3.2 原理图库元器件的创建
在对原理图库文件的编辑环境有所了解之后,这一节将通过一个具体元器件的创建,使用户了解并熟练掌握建立原理图符号的方法和步骤,以便灵活地按照需要,创建出美观大方、符合标准的原理图符号。
同样,与电路原理图的绘制类似,在创建库元器件之前也应该对相关的工作区参数进行合理的设置,以便提高效率和正确性,达到事半功倍的目的。
3.2.1 设置工作区参数
在原理图库文件的编辑环境中,执行“工具”→“文档选项”命令,则弹出如图3-11所示的“库编辑器工作台”对话框,用户可以根据需要设置相应的参数。
图3-11 “库编辑器工作台”对话框
该对话框与原理图编辑环境中的“文档选项”对话框内容相似,在此只介绍其中个别选项的含义,其他选项用户可以参考“文档选项”对话框进行设置。
●“显示隐藏Pin”:用来设置是否显示库元器件的隐藏引脚。选中该复选框后,元器件的隐藏引脚将显示出来。
隐藏引脚显示出来后,并没有改变引脚的隐藏属性。要改变其隐藏属性,需要通过“Pin特性”对话框完成。
●“总是显示注释/标识”:选中该复选框后,库元器件的默认标识及注释将显示出来。
●“库描述”:输入对原理图库的说明。用户应根据自己创建的库文件在该文本框中输入必要的说明,以便为系统进行元器件库查找提供相应的帮助。
另外,执行“工具”→“设置原理图参数”命令后,还可以对其他的一些有关选项进行设置,设置方法与原理图编辑环境中完全相同,这里不再重复。
3.2.2 库元器件的创建
在对库元器件进行具体创建之前,用户应参考相应元器件的数据手册,充分了解其相关的参数,如引脚功能、封装形式等。
【例3-1】 创建单片机芯片STC11F02。
下面将以单片机芯片STC11F02为例,详细讲述库元器件原理图符号的绘制过程。
1)执行“文件”→“新建”→“库”→“原理图库”命令,启动原理图库文件编辑器,新建一个原理图库文件,命名为“R Radar.SchLib”。在新建原理图库的同时,系统已自动为该库添加了一个默认名为“Component_1”的库元器件,打开“SCH Library”面板即可以看到,如图3-12所示。
图3-12 新建库元器件
2)执行“工具”→“文档选项”命令,在弹出的“库编辑器工作台”对话框中进行工作区参数设置。
集成元器件的原理图符号外形,一般采用矩形或正方形表示,大小应根据引脚的多少来决定。由于使用的STC11F02是20引脚的SOP/DIP封装,所以应画成矩形。具体绘制时一般应画得大一些,方便引脚的放置,在引脚放置完毕后,可再调整为合适的尺寸。
3)单击原理图符号绘制工具栏中的“放置矩形”按钮,则光标变为十字形,并附有一个矩形符号。以原点为基准双击,在编辑窗口的第四象限内放置一个实心矩形。
4)单击“放置引脚”按钮,则光标变为十字形,并附有一个引脚符号,移动该引脚到矩形边框处,单击完成放置,如图3-13所示。
图3-13 放置引脚
放置引脚时,一定要保证具有电气特性的一端(即带有“×”号的一端)朝外。可以通过在放置时按〈Space〉键来实现引脚的旋转。
5)在放置引脚时按〈Tab〉键,或者双击已放置的引脚,则系统弹出如图3-14所示的“引脚属性”对话框,在该对话框中可以完成引脚的各项属性设置。
图3-14 “引脚属性”对话框
对话框中各项属性含义如下。
●“显示名称”:用于输入库元器件引脚的功能名称。
●“标识”:用于设置引脚的编号,应该与实际的引脚编号相对应。
选中这两项后面的“可见的”复选框后,显示如图3-14所示。
●“电气类型”:用于设置库元器件引脚的电气特性。单击下拉列表按钮可以选择设置,有“Input”(输入引脚)、“Output”(输出引脚)、“Power”(电源引脚)、“Open Emitter”(发射极开路)、“Open Collector”(集电极开路)、“HiZ”(高阻)等8种。如果用户对于各引脚的电气特性非常熟悉,也可以不必设置,以便简化原理图符号的形式。在这里,设置为“I/O”,是一个双向的输入/输出引脚。
●“描述”:用于输入库元器件引脚的特性描述。
●“隐藏”:用于设置该引脚是否为隐藏引脚。选中该复选框,则引脚将不会显示出来,此时,应在“连接到”文本框中输入与该引脚连接的网络名称。
●“符号”:根据引脚的功能以及电气特性,用户可以为该引脚设置不同的IEEE符号,作为读图时的参考。可放置在原理图符号的里面、内边沿、外部边沿或外部等不同位置处,并没有任何电气意义。
●“VHDL参数”:用于设置库元器件的VHDL参数。
●“绘制成”:用于设置该引脚的位置、长度、方位、颜色等基本属性以及是否锁定。
一般来说,“显示名称”“标识”以及“绘制成”属性是必须设置的。其余的各项,如“描述”“符号”等,用户可以自行选择设置,也可以不必设置。
6)设置完毕,单击“确定”按钮,关闭对话框。设置好属性的引脚如图3-15所示。
图3-15 设置属性后的引脚
7)按照同样的操作,或者使用阵列粘贴功能,完成其余19个引脚的放置,并设置好相应的属性,如图3-16所示。
图3-16 放置所有引脚
为了更好地满足原理图设计的实际需要,可以对所绘制原理图符号的尺寸大小以及各引脚位置进行适当的调整。
8)调整后的原理图符号如图3-17所示。
图3-17 调整后的原理图符号
9)单击“SCH Library”面板上的“编辑”按钮,或者在绘制好的原理图符号上右击,执行“工具”→“器件属性”命令,则系统弹出如图3-18所示的“Library Component Properties”对话框。
图3-18 “Library Component Properties”对话框
在该对话框中可以对所绘制的库元器件进行特性描述以及其他属性参数的设置,主要设置有如下几项。
●“Default Designator”:默认的库元器件标识符。即把该元器件放置到原理图上时,系统最初默认显示的标识符。这里设置为“IC?”,并选中“可见的”复选框,则放置该元器件时,“IC?”会显示在原理图上。
●“Default Comment”:库元器件型号说明。这里设置为“STC11F02”,并选中“可见的”复选框,则放置该元器件时,“STC11F02”会显示在原理图上。
●“Description”:库元器件的性能描述,将显示在“SCH Library”面板上。这里输入“8-Bit Microcontroller , 2kB Flash”。
●“Type”:库元器件的符号类型设置。这里采用系统默认值“Standard”即可。
●“Symbol Reference”:在该文本框中,用户可以为所绘制的库元器件重新命名,这里输入“STC11F02”。
●“Lock Pins”:选中该复选框后,所有的引脚将和库元器件成为一个整体,这样将不能在原理图上单独移动引脚。
建议用户一定要选中“Lock Pins”复选框,对原理图的绘制和编辑会有很大好处,可以减少不必要的麻烦。
●“Show All Pins On Sheet(Even if Hidden)”:选中该复选框后,则在原理图上会显示该元器件的全部引脚。
●“Local Colors”:选中该复选框后,会显示3组颜色选项,可分别设置原理图符号的填充、边线以及引脚的颜色。
●“Edit Pins”:单击该按钮,则会打开“元器件引脚编辑器”,可以对该元器件的所有引脚进行一次性的编辑设置。
此外,在“Parameters”文本框中,可以为库元器件添加其他的参数,如版本、制造商、发布日期等。在“Models”文本框中,则可以添加各种模型,如PCB封装、信号完整性模型、仿真模型、PCB 3D模型等。
10)设置完毕后,单击“OK”按钮,关闭该对话框。此时在“SCH Library”面板上显示了新建库元器件“STC11F02”的有关信息,如图3-19所示。
图3-19 库元器件“STC11F02”的信息
至此,完成了元器件STC11F02的具体创建。在设计电路原理图时,只需要将该元器件所在的库文件加载,就可以随时取用该元器件了。
为了方便用户之间的阅读和交流,有时还需要在绘制好的原理图符号上添加一些文本标注,如生产厂商、元器件型号等。执行“放置”→“文本字符串”命令,或者单击原理图符号绘制工具栏中的“放置文本字符串”按钮,即可完成该项操作,在此不再过多说明。