項目八層次原理圖的設計方案1.doc

項目八 層次原理圖的設計本項目參考節(jié)數(shù)：4節(jié)課題項目八 層次原理圖的設計參考資料教材教學配套課件教學方法教師示范，講解與練習授課節(jié)數(shù)2節(jié)教學目標1. 理解原理圖設計中層次化電路的設計方法 2. 熟練掌握方塊電路的繪制、方塊電路端口的放置及屬性設置3. 熟練使用自上而下和自下而上的方法設計層次原理圖4. 能夠在原理圖的母圖與子圖間迅速切換相關(guān)知識1. 認識層次原理圖2. 自上而下繪制層次原理圖3. 自下而上繪制層次原理圖4. 母原理圖與子原理圖之間的相互切換學習重點1. 理解原理圖設計中層次化電路的設計方法2. 熟練使用自上而下和自下而上的方法設計層次原理圖3. 能夠在原理圖的母圖與子圖間迅速切換實施建議1.從學生實際出發(fā)，以學生為主體，充分調(diào)動學生學習的主動性、積極性。2.在機房教學中要邊教邊學，將理論和實踐有機地融合在一起，以提高教學效果。課后評價（或后面的課后總結(jié)）本次課主要介紹了層次原理圖的繪制和子母圖之間的切換等。通過學習這些內(nèi)容，了解層次原理圖的特點及要求，對今后學習起到指導性的作用?！窘M織教學】檢查學生出勤，作好學生考勤記錄。強調(diào)課堂紀律，活躍課堂氣氛?！菊n題導入】在實際情況中，可能會需要設計一個很大項目，無法在一張圖紙上畫出。這時我們就需要將原理圖設計層次化?！局v授新課】 一、認識層次原理圖1、層次原理圖的簡介層次原理圖設計方法是一種模塊化設計方法，用戶可以將要設計的龐大電路原理圖劃分為若干個功能模塊，每個功能模塊又可以再細分為多個基本功能模塊，將它們繪制在多張圖紙上（子圖） ，并定義好各模塊之間的連接關(guān)系（母圖），各張子圖和母圖之間通過“輸入 / 輸出端口”或“網(wǎng)絡標號”建立起電氣連接。在設計過程中，可以從系統(tǒng)開始，逐級向下設計，也可以從最基本的模塊開始，逐級向上設計。2、層次原理圖的設計方法層次原理圖的設計是一種“化整為零、聚零為整”的設計方法，分為自上而下和自下而上兩種形式。（1） 自上而下的層次原理圖設計方法首先要根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，將整個電路劃分為不同功能子模塊，然后繪制母圖，通過母圖來表示出各個子模塊之間的電氣連接關(guān)系，再由母圖生成子圖，最終完成整個系統(tǒng)原理圖的設計。（2） 自下而上的層次圖設計方法自下而上的層次圖設計方法與自上而下的設計方法剛好相反。在設計人員還不清楚每個模塊有哪些端口的情況下，應采用這種設計方法。設計人員首先定義電路系統(tǒng)的子功能模塊，并根據(jù)這些電路模塊繪制出相應的子原理圖；然后利用這些繪制好的子原理圖來產(chǎn)生電路方塊圖；接下來再通過若干導線將這些方塊圖連接起來構(gòu)成母原理圖。二、自上而下繪制層次原理圖自上而下繪制層次原理圖的方法是先繪制母圖，通過母圖表示出各個子模塊之間的電氣連接關(guān)系，再由母圖生成子圖的輸入輸出端口，完成各個子圖的繪制。本任務要求用自上而下繪制層次原理圖的方法完成“聲音延時電路”的原理圖。 1、繪制層次原理圖母圖（1）新建項目工程文件并保存。（2）在項目工程文件中，執(zhí)行菜單欄上的【文件】【創(chuàng)建】【原理圖】命令，新建原理圖文件并保存。（3）執(zhí)行菜單欄上的【放置】【圖紙符號】命令，或單擊“Wiring”工具欄中的放置圖紙符號按鈕，啟動放置方塊電路命令。執(zhí)行上述命令后，鼠標將變成十字形，并有一個方塊電路的虛影隨鼠標移動，單擊左鍵，確定方塊電路的第一個頂點。（4）拖動鼠標，將出現(xiàn)一個方塊電路虛框，確定方塊電路大小后，單擊鼠標左鍵確定方塊電路的另一個頂點，這樣就完成了一個方塊電路的放置，完成方塊電路的放置后可以單擊右鍵退出操作。（5）移動鼠標至方塊電路內(nèi)，雙擊左鍵，系統(tǒng)將彈出“圖紙符號”對話框。也可以在放置方塊電路圖時，按“Tab”鍵，即可彈出方塊電路圖“圖紙符號”對話框。在該對話框中一般只需要填寫方塊電路圖名和子原理圖文件名，其他選項采用默認設置。圖 8-8 “圖紙符號”對話框“聲音延時電路”層次圖的設計，要先放置 POWER 模塊和 PC模塊，如圖 8-9 所示。圖 8-9 放置好的 POWER 和PC 模塊（6）單擊配線工具欄中的放置圖紙入口按鈕，啟動放置方塊電路端口命令。這時鼠標光標將變?yōu)槭中螤?，移動鼠標到方塊電路內(nèi)，單擊鼠標左鍵，這時十字光標旁邊將出現(xiàn)方塊電路端口，且光標沿方塊電路邊沿移動。（7）按“Tab”鍵，系統(tǒng)將彈出“圖紙入口”對話框，也就是“方塊電路輸入 / 輸出端口”對話框。在這里可根據(jù)需要進行自行設置方塊電路 I/O 端口參數(shù)。圖 8-11 “圖紙入口”對話框 （8）單擊左鍵，放置端口 VCC、GND ，端口形狀都向右，如圖 8-12 所示。圖 8-12 放置端口形狀 （9）將具有電氣連接關(guān)系的方塊電路端口用導線或總線連接，并添加網(wǎng)絡標號，也就是端口名稱，母圖就繪制完成了。 2、繪制層次原理圖子圖（1）在母圖中執(zhí)行菜單欄上的【設計】【根據(jù)符號創(chuàng)建圖紙】命令，啟動由方塊電路產(chǎn)生原理圖子圖命令，此時光標變成十字形。（2）將十字光標移動到方塊電路內(nèi)，如將光標移到 POWER 模塊內(nèi)。（3）單擊鼠標左鍵，系統(tǒng)將彈出轉(zhuǎn)換端口方向?qū)υ捒?。若選擇“Yes”按鈕，子圖中 I/O端口方向與母圖中對應端口方向相反，即“輸入”變?yōu)椤拜敵觥保拜敵觥弊優(yōu)椤拜斎搿?，若選擇“No”按鈕，I/O 端口方向不變（通常應保持原類型）。這時單擊“No”按鈕，系統(tǒng)將自動生成文件名為“ POWER.SchDoc”原理圖文件，同時產(chǎn)生對應的 I/O 端口。圖 8-16 系統(tǒng)自動生成“POWER.SchDoc”原理圖文件（4）在圖 8-16 的基礎上放置元件和導線，并修改元件屬性，最終完成“POWER.SchDoc”子圖繪制，完成后的“POWER.SchDoc”模塊子圖如圖 8-17 所示。圖 8-17 完成后 POWER 模塊子圖再用同樣的方法完成“PC.SchDoc”模塊子圖。圖 8-18 完成后 PC 模塊子圖三、自下而上繪制層次原理圖1、自下而上繪制層次原理圖是先繪制各子原理圖，利用這些繪制好的子原理圖來產(chǎn)生電路方塊圖，再通過若干導線將這些方塊圖連接起來構(gòu)成母原理圖。本任務要求用自下而上的方法繪置“聲音延時電路”的層次原理圖。2、任務實施 （1）新建一個 PCB 工程文件，并在其內(nèi)添加母圖文件和子原理圖文件并保存，子圖文件名為各個模塊名稱，例如，添加“POWER.SchDoc”和“PC.SchDoc”。（2）在新建的子圖文件內(nèi)繪制子圖，繪制時需添加與各子圖連接的 I/O 端口（自上而下繪制層次原理圖時，端口是自動生成的）。（3）在母圖中執(zhí)行菜單欄上的【設計】【根據(jù)圖紙創(chuàng)建圖紙符號】命令，系統(tǒng)將彈出“選擇子圖”對話框。（4）選中該對話框中所需要的子圖，如選擇“ POWER 模塊”，單擊“確認”按鈕，系統(tǒng)將彈出“轉(zhuǎn)換端口方向”對話框。單擊“No”按鈕（即不改變 I/O 端口方向），系統(tǒng)將在母圖中生成方塊電路陰影，移動光標，將方塊電路符號移至合適的位置，單擊左鍵，將方塊電路放到原理圖中。（5）再用同樣的方法添加 PC 模塊子圖，添加完后的母圖，如圖 8-22 所示。圖 8-22 添加好兩個模塊后的母圖 （6）將方塊電路之間具有電氣連接關(guān)系的端口用導線連接起來，并添加網(wǎng)絡標號，母圖就完成了。連接完成后的層次原理圖母圖如圖 8-23 所示。四、母原理圖與子原理圖之間的相互切換在繪制層次原理圖時，經(jīng)常需要在母原理圖和子原理圖之間進行頻繁地切換，對于簡單的層次原理圖來說，我們可以在項目工作窗口面板中直接查找，而對于復雜的層次原理圖，直接查找的方法顯得十分繁瑣，這個任務我們來學習一種簡單的切換方法，在這里，我們還以上面的“聲音延時電路”為例。 1、由母原理圖切換到子原理圖 （1）編輯“聲音延時電路”子原理圖。打開“聲音延時電路”的原理圖編輯器，單擊工作面板左下角的“Navigator”（導航器工作窗口面板）。 如果工作面板左下角沒有“Navigator”選項，可以通過原理圖編輯器右下角的面板控制中心來打開，選中“Navigator”，導航器的窗口就出現(xiàn)在工作面板左下角。執(zhí)行菜單欄上的【項目管理】【設計工作區(qū)】【編譯全部項目】命令，編譯結(jié)束后，窗口面板中顯示出了層次原理圖的結(jié)構(gòu)關(guān)系。（2）從母原理圖窗口切換到子原理圖工作窗口。單擊導航器工作面板中的“交互式導航”按鈕，此時光標變成十字，移動十字光標到母原理圖中一個方塊電路“U_POWER模塊”內(nèi)。圖 8-27 母圖工作窗口單擊鼠標左鍵，編輯器窗口就切換到了此方塊電路的子原理圖窗口，如圖 8-28 所示。所以，只要將十字光標移動到我們需要打開的子原理圖方塊電路上，即可切換到子原理圖工作窗口。圖 8-28 切換到 POWER 模塊子原理圖窗口2、由子原理圖切換到母原理圖。 （1）編輯“音響延時電路”母原理圖。打開“音響延時電路”的原理圖編輯器，執(zhí)行菜單欄上的【項目管理】【設計工作區(qū)】【編譯全部項目】命令，編譯結(jié)束后，單擊導航器工作面板中的“交互式導航”按鈕，或者單擊標準工具欄中的按鈕，光標變成十字形，移動光標至“PC模塊.SchDoc”子原理圖的 I/O 端口“VCC”上，單擊左鍵，工作層面將直接切換到母原理圖中與之相對應的 I/O 端口“VCC”上，切換過來的窗口如圖 8-29 所示，只有 I/O 端口“VCC”顯示亮色。圖 8-29 由子圖切換到母圖后的工作窗口狀態(tài)（2）從工作窗口退回到正常工作狀態(tài)。在圖 8-29 中，光標還是十字狀態(tài)，單擊右鍵退出光標十字狀態(tài)。窗口中仍然只有 I/O 端口“VCC”顯示亮色，此時再單擊左鍵，工作窗口就回到正常工作狀態(tài)了。【技能訓練】一、目標任務1.掌握層次原理圖的畫法2.掌握原理圖的母圖與子圖間迅速切換二、示范操作1.層次原理圖的示范操作2.母圖與子圖間切換的示范操作 三、分組練習按要求每人自己操作練習層次原理圖的繪制。四、巡回指導1.觀察每個人的操作規(guī)范。2.適當講解快捷操作?！静贾米鳂I(yè)】1.請將圖 8-30 、圖 8-31 模擬烘手機的顯示與控制電路繪制成層次原理圖。圖 8-30 CPU及顯示電路圖 8-31 控制電路操作要求：1 此電路可分為四個模塊：CPU模塊、復位與晶振模塊、顯示模塊及控制模塊。2 在自己建立的原理圖元件庫文件中繪制 89S52 及數(shù)碼管 DS1。3 要求 U2 的 P0.0P0.7 與 U3