4.4 绘制电路原理图

4.4.1 绘制原理图的工具

绘制电路原理图主要通过电路图绘制工具来完成，因此，熟练使用电路图绘制工具是必需的。启动电路图绘制工具的方法主要有两种。

1.使用“布线”工具栏

执行“察看”→“Toolbars（工具栏）”→“布线”菜单命令，如图4-29所示，即可打开“布线”工具栏，如图4-30所示。

2.使用菜单命令

执行菜单命令“放置”，或在电路原理图的图纸上单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“放置”选项，将弹出“放置”菜单命令，如图4-31所示。这些菜单命令与“布线”工具栏的各个按钮相互对应，功能完全相同。

4.4.2 绘制导线和总线

1.绘制导线

导线是电路原理图最基本的电气组件之一，原理图中的导线具有电气连接意义。下面介绍绘制导线的具体步骤和导线的属性设置。

（1）启动绘制导线命令。

启动绘制导线命令如下，主要有4种方法。

① 单击“布线”工具栏中的（放置线）按钮，进入绘制导线状态。

② 执行“放置”→“线”菜单命令，进入绘制导线状态。

③ 在原理图图纸空白区域单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“放置”→“线”命令。

④ 使用快捷键P+W。

（2）绘制导线。

进入绘制导线状态后，光标变成十字形。绘制导线的具体步骤如下。

① 将光标移到要绘制导线的起点，若导线的起点是元器件的引脚，当光标靠近元器件引脚时，会自动移动到元器件的引脚上，同时出现一个红色的×表示电气连接的意义。单击鼠标左键确定导线起点。

② 移动光标到导线折点或终点，在导线折点处或终点处单击鼠标左键确定导线的位置，每转折一次都要单击鼠标一次。导线转折时，可以通过按Shift+空格键来切换选择导线转折的模式，共有3种模式，分别是直角、45°角和任意角，如图4-32所示。

③ 绘制完第1条导线后，右击鼠标退出绘制第1根导线状态。此时系统仍处于绘制导线状态，将光标移动到新的导线的起点，按照上面的方法继续绘制其他导线。

④ 绘制完所有的导线后，单击鼠标右键退出绘制导线状态，光标由十字形变成箭头。

（3）导线属性设置。

在绘制导线状态下，按Tab键，弹出“线”属性对话框，如图4-33所示。或者在绘制导线完成后，双击导线同样会弹出“线”属性对话框。

在“线”属性对话框中，主要对导线的颜色和宽度进行设置。单击“颜色”右边的颜色框，弹出“选择颜色”对话框，如图4-34所示。选中合适的颜色作为导线的颜色即可。

导线的宽度设置是通过“线宽”右边的下拉按钮来实现的。有4种选择：Smallest（最细）、Small（细）、Medium（中等）、Large（粗）。一般不需要设置导线属性，采用默认设置即可。

（4）绘制导线实例。

这里以80C51原理图为例说明绘制导线工具的使用方法。80C51原理图如图4-35所示。在后面介绍的绘图工具的使用都以80C51原理图为例。

在前面已经介绍了如何在原理图上放置元器件。按照前面所讲在空白原理图上放置所需的元器件，如图4-36所示。

在80C51原理图中，主要绘制两部分导线。分别为第18、19引脚与电容、电源地等的连接以及第31引脚VPP与电源VCC的连接。其他地址总线和数据总线可以连接一小段导线，以便于后面网络标号的放置。

首先启动绘制导线命令，光标变成十字形。将光标移动到80C51的第19引脚XTAL1处，将在XTAL1的引脚上出现一个红色的×，单击鼠标左键确定。拖动鼠标到合适位置单击鼠标左键将导线转折后，将光标拖至元器件Y的第2引脚处，此时光标上再次出现红色的×，单击鼠标左键确定，第1根导线绘制完成，右击鼠标退出绘制第1根导线状态。此时光标仍为十字形，采用同样的方法绘制其他导线。只要光标为十字形状，就处于绘制导线命令状态下。若想退出绘制导线状态，右击鼠标即可，光标变成箭头后，才表示退出该命令状态。导线绘制完成后的80C51原理图如图4-37所示。

2.绘制总线

总线就是用一条线来表达数条并行的导线，如常说的数据总线、地址总线等。这样做是为了简化原理图，便于读图。总线本身没有实际的电气连接意义，必须由总线接出的各个单一导线上的网络名称来完成电气意义上的连接。由总线接出的各个单一导线上必须放置网络名称，具有相同网络名称的导线表示实际电气意义上的连接。

（1）启动绘制总线的命令。

启动绘制总线的命令有如下4种方法。

① 单击电路图“布线”工具栏中的按钮。

② 执行菜单命令“放置”→“总线”。

③ 在原理图图纸空白区域右击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择“放置”→“总线”命令。

④ 使用快捷键P+B。

（2）绘制总线。

启动绘制总线命令后，光标变成十字形，在合适的位置单击鼠标左键确定总线的起点，然后拖动鼠标，在转折处单击鼠标或在总线的末端单击鼠标确定。绘制总线的方法与绘制导线的方法基本相同。

（3）总线属性设置。

在绘制总线状态下，按Tab键，弹出“总线”属性对话框，如图4-38所示。 在绘制总线完成后，如果想要修改总线属性，双击总线，同样弹出“总线”属性对话框。

“总线”属性对话框的设置与导线设置相同，主要是对总线颜色和总线宽度的设置，在此不再重复讲述。一般情况下采用默认设置即可。

（4）绘制总线实例。

绘制总线的方法与绘制导线基本相同。启动绘制总线命令后，光标变成十字形，进入绘制总线状态后，在恰当的位置（P0.6处空一格的位置，空的位置是为了绘制总线分支）单击鼠标左键确认总线的起点，然后在总线转折处单击鼠标左键，最后在总线的末端再次单击鼠标左键，完成第一条总线的绘制。采用同样的方法绘制剩余的总线。绘制完成数据总线和地址总线的80C51原理图如图4-39所示。

3.绘制总线分支

总线分支是单一导线进出总线的端点。导线与总线连接时必须使用总线分支，总线和总线分支没有任何的电气连接意义，只是让电路图看上去更有专业水平，因此电气连接功能要由网路标号来完成。

（1）启动总线分支命令。

启动总线分支命令主要有以下4种方法。

① 单击电路图“布线”工具栏中的按钮。

② 执行菜单命令“放置”→“总线进口”。

③ 在原理图图纸空白区域右击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择“放置”→“总线进口”命令。

④ 使用快捷键P+U。

（2）绘制总线分支。

绘制总线分支的步骤如下。

① 执行绘制总线分支命令后，光标变成十字形，并有分支线“ / ”悬浮在游标上。如果需要改变分支线的方向，按空格键即可。

② 移动光标到所要放置总线分支的位置，光标上出现两个红色的十字叉，单击鼠标即可完成第1个总线分支的放置。依次可以放置所有的总线分支。

③ 绘制完所有的总线分支后，右击鼠标或按Esc键退出绘制总线分支状态。光标由十字形变成箭头。

（3）总线分支属性设置。

在绘制总线分支状态下，按Tab键，弹出“总线入口”属性对话框，如图4-40所示，或在退出绘制总线分支状态后，双击总线分支同样弹出该对话框。

在“总线入口”属性对话框中，可以设置总线分支的颜色和线宽。“位置”一般不需要设置，采用默认设置即可。

（4）绘制总线分支的实例。

进入绘制总线分支状态后，十字光标上出现分支线“”或“”。由于在80C51原理图中采用“”分支线，所以通过按空格键调整分支线的方向。绘制分支线很简单，只需要将十字光标上的分支线移动到合适的位置，单击鼠标左键就可以了。完成了总线分支的绘制后，右击鼠标退出总线分支绘制状态。这一点与绘制导线和总线不同，当绘制导线和总线时，双击鼠标右键退出导线和总线绘制状态，右击鼠标表示在当前导线或总线绘制完成后，开始下一段导线或总线的绘制。绘制完总线分支后的80C51原理图如图4-41所示。

提示

在放置总线分支的时候，总线分支朝向的方向有时是不一样的，左边的总线分支向右倾斜，而右边的总线分支向左倾斜。在放置的时候，只需要按空格键就可以改变总线分支的朝向。

4.4.3 放置电路节点

电路节点是用来表示两条导线交叉处是否连接的状态。如果没有节点，表示两条导线在电气上是不相通的；若有节点，则认为两条导线在电气意义上是连接的。

1.启动放置电路节点命令

启动放置电路节点命令有3种方式。

（1）执行菜单命令“放置”→“手工接点”。

（2）在原理图图纸空白区域右击鼠标，在弹出的快捷菜单中执行“放置”→“手工接点”命令。

（3）使用快捷键P+J。

2.放置电路节点

启动放置电路节点命令后，光标变成十字形，且光标上有一个红色的圆点，如图4-42所示。移动光标，在原理图的合适位置单击完成一个节点的放置。单击鼠标右键退出放置节点状态。

一般在布线时系统会在T形交叉处自动加入电路节点，免去手动放置节点的麻烦。但在十字交叉处，系统无法判断两根导线是否相连，就不会自动放置电路节点。如果导线确实是连接的，就需要采用上面讲的方法手工放置电路节点。

3.电路节点属性设置

在放置电路节点状态下，按Tab键，弹出“连接”对话框，如图4-43所示，或者在退出放置节点状态后，双击节点也可以打开该对话框。

在该对话框中，可以设置节点的颜色和大小，“位置”一般采用默认的设置即可。

4.4.4 设置网络标号

在原理图绘制过程中，元器件之间的电气连接除了使用导线外，还可以通过设置网络标号来实现。网络标号实际上是一个电气连接点，具有相同网络标号的电气连接表明是连在一起的。网络标号主要用于层次原理图电路和多重式电路中的各个模块之间的连接。也就是说定义网络标号的用途是将两个和两个以上没有相互连接的网络，命名相同的网络标号，使它们在电气含义上属于同一网络，这在印制电路板布线时非常重要。在连接线路比较远或线路走线复杂时，使用网络标号代替实际走线会使电路图简化。

1.启动放置网络标号命令

启动放置网络标号的命令有4种方法。

（1）执行菜单命令“放置”→“网络标号”。

（2）单击“布线”工具栏中的按钮。

（3）在原理图图纸空白区域单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中执行“放置”→“网络标号”命令。

（4）使用快捷键P+N。

2.放置网络标号

放置网络标号的步骤如下。

（1）启动放置网络标号命令后，光标变成十字形，并出现一个虚线方框悬浮在光标上。此方框的大小、长度和内容由上一次使用的网络标号决定。

（2）将光标移动到放置网络名称的位置（导线或总线），光标上出现红色的×，此时单击鼠标左键就可以放置一个网络标号了，但是一般情况下，为了避免以后修改网络标号的麻烦，在放置网络标号前，按Tab键，设置网络标号的属性。

（3）移动鼠标到其他位置继续放置网络标号（放置完第一个网络标号后，不按鼠标右键）。在放置网络标号的过程中，如果网络标号的末尾为数字，那么这些数字会自动增加。

（4）右击鼠标或按Esc键退出放置网络标号状态。

3.设置网络标号属性

启动放置网络标号命令后，按Tab键打开“网络标签”对话框，或者在放置网络标号完成后，双击网络标号打开该对话框，如图4-44所示。

“网络标签”对话框主要用来设置以下选项。

网络：定义网络标号。在文本栏中可以直接输入想要放置的网络标号，也可以单击后面的下拉按钮选取前面使用过的网络标号。

颜色：单击“颜色”选择框，弹出“选择颜色”对话框，用户可以选择自己喜欢的颜色。位置：选项中的X、Y表明网络标号在电路原理图上的水平和竖直坐标。

定位：用来设置网络标号在原理图上的放置方向。在“定位”下拉列表中可以选择网络标号的方向，也可以用空格键实现方向的调整，每按一次空格键，改变90°。

字体：单击字体，弹出“字体”对话框，如图4-45所示，用户可以选择自己喜欢的字体。

4.放置网络标号实例

在80C51原理图中，主要放置WR、RD、数据总线（D0～D7）和地址总线（A8～A15）的网络标号。首先进入放置网络标号状态，按Tab键将弹出“网络标签”对话框，在“网络”名称栏中键入D0，其他采用默认设置即可。移动鼠标到80C51的AD0引脚，出现红色的×符号，单击鼠标，网络标号D0的设置完成。依次移动鼠标到D1～D7，会发现网络标号的末位数字自动增加。单击鼠标完成D0～D7的网络标号的放置。用同样的方法完成其他网络标号的放置，单击鼠标右键退出放置网络标号状态。完成放置网络标号后的80C51原理图如图4-46所示。

4.4.5 放置电源和接地符号

放置电源和接地符号有多种方法，通常利用“实用”工具栏完成电源和接地符号的放置。

1.“实用”工具栏中的电源和接地符号

执行菜单命令“察看”→“Toolbars（工具栏）”，选中“实用”选项，在编辑窗口上出现如图4-47所示的“实用”工具栏。

单击“实用”工具栏中的按钮，弹出电源和接地符号下拉菜单，如图4-48所示。

在电源和接地符号下拉菜单中，单击电源和接地符号选项，可以得到相应的电源和接地符号，非常方便易用。

2.放置电源和接地符号的方法与步骤

（1）放置电源和接地符号主要有5种方法。

① 单击“布线”工具栏中的或按钮。

② 执行菜单命令“放置”→“电源端口”。

③ 在原理图图纸空白区域单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“放置”→“电源端口”命令。

④ 使用“实用”工具栏中的电源和接地符号。

⑤ 使用快捷键P+O。

（2）放置电源和接地符号的步骤如下。

① 启动放置电源和接地符号的命令后，光标变成十字形，同时一个电源或接地符号悬浮在光标上。

② 在适合的位置单击或按Enter键，即可放置电源和接地符号。

③ 右击鼠标或按Esc键退出电源和接地符号放置状态。

3.设置电源和接地符号的属性

启动放置电源和接地符号的命令后，按Tab键弹出“电源端口”对话框；或在放置电源和接地符号完成后，双击需要设置的电源或接地符号，也可以弹出“电源端口”对话框，如图4-49所示。

颜色：用来设置电源和接地符号的颜色。单击右边的色块，可以选择颜色。

定位：用来设置电源和接地符号的方向，在下拉列表中可以选择需要的方向，有0 Degrees、90 Degrees、180 Degrees、270 Degrees。方向的设置也可以通过在放置电源和接地符号时按空格键实现，每按一次空格键，方向就变化90°。

位置：可以定位x、y的坐标，一般采用默认设置即可。

类型：在“类型”下拉列表中，有11种不同的电源和接地类型，与图4-48中的电源和接地符号存在一一对应的关系。

网络：键入所需要的名字，比如GND、VCC等。

4.放置电源与接地符号实例

在80C51原理图中，主要有电容与电源地的连接和RST与电源VCC的连接。下面采用两种方法放置电源和接地符号。

（1）利用“实用”工具栏中的电源和接地符号下拉菜单放置电源和接地符号。

单击图4-48中的VCC图标，光标变成十字形，同时有VCC图标悬浮在光标上，移动光标到合适的位置单击，完成VCC符号的放置。接地符号的放置与电源符号的放置完全相同，不再叙述。

（2）利用“布线”工具栏放置电源和接地符号。

单击“布线”工具栏的电源符号按钮，光标变成十字形，同时一个电源图示悬浮在光标上，其图示与上一次设置的电源或接地图示相同。按Tab键，弹出如图4-49所示的“电源端口”对话框，在“网络”栏中键入VCC作为网络标号，在“类型”下拉列表选中“Bar”，其他采用默认设置即可，单击“确定”按钮关闭对话框，移动光标到合适的位置单击，VCC图标就出现在原理图上。此时系统仍处于放置电源和接地符号状态，采用上述同样的方法继续放置接地符号。右击鼠标退出放置电源和接地符号状态。放置电源和接地符号后的80C51原理图，如图4-36所示。

4.4.6 放置输入输出端口

在设计电路原理图时，一个电路网络与另一个电路网络的电气连接有3种形式：可以直接通过导线连接；也可以通过设置相同的网络标号来实现两个网络之间的电气连接；还有一种方法，即相同网络标号的输入输出端口，在电气意义上也是连接的。输入输出端口是层次原理图设计中不可缺少的组件。

1.启动放置输入输出端口的命令

启动放置输入输出端口的命令主要有4种方法。

（1）单击“布线”工具栏中的按钮。

（2）执行菜单命令“放置”→“端口”。

（3）在原理图图纸空白区域单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中执行“放置”→“端口”命令。

（4）使用快捷键P+R。

2.放置输入输出端口

放置输入输出端口的步骤如下。

（1）启动放置输入输出端口命令后，光标变成十字形，同时一个输入输出端口图示悬浮在光标上。

（2）移动光标到原理图的合适位置，在光标与导线相交处会出现红色的×，这表明实现了电气连接。单击鼠标即可定位输入输出端口的一端，移动鼠标使输入输出端口大小合适，单击鼠标完成一个输入输出端口的放置。

（3）单击鼠标右键退出放置输入输出端口状态。

3.输入输出端口属性设置

在放置输入输出端口状态下，按Tab键，或者在退出放置输入输出端口状态后，双击放置的输入输出端口符号，弹出“端口属性”对话框，如图4-50所示。

“端口属性”对话框主要包括如下属性设置。

高度：用于设置输入输出端口外形高度。

队列：用于设置输入输出端口名称在端口符号中的位置，有3种选择，可以设置为Left、Right和Center。

文本颜色：用于设置端口内文字的颜色。单击后面的色块，可以进行设置。

类型：用于设置端口的外形，有8种选择，如图4-51所示。系统默认的设置是Left & Right。

位置：用于定位端口的水平和竖直坐标。

宽度：用于设置端口的长度。

填充颜色：用于设置端口内的填充色。

边界颜色：用于设置端口边框的颜色。

“名称”下拉列表：用于定义端口的名称，具有相同名称的输入输出端口在电气意义上是连接在一起的。

“I/O类型”下拉列表：用于设置端口的电气特性，为系统的电气规则检查（ERC）提供依据。端口的I/O类型设置有4种：Unspecified（未确定类型）、Output（输出端口）、Input（输入端口）、Bidirectional（双向端口）。

唯一ID：在整个项目中该输入输出端口的唯一ID号，用来与PCB同步。由系统随机给出，用户一般不需要修改。

4.放置输入输出端口实例

启动放置输入输出端口命令后，光标变成十字形，同时输入输出端口图示悬浮在光标上。移动光标到80C51原理图数据总线的终点，单击鼠标确定输入输出端口的一端，移动光标到输入输出端口大小合适的位置单击鼠标确认。右击鼠标退出放置输入输出端口状态。此处图示里的内容是上一次放置输入输出端口时的内容。双击放置输入输出端口图示，弹出“端口属性”对话框。在“名称”一栏键入D0～D7，其他采用默认设置即可。地址总线的输入输出端口设置不再叙述，放置输入输出端口后的80C51原理图如图4-35所示。

4.4.7 放置忽略ERC测试点

放置忽略ERC测试点的主要目的是让系统在进行电气规则检查（ERC）时，忽略对某些节点的检查。例如，系统默认输入型引脚必须连接，但实际上某些输入型引脚不连接也是常事，如果不放置忽略ERC测试点，那么系统在编译时就会生成错误信息，并在引脚上放置错误标记。

1.启动放置忽略ERC测试点命令

启动放置忽略ERC测试点命令主要有4种方法。

（1）单击“布线”工具栏中的（放置忽略ERC测试点）按钮。

（2）执行菜单命令“放置”→“指示”→“Generic No ERC（忽略ERC测试点）”。

（3）在原理图图纸空白区域单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中执行“放置”→“指示”→“Generic No ERC”命令。

（4）使用快捷键P+I+N。

2.放置忽略ERC测试点

启动放置忽略ERC测试点命令后，光标变成十字形，并且在光标上悬浮一个红色的×，将光标移动到需要放置忽略ERC测试点的节点上，单击鼠标完成一个忽略ERC测试点的放置。右击鼠标或按Esc键退出放置忽略ERC测试点状态。

3.忽略ERC测试点属性设置

在放置忽略ERC测试点状态下按Tab键，或在放置忽略ERC测试点完成后，双击需要设置属性的忽略ERC测试点符号，弹出“不ERC检查”对话框，如图4-52所示。

该对话框主要用来设置忽略ERC测试点的颜色和坐标位置，采用默认设置即可。

4.4.8 放置PCB布线标志

Altium Designer 17允许用户在原理图设计阶段来规划指定网络的铜膜宽度、过孔直径、布线策略、布线优先权和布线板层属性。如果用户在原理图中对某些特殊要求的网络放置PCB布线标志，在创建PCB的过程中就会自动在PCB中引入这些设计规则。

1.启动放置PCB布线标志命令

启动放置PCB布线标志命令主要有两种方法。

（1）执行菜单命令“放置”→“指示”→“PCB布局”。

（2）在原理图图纸空白区域右击鼠标，在弹出的快捷菜单中执行“放置”→“指示”→“PCB布局”命令。

2.放置PCB布线标志

启动放置PCB布线标志命令后，光标变成十字形，“PCB Rule”图标悬浮在光标上，将光标移动到放置PCB布线标志的位置，单击鼠标左键，即可完成PCB布线标志的放置。单击鼠标右键，退出放置PCB布线标志状态。

3.PCB布线标志属性设置

在放置PCB布线标志状态下，按Tab键，或者在已放置的PCB布线标志上双击鼠标，弹出“参数”对话框，如图4-53所示。

（1）“属性”选项区域：用于设置PCB布线标志的名称、放置位置和角度等。

名称：用来设置PCB布线标志的名称。

位置：用来设置PCB布线标志的坐标，一般采用移动鼠标实现。

定位：用来设置PCB布线标志的放置角度，有0 Degrees、90 Degrees、180 Degrees、270 Degrees 4种选择，也可以按空格键实现。

（2）参数列表：该表中列出了选中PCB布线标志所定义的变量及其属性，包括名称、数值及类型等。在列表中选中任一参数值，单击对话框下方的“编辑”按钮，打开“参数属性”对话框，如图4-54所示。

在“参数属性”对话框中，单击“编辑规则值”按钮，弹出“选择设计规则类型”对话框，如图4-55所示。该对话框中列出了PCB布线时用到的所有规则类型。