自下而上的层次电路图设计 教学目的及要求： 1. 了解层次原理图、模块，设计包含子图符号的父图（方块图）、子图的含义

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1 11.1.2 自下而上的层次电路图设计 教学目的及要求： 1. 了解层次原理图、模块，设计包含子图符号的父图（方块图）、子图的含义
2. 了解“自上而下”和“自下而上”这两种层次电路设计方法 3. 熟练掌握自下而上的层次原理图设计 教学重点、难点：自下而上的层次原理图设计 复习： 自上而下的层次电路设计操作步骤如下。 1．建立一个项目文件 2．画一张主电路图（如：Main.SchDoc）来放置方块图（Sheet Symbol）符号 3．在方块图内放置端口 4．方块图之间的连线（Wire） 5. 由方块图生成电路原理子图 （1）在主菜单中选择“Design”→“Create Sheet From Sheet Symbol”命令 用另一种方法来完成上层方块图“电机驱动”与下一层“电机驱动.SchDoc”的原理图之间的一一对应关系。 （4）单击工作窗口上方的“Main_top.SchDoc”文件标签，将其在工作窗口中打开。 （5）在原理图中的“电机驱动”方块图符号上单击鼠标右键，在弹出的右键菜单中选择“Sheet Symbol Actions”→“Create Sheet From Sheet Symbol”命令。 6．层次原理图的切换

2 自下而上的层次电路图设计 Altium Designer还支持传统的自下而上的层次电路图设计方法，本节将采用图11-2所示的子图3、子图4、子图5，练习自下而上的设计方法，为电机驱动电路添加电源。 1．完成各个子电路图（如：sub3.schdoc、sub4.schdoc、sub5.schdoc），并在各子电路图中放置连接电路的输入/输出端口， （1）启动Altium Designer，打开上一节中创建的上层原理图文件“Main_top.SchDoc”。 （2）单击主菜单“File”→“New”→“Schematic”命令新建一个默认名称为“Sheet1.SchDoc”的空白原理图文档。将它另存为“Sub3.SchDoc”（ 如图11-19所示）。 图11-19 新建Sub3.SchDoc

3 （3）在“Sub3.SchDoc”原理图文档中绘制如图11-20所示的电路。

4 （4）在“Sub3.SchDoc”电路图中放置与其它电路图连接的输入/输出端口，鼠标单击工具栏中按钮“ ”（或在主菜单栏选“Place”→“Port”），鼠标上“悬浮”着一个端口，按TAB键弹出“Port Properties”对话框，如图11-21所示，在“Name”编辑框输入端口的名字：“IN_5”,“I/O Type”编辑框选择“Unspecified”，按OK按钮，在需要的位置放置端口即可。 图11-21 Port Properties对话框

5 （5）按步骤（4）放置端口:+5V、SGND、S5，这3个端口的I/O Type都选择“Unspecified”。放置完端口的电路图如图11-22所示。
图 放置端口的电路图

6 2．从下层原理图产生上层方块图 （1）如果没有上层电路图文档，就要产生一张电路图文档。方法：单击主菜单“File”→“New”→“Schematic”命令新电路图文档。在本例中，已有主电路图文档“Main_top.SchDoc”，所以用步骤(2)，打开它即可。 （2）单击“Projects”工作面板中“Main_top.SchDoc”文件的名称，在工作区打开该文件。注意：一定要打开该文件，并在打开该文件的窗口下，执行步骤（3）。 （3）在主菜单中选择“Design”→“Creat Sheet Symbol From Sheet or HDL”命令，打开如图11-23所示的“Choose Document to Place”对话框。 图 “Choose Document to Place”对话框

7 （4）在 “Choose Document to Place”对话框中选择“sub3
（4）在 “Choose Document to Place”对话框中选择“sub3.SchDoc”文件，单击“OK”按钮，回到“Main_top.SchDoc”窗口中，鼠标处“悬浮”着一个方块图，如图11-24所示，在适当的位置，按鼠标左键，把方块图放置好（如图11-25所示）。 图11-24鼠标处“悬浮”的方块图符号 图 放置好的方块图符号

8 3．重复以上步骤完成子图4(Sub4.SchDoc)及子图4的方块图，完成子图5(Sub5.SchDoc)及子图5的方块图。

9 5．完成子图3、子图4、子图5的方块图，如图11-28所示。
图11-28 上层方块库

10 6．再看图11-2，还有子图6的没有完成，子图6即可用自上而下的方法完成，也可以用自下而上的方法完成。
（1）如果用自下而上的方法，放置完电路输入输出的端口的电路如图11-29所示。 （2）单击“Projects”工作面板中“Main_top.SchDoc”文件的名称，在工作区打开该文件，在主菜单中选择“Design”→“Creat Sheet Symbol From Sheet or HDL”命令，打开“Choose Document to Place”对话框。选择“Sub6.SchDoc”文件，然后按OK按钮，即鼠标处“悬浮”着一个子图6的方块图。在“Main_top.SchDoc”中的合适位置，按鼠标左键，放置好方块图。放置好6个方块图的“Main_top.SchDoc”电路如图11-30所示。

11 图11-29子图6（Sub6.SchDoc）

12 图11-30放置完6个方块图的Main_top.SchDoc上层原理图

13 7．在主电路图(Main_top.SchDoc)内连线，在连线过程中，可以用鼠标移动方块图内的端口（端口可以在方块图的上下左右四个边上移动），也可改变方块图的大小，完成后的主电路图(Main_top.SchDoc)如图11-31所示。 图11-31 绘制完成的上层方块图

14 8．检查是否同步，也就是方块图入口与端口之间是否匹配，选择菜单“Design”→“Synchronize Sheet Entries and Ports”命令，如果方块图入口与端口之间匹配，则显示对话框“Synchronize Ports to Sheet Entries In 层次原理图设计.PrjPCB”，告知“All Sheet symbols are matched”，如图10-32所示。 图10-32 显示方块图入口与端口之间匹配

15 9．选择“File”→“Save All”命令，保存项目中的所有文件。
至此，采用自上而下、自下而上的层次设计方法设计电机驱动电路过程结束。图11-2所示的电路原理图，可以用图11-31所示的层次原理图代替，6个方块图分别代表6个子图，它们的数据要转移到一块电路板里，设计PCB板的过程与单张原理图差不多，唯一的区别是，编译原理图的时候，必须在顶层。 注意在设计层次原理图的每张子电路图时，必须把每个元件的封装选择好，这样便于设计PCB板。

16 小结： 自下而上层次原理图设计 1．完成各个子电路图（如：sub3.schdoc、sub4.schdoc、sub5.schdoc），并在各子电路图中放置连接电路的输入/输出端口， 2．从下层原理图产生上层方块图 （1）如果没有上层电路图文档，就要产生一张电路图文档。方法：单击主菜单“File”→“New”→“Schematic”命令新电路图文档。在本例中，已有主电路图文档“Main_top.SchDoc”，所以打开它即可。 （2）单击“Projects”工作面板中“Main_top.SchDoc”文件的名称，在工作区打开该文件。 （3）在主菜单中选择“Design”→“Creat Sheet Symbol From Sheet or HDL”命令。 （4）在 “Choose Document to Place”对话框中选择“sub3.SchDoc”文件，单击“OK”按钮，回到“Main_top.SchDoc”窗口中，鼠标处“悬浮”着一个方块图，在适当的位置，按鼠标左键，把方块图放置好。 3．方块图之间的连线 4．层次原理图的切换