Protel DXP 2004层次原理图中的网络标签
作者：曹德安
来源：《数字技术与应用》2015年第09期
        摘要：介绍了基于Protel DXP 2004的一般层次原理图的概念，一般层次原理图中包括电源端口在内的网络标签连接特性：电源端口的全局性和网络标签的局部性。以一个简单的电路为例，重点介绍了不同子图中含有相同网络标签名的软件设置方法：修改子图的图纸编号和添加图纸编号到局部网络。实际操作证明简单有效，该方法的介绍是对现行教材或者文献相关内容的重要补充。
        关键词：Protel DXP 2004 层次原理图 网络标签 电源端口
        中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00
        1 引言
        对应电路原理图的模块化设计，Protel DXP 2004提供了多图纸的设计模式。根据原理图图纸是否分层次，多图纸设计模式分为层次式（Hierarchical）和平行式（flat）两类方式。层
次式电路图设计中，顶层原理图（也称“主图”或“父图”）主要由若干个方块电路即图纸符号组成，用来表示各个模块之间的连接关系。平行式设计中，全部的子图纸都在同一个层次上，不存在方块电路调用下层图纸的情况，没有顶层原理图。层次原理图设计不但是实际利用Protel DXP 2004 软件进行PCB制作中非常实用的复杂电路图的处理方法，也是电子线路CAD高级考证时的必考内容。层次原理图中，子图中网络标签是局部变量，也就是不同的子图中网络标签名可以相同，但它们对应的网络不会连在一起。然而，现在的教材、期刊文献甚至CAD高级考证试题中一般都只是针对子图中网络标签不同名的情况[1-3]。实际操作Protel DXP 2004软件可以知道，与不同子图中网络标签名不同相比，含有相同的网络标签名的情况下，需要增加额外的设置。本文将主要介绍层次电路设计中包括电源端口（Power Port，可以看成是特殊的网络标签）在内的网络标签的处理方法，特别是含有相同局部网络标签情况下的相关设置。
        2 一般层次原理图特点
        新建一个PCB工程，执行菜单命令Project/Project Options，在弹出的项目管理选项对话框中选择Options选项卡，如图1所示，可以看到，默认情况下，新的PCB工程网络ID作用
范围（Net Identifier Scope）默认设置为自动检测网络标示符的模式（Automatic （Based on project contents））：即系统根据图纸的特点自动识别是分成次设计还是平行设计。如果原理图图纸中有任何图纸入口（sheet entry），自动检测器就会选择分层次模式以进行垂直连接（即图纸入口垂直连接到图表符所调用的下层图纸的端口（port）），网络标签和和端口将会继续在各图纸内局部连接[4-6]。因此，这里所说的一般层次原理图就是框图中必须包含图纸入口的情况。对于一个一般层次原理图的PCB工程，并且网络ID作用范围选择了默认的Automatic选项，那么网络标签和端口就是局部变量了。
        图1 项目管理选项对话框
        3 关于电源端口
        电源端口是特殊的网络标签。层次原理图中，一般的网络标签是局部变量，但电源网络标签是全局变量。因此我们可以看到有些层次原理图实例中，电源模块框图上没有图纸入口，原因是电源模块中放置了电源端口VCC和GND（当然名字可以修改），其它子图中只要放置了相同的电源端口，他们就可以连接在一起。当然，电源端口也可以和一般的网络标签连接，这意味着其它子图中若放置了与电源端口相同名字的网络标签，他们同样可以连接在
一起。
        4 不同子图含相同网络标签的情况
        对于不同子图中网络标签不相同情况下的层次原理图设计方法，我们可以参考一般的教材。对于不同子图含相同网络标签名的情况，我们将以一个简单的电路为例进行说明。图2 （a）-（d）分别是基本电路、分解成的三个子电路、框图和工程文件组织结构图。支路1与支路
        （a） （b）
        （c） （d）
        图2 （a）基本电路 （b）子电路
        （c）框图 （d）工程文件结构
        （a） （b）
        图3 （a）未添加图纸编号下的部分网络表
        （b）添加了图纸编号下的部分网络表
        2子电路中，都放置名字为P的网络标签。我们按照不同子图中网络标签名不同的情况建立工程后，编译项目会提示“Duplicate Net Names Wire P”的错误信息。我们不管这个信息，继续生成网络表，可以看到网络表是正确的，能够显示各个元件及所有网络，特别是正确显示了两个名称为P的网络及其所连接的元件引脚，如图3（a）所示。然而，将原理图更新到PCB时，其中一个名为P的网络不能更新到PCB，具体来说是就是PCB更新到后发现R3-1，R4-2这两个引脚没有连在一起。为什么会出现这种情况呢？我们不妨这样理解：层次原理图中网络标签名可以是局部有效，是因为它们分别在不同的图纸中，而更新到PCB后，所有图纸上的元器件都集中在一起了，具有相同的网络名又要不连在一起，PCB文件认为这是错误的！不难想象，如果更新到PCB时，让这些不同子图中的网络标签名分别添加上子图的文件名就可以了吗？与我们的这种想法非常接近，软件的设计者是考虑给这种不同子图中的网络标签名添加图纸编号（sheet number），而不是子图名，从而形成新的唯一的网络标签名。
        图1和图4就是关于这个网络表标签问题的相关设置，执行菜单命令Project/Project Opti
ons，在弹出的对话框中选择Options选项卡，将 “Append Sheet Numbers to Local Nets”项勾选，系统默认是没有勾选的。打开子图 “支路1.SchDoc”，然后打开其文档属性对话框如图4所示，可以发现Sheet Number 的值原来是用*代替的，我们可以将它修改为1，类似的将“支路2.SchDoc”的Sheet Number 的值修改为2或者其他的数字、字母之类的都可以。修改并保存后，我们重新生成该工程的网络表，这时我们在网络表中会发现局部网络标签名P分别附加了子图的编号了，如图3（b）所示，更新到PCB， 会发现一切正常。
        图4 文档属性对话框
        5 结语
        层次原理图模式是我们实际处理复杂原理图的典型方法，特殊网络标签——电源端口的全局性和一般网络标签的局部性是层次原理图模式下的显著特点。不同子图中含有相同网络标签名情况下，Protel DXP 2004软件的设置介绍将更加有助于我们对该软件的学习和方便的使用。
        参考文献
        [1]杨亭.电子CAD职业技能鉴定教材（Protel DXP 2004 SP2）[M].广州：广东科技出版社，2012.
        [2]徐向民，邢晓芬，华文龙 等.Altium Designer快速入门（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.
        [3]葛中海，尢新芳.Protel Dxp 2004简明教程与考证指南[M].北京：电子工业出版社，2010.
        [4]敖培，付忠良.基于Protel的多张式电路图电气规则检查[J].数字电子技术与应用，2013（06）：250-251.
        [5]夏淑丽.Protel DXP在层次原理图设计中出现的问题研究[J].科技创新与生产力，2012（03）：67-68，70.
        [6]Protel DXP 2004帮助文档. Connectivity and Multi-Sheet Design.pdf.
        收稿日期：2015-08-31
        作者简介：曹德安（1974—），男，湖南益阳人，讲师，工学博士，研究方向：电子技术的教学与研究。

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