AltiumDesigner原理图与PCB设计教程教学课件作者高敬朋第5章节课件

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1、第5章层次式原理图设计层次式原理图设计前面我们介绍了一般电路原理图的基本设计方法，即将整个系统的电路绘制在一张原理图上。这种方法适用于规模较小、逻辑结构较简单的系统电路设计。而对于大规模的电路系统来说，由于所包含的电器对象数量繁多，结构关系复杂，很难在一张原理图上完整地绘制出来，其错综复杂的结构也非常不利于电路的阅读、分析与检查。因此，对于大规模的复杂系统，应该采用另外一种设计方法，即层次式原理图设计方法。将整体系统按照功能分解成若干个电路模块，每个电路模块具有特定的独立功能及相对独立性，可以由不同的设计者分别绘制在不同的原理图上。这样可以使电路结构更清晰，同时也便于设计团队共同参与设计，加快

2、工作进程。层次式原理图设计是实践的基础上提出的，是随着计算机技术的发展而逐步实现的一种先进的原理图设计方法。一个非常庞大的原理图，可称之为项目，不可能将它一次完成，也不可能将这个原理图花在一张图纸上，更不可能由一个人单独完成。Altimudesigner提供了一个很好的项目设计工作环境，整个原理图可划分为多个功能模块。这样，整个项目可以分层次并行设计，使得设计进程大大加快。层次式原理图设计的结构层次电路原理图的设计理念是将整体系统进行分层，即进行模块划分。将整体系统按照功能分解成若干个逻辑互连的电路模块，每个电路模块能够完成一定的独立功能，具有相对独立性，可以由不同的设计者分别绘制在不同的原理

3、图纸上。这样，就把一个复杂的大规模原理图设计分解为多个相对简单的小型原理图设计，整体结构清晰，功能明确，同时也便于多人共同参与开发，提高了设计的效率。AltiumDesigner系统支持分层的电路原理图设计方法，其原理图编辑器能够保证任意复杂度的设计输入，可以方便地把设计加以分层。针对某一具体的功能模块所绘制的电路原理图，一般称为“子原理图”，而各个功能模块之间的连接关系则是采用一个“顶层原理图”来完成。如图5-1所示的是一个两级层次原理图的基本结构，由顶层原理图和子原理图共同组成。层次式原理图设计的结构图5-1层次原理图基本结构用户可以将整个产品系统划分为若干个子系统，每一个子系统可以划分为

4、若干个功能模块，而每一个功能模块还可以再细分为若干个基本的小模块，这样依次细分下去，把整个系统划分成了多个层次，电路设计由繁变简。理论上，同一个项目中可以包含无限分层深度的无限张电路原理图。层次式原理图设计的结构顶层原理图顶层原理图的主要构成元素不是具体的元器件，而是代表子原理图的“图纸符号”及表示连接关系的“图纸入口”，如图5-2所示。图5-2顶层原理图的组成层次式原理图设计的具体实现自上而下的层次设计对于一个庞大的电路设计任务来说，用户不可能一次完成，也不可能在一张电路图中绘制，更不可能一个人完成。AltiumDesigner充分满足了用户在实践中的需求，提供了一个层次电路设计方案。层次设

5、计方案实际上是一种模块化的方法。用户将系统划分为多个子系统，子系统又由多个功能模块构成，在大的工程项目中，还可将设计进一步细化。将项目分层后，即可分别完成各子块，子块之间通过定义好的连接方式连接，即可完成整个电路的设计。自上而下电路设计流程如图5-3所示。图5-3自上而下电路设计流程图自上而下的层次设计自上而下的层次设计（双声道极高保真音频功放系统）根据前面的设计，双声道极高保真音频功放系统是由左声道、右声道以及电源3个功能模块来具体实现的，每一功能模块都涉及一个子原理图，我们首先完成顶层原理图的绘制。绘制顶层原理图新建工程“AMP.PrjPCB”，并在工程中添加一个电路原理图文件，保存为“A

6、MP.SchDoc”，并设置好图纸参数。执行【放置】/【图表符】命令或者单击【布线】工具栏中的放置图表符图标，光标变为十字型，并带有一个方块形状的图表符。单击鼠标确定方块的一个顶点，移动鼠标到适当位置，再次单击确定方块的另一个顶点，即完成了图表符的放置，如图5-4所示。图5-4放置图表符自上而下的层次设计双击所放置的图表符（或在放置状态下，按Tab键），打开【方块符号】对话框（图5-5所示），在该对话框内可以设置相关的属性参数。在【标识】栏中输入图表符标识“AMP1”，在【文件名】栏中输入所代表的子原理图文件名“Channel_L”，并可设置是否隐藏以及是否锁定等，如图5-6所示。图5-5属性

7、设置图5-6设置标识及文件名自上而下的层次设计设置后的图表符如图5-7所示。图5-7设置后的图表符图5-8放置3个图表符按照同样的操作，放置另外2个图表符，并设置好相应的属性，如图5-8所示。自上而下的层次设计执行【放置】/【添加图纸入口】命令或者单击【布线】工具栏中的放置图纸入口图标，光标变为十字型，并带有一个图纸入口的虚影。移动光标到图表符的内部，图纸入口清晰出现，沿着图表符内部的边框，随光标