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1、层次电路设计,学习要求: 1 熟练掌握绘制电路方块图,方块图进出点,输入输出点的方法. 2 熟悉层次原理图的设计方法.,3.13.1 放置方块电路（Sheet Symbol）,方块电路就是设计者通过组合其他元器件自己定义的一个复杂器件，这个复杂器件在图纸上用简单的方块图来表示，至于这个复杂器件由哪些其他元件组成，内部的接线又如何，可以由另外一张电路图来详细描述。 启动放置方块电路方式有两种： 1.点击画电路图工具栏里的图标 。 2.执行菜单命令Place/Sheet Symbol。,1 放置方块电路 启动放置方块电路（Sheet Symbol）命令后，光标变成十字状，在方块电路一角点击鼠标，再
2、将光标移到方块图的另一角，即可展开一个区域，点击鼠标，即可完成该方块图的放置。点击右键，即可退出放置方块电路状态。 2 设置方块电路编辑对话框 在放置方块电路状态下，鼠标左键双击方块电路或按Tab键，即可打开如图3.38所示的方块电路编辑对话框进行设置。该对话框中共有12个设置项，其中：,3.13.1 放置方块电路（Sheet Symbol）,图3.38 方块电路编辑对话框,3.13.1 放置方块电路（Sheet Symbol）,（1） Border Width选择项的功能是选择方块电路边框的宽度。点击“Border Width”选择项右侧的下拉式按钮，打开其下拉菜单，其中共有四种边线的宽度，
3、即最细（Smallest）、细（Small）、中（Medium）和粗（Large）。 （2） X-Size选项的功能是设置方块电路的宽度。 （3） Y-Size选项的功能是设置方块电路的高度。 （4） Border Color选项的功能是设置方块电路的边框颜色。 （5） Draw Solid选项的功能是设置方块电路内是否要填入Fill Color所设置的颜色。,3.13.1 放置方块电路（Sheet Symbol）,（6）Show Hidden选项是显示方块图的辅助信息。 （7）File Name设置项的功能是设置方块电路所对应的文件名称，它和元件编辑对话框内的Sheet设置项类似。如图3.3
4、9所示，此处为Power.Sch。,3.13.1 放置方块电路（Sheet Symbol）,图3.39 方块电路,层次电路图设计就是将较大的电路图划分为很多的功能模块，再对每一个功能模块进行处理或进一步细分的电路设计方法。 也就是说层次电路图的设计方法实际上是一种模块化的设计方法.用户将待设计的系统划分为多个子系统,子系统下面又分为若干个功能模块,功能模块再细分为若干个基本模块.,3.13.2 层次电路设计方法,设计好基本模块,定义好基本模块之间的连接关系,即可完成整个设计过程.,层次电路图设计的关键在于正确地传递层次间的信号，在层次电路图设计中，信号的传递主要靠放置方块电路、方块电路进出点和
5、电路输入输出点来实现。,3.13.2 层次电路设计方法,设计方法 1 自上而下的设计方法 2 自下而上的设计方法 3 重复性层次图的设计方法,3.13.2 层次电路设计方法,自上而下的设计方法,所谓自上而下即由电 路方块图产生原理图,自下而上的设计方法,所谓自上而下就 是由原理图产生 电路方块图,重复性层次图的设计方法,重复性层次图是指有一个或多个电路图被重复地调用.绘制电路图时不必重复绘制相同的电路图.,电路实例：在“Design Explorer 99Examples”目录下，文件名为Z80 Microprocessor . Ddb。打开该文件，便可激活如图3.42至图3.49所示的所有电
6、路图。 现在以Z80 Microprocessor为例，具体说明层次电路的设计方法及步骤。,3.13.3 层次电路设计实例,1 自上而下的层次电路设计方法 此方法指首先产生方块电路图，再由方块电路来产生具体原理图的方法。也就是说，我们应首先设计出如图3.42所示的主控模块图（方块电路图），再将该图中的各个模块具体化，如图3.43至图3.49所示。,3.13.3 层次电路设计实例,以Memory电路为例，具体步骤如下： (1) 执行菜单命令“FileNew Design”，创 建一个新的设计数据库。 (2) 执行菜单命令“FileNew”，创建一个 新的原理图文件，并改名为Z80.prj。 (3
7、) 放置Memory方块图 (4) 放置方块电路进出点。,3.13.3 层次电路设计实例,（5）用同样的方法依次完成Serial Interface、Programmable Peripheral Interface、Power Supply、CPU Clock、CPU Section等方块图的放置及其进出点的放置。 （6） 在各方块图的进出点之间连线，完成后即可得到如图3.42所示的主控模块电路图。,3.13.3 层次电路设计实例,图3.42 主控模块（Z80 Processor.prj）,3.13.3 层次电路设计实例,图3.43 存储器电路（Memory.sch）,3.13.3 层次电路
8、设计实例,图3.44 CPU时钟电路（CPU Clock.sch）,3.13.3 层次电路设计实例,图3.45 串行接口电路（Serial Interface.sch）,3.13.3 层次电路设计实例,图3.46 串行接口时钟电路（Serial Baud Clock.sch）,3.13.3层次电路设计实例,图3.47 电源电路（Power Supply.sch),3.13.3 层次电路设计实例,3.13.3 层次电路设计实例,图3.49 CPU电路（CPU Section.sch）,（7)生成原理图执行菜单命令“DesignCreate Sheet From Symbol”，光标变成十字状，将
9、光标移Memory方块电路模块上（注意不要指到方块图进出点上），单击鼠标，屏幕将出现如图3.50所示的对话框。,3.13.3 层次电路设计实例,图3.50 选择对话框,3.13.3 层次电路设计实例,这个对话框询问在产生与电路方块图相对应的原理图时，相对的输入输出点是否将信号方向反向，此处选择YES，系统将自动在Z80.prj下产生原理图，文件名为“Memory.sch”，如图3.51所示。在原理图中，系统自动放置与对应方块图相同数量（7个）的输入输出点，并且这七个输入输出点的名称和方块图进出点的名称是相对应的。,3.13.3 层次电路设计实例,图3.51 由方块图产生“Memory.sch”
10、原理图,3.13.3层次电路设计实例,3.13.3 层次电路设计实例,（8） 此后我们就可以在这七个输入输出点之间具体完成“Memory.sch”原理图的绘制。完成后的电路图如图3.43所示。 用同样的方法将Serial Interface、Programmable Peripheral Interface、Power Supply、CPU Clock、CPU Section等方块图的具体电路绘制出来，分别如图3.44至图3.49所示。,2 自下而上的层次电路设计方法 此方法指首先产生原理图，再由原理图来产生方块电路图的方法。再次以图3.43所示的“Memory.sch”电路为例，说明如何产生
11、对应的“Memory”方块图，具体步骤如下： （l） 按图3.43完成存储器电路图的绘制。 （2） 激活要放置方块图的原理图（本例中是激活Z80.prj），使它运行于前台。,3.13.3 层次电路设计实例,3.13.3 层次电路设计实例,（3） 执行菜单命令 “DesignCreate SymbolFrom Sheet”，屏幕上出现下图所示的对话框，系统将列出当前打开的所有原理图。选择“Memory.sch”，点击“OK”按钮。,（4） 选择原理图后，屏幕上出现如图3.53所示的对话框，点击“YES”按钮。 （5） 在Z80.prj电路图中，光标变成十字状，且带有一个方块图，系统进入放置方块图
12、状态，移动鼠标，在合适的位置点击鼠标即可完成此方块图的放置。在方块图中，系统将自动产生与原理图中输入输出点对应的方块图进出点，如图3.54所示。,3.13.3 层次电路设计实例,图3. 53 选择对话框,3.13.3 层次电路设计实例,图3.54 系统自动生成电路方块图,3.13.3 层次电路设计实例,系统将方块图自动命名为“Memory”，在默认情况下，系统将方块图对应的原理图名作为此方块图的名称。当然可以在放置方块图状态下，按Tab键来打开方块图属性对话框，修改方块图相关属性。 （6） 重复上述步骤，直到所有模块的电路方块图都出现在Z80.prj电路图中。,3.13.3 层次电路设计实例,
13、（7） 在各模块方块图进出点之间连线，最后便可得到如图3.42所示的方块电路图。 在设计层次电路图时，是采用自上而下的方法还是采用自下而上的方法，可根据具体情况确定。,3.13.3 层次电路设计实例,3.13.4 不同层次电路间的切换,在同时读入或编辑层次电路的多张原理图时,不同层次图之间的切换是必不可少的。 切换方法如下: 1 执行菜单命令ToolsUp/Down Hierarchy,或点击主工具栏上的图标 . 2 由方块图切换到原理图,可将光标移动到相应的方块图上单击鼠标左键即可进入对应的原理图.,3 如果是由原理图切换到方块图上,只需将光标移动到该原理图的某个端口上,单击鼠标左键即可进入到方块图. 4 也可直接利用设计管理器中的 导航树直接点击切换.,3.13.4 不同层次电路间的切换,作 业,分别用自上而下的设计方法和自下而 上的设计方法完成后面层次电路的设计。 注：前两个电路图为子图，后一个为主 图。,子图 CLK.SCHDOC,子图SIN.SCHDOC,主图TRI.SCHDOC,
