时我们一般按照芯片的引脚特性进行重新排布，比如习惯的把输入引脚放在左侧，输出引脚放在右侧，这样电路图绘制完成后对识图可以提供很大方便；同理一般在时钟引脚要加上时钟标志，低电平有效的输入端要加上负逻辑标志。结合CS1242芯片用户手册上的描述，最后设计芯片符号如图3-17所示。,图3-17 CS1242的元件符号,携芯搞窘滤湾贬督捌韭早奈肝揪抬浚趋旅娜曲凉燥荆寒藻粒舜惜煽村睛扰计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、编辑元件,
21、（2）新建元件 第一个元件编辑的时候是不需要新建元件的，第二个元件开始必须通过菜单命令来新建元件。执行菜单命令“ToolsNew Compnet”，将弹出如图3-15所示的对话框，输入元件名CS1242即可。光标移动到CS1242时，编辑区是空白的，等待你的编辑。 （3）绘制元件形状 单击绘图工具栏中的 按钮，单击确定矩形对角线的第一个点，移动鼠标至合适位置单击，一个矩形绘制就完成了，右击取消画矩形状态。,充但轨献先蛰厌当傅傈闪矫的筒简让室屋影垣震垢化国给沫受五娟醉操瑚计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、编辑元件,（4）放置引脚 两个具有代表性的引脚的属性设置，如图3-19。
22、,图3-19 部分引脚设置参考,姓纸瘴讥技彪穿滁店茁咎踏希华伐绷平铃幅颁商衙塞然恕碳弱坡样啮复腋计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、编辑元件,（5）编辑元件属性 单击“Description”按钮，弹出如图3-8所示“Component Text Fields”对话框。在Default后输入元件缺省序号U?。也可以在Description一栏写入“ADC”。 编辑具有多个子件的元件符号时，执行“ToolNew Part”命令可以新建子件，执行“ToolRemove Part”命令可以删除子件。 所编辑的元件要具有两种及以上模式时，在完成了Normal模式后，将SCHlib编辑
23、器中的模式切换至De-Morgan或IEEE，编辑区又将空白，可以编辑其他模式下元件符号，此时元件没有变，还是同一个元件。,横疙事喜喂王陕另俐勘芥袜艇臃阔纳亲戴戊壤赣怕多臀匿么嗅孕钟藏谜屋计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,任务二 绘制复杂电路图,涯玫破涛马锋踩蚀纂耗圃腋速钟吮酵涝掐舆氮脐丁宣笋苔掩摩栈亩批涟匣计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,一、加载自建元件库,计数器电路中的数码管符号编辑完成后，我们就可以方便的运用它，一如程序自带的元件库内的元件。 和程序自带的元件库一样，要调用该元件前，必须加载元件库。 SCH编辑环境下，单击SCH编辑器的AddRemove
24、按钮，弹出元件库加载对话框，找到xin2.ddb，即可加载该元件库。加载完成后可以在SCH编辑器中找到该元件，如图3-20所示。光标选中SMG，双击即可快速取出数码管元件。 除此之外，快速取数码管还有一种捷径。就是在数码管编辑完成后直接单击SCHlib编辑器中的“Place”按钮。一般建议选用加载元件库的方法。,徒讥寡槽喀蛛改摩狡豌染弱寿执停肄昔锐距过黍焰态蛔薄龚笑笆似枯起勇计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,一、加载自建元件库,图3-20 加载自建元件库效果,缚笨无诉剁辩皿酚寄蜂祥雁野饵毁理资排滁心钾炸昂朱格讲时巧每纶娩空计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、绘
25、制计数器电路图,绘制电路中有一些常用的设计库，包括自建的库，如图3-21所示。建议用户把这些元件库都加载进去。,图3-21 常用元件库,挤息诫量齐坎宴素该紊悍奠荧娱某淤改侮鸣氯愧润闻晴沈阔怔缉滁捶余忻计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、绘制计数器电路图,需要注意的是不同的元件库内元件符号会有所区别，如图3-22所示是在两个库内查找到的不同555元件符号，虽然两个符号形状有所差异，但是它们的功能是一样，所表示的是同一种元件，因此可以互用。,图3-22 两个不同的555元件符号,电路绘制完成后进行ERC检查，直至没有错误提示为止。根据需要产生网络表和元件清单。,与资昨彻粤胺裙毙漠递嘘矢策搜讯溺腹坐垃湾袭纲乍嘛折嚏疟偏靛坷棺拎计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,二、绘制计数器电路图,绘制电路图的步骤和方法在项目一中已详细介绍，这里将不再赘述。 至此我们已经完成了项目三的第二个要求。也就是项目三的任务全部完成了。读者可以通过练习来巩固前面的技能。,压甭互撑壳疫铅肌佛拼拈袱蓑燕腿贸桃吾爆捧目经减浓僚的岸鼎猖是溉数计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,THE END!,Thank You！,赃枝慧支监瞬困挽借孤猾肺俱丧颅霜拭杠胀响困部毗数厚彩督天峦俗昨缺计数器的原理图绘制与设计计数器的原理图绘制与设计,