第3章〓原理图绘图(基于Cadence 17．4) 3．1Cadence 17．4介绍 在日新月异的时代里，凡事讲求速度，选用一款功能强大的计算机辅助电路设计软件，除了绘制原理图，还可以进行电路仿真，以及设计电路板。这样的软件可有效缩短整个电路设计与制作的时间。本章所要介绍的，正是通用性较好的电路设计软件Cadence 17．4。 Cadence 17．4把原理图设计、电路仿真、PCB设计、信号完整性分析完整地融为一体，当前很多客户都使用Cadence 17．4来进行复杂的电路设计，Cadence 17．4包括OrCAD 2019 V17．40和Cadence SPB Allegro。 OrCAD涵盖原理图工具(OrCAD Capture和Capture CIS)、原理图仿真工具(PSpiceAD、PspiceAA)、原理图信号完整性分析工具(OrCAD Signal Explorer)。Cadence SPB涵盖PCB Layout Editor(Allgero PCB Design)、原理图工具Design Entry CIS(Design Entry CIS与OrCAD Capture CIS完全相同)、PCB信号完整性分析工具(Allgero PCB SI)。 OrCAD Capture 17．4是当前最流行的原理图输入工具之一，OrCAD Capture具有功能强大的元件信息系统，可以在线管理元件数据库。同时也提供了灵活多样的原理图设计方法和输入方式，可将原理图设计技术、PCB器件布局、PCB走线技术相结合，使原理图文件和PCB文件实现无缝数据连接，实现了原理图和PCB的统一设计和统一检查。 OrCAD Capture 17．4继承了之前版本的特点，同时也有不同之处，对操作界面进行了调整，在元器件创建、编辑和查询方面增加了新的功能，如下所示。 (1) 在一个界面可以查看和编辑多个项目的原理图。 (2) 通过复制和粘贴，可以直接利用之前原理图的数据，网络名和元件位号可保持不变。 (3) 在原理图界面，可以直接对元器件进行编辑，用内嵌的元器件编辑器更改、移动元器件引脚名称和引脚编号。 (4) 文件保护功能，支持设计文件被其他用户打开时可以自动锁定。 (5) 可以实现原理图输入到原理图输出的紧密结合，提高了设计效率，以及确保设计数据的完整性。 (6) 可自动缩放和平移界面，具有高效的查找和搜索功能。 (7) 通过附加的工具可以保证原理图和PCB图同步。 (8) 原理图界面可以直接嵌入图形、书签和标识等辅助说明中。 3．2OrCAD Capture功能模块 按照功能模块来划分，OrCAD Capture可以分为项目管理模块、元件信息模块、原理图绘制模块、后期处理模块。 (1) 项目管理模块，OrCAD Capture为用户提供了一个便于操作的设计环境，其项目管理模块独立于原理图编辑环境之外，操作功能包括新建项目、打开已有文件、保存文件、删除文件等。 (2) 元件信息模块，OrCAD Capture具有丰富的元件库，有32个自带的元件库，每个元件库又有很多具体零件，如AMPLIFIER．OLB元件库有182个元件，存放了模拟放大器IC等器件； CONNECTOR．OLB元件库有816个元件，存放了各种类型的连接器。由于库文件过大，在绘制原理图时不建议将所有的元件库文件同时加载到元件库列表中，加载过多的元件库会减慢软件的运行速度。 (3) 原理图绘制模块，原理图绘制模块是OrCAD Capture的核心功能，OrCAD Capture作为行业标杆的原理图输入工具，具有简单直观的设计界面和强大的原理图编辑功能，提供了企业级的原理图绘制方案，让硬件工程师可以快速高效地创建和绘制原理图。 (4) 后期处理模块，OrCAD Capture提供了一些后期处理工具，用来对原理图进行检查和校对，如设计规则的检查、生成网络报表文件、输出BOM表等。 3．3原理图管理器 OrCAD Capture为用户提供了一个功能强大且易学易用的原理图设计环境，采用了以工程为中心的设计概念，原理图管理器独立于原理图设计环境之外，原理图管理器可进行文件输入输出、存放文件等方面的操作。 OrCAD Capture的原理图管理器用Project菜单来管理创建的文件，新建Project的同时，OrCAD Capture会自动创建相关的文件，如原理图的DSN文件、网络表NET文件等，为了方便读者对文件的理解，表3．1列举了OrCAD Capture常用文件的扩展名。 表3．1OrCAD Capture常用文件的扩展名 文 件 类 型文件的扩展名 文 件 类 型文件的扩展名 电路原理图文件．dsnPCB焊盘文件．pad 项目工程文件．opjPCB元器件封装文件．psm 元件库文件 ．olb图框说明文件．osm 网络表文件．dat机械封装元件．bsm 第三方网络表文件．net信息输出文件．log PCB文件．brd 3．3．1新建原理图 打开OrCAD软件，选择菜单栏中的File→New→Project命令，弹出如图3．1所示的New Project对话框。在弹出的对话框中输入工程文件名，并指定工程文件存放的路径，工程名是“DEMO”,存放路径是 D：＼项目1。 图3．1New Project对话框 (1) Name是工程名称栏，在此处输入具体的工程名称。 (2) Location是文件存放的路径，在此处选择工程文件存放的路径。 设置完成后，单击OK按钮进入原理图编辑环境，此时也就完成了一个工程文件的创建。工程文件的扩展名是．dsn，在．dsn文件下面有一个SCHEMATIC1文件，SCHEMATIC1文件下面是PAGE1等，PAGE1可以按需要进行名称的修改，选中后 右击，然后选择Rename进行修改，如图3．2所示。 如需要创建多页原理图，选择SCHEMATIC1，然后右击， 在弹出的快捷菜单中选择 New Page选项可创建更多的PAGE页，如图3．3所示。 3．3．2打开原理图 选择菜单栏中的File→Open→Design命令，弹出的对话框如图3．4所示，在弹出的对话框中选择文件所在的路径，然后单击 “打开”按钮。 在同一窗口可以打开多个工程文件，多个工程文件可以来回切换，不同的工程文件显示在界面左侧位置，如图3．5所示。 图3．2PAGE1页的Rename 图3．3新建PAGE页 图3．4打开原理图对话框 图3．5同时打开多个工程文件 3．3．3平坦式原理图与层次式原理图 当电路较为复杂时往往无法在一张图纸上完成原理图的绘制，需要绘制多页原理图，有两种方法来绘制多页原理图，分别是平坦式绘制方法和层次式绘制方法。 (1) 平坦式原理图。平坦式原理图是一种最基础的电路结构，其组成结构简单，所用的元器件能够在一张电路图上全部表示出来，目前大部分的硬件设计人员都习惯绘制平坦式原理图，平坦式原理图具有如下几方面的特点。 ① 每页原理图有页间连接符OffPage Connector，表示不同页之间信号的连接，相同页连接符的网络是互连的。 ② 页与页之间逻辑关系简单，非常直观地表达电路之间的连接关系。 ③ 绘制过程简单，操作容易，不需要考虑电路之间的包含关系。 ④ 不同页的原理图属于同一层次，相当于每页原理图同属于一个文件夹，其原理图结构如图3．6所示。 图3．6平坦式原理图结构形式 (2) 层次式原理图。层次式原理图采用的是一种自上而下的电路设计方法，即先在一张图纸上设计电路的总体框图，然后在另外的层次图纸上设计每个框图代表的子电路结构。下一层次中还可以包括框图，按层次关系将子电路框图逐级细分，直到最后的层次为具体电路图，不再包括子电路框图。层次式原理图具有如下几方面的特点。 ① 层次式电路原理图的设计理念是将实际的总体电路进行模块划分，划分的原则是每一个电路模块都应该有明确的功能特征和相对独立的结构，以便模块彼此之间的连接。 ② 一张原理图中的模块电路不能参考本张图纸上的其他模块电路或其上一级的原理图模块电路。 ③ 打印时可能存在原理图幅面过大，需要用较大图号的纸张来打印的情况。 ④ 绘制时可以将整个电路系统划分为若干个子系统，每一个子系统再划分为若干个功能模块，而每一个功能模块还可以再细分为若干个基本的小模块。这样依次细分下去，就把整个系统划分为多个层次，电路设计由繁变简，层次式原理图的电路结构如图3．7所示。 图3．7层次式原理图结构形式 3．4原理图元件库 虽然OrCAD Capture提供的元器件库很齐全，但是不同产品的原理图设计千差万别，经常会碰到在OrCAD Capture自带元件库中找不到的元件符号。这时就需要自己创建元件库和元件符号，元件符号由元件边框、引脚名、元件名称组成。OrCAD Capture提供了一套非常完整的元件编辑器，可以根据实际需要进行元件编辑和创建元件，本节将详细介绍如何创建原理图元件库。 3．4．1加载元件库 在OrCAD Capture元件库管理中，加载元件库分两种情况： 一种是加载系统中自带的元件库，另一种是加载项目中自建的元件库。 (1) 加载系统中自带的元件库。在原理图的编辑界面下，单击图标Place Part，弹出相应界面后，再单击图标Add Library。系统将弹出如图3．8所示的Browse File对话框，选中需要加载的元件库，单击“打开”按钮，这样元件库就会显示在已加载的列表中。 图3．8加载系统中自带的元件库 (2) 加载项目中自建的元件库。选择菜单栏中的File→Open→Library命令，弹出如图3．9所示的 对话框，选择要加载的元件库，单击“打开”按钮。执行“打开”命令后，弹出如图3．10所示的界面，然后在界面的左侧，选中要加载的元件库Library，右击 ，在弹出的快捷菜单中选择 Add File选项。 图3．9Open Library对话框 图3．10选择Add File 在图3．10的界面上执行Add File，弹出如图3．11所示的对话框，在查找范围框中选择文件路径，文件路径一般是C：＼Cadence＼Cadence_SPB_17．42019＼tools＼capture＼library，在文件名栏选择加载的元件库,然后单击“打开”按钮，即完成了加载项目中自建的元件库。 图3．11加载项目中自建的元件库 3．4．2新建元件库和移除元件库 新建元件库，选择菜单栏中的File→New→Library命令，空白元件库会被自动加入系统中，默认名称是library1，并依次递增，扩展名是．olb的库文件，如图3．12所示。 移除元件库，在原理图的编辑界面，单击图标(Place Part)，弹出如图3．13所示窗口，然后选中所要移除的元件库，再单击图标(Remove Library)，即将该元件库移除。 图3．12新建元件库 图3．13移除元件库 3．4．3新建元件 尽管OrCAD Capture提供了相当多的元件，但再多的元件也不可能满足每个人的需求，尤其是在电子产品高速发展的今天，每时每刻都有新的元件产生，所以自己建立元件是必需的工作，建立元件方法如下。 (1) 选中新建的库文件LIBRARY1，右击，在弹出的快捷菜单中 选择New Part选项，弹出如图3．14所示的New Part Properties对话框，即可开始新建元件。 图3．14New Part Properties对话框 (2) 在对话框中需添加元件名称、元件标识、PCB封装名称等信息，说明如下。  Name栏： 在该文本框中输入新建的元件名称。  Part Reference栏： 在该栏内输入元件标识的前缀，如该栏的内容为“U”,则元件放置到原理图中时，显示的元件标识符为U1、U2等。  PCB Footprint栏： PCB的封装名称，在绘制原理图时可以暂时不输入。  Parts per栏： 该栏的默认值是1，即元件由1个元件符号组成。如果创建的元件引脚非常多，如一些功能复杂的处理器，有几百或者上千个引脚，则需要创建组合封装器件。  Package Type栏： 组合元件的封装类型，有两个选项，一般选择默认选项Homogeneous(相同的)。  Part Numbering栏： 组合元件的序号排列方式，一般选择默认项Alphabetic(按字母排列)。  Pin Number Visible： 勾选此项，元件引脚号可见。 (3) 填写完元件属性后，在图3．14中单击OK按钮，弹出如图3．15所示的元件编辑界面，在该界面可以进行元件的制作。 图3．15元件编辑界面 绘制元件的外形，在元件编辑界面，选择菜单栏中的Place→Rectangle命令放置元件的外框,元件的外框大小由元件引脚数量来决定，原则是引脚放置较为美观、引脚间距合理。 ① 添加单个引脚，选择菜单栏中的Place→Pin命令，弹出如图3．16所示的对话框，需填写对话框中的相关内容。  Name栏： 输入引脚的名称。  Number栏： 输入引脚的编号，应与元件实际引脚编号对应。  Shape栏： 设置引脚的线型，一般选择Line或者Short。  Type栏： 设置引脚的电气特性，一般选择Passive,表示该引脚没有电气特性。 图3．16放置引脚对话框 ② 完成参数设置后，单击OK按钮，光标上拖着一个引脚符号，拖动鼠标将引脚放置到合适位置上，然后单击完成引脚放置，重复这样的步骤可继续放置其他的引脚，如图3．17所示。 图3．17放置元件引脚 ③ 引脚阵列功能，当遇到元件引脚较多且有规律排列时，可使用Capture的引脚阵列功能，选择菜单栏中的Place→Pin Array命令，弹出如图3．18所示的对话框。 图3．18Place Pin Array对话框  Starting Name栏： 输入第一个引脚的名称。  Starting Number栏： 输入第一个引脚的编号。  Number of Pins栏： 输入放置引脚的总数量。  Pin Spacing栏： 设置相邻两个引脚的间距。  Shape栏： 设置引脚线型。  Type栏： 设置引脚的电气特性。  Pin# Increment for Next Pin栏： 名称和引脚的递增数量。 设置完Place Pin Array窗口后，单击OK按钮，然后移动鼠标并单击，把引脚放置在合适的位置上，如图3．19所示。 图3．19引脚阵列放置 (4) 组合元件的创建，与创建单个元件类似，选中新建的库文件Library， 选择菜单栏中的Design→New Part命令，弹出New Part Properties对话框。以处理器BCM58101举例说明，如图3．20所示。  Name栏： 输入器件型号BCM58101。  Part Reference栏： 为默认值“U”。  Parts per栏： 输入4,表示器件由4个封装组成。  Package Type栏： 由于每个封装都不一样，选择Heterogen。  Part Numbering栏： 选择默认项Alphabetic。 图3．20BCM58101 New Part Properties 填写完信息后，在图3．20中单击OK按钮，弹出元件编辑对话框，在编辑界面的左下角会显示A、B、C、D四个封装。选择相应的封装，然后执行放置引脚命令Place→Pin，逐一放置每个封装的引脚，如图3．21所示。 图3．21BCM58101组合封装 3．4．4通过Excel表格创建元件 当元件的引脚特别多时，如功能复杂的处理器，逐个添加元件的引脚非常费时，同时也容易出现错误，这时可以通过Excel表格的方式来创建元件。 (1) 选中元件库，右击， 在弹出的快捷菜单中 选择New Part From Spreadsheet选项，如图3．22所示。 图3．22表格导入 (2) 选择New Part From Spreadsheet选项后，弹出类似Excel的表格对话框，在对话框中可以直接粘贴Excel表格的内容。  Number栏： 元件的引脚编号。  Name栏： 元件的引脚名称。  Type栏： 元件的引脚类型，普通引脚定义为PASSIVE，电源引脚和GND引脚定义为POWER类型，否则在生成网络表文件时有警告信息。  Pin Visibility栏： 勾选定义为可视。  Shape栏： 可将引脚类型定义为Line或者Short。  Pin Group栏： 引脚组的定义，为空即可。  Position栏： 引脚位置选项，可分别定义为Bottom、Left、Right、TOP，一般情况下均匀放置，按逆时针排列。以48个引脚为例，1~12放置在Left(左边)，13~24放置在Bottom(下方)，25~36放置在Right(右边)，37~48放置在Top(上方)。如果引脚大部分都是电源引脚，可将电源放置在上方，地信号放置在下方。  Section栏： 器件单个封装和组合封装选项，如是单个封装选A，如果是组合封装，分别选择对应的封装序号。 把整理好的Excel直接粘贴到New Part Creation Spreadsheet对话框中。以输入GD32F150C4T6封装为例，GD32F150C4T6为48引脚的LQFP封装，粘贴后的界面如图3．23所示。 图3．23New Part Creation Spreadsheet对话框 在图3．23中，单击Save按钮完成创建，界面将呈现出元件的封装，如图3．24所示。由于元件的引脚名称较长，略显拥挤，需对封装的边框和引脚间距进行适当调整，调整后的封装如图3．25所示。 图3．24外框调整前 图3．25外框调整后 3．4．5通过复制创建元件 有的时候为了完善元件库，需要在一份打开的原理图中，把部分元件的封装导入到指定的库文件中，操作方法如下。 (1) 在打开的原理图中，选中该元件，然后右击，弹出如图3．26所示的快捷菜单。 图3．26选中元件 (2) 选择Edit Part选项，进入元件编辑界面，单击并拖动整个封装，再右击，弹出如图3．27所示的快捷菜单，选择Copy选项。 图3．27元件编辑界面 (3) 切换到新建元件界面，如图3．28所示。 (4) 在图3．28所示的界面选择New Part选项，然后执行粘贴命令，如图3．29所示。保存后即完成了通过复制封装的方式来创建元件，创建后的元件显示在左侧的库元件列表中。 图3．28新建元件界面 图3．29复制元件封装 3．5原理图绘制 原理图是指用不同的电路元件符号连接起来的图，原理图主要由元件符号、连线、节点、注释四部分组成。元件符号表示原理图中的元件，元件符号的形状不代表实际元件的形状，但元件符号代表了元件的特点，且元件符号的引脚数目和实际元件的引脚数目保持一致。连线表示实际电路中的导线，在原理图中虽然是一根线，然而在印刷电路板中不是线而是各种形状的铜箔块。节点表示多个元件引脚或多条连线之间的相互连接关系，所有与节点相连的元件引脚、连线，不论数目多少都是导通的。注释在原理图中起说明提示作用，原理图中所有的文本都可以归入注释范畴。 本章将从原理图环境设置、原理图编辑界面等方面详细讲解原理图绘制的全过程，通过本章的学习，读者可以有效掌握原理图的绘制方法，顺利地根据产品需求完成原理图的设计。 3．5．1进入原理图编辑界面 打开OrCAD软件和进入原理图编辑界面，具体操作是在Windows桌面的左下角，单击Windows图标找到Cadence PCB 17．42019下拉菜单中的Capture CIS 17．4，注意需选择CIS，否则原理图的编辑功能不完整。 (1) 打开Capture CIS 17．4，弹出如图3．30所示的对话框，选择OrCAD Capture，下方的Use as default建议勾选，下次会默认打开。 图3．30OrCAD Capture选择对话框 (2) 在图3．30所示的对话框中单击OK按钮，再按3．3．1节的介绍，新建一个工程，然后进入原理图编辑界面，如图3．31所示。 图3．31原理图编辑界面 3．5．2编辑界面常用设置 在原理图绘制时，其效率性和正确性与编辑界面的属性设置有密切关系，属性设置是否合理，将直接影响到软件功能是否能得到充分的发挥，编辑界面常用的设置项如下。 (1) 设置图纸尺寸。选择菜单栏中的Option→Schematic Page Properties命令，然后单击Page Size，弹出如图3．32所示的对话框，一般选择B类图纸，B类图纸的长宽比例适中，同时用A4纸张打印时较为清晰。当然，也可以选择其他类型的图纸或者是自定义图纸尺寸，选择Custom可自定义图纸的尺寸。 图3．32图纸尺寸设置 (2) 设置网格。网格为元件的放置和线路的连接带来了极大的方便，使元件和连线可以整齐排列，网格的设置在图3．32中选择Grid Reference选项卡，出现图3．33所示的对话框，选择默认值即可。 图3．33网格设置 (3) 界面颜色设置。选择菜单栏中的Options→Preferences命令,打开Preferences对话框，非必要选择默认的颜色即可，主要项颜色说明如下。  Pin： 设置元件引脚的颜色。  Pin Name： 设置元件引脚名称的颜色。  Pin Number： 设置元件引脚编号的颜色。  NetGroup Port： 设置网络组端口的颜色。  NetGroup Bus： 设置网络组总线的颜色。  Part Body： 设置元件框体的颜色。  Part Value： 设置元件参数值的颜色。  Text： 设置说明文本的颜色。 (4) 格点属性设置。单击Grid Display按钮，弹出如图3．34所示的格点属性设置对话框，其包括原理图界面的格点属性设置和元件编辑界面的格点属性设置。 图3．34格点属性设置 ① 原理图界面格点属性设置，在Schematic Page Grid区域进行格点属性设置。  Visible： 可见性属性设置，一般情况需勾选。  Grid Style： 网格类型，一般情况勾选Dots点状网格。  Gride spacing： 格点间距，建议设置为默认值1。  Pointer snap to grid： 自动获取格点，应勾选此项。 ② 元件编辑界面格点属性设置，在Part and Symbol Grid区域进行格点属性设置。  Visible： 可见性属性设置，应默认勾选。  Grid Style： 网格类型，一般情况选Dots点状网格。  Pointer snap to grid： 自动抓取格点，应勾选。 (5) 字体设置，选择菜单栏中的Option→Design Template命令，弹出字体设置对话框，如图3．35所示，如没有特殊要求的话，选择默认的字体即可。 (6) 标题栏设置，选择菜单栏中的Option→Design Template命令,然后选择Title Block选项卡，弹出如图3．36所示的对话框，逐一填写每项内容即可。 3．5．3元件放置 电路原理图有两个最基本的要素，分别是元件和元件之间的连线，原理图绘制最主要的操作就是将元件放置在图纸上，然后用连接线把不同元件连接起来，建立正确的电气连接。在放置元件前，需要知道元件在哪一个元件库中。 (1) 选择元件。选择菜单栏中的Place→Part命令，在界面的右侧弹出如图3．37所示的对话框。 图3．35字体设置 图3．36标题栏设置 图3．37元件选用对话框 先选择元件库，再选择元件库中的某个元件。选中元件后，双击把元件拖到原理图的编辑界面，即完成了元件的放置，如图3．38所示。 图3．38元件放置 (2) 移动元件。每个元件被放置时，其位置可能不是很准确，在进行连线前，需要根据原理图版面的整体布局移动元件的位置，这样可以利于连线，也会使原理图更清晰和美观。具体移动元件的方法有很多，下面介绍两种移动元件的方法。 ① 用鼠标选取单个元件的方法。当需要移动单个元件时，将光标移到要选取的元件上，单击鼠标左键不放，然后移动鼠标，把元件移动到指定位置，如图3．39所示。 ② 利用矩形框同时选取多个元件的方法。当需要同时移动多个元件时，按住鼠标左键拖出一个矩形框，把要移动的元件包含在该矩形框内，然后释放鼠标并移动元件，如图3．40所示。 图3．39选取单个元件 图3．40选取多个元件 (3) 元件旋转。在原理图连线的过程中，有时需要将元件进行旋转以方便连线或者是优化界面，选中元件后按键盘上的R键可旋转元件，也可以单击选中元件后，右击选择Rotate、Mirror等选项来旋转元件，如图3．41所示。  Mirror Horizontally： 元件在水平方向镜像，即左右镜像，快捷键是H。  Mirror Vertically： 元件在垂直方向镜像，即上下镜像，快捷键是V。  Mirror Both： 全部镜像，元件将上下左右同时镜像。  Rotate： 旋转命令，每操作一次，元件逆时针旋转90°。 图3．41旋转元件 (4) 元件复制与删除。原理图绘制时经常会用到相同的元件，如果重复利用放置元件命令来放置相同的元件，效率较低且操作过程较为烦琐。可采用元件复制的方式来放置相同的元件，先用鼠标选中要复制的元件，然后在键盘上按Ctrl+C组合键复制元件，按Ctrl+V组合键粘贴元件。另外也可以采用拖动的方式来复制元件，按住Ctrl键，用鼠标拖动要复制的元件，即可复制出相同的元件，如图3．42所示。 图3．42拖动的方式复制元件 3．5．4元件属性设置 放置完元件后，有时还需要对元件的属性进行设置，以避免后期网络表生成和PCB制作时产生错误，元件的属性设置有以下两种方法。 (1) 单个元件属性设置。选中需要进行属性设置的元件并右击， 然后选择Edit Properties选项，或者是选择菜单栏中的Edit→Properties命令，弹出如图3．43所示的界面，有8个选项卡，分别是Parts(元件)、Schematic Nets(原理图网络)、Flat nets(平层网络)、Pin(引脚)、Title Blocks(标题栏)、Globals(全局)、Ports(端口)、Aliases(别名)，根据需要可对其修改。 图3．43单个元件设置 (2) 多个元件属性设置。当需要同时对多个元件编辑时，选中多个元件后选择菜单栏中的Edit→Properties命令，弹出如图3．44所示的界面，可在一个界面中对多个元件的属性进行修改。 图3．44多个元件属性设置 3．5．5元件边框编辑 元件边框编辑是指修改元件符号的形状，在元件排布和原理图连线的过程中，当出现元件过于拥挤时，应对元件边框进行编辑，适当调整元件的边框。选中元件后并右击，然后选择Edit Part选项，或者是选择菜单栏中的Edit→Part命令，弹出如图3．45所示的界面，在界面中可对元件边框进行修改。 图3．45元件边框编辑 3．5．6绘制导线 元件放置好之后，需要把不同的元件连接起来，元件之间的电气连接通过导线实现。在原理图中导线是具有电气特性的连线，放置导线的步骤如下。 (1) 进入导线模式。在原理图编辑环境中，选择界面右侧的图标，或者 选择菜单栏中的Place→Wire命令，这时光标变成十形状，即进入连线模式。 (2) 连线。将光标移动到想要进行电气连接的元件引脚上，单击确定与该引脚进行连接，然后移动光标拉出一条直线，再连接到另外元件的引脚或导线上，示例如图3．46所示。 (3) 连线的拐弯模式。当连线的起点和终点不在同一水平方向或者不在同一垂直方向时，需要用拐弯模式来连线。具体操作是在拐弯位置上单击或者是按空格键，然后再移动光标连接到终点，即完成了拐弯模式的连线，如图3．47所示。 (4) 斜线模式连线。当连线网络在PCB走线时，需要走最短回流路径时，往往采用斜线的方式来连接元件引脚。在连线的过程中，单击的同时按住Shift键拉出一条斜线，然后松开Shift键继续绘制水平或者垂直的导线，示例如图3．48所示。 图3．46导线连接 图3．47拐弯模式连线 图3．48斜线的连线模式 (5) 连线的交叉模式。在原理图绘制的过程中经常会出现连线交叉的情况，连线交叉时分两种方式： 一种是交叉点有电气连接，另一种是交叉点没有电气连接。当绘制有电气连接的交叉点时，单击交叉点，导线将在交叉点上出现一个实心的小圆点，即表示该交叉点有电气连接。示例如图3．49所示。 图3．49导线的交叉连接 3．5．7绘制总线 原理图中的总线是一组具有相同属性的连线，在较为复杂的原理图中，用总线的绘制方法可使连线更加清晰，合理运用总线可以简化元件与元件之间的电气连接。绘制总线线的方法如下。 (1) 进入总线绘制模式。在原理图绘制界面下，选择界面右侧的图标，或者是 选择菜单栏中的Place→Bus命令，此时鼠标变成十形状，即进入连线模式。 (2) 画线。将光标移动到指定位置，拖动鼠标在靠近元件同类属性的引脚附近，拉出一条总线，示例如图3．50所示。 图3．50绘制总线 (3) 放置总线分支线。在原理图编辑界面下，选择界面右侧的图标，或者 选择菜单栏中的Place→Bus Entry命令，然后移动鼠标，把分支线放置在总线的指定位置上，示例如图3．51所示。 图3．51放置总线分支线 (4) 总线命名。总线的命名与网络标号命名类似，选择界面右侧的图标，或者 选择菜单栏中的Place→Net Alias命令，总线的命名应遵守一定的原则，示例如图3．52所示。 ① 总线的名字不能用数字结尾。 ② 总线的命名应能体现数据的宽度。 ③ 总线命名需用中括号“［］”表示数据的起点和终点，如DATA［0：15］、NAND_DQ［07］等。 图3．52总线命名 (5) 总线连线和放置网络标号。用导线把元件引脚与总线的分支线连接起来，同时给每一条导线添加网络标号，示例如图3．53所示。 图3．53总线连线和放置网络标号 3．5．8自动连线 Cadence提供了自动连线功能，在绘制同类型的导线时，使用自动连线功能非常方便有效，既可以确保连线的正确性，也节省了连线操作的时间。自动连线分三种方式，根据连线的要求，分别是两点连线、多点连线、总线连线。 (1) 两点连线。 选择菜单栏中的Place→Auto Wire→Two Points命令，或者单击工具栏中的图标，光标变成交叉形状，然后移动光标选择连线的起点，如图3．54(a)所示。再选择连线的终点，单击完成两点的自动连线，如图3．54(b)所示。 图3．54连线的起点和终点 (2) 多点连线。 选择菜单栏中的Place→Auto Wire→Multiple Points命令,或者单击工具栏中的图标，光标变成交叉形状，然后依次选择需要连接的连接点，示例如图3．55(a)所示。选择完连接点后，右击，弹出如图3．56所示 的快捷菜单，选择Connect选项，即可完成所选连接点的电气连接，如图3．55(b)所示。 图3．55多点连线 图3．56选择Connect选项 (3) 总线连线。 选择菜单栏中的Place→Auto Wire→Connect to Bus命令,或者单击工具栏中的Auto Connect to Bus图标，光标变成交叉形状，然后在元件引脚与总线之间进行连线，需先单击元件引脚，然后再单击总线，同时会弹出Enter Net Name对话框，可在对话框中输入网络标号，示例如图3．57所示。 图3．57连接到总线 3．5．9放置网络连接符 元件与元件之间的电气连接，可以用导线直接连接，也可以用放置网络连接符的方式来连接，还可以放置页连接符和端口连接符的方式来连接。一般情况下，在同一张图纸中的信号电气连接使用网络连接符，不同页的信号电气连接使用页连接符，而端口连接符常用在层次式原理图中。 (1) 放置网络连接符。选择菜单栏中的Place→Net Alias命令，或者单击工具栏中的Place Net Alias图标，弹出如图3．58所示的对话框，在Alias栏中输入网络连接符，网络连接符名字必需完全一致才能连接成功。可选择网络连接符的颜色，单击Color选择颜色，也可以选择放置时的角度。输入和设置完网络连接符后，移动光标把网络连接符放置到连线上，如图3．59所示。 (2) 放置页连接符，选择菜单栏中的Place→OffPage Connector命令 ,或者单击工具栏中的Place port图标，弹出如图3．60所示的对话框，在对话框中选择元件库CAPSYM，Symbol栏会显示页连接符，然后双击所选项，在光标上显示浮动的页连接符，左击完成放置。放置完成后还需要添加页连接符的名称，添加页连接符名称的对话框如图3．61所示。 图3．58Place Net Alias对话框 图3．59放置网络连接符 图3．60Place OffPage Connector对话框 图3．61添加页连接符名称的对话框  OFFPAGELEFTL： 箭头在左侧的页连接符。  OFFPAGELEFTR： 箭头在右侧的页连接符。 (3) 放置端口连接符。选择菜单栏中的Place→Hierarchical Port命令，或者单击工具栏中的Place port图标，弹出如图3．62所示的对话框，在对话框中选择元件库CAPSYM，Symbol栏会显示端口连接符，双击拖出所选择的端口连接符，然后再修改端口连接符名称，修改端口连接符名称的对话框如图3．63所示。 图3．62放置端口连接符对话框 图3．63端口连接符名称修改对话框  PORTBOTHL： 双向箭头端口连接符，连接点在左。  PORTBOTHR： 双向箭头端口连接符，连接点在右。  PORTLEFTL： 单向箭头端口连接符，连接点在左。  PORTLEFTR： 单向箭头端口连接符，连接点在右。  PORTNOL： 无箭头端口连接符，连接点在左。  PORTNOR： 无箭头端口连接符，连接点在右。 3．5．10放置电源符号和接地符号 没有哪种电路是不用电源的，Cadence提供了多种电源符号和接地符号供用户选择，它们是一种特殊的符号，可以形象地代表电源和接地，同时也是一种元件。 (1) 放置电源符号。元件库中有两类电源符号，一类是CAPSYM元件库提供的电源符号，具有全局相连的特点，符号如图3．64(a)所示； 另一类是SOURCE元件库提供的电源符号，可以设置其电压值，符号如图3．64(b)所示。 图3．64放置电源符号 电源符号的放置方法，选择菜单栏中的Place→Power命令，或者单击工具栏中的Place Power图标，弹出如图3．65所示的对话框，在对话框中选择需要的电源符号即可。 图3．65Place Power对话框 (2) 放置接地符号，选择菜单栏中的Place→Ground命令 ,或者单击工具栏中的Place ground图标，弹出如图3．66所示的对话框，在对话框中选择所需要的接地符号，单击OK按钮，光标上会显示浮动的接地符号，移动光标把接地符号放置到指定的地方即可，如图3．67所示。 图3．66选择接地符号 图3．67放置接地符号 3．5．11放置非连接符号 针对不需要连接的元件引脚，放置非连接符号。如果不放置任何连接符号而让元件的引脚悬空，系统在进行ERC检查时会出现警告信息，有可能影响网络文件的生成。放置的非连接符号，本身不具有任何电气连接特性，其意义是让系统忽略对此处的ERC检查，不输出此处的警告信息，非连接符号也称为NO ERC检查符。放置非连接符号的操作步骤如下。 (1) 选择菜单栏中的Place→No Connect命令，或者单击工具栏中的图标，这时光标上拖着一个浮动交叉符号。 (2) 移动光标把非连接符放置到指定的器件引脚上，左击即可完成放置，放置完成后光标仍处于放置非连接符号的状态，重复操作可继续放置，放置了非连接符的元件引脚如图3．68所示。 图3．68放置非连接符号 3．6非电气对象的放置 原理图的非电气对象是指电路图中的文字注释、辅助图片、辅助线等，它们没有电气属性，但可以增强原理图的可读性，使原理图的界面更清晰。放置非电气对象不会影响原理图的编译速度，也不会影响系统的ERC检查和网表文件的生成。 3．6．1放置辅助线 放置辅助线可以把原理图的功能模块适当分开，以及通过放置辅助线来标明电流的流向，让原理图界面的数据更完整，操作方法如下。 (1) 选择菜单栏中的Place→Line命令，鼠标的光标变成十字形，系统处于绘制直线的状态。 (2) 在需要绘制直线的位置上左击，确定起点，移动光标拖出一条直线后单击确定终点。绘制完一条直线后，系统仍处于绘制直线状态，重复上面的方法可继续放置直线。 (3) 右击弹出对话框后选择End Mode(结束模式)选项，或者按键盘上的Esc键，退出绘图模式。 (4) 直线绘制完成后，一般还需要设置直线的属性，双击需要设置属性的直线，弹出Edit Graphic对话框，可在对话框内分别设置线型、线宽和线条颜色，如图3．69所示。 图3．69设置直线的属性 3．6．2绘制矩形 如果用放置辅助线的方法来绘制矩形，操作过程比较麻烦，需要绘制多条直线，可直接用绘制矩形的命令直接完成矩形的绘制，操作方法如下。 (1) 选择菜单栏中的Place→Rectangle命令,鼠标的光标将变成十字形。 (2) 将十字形光标移动到指定位置，单击然后拖动光标拉出一个矩形，然后单击即可完成矩形框的放置。 (3) 绘制完成后，一般还需要对矩形框进行属性设置。双击矩形框，弹出Edit Filled Graphic对话框，在对话框中可设置矩形的填充样式、线型、线宽等，如图3．70所示。 图3．70设置矩形框的属性 3．6．3放置字符 当电路原理图较为复杂时，需要对电路的原理和功能进行描述。这时就需要放置文本字符，文本字符放置操作方法如下。 (1) 选择菜单栏中的Place→Text命令，或者是按快捷键T,弹出Place Text对话框，如图3．71所示。 图3．71Place Text对话框 (2) 在对话框的空白处输入字符，同时设置字符的字体、颜色等。  Color： 字符颜色设置。  Rotation： 字符角度设置，0°、90°、180°、270°可选。  Font： 字符的字体设置，单击Change按钮，可选择不同的字体，如图3．72所示。 图3．72字体设置对话框  Text Justification： 字符的对齐方式，可设置左对齐、右对齐或者中心对齐。 (3) 输入完字符并设置了字体的属性后，单击OK按钮，把字符放置在原理图指定的位置上。 3．6．4放置图片 Cadence 17．4提供在原理图中放置图片的功能，在原理图中放置图片的目的是更加形象地说明电路的功能特点，如把关键的信号时序图放置在其模块电路的附近等。放置图片的操作步骤如下。 (1) 选择菜单栏中的Place→Picture命令，弹出如图3．73所示的对话框。 图3．73Place Picture对话框 (2) 在对话框中选择需要放置的图片，注意图片格式仅支持单色的．BMP文件格式。选择好图片文件后，单击打开按钮，光标将附有一个浮动的图片，把图片放置到指定的位置即可，如图3．74所示。 图3．74放置图片 3．7原理图全局编辑 原理图绘制完成后，还需要对整个原理图进行适当的全局编辑，如元件位号的编辑、元件属性的修改和网络标号的修改等，本章将阐述原理图的全局编辑功能。 3．7．1元件位号编辑 元件调用时经常会利用元件复制的功能，元件复制后会存在位号不合理等问题，因此需要对元件位号进行全局的编辑，操作方法如下。 (1) 选择菜单栏中的Tools→Annotate命令，弹出Annotate对话框，在对话框的Action栏选择Reset part references to"？"选项，如图3．75所示。 (2) 在图3．75所示的对话框中单击“确定”按钮，复位所有元件的位号，此时元件位号变成了？，如图3．76所示。 (3) 再次选择菜单栏中的Tools→Annotate命令,弹出如图3．75所示的Annotate对话框，在对话框的Action栏选择Incremental reference update选项。然后单击“确定”按钮，重新编排所有元件的位号，编排后的元件位号如图3．77所示。 3．7．2元件属性编辑 元件库中的元件会自带一些属性，如果还需要添加元件属性时，可以对元件属性进行编辑，增加相应的属性项，操作方法如下。 (1) 选中元件后并右击，弹出如图3．78所示的快捷菜单，然后选择Edit Properties 选项，或者直接双击元件，弹出如图3．79所示的对话框。 (2) 在图3．79中单击New property按钮，弹出如图3．80所示的对话框，在Name栏输入添加的属性，如输入Temperature Range，Value栏可暂时不填写，后续统一填写。 (3) 输入完成后，单击Apply按钮，这样就添加了元件的属性，如图3．81所示。 3．7．3网络标号编辑 放置完网络连接符后，在原理图检查的过程中，经常需要对网络标号进行编辑，以便让网络标号更能表达该网络的功能，网络标号编辑操作步骤如下。 (1) 选中网络标号后并右击，弹出如图3．82所示的快捷菜单。然后选择Edit Properties选项，或者双击网络标号，弹出如图3．83所示的对话框。 (2) 在Value栏输入网络标号，输入完成后，单击OK按钮,即完成了网络标号的修改，如图3．84所示。 图3．75Annotate对话框 图3．76复位元件位号 图3．77编排后的元件位号 图3．78选择Edit Properties选项 图3．79元件属性对话框 图3．80Add New Property对话框 图3．81添加元件属性 图3．82选择Edit Properties选项 图3．83Display Properties对话框 图3．84网络标号编辑 3．7．4原理图的查找功能 复杂的原理图很难直接找到某个元件或者某个网络标号，这时可以使用系统的查找功能来快速定位和查找元件，Cadence OrCAD提供了类似Windows的查找功能。 (1) 按快捷键Ctrl+F，或者是单击工具栏中的Searchs in Design or Schematic图标，弹出如图3．85所示的界面。 图3．85网络标号查找 (2) 选择查找范围，单击界面左侧的工程文件进行选择，如选择单页只能在该页内查找，如选择工程文件则可在全局范围内查找。选择单页范围查找如图3．86所示，选择全局范围查找如图3．87所示。 图3．86选择单页范围查找 图3．87选择全局范围查找 (3) 执行查找，选择好查找范围后，在图3．85所示的界面输入要查找的内容，如需精准查找可勾选相应的项进行查找，然后单击Find按键，查找结果会在界面的下方显示出来，如图3．88所示(以查找网络标号PRN_STB1为例)。 图3．88PRN_STB1网络符合查找结果 (4) 双击查找的结果，图纸将跳转到查找内容的原理图页面，系统将用粗线条显示出来，如图3．89所示。 图3．89查找到的内容 3．8原理图后期处理 原理图设计完成之后，在PCB layout之前，硬件工程师除了进行原理图的自查外，还需要利用Cadence OrCAD自带的工具对原理图进行一些后期处理，确定原理图电气连接的正确性，以及避免一些常规性的错误。 3．8．1设计规则检查 设计规则检查(Design Rules Check)是指按照一定的电气规则，检查已经绘制好的原理图中是否存在违反电气规则的错误，例如电气特性是否一致、电气参数设置是否合理、元件位号是否重复等。 (1) 选择菜单栏中的PCB→Design Rules Check命令，或者单击工具栏中的Design Rules Check图标，弹出Design Rules Check对话框，如图3．90所示，对话框中有5个选项，分别是Options、Rules Setup、Report Setup、ERC Matrix、Exception Setup，说明如下。 图3．90DRC检查的Options选项 ① Online DRC栏： 选择ON即可，开启DRC检查。 ② DRC Action栏： 选择Run on Design，即DCR检查整个工程项目的原理图。 ③ Use Properties(Mode)栏： DRC模式选择，选择Instances(Preferred)模式即可。 ④ Warning栏： 警告信息处理方法，选择Create DRC Markers，即发生错误时产生警告信息。 ⑤ Waived DRC栏： 选择Do Not Preserve即可。 ⑥ Show DRC Outputs栏： 选择默认项DRC Window即可。 ⑦ Report栏： DRC报告输出位置，一般和工程文件在一个目录下。 （2） Rules Setup选项的内容如图3．91所示，选项栏含义说明如下。 图3．91DRC检查的Rules Setup选项 ① Check single node nets： 检查单节点网络。 ② Check no driving source and Pin type conflicts： 检查驱动器引脚的特征，该项只有在高速仿真时才用到。 ③ Check duplicate net names： 检查重复的网络名称。 ④ Check offpage connector connections： 检查跨页连接符的正确性。 ⑤ Check hierarchical port connections： 检查层次式原理图的连接性。 ⑥ Check unconnected bus nets： 检查未连接的总线网络。 ⑦ Check unconnected pins： 检查未连接的元件引脚。 （3） Report Setup选项的内容如图3．92所示，选项栏含义说明如下。 图3．92DRC检查的Report Setup选项 ① Report all net names： 列出所有网络的名称。 ② Report offgrid objects： 列出未放置在格点上的对象。 ③ Report hierarchical ports and offpage connectors： 列出层次式原理图的端口。 ④ Report misleading tap connections： 列出错误的连接。 3．8．2输出第一方网络表 绘制原理图的最终目的是设计出PCB，要设计出PCB，就需要建立网络表，即器件与器件之间的连接关系。只有正确的原理图才可以输出完整无误的网络表，在输出网络表之前，要进行原理图的DRC检查和排除DRC检查中的错误。 第一方网络表是指用于Allegro PCB Editor的网络表文件，输出第一方网络表的操作方法如下。 (1) 选中原理图的根目录， 选择菜单栏中的Tools→Create Netlist命令，或者单击工具栏中的Create Netlist图标，操作过程如图3．93所示。 图3．93选择Create Netlist命令 (2) 选择Create Netlist命令后，弹出如图3．94所示的对话框，勾选Create PCB Editor Netlist选项。 图3．94网络表对话框 (3) 在图3．94中单击右侧Setup按钮，弹出如图3．95所示的对话框，选项Ignore Electrical constraints可不勾选，因为绘制原理图时一般不会设置PCB规则，然后单击OK按钮，即完成了第一方网络表的输出。 图3．95网络表的设置对话框 3．8．3输出第三方网络表 第三方网络表是指除了Allegro PCB Editor以外的网络表文件，Cadence OrCAD可输出多种PCB软件对应的网络表，输出第三方网络表的操作步骤如下。 (1) 选择原理图根目录，选择菜单栏中的Tools→Create Netlist命令，操作界面如图3．96所示。 图3．96选择根目录和Create Netlist命令 (2) 选择Create Netlist命令后，弹出如图3．97所示的对话框，在对话框中选择Other选项卡，并在Formatters栏中选择要输出的第三方PCB软件，然后单击OK按钮即可完成。 图3．97输出第三方网络表 3．8．4BOM表输出 Cadence OrCAD提供了较为灵活的BOM表输出功能，可对BOM表的输出项进行编辑、增加和删除，BOM表输出的操作步骤如下。 (1) 选中原理图的根目录，选择菜单栏中的Tools→Bill of Materials命令，或者单击工具栏中的Bill of Materials图标，操作界面如图3．98所示。 (2) 选择Bill of Materials命令后，弹出Bill of Materials对话框，如图3．99所示，在对话框中须设置相关项的内容，说明如下。 ① Scope栏： 选择Process entire design，即生成整个设计的BOM表。 ② Mode栏： 选择Use instances(Preferred)，即使用当前属性。 图3．98输出BOM表操作界面 图3．99Bill of Materials选项 ③ Line Item Definition栏： 定义BOM表的内容选项，默认的选项有Item、Quantity、Reference、Part，除了这些，也可以添加新的选项。 ④ Place each part entry on a separate line选项： 一般情况不用勾选，如果勾选，BOM表中的每个元件占一行。 ⑤ Open in Excel选项： 一般情况应勾选，BOM表用Excel的方式打开。 ⑥ Merge an include files with report选项： 不用勾选，如勾选则在BOM表文件中加入其他文件。 ⑦ View Output选项： 一般不用勾选此项，如果勾选则在创建BOM清单后打开输出的结果。 (3) 在图3．99中设置好选项后，单击OK按钮，即可完成BOM表的输出，输出Excel格式的BOM表稍作调整，输出的BOM表如图3．100所示。 图3．100Excel表格BOM清单 3．9打印输出 为了方便原理图的直接浏览，或者是发给其他人阅读，经常需要将原理图打印出来。OrCAD Cadence提供的原理图打印功能还算不错。 3．9．1打印属性设置 打印原理图是一件愉快的事情，此时原理图的绘制已完成，原理图的编辑和后期处理也已完成。不过在打印之前，需要进行打印机属性的设置，不要匆匆忙忙的打印，打印属性设置操作步骤如下。 (1) 选择菜单栏中的File→Print Setup命令，弹出如图3．101所示的对话框，在对话框中设置相关内容，说明如下。 图3．101“打印设置”对话框  打印机选项： 选择具体的打印机名称，或者输出PDF文档。  纸张选项： 设置打印机所需纸张的尺寸，一般选择A4纸张。  方向选项： 一般选择横向。  属性选项： 单击属性按钮，可进一步设置所选打印机的属性，如图3．102所示。 图3．102打印机属性设置 (2) 设置完成后，在图3．102中单击“确定”按钮保存设置项，即可完成打印机属性设置。 3．9．2局部打印设置 有时只需要打印局部的原理图，Cadence OrCAD提供了局部打印功能，该功能必须在原理图的编辑窗口才能被激活。 (1) 选择菜单栏中的File→Print Area→Set命令，此时光标变成十字型，在原理图的编辑界面拖动光标拉出一个适当大小的虚线框，将所需要打印的电路图设置在该区域内，如图3．103所示。 图3．103局部打印设置 (2) 如果需要重新选择打印区域，选择菜单栏中的File→Print Area→Clear命令，先取消已经设置的局部打印区域，然后再选择菜单栏中的File→Print Area→Set命令即可。 3．9．3打印预览与打印 为了保证打印效果，在打印设置完成后应进行预览，看看打印出来的效果是什么样子的，是否符合我们的预期。 (1) 选择菜单栏中的File→Print Preview命令，弹出如图3．104所示的Print Preview对话框，注意如果打印属性设置的是转换成PDF，部分预览项的功能将受到限制。  Scale： 设置打印比例，选择Scale to paper size是将原理图依照Schematic Page Properties对话框中Page Size栏设置的尺寸打印。选择Scale to page size是将原理图依照本对话框Print Preview中的Page size栏设置的尺寸打印。选择Scaling是将原理图按缩放比例打印。  Print offsets： 设置打印纸的偏移量。  Print quality： 设置打印品质(分辨率)。  Copies： 设置打印的份数。  Print all colours in black： 如勾选此项，将采用黑白两色打印。 (2) 设置完打印预览选项后，单击OK按钮进行预览。 (3) 如打印预览符合预期要求，将界面切换到项目管理器，选择菜单栏中的File→Print命令，弹出如图3．105所示的对话框，单击OK按钮开始打印。 图3．104打印预览对话框 图3．105打印对话框 3．10原理图绘制实例 通过前面章节的介绍，相信读者已经理解了原理图绘制的全过程。本节将给读者讲述一个实例，把理论与实践相结合，复习前面讲述的操作方法。练习、练习、再练习，通过练习熟能生巧，任何技能的掌握都离不开练习，绘图也不例外。下面以绘制STM32F103开发板举例说明，电路由STM32F103最小系统、电源电路等组成。 3．10．1工程文件创建 原理图绘制的第一步是建立原理图工程文件，创建一个原理图工程文件的操作方法如下。 (1) 选择菜单栏中的File→New→Project命令，操作过程如图3．106所示。 图3．106创建工程项目 (2) 在弹出的对话框中，输入工程文件的名称和设置工程文件的存放路径，如图3．107所示，然后单击OK即可完成工程文件的创建。 图3．107New Project对话框 3．10．2元件库创建 一般情况新项目需要创建一个新的元件库，把项目中引入新器件的封装放置在该元件库中，以方便元件的管理和调用，元件库创建操作步骤如下。 (1) 选择菜单栏中的File→New→Library命令，操作界面如图3．108所示。 图3．108新建元件库操作过程 (2) 选择完命令后，在界面左侧Library目录下显示出新建元件库的名称，即完成了元件库的创建，如图3．109所示。 图3．109新建元件库 3．10．3新元件制作 新的工程文件会引入新的元件，需要在新建的元件库中添加元件，以新建STM32F103LQFP48元件封装举例说明，操作方法如下。 (1) 在新建的元件库中添加元件，操作界面如图3．110所示，选中元件库后右击， 在弹出的快捷菜单中 选择New Part选项。 图3．110添加元件操作过程 (2) 选择New Part命令后，弹出如图3．111所示的对话框，在对话框中的Name栏输入STM32F103LQFP48。 图3．111添加元件 (3) 输入STM32F103LQFP48后，单击OK按钮进入元件的编辑，如图3．112所示。 图3．112元件编辑界面 (4) 绘制元件的外框，选择菜单栏中的Place→Rectangle命令,放置一个矩形框，如图3．113所示。矩形框放置完成后，需对矩形框的大小进行调整，以便元件引脚的放置。 图3．113绘制元件的边框 (5) 放置元件引脚，选择菜单栏中的Place→Pin命令，弹出如图3．114所示的对话框，在对话框的Name栏输入元件引脚的名称，在Number栏输入引脚的序号，其他项选默认值即可。然后单击OK按钮把元件引脚放置在元件边框合适的位置上，可以按元件外框逆时针放置元件引脚，如图3．115所示。 图3．114Place Pin对话框 图3．115逆时针放置元件引脚 (6) 逐个放置元件引脚，直到把所有的元件引脚放置完为止，在放置的过程中要适当调整引脚与引脚之间的间距，避免引脚名称字符有重叠的情况，制作完成的元件封装如图3．116所示。 图3．116STM32F103LQFP48元件封装 3．10．4图纸尺寸设置 Cadence OrCAD 17．4默认的图纸是A4纸，由于该原理图的元件较多，须设置为A3图纸，图纸尺寸设置方法如下。 (1) 选择菜单栏中的Option→Schematic Page Properties命令，如图3．117所示。 图3．117图纸尺寸设置 (2) 选择Schematic Page Properties命令后，弹出如图3．118所示的对话框，选择A3图纸，然后单击“确定”按钮，即完成了图纸尺寸的设置。 图3．118Schematic Page Properties对话框 3．10．5元件放置与布局 完成了图纸尺寸的设置后，把元件逐个放置在图纸的界面中，元件放置与布局操作步骤如下。 (1) 在原理图的绘图界面， 选择菜单栏中的Place→Part命令，或者单击工具栏中的Place Part图标，在界面的右侧弹出如图3．119所示的界面。在界面中选择相应的元件库，然后再选择元件，双击该元件，把该元件放置到图纸中。如调用相同的元件，为了简化操作，也可以采用复制和粘贴的方式来放置元件。 图3．119Place Part界面 (2) 调整元件的位置，使元件均匀布局在图纸上，同时放置电源符号，如图3．120所示。 3．10．6电气连接的放置 元件放置好之后，需要对元件之间的电气连接进行处理，这是原理图绘制较为重要的环节。在电气连接的过程中，还会对元件的位置进行重新调整，以便元件之间的连接更顺畅。 (1) 选择菜单栏中的Place→Wire命令，如图3．121所示。或者单击工具栏中的Place wire图标，即进入连线模式。 (2) 电气连接，根据设计要求进行元件引脚的电气信号连接，并放置网络连接符，连通后的原理图如图3．122所示。 3．10．7元件位号重新排序 在元件调用和放置的过程中，元件的位号排序可能存在不规范或者重复的情况，这将会影响后期设计输出，需要对元件位号进行重新排序，操作方法如下。 图3．120放置元件和电源符合 图3．121进入连线模式 (1) 清除原来的编号。 选择菜单栏中的Tools→Annotate命令，在对话框的Action栏中选择Reset Part References to "？"选项。然后单击“确定”按钮，复位所有元件的位号，可以看到复位后元件位号变成了？，如图3．123所示。 (2) 重新编号，选择菜单栏中的Tools→Annotate命令，在对话框的Action栏中选择Incremental Reference Update选项，然后单击“确定”按钮，重新编号后的原理图如图3．124所示。 3．10．8DRC检查 完成了原理图的绘制后，需要进行DRC检查，即对电路原理图进行设计规则检查，确认元件封装的正确性、电气连接的正确性和电源连接的正确性。 (1) 选择菜单栏中的PCB→Design Rules Check命令，或者单击工具栏中的Design Rules Check图标。弹出Design Rules Check对话框，对话框中有5个选项，分别是Options、Rules Setup、Report Setup、ERC Matrix、Exception Setup。其中Report Setup、ERC Matrix、Exception Setup按默认值即可。 (2) Options选项按图3．125设置，Rules Setup选项按图3．126设置，然后单击Run按钮，开始DRC检查。 图3．122原理图电气连接 图3．123复位元件位号 图3．124元件位号重新编号 图3．125Options选项 图3．126Rules Setup选项