2.4 元器件的電氣連接

元器件之間電氣連接的主要方式是通過導(dǎo)線來連接。導(dǎo)線是電路原理圖中最重要、用得最多的圖元，它具有電氣連接的意義。不同于一般的繪圖工具，繪圖工具沒有電氣連接的意義。

2.4.1 用導(dǎo)線連接元器件

導(dǎo)線是電氣連接中最基本的組成單位，放置線的詳細步驟如下。

1）選擇“放置”→“線”命令，或單擊工具欄中的“放置線”按鈕，也可以按快捷鍵<P+W>，這時光標變成十字形狀并帶有一個叉記號，如圖2-17所示。

2）將光標移動到想要完成電氣連接的元器件的引腳上，單擊放置線的起點。由于設(shè)置了系統(tǒng)電氣捕捉節(jié)點（electrical snap），因此，電氣連接很容易完成。出現(xiàn)紅色的記號表示電氣連接成功，如圖2-18所示。移動鼠標多次單擊左鍵可以確定多個固定點，最后放置線的終點，完成兩個元器件之間的電氣連接。此時鼠標仍處于放置線的狀態(tài)，重復(fù)上述操作可以繼續(xù)放置其他導(dǎo)線。

如果要連接的兩個引腳不在同一水平線或同一垂直線上，則在繪制導(dǎo)線的過程中需要單擊鼠標來確定導(dǎo)線的拐彎位置，可以按快捷鍵<Shift+Space>來切換導(dǎo)線的拐彎模式，拐彎模式共有3種，即90°、45°和任意角，如圖2-19所示。導(dǎo)線繪制完畢后，右擊或按<Esc>鍵即可退出繪制導(dǎo)線操作。

任何一個建立起來的電氣連接都可稱為一個網(wǎng)絡(luò)（Net），每個網(wǎng)絡(luò)都有唯一的名稱，系統(tǒng)為每一個網(wǎng)絡(luò)都設(shè)置了默認的名稱，用戶也可以自行設(shè)置。原理圖完成繪制并編譯結(jié)束后，在導(dǎo)航欄中即可看到各種網(wǎng)絡(luò)的名稱。在繪制導(dǎo)線的過程中，用戶就可以對導(dǎo)線的屬性進行編輯。雙擊導(dǎo)線或在鼠標處于放置線的狀態(tài)時，按<Tab>鍵即可打開導(dǎo)線的屬性編輯對話框，即“線”對話框，如圖2-20所示。

在“線”對話框中可以對線的顏色和線寬參數(shù)進行設(shè)置。

①“顏色”：單擊對話框中的顏色塊，即可在彈出的對話框中選擇導(dǎo)線的顏色。系統(tǒng)默認為深藍色。

②“線寬”：單擊右側(cè)的“Small”按鈕，打開下拉列表框，有4個選項，即“Smallest（最?。薄癝mall（細小）”“Medium（中等）”和“Large（最大）”。系統(tǒng)默認為“Small”選項。實際應(yīng)用中應(yīng)參照與其相連的元器件引腳的線寬度進行選擇。

2.4.2 總線的繪制

總線是一組具有相同性質(zhì)的并行信號線的組合，如數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線等。在大規(guī)模的原理圖設(shè)計，尤其是數(shù)字電路的設(shè)計中，若只用導(dǎo)線來完成各元器件之間的電氣連接，則整個原理圖的連線就會顯得細碎而煩瑣，此時如果使用總線便可大大簡化原理圖的連線操作，使整個原理圖更加整潔、美觀。

原理圖編輯環(huán)境下的總線沒有任何實質(zhì)的電氣連接意義，僅僅是為了繪圖和讀圖的方便而采用的一種簡化連線的表現(xiàn)形式。

總線的繪制與導(dǎo)線的繪制基本相同，具體步驟如下。

1）選擇“放置”→“總線”命令，或單擊工具欄中的“放置總線”按鈕，也可以按快捷鍵<P+B>，這時鼠標變成十字形狀。

2）將鼠標移動到想要放置總線的起點位置，單擊確定總線的起點。然后拖拽鼠標，單擊鼠標左鍵確定多個固定點和終點，如圖2-21所示?？偩€的繪制不必與元器件的引腳相連，它只是為了方便對總線分支線的繪制而設(shè)定的。

在繪制總線的過程中，可以對總線的屬性進行編輯。雙擊總線或在鼠標處于放置總線的狀態(tài)時，按<Tab>鍵即可打開總線的屬性編輯對話框，即“總線”對話框，如圖2-22所示。

2.4.3 繪制總線分支線

總線分支線是單一導(dǎo)線與總線的連接線。使用總線分支線把總線和具有電氣特性的導(dǎo)線連接起來，可以使電路原理圖更加美觀、清晰且具有專業(yè)水準。與總線一樣，總線分支線也不具有任何電氣連接的意義，而且它的存在不是必須的，即不通過總線分支線，直接把導(dǎo)線與總線連接起來也是正確的。

放置總線分支線的操作步驟如下。

1）選擇“放置”→“總線進口”命令，或單擊工具欄中的“放置總線進口”按鈕，也可以按快捷鍵<P+U>，這時鼠標變成十字形狀。

2）在導(dǎo)線與總線之間單擊鼠標左鍵，即可放置一段總線分支線。同時在該命令狀態(tài)下，按空格鍵可以調(diào)整總線分支線的方向，如圖2-23所示。

在繪制總線分支線的過程中，用戶便可對總線分支線的屬性進行編輯。雙擊總線分支線或在鼠標處于放置總線分支線的狀態(tài)時，按<Tab>鍵即可打開總線分支線的屬性編輯對話框，即“總線入口”對話框，如圖2-24所示。

2.4.4 放置手動連接

在Altium Designer 14中，默認情況下，系統(tǒng)會在導(dǎo)線的T形交叉點處自動放置電氣節(jié)點，表示所畫線路在電氣意義上是連接的。但在其他情況下，如十字交叉點處，由于系統(tǒng)無法判斷導(dǎo)線是否連接，因此不會自動放置電氣節(jié)點。如果導(dǎo)線確實是相互連接的，那么就需要用戶手動放置電氣節(jié)點。

手動放置電氣節(jié)點的步驟如下。

1）選擇“放置”→“手動連接”命令，也可以按快捷鍵<P+J>，這時鼠標變成十字形狀，并帶有一個電氣節(jié)點符號。

2）移動光標到需要放置電氣節(jié)點的位置，單擊鼠標左鍵即可完成放置，如圖2-25所示。此時鼠標仍處于放置電氣節(jié)點的狀態(tài)，重復(fù)上述操作即可放置其他節(jié)點。

在放置電氣節(jié)點的過程中，用戶便可對電氣節(jié)點的屬性進行編輯。雙擊電氣節(jié)點或在鼠標處于放置電氣節(jié)點的狀態(tài)時，按<Tab>鍵即可打開電氣節(jié)點的屬性編輯對話框，即“連接”對話框，如圖2-26所示。在該對話框中可以對節(jié)點的顏色、位置及大小進行設(shè)置。屬性編輯完成后單擊“確定”按鈕即可關(guān)閉該對話框。

系統(tǒng)中存在一個默認的自動放置節(jié)點的屬性，用戶可以根據(jù)具體需求自行設(shè)置。選擇“工具”→“設(shè)置原理圖參數(shù)”命令，打開“參數(shù)選擇”對話框，選擇“Schematic（原理圖）”→“Compiler（編輯器）”標簽頁即可對各類節(jié)點進行設(shè)置，如圖2-27所示。

（1）“自動連接”選項組

①“顯示在線上”復(fù)選框：選中該復(fù)選框，則顯示在導(dǎo)線上自動設(shè)置的節(jié)點，系統(tǒng)默認勾選此復(fù)選框。在其下的“大小”下拉列表框和“顏色”顯示框中可以對節(jié)點的大小和顏色進行設(shè)置。

②“顯示在總線上”復(fù)選框：選中該復(fù)選框，則顯示在總線上自動設(shè)置的節(jié)點，系統(tǒng)默認勾選此復(fù)選框。在其下的“大小”下拉列表框和“顏色”顯示框中可以對節(jié)點的大小和顏色進行設(shè)置。

（2）“手動連接狀態(tài)”選項組

“顯示”“大小”和“顏色”分別控制著節(jié)點的顯示、大小和顏色，用戶可以自行設(shè)置。

單擊“Schematic（原理圖）”→“General（常規(guī)）”標簽頁，界面如圖2-28所示。勾選“顯示Cross-Overs（顯示交叉導(dǎo)線）”復(fù)選框可以改變原理圖中的交叉導(dǎo)線顯示。系統(tǒng)的默認設(shè)置為取消該復(fù)選框的選中狀態(tài)。

2.4.5 放置電源符號

電源和接地符號是電路原理圖中必不可少的組成部分。在Altium Designer 14中提供了多種電源和接地符號，每種形狀都有一個對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)標簽作為標識。

放置電源和接地符號的步驟如下。

1）選擇“放置”→“電源符號”命令，或單擊工具欄中的按鈕或，也可以按快捷鍵<P+O>，這時鼠標變成十字形狀，并帶有一個電源或接地符號。

2）移動光標到需要放置電源或接地的位置，單擊即可完成放置，如圖2-29所示。此時鼠標仍處于放置電源或接地的狀態(tài)，重復(fù)上述操作即可放置其他的電源或接地符號。

在放置電源和接地符號的過程中，用戶便可對電源和接地符號的屬性進行編輯。雙擊電源和接地符號或在鼠標處于放置電源和接地符號的狀態(tài)時，按<Tab>鍵即可打開電源和接地符號的屬性編輯對話框，即“電源端口”對話框，如圖2-30所示。在該對話框中可以對電源端口的顏色、風(fēng)格、位置、旋轉(zhuǎn)角度及所在網(wǎng)絡(luò)的屬性進行設(shè)置。屬性編輯完成后單擊“確定”按鈕即可關(guān)閉該對話框。

2.4.6 放置網(wǎng)絡(luò)標簽

在原理圖繪制過程中，元器件之間的電氣連接除了使用導(dǎo)線外，還可以通過放置網(wǎng)絡(luò)標簽的方法來實現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)標簽具有實際的電氣連接意義，具有相同網(wǎng)絡(luò)標簽的導(dǎo)線或元器件引腳不管在圖上是否連接在一起，其電氣關(guān)系都是連接在一起的。特別是在連接的線路比較遠或線路過于復(fù)雜，走線比較困難時，使用網(wǎng)絡(luò)標簽代替實際走線可以大大簡化原理圖。

下面以放置電源網(wǎng)絡(luò)標簽為例介紹網(wǎng)絡(luò)標簽的放置方法，具體步驟如下。

1）選擇“放置”→“網(wǎng)絡(luò)標簽”命令，或單擊工具欄中的“放置網(wǎng)絡(luò)標簽”按鈕，也可以按快捷鍵<P+N>，這時鼠標變成十字形狀，并帶有一個初始標號“Net Label1”。

2）移動光標到需要放置網(wǎng)絡(luò)標簽的導(dǎo)線上，當出現(xiàn)紅色米字形標志時，單擊鼠標左鍵即可完成放置，如圖2-31所示。此時鼠標仍處于放置網(wǎng)絡(luò)標簽的狀態(tài)，重復(fù)上述操作即可放置其他網(wǎng)絡(luò)標簽。右擊或按<Esc>鍵即可退出操作。

在放置網(wǎng)絡(luò)標簽的過程中，用戶便可對網(wǎng)絡(luò)標簽的屬性進行編輯。雙擊網(wǎng)絡(luò)標簽或在鼠標處于放置網(wǎng)絡(luò)標簽的狀態(tài)時，按<Tab>鍵即可打開“網(wǎng)絡(luò)標簽”對話框，如圖2-32所示。在該對話框中可以對“網(wǎng)絡(luò)”的顏色、位置、旋轉(zhuǎn)角度、名稱及字體等屬性進行設(shè)置。屬性編輯完成后單擊“確定”按鈕即可關(guān)閉該對話框。

用戶也可以在工作窗口中直接修改“Net（網(wǎng)格）”的名稱，具體操作步驟如下。

1）選擇“工具”→“設(shè)置原理圖參數(shù)”命令，打開“參數(shù)選擇”對話框，選擇“Schematic（原理圖）”→“General（常規(guī)）”標簽頁，勾選“使能In-Place編輯（能夠在當前位置編輯）”復(fù)選框（系統(tǒng)默認勾選此復(fù)選框），如圖2-33所示。

2）此時在工作窗口中單擊網(wǎng)絡(luò)標簽的名稱，過一段時間后再次單擊網(wǎng)絡(luò)標簽的名稱即可對該網(wǎng)絡(luò)標簽的名稱進行編輯。

2.4.7 放置輸入/輸出端口

在設(shè)計原理圖時，兩點之間的電氣連接可以直接使用導(dǎo)線連接，也可以通過設(shè)置相同的網(wǎng)絡(luò)標簽來完成。除此之外還有一種方法，即使用電路的輸入/輸出端口實現(xiàn)兩點之間（一般是兩個電路之間）的電氣連接。相同名稱的輸入/輸出端口在電氣關(guān)系上是連接在一起的。一般情況下，在一張圖紙中是不使用端口連接的，但在層次電路原理圖的繪制過程中常使用這種電氣連接方式。

放置輸入/輸出端口的具體步驟如下。

1）單擊“放置”→“端口”命令，或單擊工具欄中的“放置端口”按鈕，也可以按快捷鍵<P+R>，這時鼠標變成十字形狀，并帶有一個輸入/輸出端口符號。

2）移動光標到需要放置輸入/輸出端口的元器件引腳末端或?qū)Ь€上，當出現(xiàn)紅色米字形標志時，單擊鼠標左鍵確定端口一端的位置。然后拖動鼠標使端口的大小合適，再次單擊鼠標確定端口另一端的位置，這樣就完成了輸入/輸出端口的一次放置，如圖2-34所示。此時鼠標仍處于放置輸入/輸出端口的狀態(tài)，重復(fù)上述操作即可放置其他的輸入/輸出端口。

在放置輸入/輸出端口的過程中，用戶便可對其屬性進行編輯。雙擊輸入/輸出端口或在鼠標處于放置輸入/輸出端口的狀態(tài)時，按<Tab>鍵即可打開輸入/輸出端口的屬性編輯對話框，即“端口屬性”對話框，如圖2-35所示。對話框中各參數(shù)的含義如下。

①“隊列”：對端口名稱的位置進行設(shè)置，有“Center（居中）”“Left（靠左）”和“Right（靠右）”3種選項。

②“文本顏色”：文本顏色的設(shè)置。

③“寬度”：端口長度的設(shè)置。

④“填充顏色”：端口內(nèi)填充顏色的設(shè)置。

⑤“邊界顏色”：邊框顏色的設(shè)置。

⑥“類型”：端口外觀風(fēng)格的設(shè)置，有“None（Horizontal）（無水平）”“Left（左邊）”“Right（右邊）”“Left&Right（左與右）”“None（Vertical）（無垂直）”“Top（頂端）”“Bottom（底部）”和“Top&Bottom（頂與底）”8個選項。

⑦“位置”：端口位置的設(shè)置。

⑧“名稱”：端口名稱的設(shè)置。這是端口最重要的屬性之一，具有相同名稱的端口存在電氣連接特性。

⑨“唯一ID”：唯一的ID。用戶一般不需要改動此項，使用默認設(shè)置即可。

⑩“I/O類型”：設(shè)置端口的電氣特性，為后來的電氣法則提供一定的依據(jù)。其中，有“Unspecified（未指明或不確定）”“Output（輸出）”“Input（輸入）”和“Bidirectional（雙向型）”4種選項。

2.4.8 放置忽略ERC測試點

在電路設(shè)計過程中，當系統(tǒng)進行電氣規(guī)則檢查（ERC）時，有時會產(chǎn)生一些不希望的錯誤報告。例如，出于電路設(shè)計的需要，一些元器件的個別輸入引腳有可能被懸空，但在系統(tǒng)默認情況下，所有的輸入引腳都必須進行連接，這樣在ERC檢查時，系統(tǒng)會認為懸空的輸入引腳使用錯誤，并在引腳處放置一個錯誤標記。

為了避免用戶為檢查這種“錯誤”而浪費時間，可以使用忽略ERC測試符號，讓系統(tǒng)忽略對此處的ERC測試，從而不再產(chǎn)生錯誤報告。

放置忽略ERC測試點的具體步驟如下。

1）選擇“放置”→“指示”→“Generic No ERC（忽略ERC測試點）”命令，或單擊工具欄中的“放置忽略ERC測試點”按鈕，也可以按快捷鍵<P+I+N>，這時鼠標變成十字形狀，并帶有一個紅色的小叉（忽略ERC測試符號）。

2）移動光標到需要放置忽略ERC測試點的位置，單擊即可完成放置，如圖2-36所示。此時鼠標仍處于放置忽略ERC測試點的狀態(tài)，重復(fù)上述操作即可放置其他的忽略ERC測試點。單擊鼠標右鍵或按<Esc>鍵可以退出操作。

在放置忽略ERC測試點的過程中，用戶便可對其屬性進行編輯。雙擊忽略ERC測試點或在鼠標處于放置忽略ERC測試點的狀態(tài)，時按<Tab>鍵即可打開忽略ERC測試點的屬性編輯對話框，即“不ERC檢查”對話框，如圖2-37所示。在該對話框中可以對“No ERC”的顏色及位置屬性進行設(shè)置。屬性編輯完成后單擊“確定”按鈕即可關(guān)閉該對話框。

2.4.9 放置PCB布線指示

用戶繪制原理圖時，可以在電路的某些位置放置PCB布線指示，以便預(yù)先規(guī)劃和指定該處的PCB布線規(guī)則，包括銅模的厚度、布線的策略、布線優(yōu)先權(quán)及布線板層等。這樣，在由原理圖創(chuàng)建PCB印制板的過程中，系統(tǒng)就會自動引入這些特殊的設(shè)計規(guī)則。

放置放置PCB布線指示的具體步驟如下。

1）選擇“放置”→“指示”→“PCB布局”命令，也可以按快捷鍵<P+I+P>，這時鼠標變成十字形狀，并帶有一個PCB布線指示符號。

2）移動光標到需要放置PCB布線指示的位置，單擊即可完成放置，如圖2-38所示。此時鼠標仍處于放置PCB布線指示的狀態(tài)，重復(fù)上述操作即可放置其他的PCB布線指示符號。右擊或按<Esc>鍵可以退出操作。

在放置PCB布線指示的過程中，用戶便可對PCB布線指示的屬性進行編輯。雙擊PCB布線指示或在鼠標處于放置PCB布線指示的狀態(tài)時，按<Tab>鍵即可打開PCB布線指示的屬性編輯對話框，即“參數(shù)”對話框，如圖2-39所示。在該對話框中可以對PCB布線指示的名稱、位置、旋轉(zhuǎn)角度及布線規(guī)則屬性進行設(shè)置。對話框中各參數(shù)的含義如下。

①“名稱”：用來輸入PCB布線指示的名稱。

②“定位”：設(shè)定PCB布線指示在原理圖上的放置方向，有4個選項，即“0 Degrees”“90 Degrees”“180 Degrees”和“270 Degrees”。

③“位置X”和“Y”：設(shè)定PCB布線指示在原理圖上的X軸坐標和Y軸坐標。

④參數(shù)坐標窗口：該窗口內(nèi)列出了該PCB布線指示的相關(guān)參數(shù)，包括名稱、數(shù)值和類型。選中任一參數(shù)值，單擊“編輯”按鈕，系統(tǒng)將彈出如圖2-40所示的“參數(shù)屬性”對話框。

在該對話框中直接單擊“編輯規(guī)則值”按鈕，將打開“選擇設(shè)計規(guī)則類型”對話框，對話框中列出了PCB布線時需要用到的所有規(guī)則類型。

例如，選中“Width Constraint（銅膜線寬度）”，單擊“確定”按鈕后，則打開相應(yīng)的銅膜線寬度設(shè)置對話框，如圖2-42所示。該對話框分為兩部分，上面是圖形顯示部分，下面是列表顯示部分。對于銅膜線的寬度，既可以在上面設(shè)置，也可以在下面設(shè)置。屬性編輯完成后單擊“確定”按鈕即可關(guān)閉該對話框。