图2-53 ARM-7核心板的RAM电路和NOR FLASH电路
图2-54 ARM-7核心板的其它电路
四. 层次式电路原理图设计
现代电路设计往往采用“由顶而下”的设计方法(其实不仅仅是电路设计,程序设计、结构设计等,也常常采用“由顶而下”的方法),层次式原理图就适应了这种设计思想。
在层次式电路原理图中,分成主图和子图(子图中可能还包含下一级的子图)。在主图中,反映各个子图之间的连接关系;子图反映内部具体的电路。在主图中,用一个子图块表示子图中的电路,这个子图块上反映了子图电路与外界的接线关系。在主图中利用子图块还可以创建子图,当然创建出的子图上只有对外的接口,并没有内部的电路,还需要进一步设计相应的电路。另外也可以先画出一个子图电路,然后在利用它生成一个子图块。
我们的设计最好采用先设计主图,并由主图中的子图块生成子图,再绘制子图电路。这样的设计方法是典型的“由顶而下”的设计方法。
下面我们就开始学习如何绘制子图块,如何利用子图块生成子图。 画子图块时,要点击图标,这时会弹出如下对话框:
图2-55 绘制子图的对话框
在图2-55的对话框中,我们首先应该在“Implementation Type”一栏中选择“Schematic View”,然后在“Reference”和“Implementation name”栏目中填入相应的名称。假设我们要绘制的子图负责完成总线驱动电路,于是上述两个栏目中就可以填入“Bus_Drive”和“总线驱动电路”,然后点击“OK”按键,并在主图上,用鼠标拖出一个矩形块,这就是我们需要的子图块。由于在子图块上需要放置子图电路与外界的接口,所以子图块的大小要根据这些接口的数目而定。
在主图上画出了子图块之后,还要给它填上接口,添加接口的方法是,首先点击子图块,使其处于被选中的状态,然后点击图标,这时会弹出如下对话框:
图2-56 放置子图块的接口对话框
在图2-56的对话框中,输入接口的名称、选择接口的类型。如果是总线型接口应在“Width”栏目中选择“Bus”、如果是单条连线接口应选择“Scalar”,然后点击“OK”按键。这时对话框关闭,用户就可以在子图块上点击放置接口。一般把输入接口放置在子图块的左边、输出块放置在子图块的右边。下图就是“总线驱动电路”的子图块:
图2-57 “总线驱动电路”子图块
在主图上,应该合理地划分子图,还要把各个子图之间的连线关系清楚地反映出来。下图就是ARM-7核心板的主图:
图2-58 采用层次式原理图绘制的ARM-7核心板主图
完成绘制核心板的任务之后,就应该创建各个子图了,我们点击要创建子图的子图块,从而选中它,然后用鼠标的右键再点击它,在弹出的菜单中选择“Descend hierarchy”,这时会弹出如下的对话框:
图2-59 创建子图对话框
在图2-59中,输入图纸的名称,并点击“OK”按键后,就可以把子图创建出来了。在创建出来的子图上,虽然还没有具体的电路,但是子图与外界的接口已经存在了,下图就是刚刚创建的ARM-7核心板的总线驱动电路子图:
图2-60 由子图块生成的子图
上图就是由子图块生成的子图,在这之后,我们应该绘制该子图所对应的具体电路,在此过程中,接口的位置也可以根据需要进行移动。下图是绘制好的总线驱动电路图:
图2-61 总线驱动电路子图
如图2-61所示,对应的接口位置都根据绘图的需要进行了移动。在绘制了所有子图的电路之后,按照以前的步骤,还需要进行DRC校验、元件重新编号、元件封装的设置、生成网络表等工作。
第三章 Cadence的PCB板设计
在Cadence软件系统中,进行PCB板设计(包括元件封装和PCB板设计),主要是通过Allegro Package软件来实现的。 3.1
焊盘设计
进行过PCB板设计的人,都知道PCB板主要是由众多元器件和连线构成的,而每个元器件都有着自己封装形式。在元器件的封装中,又占有着最重要的地位。所以我们的讲授从焊盘的设计开始。
在这一节中,我们首先通过对一个可用于0603封装的表层焊盘,初步学习简单的焊盘设计;然后学习一个普通的通孔焊盘掌握焊盘的一般设计方法,最后再通过一个异型焊盘的设计,学习焊盘高级的设计。 一. 设计表层焊盘 1. 进入焊盘设计界面
我们在电脑上点击“开始→所有程序→Cadence SPB 16.2→PCB Editor Utilities→Pad Designer”菜单项,则会出现如下界面:
图3-1 进入“Pad Designer”设计环境
接着我们点击“File→New”菜单项,新建一个焊盘文件,我们把该焊盘文件命名为:“Smd37rec39”(其中“Smd”表示顶层焊盘,“rec”表示焊盘为矩形,“37”和“39”表示焊盘的宽度和高度)。