3.2 元件的电气连接

元件之间电气连接的主要方式是通过导线来连接。导线是电路原理图中最重要也是用得最多的图元，它具有电气连接的意义，不同于一般的绘图工具。绘图工具没有电气连接的意义。

3.2.1 放置导线

导线是电气连接中最基本的组成单位，放置导线的操作步骤如下：

1）选择菜单栏中的“放置”→“线”命令，或单击“布线”工具栏中的“放置线”按钮，或按快捷键<P>+<W>，此时光标变成十字形状并附加一个交叉符号。

2）将光标移动到想要完成电气连接的元件的引脚上，单击放置导线的起点。由于启用了自动捕捉电气节点（electrical snap）的功能，因此，电气连接很容易完成。出现红色的符号表示电气连接成功。移动光标，多次单击可以确定多个固定点，最后放置导线的终点，完成两个元件之间的电气连接。此时光标仍处于放置导线的状态，重复上述操作可以继续放置其他的导线。

3）导线的拐弯模式。如果要连接的两个引脚不在同一水平线或同一垂直线上，则在放置导线的过程中需要单击确定导线的拐弯位置，并且可以通过按<Shift>+<Space>键来切换导线的拐弯模式。拐弯模式有直角、45°角和任意角度3种，如图3-3所示。导线放置完毕，右键单击鼠标或按<Esc>键即可退出该操作。

图3-3 导线的拐弯模式

4）设置导线的属性。任何一个建立起来的电气连接都被称为一个网络，每个网络都有自己唯一的名称。系统为每一个网络设置默认的名称，用户也可以自行设置。原理图完成并编译结束后，在导航栏中即可看到各种网络的名称。在放置导线的过程中，用户可以对导线的属性进行设置。双击导线或在光标处于放置导线的状态时按<Tab>键，弹出如图3-4所示的“Properties（属性）”面板，在该面板中可以对导线的颜色、线宽参数进行设置。

①颜色设置：单击该颜色显示框，系统将弹出如图3-5所示的颜色列表。在该列表中可以选择并设置需要的导线颜色。系统默认为深蓝色。

图3-4 “Properties（属性）”面板

图3-5 选择颜色

②线宽设置：在“Width”下拉列表框中有Smallest（最小）、Small（小）、Medium（中等）和Large（大）4个选项可供用户选择。系统默认为Small（小）。在实际中应该参照与其相连的元件引脚线的宽度进行选择。

3.2.2 放置总线

总线是一组具有相同性质的并行信号线的组合，如数据总线、地址总线、控制总线等。在大规模的原理图设计，尤其是数字电路的设计中，如果只用导线来完成各元件之间的电气连接，那么整个原理图的连线就会显得杂乱而烦琐。而总线的运用可以大大简化原理图的连线操作，使原理图更加整洁、美观。

原理图编辑环境下的总线没有任何实质的电气连接意义，仅仅是为了绘图和读图方便而采取的一种简化连线的表现形式。

总线的放置与导线的放置基本相同，其操作步骤如下：

1）选择菜单栏中的“放置”→“总线”命令，或单击“布线”工具栏中的（放置总线）按钮，或按快捷键<P>+<B>，此时光标变成十字形状。

2）将光标移动到想要放置总线的起点位置，单击确定总线的起点。然后拖动光标，单击确定多个固定点，最后确定终点，如图3-6所示。总线的放置不必与元件的引脚相连，它只是为了方便接下来对总线分支线的绘制而设定的。

3）设置总线的属性。在放置总线的过程中，用户可以对总线的属性进行设置。双击总线或在光标处于放置总线的状态时按<Tab>键，弹出如图3-7所示的“Properties（属性）”面板，在该面板中可以对总线的属性进行设置。

图3-6 放置总线

图3-7 “Properties（属性）”面板

3.2.3 放置总线入口

总线入口是单一导线与总线的连接线。使用总线入口把总线和具有电气特性的导线连接起来，可以使电路原理图更为美观、清晰，且具有专业水准。与总线一样，总线入口也不具有任何电气连接的意义，而且它的存在也不是必需的。即使不通过总线入口，直接把导线与总线连接也是正确的。

放置总线入口的操作步骤如下：

1）选择菜单栏中的“放置”→“总线入口”命令，或单击“布线”工具栏中的（放置总线入口）按钮，或按快捷键<P>+<U>，此时光标变成十字形状。

2）在导线与总线之间单击，即可放置一段总线入口分支线。同时在该命令状态下，按<Space>键可以调整总线入口分支线的方向，如图3-8所示。

3）设置总线入口的属性。在放置总线入口分支线的过程中，用户可以对总线入口分支线的属性进行设置。双击总线入口或在光标处于放置总线入口的状态时按<Tab>键，弹出如图3-9所示的“Properties（属性）”面板，在该面板中可以对总线分支线的属性进行设置。

图3-8 调整总线入口分支线的方向

图3-9 “Properties（属性）”面板

3.2.4 放置电源和接地符号

电源和接地符号是电路原理图中必不可少的组成部分。放置电源和接地符号的操作步骤如下：

1）选择菜单栏中的“放置”→“电源端口”命令，或单击“布线”工具栏中的（GND端口）或（VCC电源端口）按钮，或按快捷键<P>+<O>，此时光标变成十字形状，并带有一个电源或接地符号。

2）移动光标到需要放置电源或接地符号的地方，单击鼠标即可完成放置。此时光标仍处于放置电源或接地的状态，重复操作即可放置其他的电源或接地符号。

3）设置电源和接地符号的属性。在放置电源和接地符号的过程中，用户可以对电源和接地符号的属性进行设置。双击电源和接地符号或在光标处于放置电源和接地符号的状态时按<Tab>键，弹出如图3-10所示的“Properties（属性）”面板，在该面板中可以对电源或接地符号的颜色、类型、位置、旋转角度及所在网络等属性进行设置。

图3-10 “Properties（属性）”面板

3.2.5 放置网络标签

在原理图的绘制过程中，元件之间的电气连接除了使用导线外，还可以通过设置网络标签的方法来实现。

下面以放置电源网络标签为例介绍网络标签放置的操作步骤：

1）选择菜单栏中的“放置”→“网络标签”命令，或单击“布线”工具栏中的（放置网络标签）按钮，或按快捷键<P>+<N>，此时光标变成十字形状，并带有一个初始标号“Net Label1”。

2）移动光标到需要放置网络标签的导线上，当出现红色交叉标志时，单击即可完成放置。此时光标仍处于放置网络标签的状态，重复操作即可放置其他的网络标签。右键单击鼠标或者按<Esc>键即可退出操作。

3）设置网络标签的属性。在放置网络标签的过程中，用户可以对其属性进行设置。双击网络标签或者在光标处于放置网络标签的状态时按<Tab>键，弹出“Properties（属性）”面板，在该面板中可以对网络标签的颜色、位置、旋转角度、名称及字体等属性进行设置。

用户也可以在工作窗口中直接改变“网络”的名称，其操作步骤如下：

1）选择菜单栏中的“工具”→“原理图优先项”命令，弹出“优选项”对话框，选择“Schematic（原理图）”，在“General（常规设置）”页面中勾选“使能In-Place编辑（能够在当前位置编辑）”复选框（系统默认即为勾选状态），如图3-11所示。

2）此时在工作窗口中单击网络标签的名称，过一段时间后再次单击网络标签的名称即可对该网络标签的名称进行编辑。

图3-11 “优选项”对话框

3.2.6 放置输入/输出端口

通过前面的学习我们知道，在设计原理图时，两点之间的电气连接，可以直接使用导线连接，也可以通过设置相同的网络标签来完成。还有一种方法，就是使用电路的输入/输出端口。相同名称的输入/输出端口在电气关系上是连接在一起的。一般情况下，在一张图纸中是不使用端口连接的，但在层次电路原理图的绘制过程中经常用到这种电气连接方式。放置输入/输出端口的操作步骤如下：

1）选择菜单栏中的“放置”→“端口”命令，或单击“布线”工具栏中的（放置端口）按钮，或按快捷键<P>+<R>，此时光标变成十字形状，并带有一个输入/输出端口符号。

2）移动光标到需要放置输入/输出端口的元件引脚末端或导线上，当出现红色交叉标志时，单击确定端口一端的位置。然后拖动光标使端口的大小合适，再次单击确定端口另一端的位置，即可完成输入/输出端口的一次放置。此时光标仍处于放置输入/输出端口的状态，重复操作即可放置其他的输入/输出端口。

3）设置输入/输出端口的属性。在放置输入/输出端口的过程中，用户可以对输入/输出端口的属性进行设置。双击输入/输出端口或者在光标处于放置状态时按<Tab>键，弹出如图3-12所示的“Properties（属性）”面板，在该面板中可以对输入/输出端口的属性进行设置。

其中主要选项的说明如下。

●Name（名称）：用于设置端口名称。这是端口最重要的属性之一，具有相同名称的端口在电气上是连通的。

●I/OType（输入/输出端口的类型）：用于设置端口的电气特性，对后面的电气规则检查提供一定的依据。有Unspecified（未指明或不确定）、Output（输出）、Input（输入）和Bidirectional（双向型）4种类型。

●HarnessType（线束类型）：设置线束的类型。

●Font（字体）：用于设置端口名称的字体类型、字体大小、字体颜色，同时设置字体添加加粗、斜体、下划线、横线等效果。

●Border（边界）：用于设置端口边界的线宽、颜色。

●Fill（填充颜色）：用于设置端口内填充颜色。

图3-12 “Properties（属性）”面板

3.2.7 放置离图连接器

在原理图编辑环境下，离图连接器的作用其实跟网络标签是一样的，不同的是，网络标签用在了同一张原理图中，而离图连接器用在同一工程文件下不同的原理图中。放置离图连接器的操作步骤如下：

1）选择菜单栏中的“放置”→“离图连接器”命令，弹出连接符，此时光标变成十字形状，并带有一个离图连接器符号，如图3-13所示。

2）移动光标到需要放置离图连接器的元件引脚末端或导线上，当出现红色交叉标志时，单击确定离图连接器的位置，即可完成离图连接器的一次放置。此时光标仍处于放置离页连接符的状态，重复操作即可放置其他的离图连接器。

3）设置离图连接器属性。在放置离图连接器的过程中，用户可以对离图连接器的属性进行设置。双击离图连接器或者在光标处于放置状态时按<Tab>键，弹出如图3-14所示的“Properties（属性）”面板。

其中各选项意义如下：

●Rotation（旋转）：用于设置离图连接器放置的角度，有0 Degrees、90 Degrees、180 Degrees、270 Degrees4种选择。

图3-13 离图连接器符号

图3-14 “Properties（属性）”面板

●NetName（网络名称）：用于设置离图连接器的名称。这是离页连接符最重要的属性之一，具有相同名称的网络在电气上是连通的。

●“颜色”（图标）：用于设置离图连接器颜色。

●“Style（类型）”：用于设置外观风格，包括Left（左）、Right（右）两种选择。

3.2.8 放置通用ERC测试点

在电路设计过程中，系统进行电气规则检查（ERC）时，有时会产生一些不希望产生的错误报告。例如，由于电路设计的需要，一些元件的个别输入引脚有可能被悬空，但在系统默认情况下，所有的输入引脚都必须进行连接，这样在ERC检查时，系统会认为悬空的输入引脚使用错误，并在引脚处放置一个错误标记。

为了避免用户为检查这种“错误”而浪费时间，可以使用通用NoERC标号，让系统忽略对此处的ERC测试，不再产生错误报告。放置通用ERC测试点的操作步骤如下：

1）选择菜单栏中的“放置”→“指示”→“通用NoERC标号”命令，或单击“布线”工具栏中的“通用NoERC标号”按钮，或按快捷键<P>+<V>+<N>，此时光标变成十字形状，并带有一个红色的交叉符号。

2）移动光标到需要放置通用ERC测试点的位置，单击鼠标即可完成放置。此时光标仍处于放置通用ERC测试点的状态，重复操作即可放置其他的通用ERC测试点。右键单击鼠标或按<Esc>键即可退出操作。

3）设置通用ERC测试点的属性。在放置通用ERC测试点的过程中，用户可以对通用ERC测试点的属性进行设置。双击通用ERC测试点或在光标处于放置通用ERC测试点的状态时按<Tab>键，弹出如图3-15所示的“Properties（属性）”面板。在该面板中可以对通用ERC测试点的颜色及位置属性进行设置。

图3-15 “Properties（属性）”面板

3.2.9 放置PCB布线参数设置

用户绘制原理图的时候，可以在电路的某些位置放置PCB布线参数设置，以便预先规划和指定该处的PCB布线规则，包括铜箔的宽度、布线的策略、布线优先级及布线板层等。这样，在由原理图创建PCB的过程中，系统就会自动引入这些特殊的设计规则。放置PCB布线参数设置的步骤如下：

1）选择菜单栏中的“放置”→“指示”→“参数设置”命令，或按快捷键<P>+<V>+<P>，此时光标变成十字形状，并带有一个PCB布线参数设置符号。

2）移动光标到需要放置PCB布线参数设置的位置，单击即可完成放置，如图3-16所示。此时光标仍处于放置PCB布线参数设置的状态，重复操作即可放置其他的PCB布线参数设置符号。右键单击鼠标或者按<Esc>键即可退出操作。

图3-16 放置PCB布线参数设置

3）设置PCB布线参数设置的属性。在放置PCB布线参数设置符号的过程中，用户可以对PCB布线参数设置符号的属性进行设置。双击PCB布线参数设置符号或在光标处于放置PCB布线参数设置符号的状态时按<Tab>键，弹出如图3-17所示的“Properties（属性）”面板。在该面板中可以对PCB布线参数设置符号的名称、位置、旋转角度及布线规则等属性进行设置。

●“（X/Y）（位置X轴、Y轴）”文本框：用于设定PCB布线指示符号在原理图上的X轴和Y轴坐标。

●“Label（名称）”文本框：用于输入PCB布线指示符号的名称。

●“Style（类型）”文本框：用于设定PCB布线指示符号在原理图上的类型，包括“Large（大的）”和“Tiny（极小的）”两种类型。

●Rules（规则）、Classes（级别）：该窗口中列出了该PCB布线指示的相关参数，包括名称、数值及类型。选中任一参数值，单击“Add（添加）”按钮，系统弹出如图3-18所示的“选择设计规则类型”对话框，窗口内列出了PCB布线时用到的所有规则类型供用户选择。

图3-17 “Properties（属性）”面板

图3-18 “选择设计规则类型”对话框

例如，在这里选中了“Width Constraint（导线宽度约束规则）”选项，单击“确定”按钮后，则弹出相应的导线宽度设置对话框，如图3-19所示。该对话框分为两部分，上面是图形显示部分，下面是列表显示部分，均可用于设置导线的宽度。

属性设置完毕后，单击“确定”按钮即可关闭该对话框。

图3-19 导线宽度设置对话框