3.3 绘制所需的库元器件
通过前面的学习,我们对原理图库文件编辑环境及相应的工具栏、原理图库文件面板有了初步的了解。本节我们将绘制一个具体的元器件,使用户了解和学习创建原理图库元器件的方法和步骤。
3.3.1 设置库编辑器工作区的参数
在原理图库文件的编辑环境中,打开如图3-48所示的“Properties”面板,可以根据需要设置相应的参数。
图3-48 “Properties”面板
该面板与原理图编辑环境中的“Properties”面板的内容相似,所以这里只介绍其中个别选项的含义,其他选项用户可以参考原理图编辑环境中的“Properties”面板进行设置。
(1)“Visible Grid”(可见栅格):用于设置显示可见栅格的大小。
(2)“Snap Grid”(捕捉栅格)复选框:用于设置显示捕捉栅格的大小。
(3)“Sheet Border”(原理图边界)复选框:用于设置原理图边界是否显示及其显示颜色。
(4)Sheet Color(原理图颜色):用于设置原理图中引脚与元器件的颜色及其是否显示。
另外,选择“工具”→“原理图优选项”选项,弹出如图3-49所示的“优选项”对话框,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的设置完全相同,这里不再赘述。
图3-49 “优选项”对话框
3.3.2 新建一个原理图元器件库文件
下面我们以LG半导体公司生产的GMS97C2051微控制芯片为例,绘制其原理图符号。
选择“文件”→“新的”→“库”→“原理图库”选项,系统会在“Projects”面板中创建一个默认名为SchLib1.SchLib的原理图库文件,同时启动原理图库文件编辑器。选择“文件”→“另存为”选项,保存新建的库文件,并命名为My GMS97C2051.SchLib,如图3-50所示。
图3-50 保存新建的库文件
3.3.3 绘制库元器件
1.新建元器件原理图符号名称
在创建了一个新的原理图库文件的同时,系统会自动为该库添加一个默认名为“Component_1”的库元器件原理图符号名称。新建一个元器件原理图符号名称有两种方法。
(1)单击“应用工具”工具栏中的“实用工具”下拉按钮,在弹出的下拉列表中选择“创建器件”选项,弹出“New Component”对话框,在此对话框中输入用户自己要绘制的库元器件名称“GMS97C2051”,如图3-51所示,单击“确定”按钮。
图3-51 “New Component”对话框
(2)在“SCH Library”面板中,单击面板下方的“添加”按钮,同样会弹出如图3-51所示的“New Component”对话框。
2.绘制库元器件原理图符号
1)绘制矩形框
单击“应用工具”工具栏中的“实用工具”下拉按钮,在弹出的下拉列表中选择“放置矩形”选项,指针变成十字形状,在编辑窗口的第四象限内绘制一个矩形框,如图3-52所示。矩形框的大小由要绘制的元器件的引脚数决定。
2)放置引脚
单击“应用工具”工具栏中的“实用工具”下拉按钮,在弹出的下拉列表中选择“放置引脚”选项,或者选择“放置”→“引脚”选项,进行放置引脚的操作。此时指针变成十字形状,同时附有一个引脚符号。移动指针到矩形的合适位置单击,完成一个引脚的放置,如图3-53所示。
图3-52 绘制矩形框
图3-53 放置元器件的引脚
在放置元器件引脚时,要保证其具有电气属性的一端,即带有“×”的一端朝外。
3)设置引脚的属性
在放置引脚时按Tab键,或者在放置引脚后双击要设置属性的引脚,弹出引脚属性设置面板,如图3-54所示。
图3-54 引脚属性设置面板
在该面板中,可以对元器件引脚的各项属性进行设置。引脚属性设置面板中各项属性的含义如下。
(1)“Location”(位置)选项组。
“Rotation”:用于设置端口放置的角度,有“0 Degrees”“90 Degrees”“180 Degrees”“270 Degrees”4种选择。
(2)“Properties”选项组。
①“Designator”:用于设置库元器件引脚的编号,应该与实际的引脚编号相对应,这里在文本框中输入“9”。
②“Name”:用于设置库元器件引脚的名称。例如,把该引脚设定为第9引脚。由于C8051F320的第9引脚是元器件的复位引脚,低电平有效,同时也是 C2调试接口的时钟信号输入引脚,另外,在原理图“Preferences”对话框中的“Graphical Editing”选项卡中,已经选中了“Single‘\’Negation”(简单\否定)复选框,因此在这里输入名称为“RST/C2CK”,并选中右侧的“可见”按钮。
③“Electrical Type”(电气类型)下拉列表:用于设置库元器件引脚的电气特性,有“Input”“I/O”(输入输出)、“Output”“OpenCollector”(打开集流器)、“Passive”(中性的)、“Hiz”(高阻型)、“Emitter”(发射器)和“Power”(激励)8个选项。在这里,我们选择“Passive”选项,表示不设置电气特性。
④“Description”(描述):用于设置库元器件引脚的特性描述。
⑤“Pin Package Length”(引脚包长度):用于设置库元器件引脚封装长度。
(3)“Symbols”(引脚符号)选项组。
根据引脚的功能及电气特性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“Inside”(内部)、“Inside Edge”(内部边沿)、“Outside Edge”(外部边沿)或“Outside”(外部)等不同位置,设置“Line Width”(线宽),没有任何电气意义。
(4)“Font Settings”(字体设置)选项组。
元器件的“Designator”和“Name”字体的通用设置与通用位置参数设置。
(5)“Parameters”选项卡。
其用于设置库元器件的VHDL参数。
设置完成后,按Enter键即可。例如,要设置GMS97C2051的第一个引脚属性,在“Name”文本框中输入“RST”,在“Designator”文本框中输入“1”,设置好属性的引脚如图3-55所示。
使用同样的方法放置 GMS97C2051 的其他引脚,并设置相应的属性。放置所有引脚后的GMS97C2051元器件原理图如图3-56所示。
图3-55 设置好属性的引脚
图3-56 放置所有引脚后的原理图
3.设置元器件的属性
绘制好元器件符号以后,还要设置其属性。双击“SCH Library”面板的原理图符号名称列表框中的库元器件名“GMS97C2051”,弹出元器件属性设置面板,如图3-57所示。
在该面板中可以对自己绘制的库元器件的各项属性进行设置。
1)“Properties”选项组
(1)“Design Item ID”(设计项目标识):用于设置库元器件的名称,这里在文本框中输入“GMS97C2051”。
(2)“Designator”:用于设置库元器件标号,即把该元器件放置到原理图文件中时,系统最初默认显示的元器件标号。这里设置为“U?”,若选中右侧的“可见”按钮,则放置该元器件时,序号“U?”会显示在原理图上。单击“锁定引脚”按钮,所有的引脚将和库元器件成为一个整体,不能在原理图上单独移动引脚。建议用户单击该按钮,这样对电路原理图的绘制和编辑会有很大的好处,以减少不必要的麻烦。
(3)“Comment”(元件):用于说明库元器件型号。这里设置为“GMS97C2051”,并选中右侧的“可见”按钮,则放置该元器件时,“GMS97C2051”会显示在原理图上。
(4)“Description”:用于设置库元器件的功能。这里在文本框中输入“USB MCU”。
(5)“Type”(类型)下拉列表:库元器件符号类型,可以选择设置。这里采用系统默认设置“Standard”(标准)。
2)“Link”(元件库线路)选项组
单击“Add”按钮,添加库元器件在系统中的标识符。
3)“Footprint”(封装)选项组
单击“Add”按钮,可以为该库元器件添加PCB封装模型。
4)“Models”(模式)选项组
单击“Add”按钮,可以为该库元器件添加PCB封装模型之外的模型,如信号完整性模型、仿真模型、PCB 3D模型等。
5)“Graphical”(图形)选项组
选项组中的颜色框用于设置图形中线的颜色、填充颜色和引脚颜色。
6)“Pins”(引脚)选项卡
选择该选项卡,如图3-58所示,在该面板中可以对该元器件所有引脚进行一次性的编辑设置。
图3-57 元器件属性设置面板
图3-58 设置所有引脚
单击面板下方的按钮,弹出“元件管脚编辑器”对话框,还可以在该对话框中对所有引脚进行编辑,如图3-59所示。
图3-59 “元件管脚编辑器”对话框
设置完成后,按Enter键,将GMS97C2051原理图符号放置到电路原理图中,如图3-60所示。
图3-60 在电路原理图中放置的GMS97C2051
保存绘制完成的GMS97C2051原理图符号。以后在绘制电路原理图时,若需要此元器件,只需打开该元器件所在的库文件,就可以随时调用了。