原理圖網(wǎng)表、端口和網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)剖析

2021-07-29

原理圖網(wǎng)表、端口和網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)剖析

花點(diǎn)時(shí)間考慮一下您的原理圖和 PCB 布局：如果您在原理圖中已經(jīng)創(chuàng )建了 PCB 中的電線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò )后必須手動(dòng)繪制它們會(huì )怎樣？電子原理圖構成了設計數據的基礎，其余的設計文檔將建立在原理圖的基礎上。如果您曾經(jīng)完成過(guò)設計并對原理圖進(jìn)行過(guò)更改，那么您可能知道需要與 PCB 布局保持同步。正是這種同步將您在原理圖中繪制的網(wǎng)絡(luò )連接傳輸到電路板布局中。

某些 PCB 設計軟件應用程序可能會(huì )使此過(guò)程變得困難，并迫使您執行一些手動(dòng)步驟來(lái)強制同步。這一切的中心是一組關(guān)于您的組件的重要數據：您的原理圖網(wǎng)表。對于設計人員來(lái)說(shuō)，重要的是了解網(wǎng)表如何定義大型項目中不同組件和原理圖之間的連接。

原理圖網(wǎng)表中有什么？

原理圖網(wǎng)表，顧名思義，是原理圖中所有網(wǎng)絡(luò )的列表，以及網(wǎng)絡(luò )在組件之間建立的連接。每個(gè) ECAD 程序都有自己的數據格式，用于編寫(xiě)網(wǎng)表，盡管您可以從您的設計中提取網(wǎng)表，并根據需要使用文本編輯器以 ASCII 格式查看它。這是一個(gè)示例網(wǎng)表格式，它告訴您有關(guān)電氣連接的所有信息：

PWR5V J1-1 U1-4
PWR3V3 J2-1 J1-2 U1-2
GND J2-3 C16-2 J15-3 C15-2

一個(gè)大型項目可能有數千個(gè)這樣的條目。在上面幾行中，你應該可以看到這個(gè)網(wǎng)表使用的數據格式是[Net-Name] [Refdes1]-[Pin1] [Refdes2]-[Pin2]...在第2行，我們有三個(gè)列出了組件和引腳編號，因此 PWR3V3 網(wǎng)絡(luò )在 3 個(gè)不同組件之間建立了連接。網(wǎng)表有多種使用方式：

仿真： SPICE 仿真器將使用您的網(wǎng)表中的連接來(lái)定義在 Guass-Jordan 方法中使用的大型矩陣計算，以解決基爾霍夫定律和歐姆定律。

制造：網(wǎng)表用于定義預期開(kāi)路和短路的列表，用于制造和組裝期間的自動(dòng)測試。

構建您的 PCB 布局：您知道在未布線(xiàn)的 PCB 布局中看到的老鼠窩嗎？您的 PCB 布局軟件使用網(wǎng)表中定義的連接在布局中創(chuàng )建這些線(xiàn)。

您的 PCB 設計軟件使用網(wǎng)表中的數據顯示這些未布線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò )。

同樣重要的是原理圖網(wǎng)表中沒(méi)有的內容。網(wǎng)表不會(huì )告訴您元件在原理圖中的位置、如何在原理圖中繪制導線(xiàn)、在元件周?chē)胖梦谋净蛑甘痉奈恢?，或任何其他圖形方面。這些其他信息直接存儲在您的原理圖文檔中。一旦你去掉所有的圖形元素，你所擁有的只是一個(gè)組件列表、它們的代號、引腳編號以及接觸組件中每個(gè)引腳的任何網(wǎng)絡(luò )的名稱(chēng)。

使用端口和網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)創(chuàng )建連接

閱讀原理圖有一些基本規則（從左到右），但是對于如何在原理圖中連接組件沒(méi)有特定的行業(yè)標準。

無(wú)網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)：您的設計軟件應使用專(zhuān)有格式自動(dòng)分配這些名稱(chēng)。除此之外，沒(méi)有分配網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)的原理圖將與已分配名稱(chēng)的原理圖行為相同。

分配的網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)：可以在需要時(shí)將網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)分配給各個(gè)網(wǎng)絡(luò )，以確?？勺x性并保持數據清晰。網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)將出現在您的原理圖網(wǎng)表中。

端口：這些 CAD 對象不是指電路板中的文字端口；這些對象允許您在兩個(gè)工作表之間建立連接。端口不會(huì )出現在您的原理圖網(wǎng)表中。

與其為大多數組件保留未分配的網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)，不如在設計過(guò)程的早期分配網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)或使用端口。使用端口和網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)可以讓您清楚地定義輸入和輸出，并幫助您整理原理圖，使其更易于閱讀。

看看這個(gè)示意圖。在這里，我們有許多交叉的電線(xiàn)、J2 上不明確的開(kāi)放連接、不清楚的輸入和輸出、缺少參考指示符、缺少注釋以及最好使用網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)或端口的電線(xiàn)。閱讀這種原理圖很容易感到困惑，如果沒(méi)有正確的 CAD 工具，嘗試將其與更多圖紙集成將具有挑戰性。

帶有交叉網(wǎng)的雜亂示意圖。

相反，您應該使用帶有端口和網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)等對象的多個(gè)工作表來(lái)創(chuàng )建原理圖內部和原理圖之間的連接。網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)和端口為您提供了一種在原理圖中定義網(wǎng)絡(luò )連接的簡(jiǎn)單方法。使用端口和網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)可以讓您清楚地定義輸入和輸出，并幫助您整理原理圖，使其更易于閱讀。

通過(guò)使用端口和網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)來(lái)定義原理圖中的網(wǎng)絡(luò )，您可以為同一圖紙中的組件騰出更多空間。

當您構建原理圖并添加新組件時(shí)，可以輕松添加新端口并設置網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)以在多個(gè)原理圖圖紙中定義網(wǎng)絡(luò )關(guān)聯(lián)。最佳實(shí)踐規定使用網(wǎng)絡(luò )名稱(chēng)進(jìn)行原理圖內部的連接，并使用端口進(jìn)行多個(gè)工作表之間的連接。您的設計軟件將采用這些連接并使用它們來(lái)構建用于您的 PCB 布局、模擬和制造數據的網(wǎng)表。

更好的 PCB 設計軟件讓您保持同步

最好的設計軟件會(huì )自動(dòng)同步您的原理圖和 PCB 布局，而不是每次進(jìn)行更改時(shí)都強迫您將原理圖網(wǎng)表導出并重新導入到您的布局中。不要被發(fā)現花費數小時(shí)試圖解決網(wǎng)表錯誤，通過(guò)使用使您的設計保持同步的軟件來(lái)保持工作效率。