原理图元件的制作及修订
原理图设计规范(修改)
原理图设计规范修订历史目录第1章硬件原理图设计规范 (1)1.1 目的 (1)1.2 基本原则 (1)1.2.1 确定需求 (1)1.2.2 确定核心CPU (1)1.2.3 参考成功案例 (1)1.2.4 对外围器件选型 (1)1.2.5 设计外围电路 (2)1.2.6 设计时遵循的基本原则 (2)1.2.7 原理图审核 (2)1.2.8 设计基本要求 (3)1.3 版面设计 (3)1.3.1 图幅 (3)1.4 元件符号及参数设置标准 (4)1.4.1 常用元件位号命名规则 (4)1.5 元件符号 (5)1.5.1 电阻参数描述 (5)1.5.2 电容参数描述 (6)1.5.3 电感、磁珠参数描述 (7)1.5.4 二极管 (7)1.5.5 三极管及场效应管 (8)1.5.6 其它器件 (8)1.6 元件选择 (8)1.6.1 元件库选取 (8)1.6.2 元件放置要点 (9)1.7 多张原理图 (10)1.8 版面布局 (10)1.8.1 网络标号命名 (12)1.8.2 总线式原理图画法 (13)1.8.3 CPU画法标准 (13)1.8.4 其他 (14)1.9 注意 (15)1.10 复杂电路设计技巧 (15)第1章硬件原理图设计规范1.1 目的原理图设计是产品设计的理论基础，设计一份规范的原理图对设计PCB、跟机、做客户资料具有指导性意义，是做好一款产品的基础。
原理图设计基本要求: 规范、清晰、准确、易读。
制定此《规范》的目的和出发点是为了培养硬件开发人员严谨、务实的工作作风和严肃、认真的工作态度，增强硬件开发人员的责任感和使命感，提高工作效率和开发成功率，保证产品质量。
1.2 基本原则1.2.1 确定需求详细理解设计需求，从需求中整理出电路功能模块和性能指标要求等，这些要求有助于我们器件选型和电路的设计。
1.2.2 确定核心CPU根据功能和性能需求制定总体设计方案，对CPU进行选型，CPU选型有以下几点要求：●性价比高；●容易开发：体现在硬件调试工具种类多，参考设计多，软件资源丰富，成功案例多；●可扩展性好。
实验二 原理图元件制作实验
淮海工学院计算工程学院实验报告书课程名：《电子线路CAD》题目：实验二原理图元件制作实验班级：学号：姓名：实验二原理图元件制作实验实验目的和要求1、熟悉元件编辑环境。
2、掌握修改元件的方法。
3、掌握制作元件的方法。
4、熟悉层次电路原理图编辑方式实验重点1、修改元件2、制作元件实验难点制作元件实验环境Windows 2000/XP Protel 99 SE实验学时2学时，必做实验实验内容及实验步骤：一、认识元件图形符号编辑器1、启动方式（1）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，再单击元件列表窗下的“Edit”按钮，即可启动元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。
（2）执行“File”菜单下的“Open...”命令，在“Open Design Database”窗口内，打开元件电气图形符号库文件包。
（3）执行“File”菜单下的“New”命令，在新文档选择窗口内，双击“SchLib”编辑器图标，也可以启动元件电气图形符号编辑器。
这种方法用于创建新的元件电气图形符号库文件。
2、操作界面元件电气图形符号编辑器的界面如右图所示以下为几点操作技巧：（1）Component内的“Mask”用于查找元件列表窗内的元件。
（2）Group内显示了与该元件具有相同电气图形的元件名称。
在元件列表窗内，单击某一元件后，再单击“Del”按钮，即可将该元件从组中删除；同理，单击“Add”按钮，添加元件。
单击“Description”按钮，单击“Designator”标签，即可进入描述对话框，在其中可以输入元件序号、型号、封装形式的缺省值。
其中“Foot”是元件的四种封装形式。
对修改后的元件图形，单击“Update Schematics”，将自动更新原理图中相应元件的电器图形符号。
（3）“Pins”列表窗内显示了元件引脚名称及编号。
3、工作参数设置必要时，也可执行“Options”菜单下的“Preferences...”命令，对工作参数进行设置，如光标形状、大小、可视格点形状等。
第5章制作元件及修改元件
在工作面板中选中一个元件后，单击[Tool] / [Rename Component]菜单选项， 将弹出“重命名对话框”，在该对话框中输入新的元件符号名称，单击[OK]按钮， 即完成对元件符号的重新命名。
1.新建一个元件符号； 2.对芯片的管脚进行分组； 3.绘制元件符号的一个部分； 4.在元件符号中新建部分，重复步骤3，绘制新的元件符号部分； 5.重复步骤4到所有的部分绘制完成，此时元件符号绘制完成； 6.注释元件符号，设置元件符号的属性。
第5章 制作元件及修改元件
[Open Emitter]:发射极开路符号； [Open Emitter Pull Up]:发射极开路上拉符号； [Shift Left]:移位输出符号； [Open Output]:开路输出符号； 2.[Inside Edge]：管脚内部边缘符号设置。下拉选项 只有唯一的一种符号选择[Clock]，表示该管脚为参考时钟。 3.[Output Edge]：管脚外部边缘符号设置；下拉选项： [Dot]：圆点符号管脚，用于负逻辑工作场合； [Active Low Input]：低电平有效输入； [Active Low Output]：高电平有效输出； 4.[Outside]：管脚外部边缘符号设置。下拉选项： [Right Left Signal Flow]:从右到左信号流向符号； [Analog Signal In]:模拟信号输入符号； [Not Logic Connection]:逻辑无连接符号； [Digital Signal In]:数字信号输入符号； [Left Right Signal Flow]:从左到右的信号流向符号； [Bidrectionary Signal Flow]:双向的信号流向符号；
编辑、创建原理图元器件
任务三：编辑、修改原理图元器件
一、元件管理器 单击原理图元件库编辑器界
面的浏览管理器“Browse Schlib” 标签页，可以看到元件管理器， 如右图所示。
元件管理器有四个区域：Components（元 件）区域、Group（组）区域、Pins（引脚）区 域、Mode（元件模式）区域。
1、Components（元件）区域
3、绘制元件引脚
执行菜单命令Place→Pins，可将编辑模式切 换到放置引脚模式。此时鼠标指针旁边会多出一 个大十字符号及一条短线，可如下图所示按顺序 放置8根引脚。
在放置引脚时可以按Space键使其旋转到所 需角度。
4、编辑管脚
双击所要编辑的引脚，或者先选中该引脚， 然后单击鼠标右键，从快捷菜单中选取Properties 命令，进入“引脚属性”对话框，如下图所示， 在对话框中对引脚进行属性修改。
任务二：手工创建原理图元器件
以绘制集成定时器555为实例，如下图所示。
具体操作步骤如下：
1、 进入原理图元件库编辑工作界面。
执行菜单命令View→Zoom In或按 PageUp 键将元件绘图页的四个象限相交点处放大到足够 程度。
2、绘制矩形
执行菜单命令Place→Rectangle，可将编辑 状态切换到画直角矩形模式。此时鼠标指针旁边 会多出一个大十字符号，将大十字指针中心移动 到坐标轴原点处，单击鼠标左键，确定直角矩形 的左上角，移动鼠标指针至矩形的右下角，单击 鼠标左键，结束这个矩形的绘制过程，如下图所 示。
在该对话框中，可以设定查找对象、查找范 围，可以查找的对象为包含在*.ddb和*.lib文件中 的元件。
（1）Find Component操作框：用来设定查 找的对象；
实验二制作原理图元件及元件库[整理]
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实验二制作原理图元件及元件库
一、实验目的
1、掌握元器件库编辑器的功能和基本操作。
2、掌握用元器件库来制作电路元器件。
3、Drawing Tools工具栏的使用。
二、实验内容
1、新建一个项目文件，新建原理图库文件，将文档名修改为Mylib.lib。
2、元器件库编辑器的基本操作。
设置文档参数，可视栅格为10mil，捕获栅格为5
mil，图纸大小为A4；熟悉画图工具栏的使用。
3、修改原件图形符号，Miscellaneous Device.ddb 元件库中的NPN 三极管元件图
形符号修改为图2-1形式。
图2-1
4、用画图工具栏绘制Normal格式的元器件。
绘制图2-2所示元器件，名为
P89C51RD2，大小为130*250 mm管脚20为GND，40脚为VCC ,管脚18、19、
31为输入脚，管脚29、30为输出脚，其余管脚的电气属性为IO，元器件封装
为DIP40。
图2-2
5、制作LED数码显示器，元器件图形如图2-3。
亦可绘制课本图2-116形式的LED
数码显示器。
图2-3。
原理图的编译和修正.ppt
学习目标
01
02
03
原理图 编译
查看编译 信息
原理图 修正
掌握原理图的编译和修正
1.原理图的查错
利用Altium Designer系统的电 气检测法则，可以对原理图的电 气连接特性进行自动检查，检查 后的错误信息将在“Messages （信息）”工作面板中列出，同 时也在原理图中标注出来。用户 可以对检测规则进行设置，然后 根据面板中所列出的错误信息回 过来对原理图进行修改。
02 快捷键
03 右键菜单
在英文输入状态， 在键盘上按两次C 键。
在工程面板的 XXX.PrjPcb上单击右 键，选择Compile
PCB Project
XXX.PrjPcb
5.查看编译信息
执行“察看”→“Workspace Panels（工作面板）”→“System （系统）”→“Messages（信息）” 命令
知识小结
原理图的编译和修正
打开工作窗口右下角的“System （系统）”标签，然后选择 “Messages（信息）”菜单项
在工作窗口中单击鼠标右键，在弹出 的快捷菜单中执行“Workspace Panels （工作面板）”→“System （系统）”→“Messages（信息）” 命令
.原理图的修正
对下图进行原理图编译，然后打开 “Messages（信息）”面板对错误 进行修改。
3 .“ C o n n e c t i o n M a t r i x （ 电 路 连 接 检 测 矩 阵 ） ” 选 项 卡
1
严重 错误
3
警告
2
错误
4
不 报告
4.原理图的编译
01 菜单命令
原理图元件库编辑
执行菜单Place→Pins Place→Pins， <Tab>键 调出属性对话框， ⑹执行菜单Place→Pins，按<Tab>键，调出属性对话框，具 体设置为： Name： Number: Orientation: Degrees， 体设置为 ： Name ： 空 ， Number:1 ， Orientation:180 Degrees ， Type：Input，然后将光标移到坐标（ 10） Electrical Type：Input，然后将光标移到坐标（0，-10）单击 左键，放下第一个管脚，同理将光标移到坐标（ 30） 左键，放下第一个管脚，同理将光标移到坐标（0，-30），放下 第二管脚，这时，管脚号自动加1 再次按<Tab> <Tab>键 第二管脚，这时，管脚号自动加1；再次按<Tab>键，设置属性为
由于每个74LS00元件中包含有四个功能单元， 74LS00元件中包含有四个功能单元 ⑻ 由于每个 74LS00 元件中包含有四个功能单元 ， 接下来绘制 第二个功能单元，为了提高效率，可以采用复制的方法。 第二个功能单元，为了提高效率，可以采用复制的方法。
执行菜单Edit→Select→All，这时所有图件均处于选取状态， 执行菜单Edit→Select→All，这时所有图件均处于选取状态， Edit→Select→All 执行命令Edit→Copy， 将光标定位在坐标（0 ， 0 ） 处单击左键， 执行命令Edit→Copy， 将光标定位在坐标（ 处单击左键， Edit→Copy 这样， 所有图件均被复制入剪切板。 取消选取状态， 这样 ， 所有图件均被复制入剪切板 。 取消选取状态 ， 执行命令 Part，这是出现了一张新的工作窗口， Tools→New Part，这是出现了一张新的工作窗口，在元件库管理 器中， 将窗口放大后， 器中 ， 注意到现在的位置是 ， 将窗口放大后 ， 执行菜单 Edit→Paste，将光标定位到坐标（ 处单击左键， Edit→Paste，将光标定位到坐标（0，0）处单击左键，将剪切板 中的图件粘贴到新窗口中，执行菜单Edit→Deselect→All Edit→Deselect→All取消图 中的图件粘贴到新窗口中，执行菜单Edit→Deselect→All取消图 件的选取状态，最后改变三个管脚的管脚号， 件的选取状态 ， 最后改变三个管脚的管脚号 ， 即完成了第二个部 件的绘制，绘制好的部件如图3 10所示 所示。 件的绘制，绘制好的部件如图3-10所示。 按照同样的方法，绘制完成另外两个功能单元。 ⑼按照同样的方法，绘制完成另外两个功能单元。 ⑽ 执 行 菜 单 Tools→Description ， 在 弹 出 的 菜 单 中 设 置 Designator为 设置Footprint DIP14 Footprint为 14。 Default Designator为U？；设置Footprint为DIP14。 保存退出。执行菜单File→Save将文件保存。 File→Save将文件保存 ⑾保存退出。执行菜单File→Save将文件保存。
实验4原理图元器件的制作
实验4 原理图元器件的制作一、实验目的1.掌握DXP2004 原理图元件库文件的创建方法。
2.掌握自建原理图元件库的管理方法和新器件的制作方法二、实验仪器计算机、DXP 2004软件三、实验任务1. 创建原理图元件库文件2. 制作新的元器件3. 把系统MiscellaneousDevices.IntLib库和Miscellaneous Connectors.IntLib 库中常用的电阻、电容、二级管、三极管、开关、接插件等元件复制到创建的原理图元件库文件中。
四、实验步骤4.1创建原理图元件库文件（1）启动DXP2004软件，打开工程项目文件。
创建原理图元件库文件的方法有两种。
方法一：执行菜单File/New/Library/Schematic Library。
方法二：在工程项目工作面板中，将鼠标移到双音门铃.PRJPCB 处，点击右键，选择Add New to Project/Schematic Library,如图1所示。
图1 创建原理图元件库文件执行了原理图元件库文件命令后，在项目工作面板上就多了一个Schlib1.SchLib 文件，如图2所示。
图 2新建的原理图元件库文件（2）保存文件。
执行菜菜单File/Save 命令，或者将鼠标移到图2所示的Schlib1.SchLib 处，点击右键，选择Save，进入保存文件对话框，如下图3所示。
将文件命名为MYLIB,点击保存按钮，就可以完成文件保存。
图3 原理图元件库文件保存对话框（3）打开原理图元件库编辑管理器。
点击图2所示左边的 SCH Library 按钮，或者执行菜单View/WorkSpace Pannels/SCH/SCH Library命令，进入原理图元件库编辑管理器。
原理图元件的创建、复制、修改都必须在元件库编辑器下进行。
编辑器界面如下图4所示。
图4 原理图元件库编辑器界面从图4可看到，系统自动生成一个名为“Component_1”的空白器件。
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两次添加别名后的【别名】列表框
图5.29 当前元件别名列表框及关联按钮
AT89C51及P89C51出现在库元件列表框中
5.4.1 电气符号的制作
1. 制作实例（制作8051单片机） (1) 该单片机实际包含40只引脚，图 中只出现了38只，有两只引脚被隐 藏，即电源VCC(Pin40)和 GND(Pin20) 。 (2) 电气符号包含了引脚名和引脚编 号两种基本信息。 (3) 部分引脚包含引脚电气类型信息 (第12脚、第13脚、第32至第39脚)。 (4) 除了第18脚和第19脚垂直放置， 其余水平放置。由于VCC及GND 隐藏，所以放置方式可以任意。 (5) 一些引脚的名称带有上划线及斜 线，应正确标识。
5.2 电气符号库的建立
制作及修订电气符号必须在电气符号库中进行，原则上既 可以是系统自带库也可以是设计者的自建库。但为了避免
对系统自带库的影响，建议无论是新元件的制作还是对
现有元件的修订，都应该在自建库中进行。
常用的建库方法有两种，一种是直接新建电气符号库，另 一种是从当前原理图文件生成对应的电气符号库。
图5.21 P0.0的属性设置
5.4.1 电气符号的制作
设置好后将引脚移到相应位置并 单击鼠标左键确认。 用同样方法完成P0.1～P0.7的放置。 P1.0～P1.7及P2.0～P2.7的放置及 属性设置 与P0.0～P0.7相比，P0.0～P0.7具 有开集输出电气特性，P1.0～P1.7 图5.22 及P2.0～P2.7则为普通IO接口。 T0、T1、RESET、TXD、RXD 及PSEN的放置及属性设置 这是水平方式放置的一些引脚， 放置及属性设置方法同P2.0～P2.7。 X1、X2的放置及属性设置 这两只引脚采用垂直方式放置， 需要进行旋转处理。可以按Space 键实现。值得注意的是，只有在 英文方式下，按Space键才会执行 旋转操作。
图5.18 元件列表框中多部件元件的显示
5.4 电气符号的制作及修订
电气符号的制作(新建)包括元件体的绘制和放置引脚两个 基本内容。元件体是对元件信息的简单描述，只需具备基 本的审美观点和绘图技能即可。相对元件体而言，引脚具 备电气特性，是元件的核心和关键。放置引脚时需对引脚 的一些基本信息进行设置，比如引脚名称、引脚编号、引 脚长短、引脚的电气类型。 由于电气符号的制作和修订均需在电气符号库中进行，现 仍以安装盘下系统自带的\Program Files\Altium2004\Examples\Reference Designs\4 Port Serial Interface\4 port UART and Line Drivers.schdoc文件 为例，首先生成该文件的电气符号库，我们将在该库中新 建元件和修订元件。
图5.15 元件及元件引脚属性列表框
图5.16 设置元件引名称。用以描述该引脚的功能。 【标识符】：引脚编号。引脚的编号与实际元件的引脚编号 相对应。 【电气类型】：引脚的电气类型。包括Input(输入)、 Output(输出)、IO(输入输出)及Power(电源)等多种类型。 【描述】：功能描述框。 【符号】：引脚图形符号栏。 【图形】：图形相关属性设置栏。该属性设置栏包含该引脚 的位置、引脚长度、引脚放置角度、引脚颜色及引脚是否隐 藏等。引脚长度建议采用10mil的整数倍。 (2)【删除】按钮：删除被选择的引脚。 (3)【编辑】按钮：对引脚进行属性编辑。
5.4.1 电气符号的制作
实际制作的操作步骤如下：
(1)单击库元件列表框下的【追加】
按钮开始新建元件，弹出New
Component Name对话框，输入
8051并确认。 (2)绘制矩形元件体。矩形框的左 上角定位在原点，则矩形框的 右下脚应位于(130，-250)。
5.4.1 电气符号的制作
(3)放置引脚。 P0.0～P0.7的放置及属性 设置 单击实用工具面板的引脚 放置工具图标，并按Tab 键，系统弹出【引脚属性】 对话框，在【显示名称】 文本框中输入“P0.0”， 在【标识符】文本框中输 入“39”，在【符号】选 项组的【内部】文本框中 选择Open Collector， 【图形】选项组的【长度】 文本框设置为30(默认单 位为mil) 。
5.3 电气符号编辑器的使用
Protel 2004提供了功能强大的电气符号编辑器，可以方便
地制作新元件以及对现有元件的属性进行修订以适应设 计的意图或需要。
电气符号编辑器包含了丰富的菜单命令和多个快捷工具面 板。绘制电气符号的常用操作大多数可以通过快捷工具实 现而不必借助菜单。由于电气符号的制作实质是绘图， 所以有两个快捷工具面板很重要。一个是实用工具，即原
5.3.3 库元件列表框及关联按钮
【删除】按钮：删除列表框中被选择的元件，当多个元 件同时被选择时允许批量删除。 【编辑】按钮：对列表框中被选择的元件进行属性编辑。
5.3.4 元件引脚列表框及关联按钮
元件引脚包含很多属性，但最为关键的还是引脚的名称及编 号。 (1)【追加】按钮：为当前编辑元件添加一只引脚。
5.3.5 工具菜单
(1)【创建元件】：添加新部件。单击【工具】|【创建元件】 命令，可以为当前所选元件添加新部件。在元件列表框中包 含多部件的元件会有图标显示，但显示名依次是Part A、 Part B…，这与放入原理图的部件编号法一致。 (2)【更新原理图】：单击【工具】|【更新原理图】命令，可 以用元件的当前属性对原理图中的同名元件进行更新。
理图库元件绘图(工具)，另一个是IEEE符号，即原理图
库元件IEEE(符号)。
5.3.1 实用工具
5.3.2 IEEE符号
IEEE符号工具面板中包含了IEEE制定的一些标准的电气 图元符号，这些符号较多地用于较为复杂的集成电路的 功能或必要信息的图形化描述，但更多地是与引脚的功 能或性质描述有关。
5.3.3 库元件列表框及关联按钮
【追加】按钮：新建一个原理图元件。当单击该按钮时， 系统弹出New Component Name对话框。对话框中系统默 认的元件名为Component_1(或其他数值编号)，根据实际 操作情况相应变化。按实际元件名修改该默认元件名后， 该元件名将出现在库元件列表框，该元件自动作为当前 待编辑元件。
5.1.2 PROTEL原理图元件的基本知识
图5.3 LM324内部结构简图及被Protel分解后的部件
5.1.2 PROTEL原理图元件的基本知识
另外，Protel元件库中有很多元件会共用相同的图形符号。
比如：74LS138、74HC138和74ACT138，再比如LM324、 LM324A、LM324AN和TL084等。
第5章 原理图元件的制作及修订
教学提示：本章的重点内容是原理图元件及修订。基本 知识部分可由学生预习并在课堂上简单介绍，对两种常 用的建库方式及原理图元件编辑器的基本操作可以在实 例中演示操作，详细介绍学习元件制作的具体方法和步
骤。
教学目标：通过本章的学习，了解Protel 2004的原理图元 件的基本知识，掌握Protel 2004原理图元件库的建库方法，
熟悉原理图元件编辑器的使用，熟练掌握原理图元件的
制作。
5.1.1 PROTEL原理图元件库的基本知识
原理图元件是原理图绘制的最基本要素，保存在原理图元 件库中。 在Protel中，对原理图元件采取库管理的方法。Protel包含 了数十家国际知名半导体元件商的元件库，还包含有电阻、 电容、三极管、二极管及连接件等常用的分立元件，在早 期版本中是一个库，叫做Miscellaneous Devices，到了 Protel 2004版本，将连接件单列为一个库，因此就有了 Miscellaneous Devices和Miscellaneous Connectors两个库。 Protel 2004首次引入了集成库的概念，将元件的电气符号、 (推荐)封装形式、仿真模型和信号完整性分析模型绑定在 一起，扩展名为.IntLib(Integrate Library) 。
完成P0.0放置后的结果
图5.24 放置P1.0～P1.7及P2.0～P2.7后的结果
5.4.1 电气符号的制作
ALE/P、EA/VP、RD和WR的 放置及属性设置 Protel提供了一种简单的方式 实现上划线标注功能。只要在 需要添加上划线的每个字符后 输入“\”即可。 INT0、INT1的放置及属性设置 这两只引脚具有低电平输入有 效的特性。在【引脚属性】对 话框的【符号】选项组的【外 部边沿】下拉列表中选择Dot选 项即可。 VCC、GND的放置及属性设置 可以在元件体周围的任意位置 放置VCC及GND引脚。双击 VCC引脚，系统弹出【引脚属 性】对话框，选中【隐藏】复 选框，VCC引脚随即隐藏。
可见，对于实际元件而言，不同的元件可以有相同的电气
符号，这体现了元件的兼容性，同一个元件也允许有多个 不一致的电气符号与之对应，这反映了设计的灵活性。但 是，电气符号的引脚编号和实际元件对应引脚的编号必须 保持一致。
尽管Protel 2004自带了丰富的元件库，但是由于元件库中 的元件是对市场上现有元件的收录，而新元件层出不穷， 即便Altium公司每天都提供元件库的升级，也不可能满足 快速发展的实际设计需要。
5.3.2 IEEE符号
对于这些图元符号，
允许对其属性进行
设置。属性设置面 板可以在选中该图 元符号后按Tab键或 将该图元符号放置
后双击打开。
5.3.3 库元件列表框及关联按钮
库元件列表框用于列写当前元件库的现有元件及简单描 述。当单击其中某个元件名时，该元件的电气符号出现 在编辑区，作为当前待编辑元件。 其中:【放置】按钮：将列表框中被选择的元件加载 到当前被编辑原理图中。