嵌入式初学者必备！硬件开发设计学习教程——设计工具-Orcad的简单使用（1）原创

大家好，今天我们来讲解一下简单原理图设计。今天讲解的主要内容包括以下四点，关于原理图，原理图的输入，原理图的处理以及原理图的输出。好，接下来看第一点，关于原理图，那么说到原理图，原理图到底是什么呢？根据我这些年做硬件对原理图这个理解的话，我的理解是原理图它是用来表达器件和器件之间连接的一个符号文件，像这张图里面我们看得到的就是U4U5啊，主要是COM4这些器件，还有就是他们之间的这些连线。也就是它的关键点就是一个是器件，还有一个是连接，那么我们平常知道的像OCAD，或者是呃，A designer pass这些都是用来实现上述目的的一种工具。

讲完原理图的本质，那么原理图它到底是怎样设计的呢？它设计的流程是怎样子的呢？呃，我的理解是它可以按照输入处理输出这个模型来讲，第一点输入部分的话，它需要有项目需求输系统框图，处理部分的话有。刚才讲到了原理图的概念，器件和器件之间的连接，那么首先要有器件，那我第一步要绘制器件，第二步放置器件，放置好了，然后是器件之间的连接，连接器件连接完了之后，可能。人难免会出错，要做一些检查，还有下一阶段的输出检查，其他的最后一个是输出，输出的话主要是腕表和泵。

讲完原理图的一些理解，我们来看一下原理图的输入部分，输入部分的话，这里以437加1b ma1这个底板来讲解，可以将这份需求输入的话，相当于将客户的一个输输入的不具体的不明确的一个需求具体化，包括它的功能，这个功能的描述，以及实现这个功能的方法，还有这些功能的接口，通过这样子的方式描述清楚。描述清楚了之后呢，为了更直观的表达的话，我们还建立了一个系统方图，根据这两个部分，我们就可以开始原理图的一个设计了，也就是原理图的处理部分。

在讲解原理图的具体设计之前，我们先来了解一下这个的软件，以及这个软件界面的一个简单介绍。首先我们打开这个软件，找到cans文件夹，找到design mg CIS，然后点击。接下来我们就遵循这个流程来讲解，第一部分是原理图的输入，原理图输入的话，首先是将客户的一个需求，不明确的一个需求，然后把它变成明确具体的需求，那么具体到什么样子的程度？诶首先要有他想实现哪些功能，然后这个功能是什么。

第三个是实现这个功能，它的一个外部接口表现出来的需要是什么连接器或者什么器件。比如我们的核心板接口，那么它就是跟核心板连接，需要的是四对b To B这样子的连接，然后连接器是这样子的规格。或者像的方式，它是系统的启动方式设定，然后具体的形式是这样子的。有了这样子的一个硬件参数表格，当然后面还有一些软件参数，这里因为讲原理图设计，就只摘录了这部分。有了上述的系统需求书之后，那么我们把它转换成一个框图。

用主主芯片还有一个。芯片再加一个接口，这样子的形式把这个系统框图画出来。画完之后呢，根据这个框图，我们就可以开始做原理图的一个设计了。那么接下来就是第三部分原理图的处理。在讲解原理图的一个具体的操作过程前，我们先来了解一下软件的界面。我们讲解的话是以OCAD。这个软件来讲解的。首先我们打开启动位置里找到cans，找到。Designed m crs。

然后我们可以看到软件已经打开了，可能有些同学的他的那个打开来的话，他的product是需要选择的，那我们学这里选择rcad capture CIS就可以了，然后勾选us us sat以后的话就不用再重新选择了。软件打开之后呢，然后我们新建一个工程来方便讲解。在这个fire目录下面的话。嗯。因为讲解的是简单原理图设计，所以接下来讲解的一些操作都是最简单、最基本也是最常用的功能。首先最常用的是这个fire new and open new的话就是新建一些工新建工程，像我们做新的设计的时候就需要使用到这个功能new project，还有是新建library，用library来存放我们的器件。

然后是open，把我们新建的东西打开来。还有保存的功能，下面是可以将这个原文件打印成PDF的话，会用到这些print功能。好，我们先新建一个工程，把环境搭建好，New project。然后选择好路径，给这个工程命名。念好名之后，我们看到这个工具栏边有颜色显示了。

在新建的工程下面点开这发现会有一个目录下会有个点dsm文件，这其实就是这个原理图的一个原文件，它下面会有这个配，也就是我们画图具体画图的一个面板。如果我们想要画，呃，画完一张图，想新建一个配置的话，可以通过点击这个，然后右键new page。这是一个环境搭建的过程，搭建完这个原理主的环境的话，我们讲解那个，这主要是用到的最多的就是这个工具栏，如果这个工具栏没有打开来的话，可以点击view出吧，点击draw，然后它就会显示出来了。这个工具栏呢，主要用到的有哪些呢？一个是play，快捷键是P。

然后place wire放置线，也就是线和线的连接，最基础的就是这两部分放置器件和器件之间的连接。后面这些是相当于前面的一些拓展。还有比较常用的是这个play bus，像总线之间的连接的时候就需要用这个。还有是ne的话，Ne的话是主要用在于一个。本夜之间。他们。对。那除了fire这个新建打开这些功能比较常用的话，还有一个就是这个draw这个工具JA的话，它包括了一个电器的一个连接，还有一个非电器的连接。

这个功能的话，如果大家没有显示出来，可以点击view出吧，然后点击drop话就可以显示出来了，具体上面的功能的话，我们后面讲到具体操作的时候会再会介绍。那么接下来我们来讲绘制器件。我们以一个铁链来为举例，首先新建一个库。然后它弹出来，可以是保存到这个库里面，也可以保存到新的工程里面，我们选择保存到当前的工程里面，OK。然后点击这里，我们可以看到这里有一个library 1.ob，我们点击这个文件右键，然后选择new卡。

然后我们打开这个数据手册，我们是以FM24CL0B这个为举例的，然后把它名字copy下来。然后这个器件的名字就是这个，然后器件的标识符的话，芯片类我们通常用U来表示。然后点击OK。然后我们把这个数据手册拉到它的引角图这个位置，我们来看这个器件总共有八个角。然后每个角是由一个number加一个名字组成。然后我们就按照这样子的图形画一个对应的符号，这里的话用到的是这个工具栏，这个工具栏比较常用的是这个line。

还有这个方框，还有这个，我们先用一个方框绘制这个器件的大小。示意大小，然后place p，我们看到第一角是MC。我们就给它命名NC。然后第一角。放自然曲点击。然后在左边单击，把所有的引脚都先放上去，放置完了之后点击右键animal，然后我们看引角，第二角是A1，第三角是A2。然后再双击这个角进行修改它的名字。

A1，然后这个是A2。然后这个是VSS。SDASDA中线。然后是鞋保护脚和VDD。建立好这个图之后，我们做一下检查，它的角是否跟这个示意图是一一对应的。

我们可以发现是没有问题的，好，检查完毕之后点击保存。那么我们绘制好的器件怎么在我的页面里面这个位置的面板里面调用呢？我们打开这个页面，然后也是还是用到这个工具来，这里面有play点击。然后找到我们的这个库。可以看到我们的这器件已经出现在这里了，如果我们的库没有出现的话，或者是我们绘制的是使用到的是其他的库，那么我们可以点击a library，把其他的库添加进来。好，我们就先新建把这个器件双击，然后点击把这个器件放下来，点击右键and。

那么这里我们就把器件绘制和放置器件讲完了，下面我们使用一个实际的工程来讲解如何连接这个器件。我们使用一个已经完成的工程来进行讲解。好的，我们打开对应有铁片这个的页面，然后我们可以看到我们的这个器件已经是放置进来了。然后CTRLCCTRLV把这个器件复制出来。那我们可以用同样的方式来绘制电阻、电容。这些器件。

我们把这些器件放置器件，同样的操作，可以点击器件，然后按CTRL，然后再摁着左键挪挪动，就可以把它复制过来，然后把这个也同样的复制过来。那么我们就把器件放好了，接下来就是器件之间的连接了。器件之间的连接用到的是上面的这一栏工具，它主要是由这个place wire这样子直接是用线把它们连接起来。还有比较常用到的是play neti。这种是依赖于这个线的，它需要放在线上面，我们可以先连出一根线来。

然后移动。假设我需要把这两个角连接在一起，我们就可以给它同样的名字VDD，或者是自己取一个，这样子的话，它就把它连在一起了。当然，这种连接仅限于本页之间的一个连接。那如果是页和页之间，跨页之间连接怎么办呢？那我们就需要需要使用到这种跨页符，跨越符是哪个？呃，符符号呢？它就是使用到的这个place of page connect，我们选中这个对应的page，因为朝向这里，然后把它水平翻转一下。

那这样子就可以把两个那个配置放好了，然后把它挪动到这里。那这样子的话，就把。所有的东西都放好了，放好了之后我们就开始连接。首先是线的连接，按照这样子对应起来连。连到sda，然后这个连到sda。然后他们是连在一起的。然后还有这张两种跨页之间的连接方式。

那么按照原理图的概念，器件和器件之间的连接，那我们已经把器件这个搞定了，接下来就是讲连接，连接我们比较常用的有哪些工具呢？第一个是place wi，这个适用于本页之间，这种线之间的连接，第二种是neti，就是适用于本页之间，但是不方便直接用线连过去的，像例如这里的USBD和DP和这里的连接，这种的话仅仅适用于本页之间的连接，那如果是跨页之间的怎么连接呢？像这里它是连接到第三页的，那么就会使用到这个pace of page connect这个进行连接。然后除了这些之外呢，还有一种连接就是适用于将整个跟M之间的连接，那么是什么呢？就是我们的电源符号和D的符号，那是用哪个进行放置的呢？是用这个play power and play group来进行放置的。

好，我们参照着这已经连好的图来进行操作。首先是最简单的place wire点击，然后按照这个图把连接对应的引角连接起来，连接到SDL，连接到sda。连接完了之后，然后放置电源符号。点击power，然后从这里找到VCC，然后放置上去，然后找到GND。

放子过来。然后这里放置一个，这里再放置一个右键n Mo结束。然后再点击它的缩键W，然后进行连接。啊，对应的嗯，角连接起来。给老公电连接到底。地址位和D，好的，本页之间的连接已经连接完了，那么跨接下来是跨越福。点击，然后点击这个。因为它是朝着左边，那么我要水平翻转一下，这个是垂直翻转。

放到这个位置来。然后放到这个位置，同样用wi和它连接在一起，然后给他名字I方C2。啊。好的，这样子，同样的方式把另外一个角秘密。然后修改电源符号的名字，电源符号相同的名字会连接在一起。

完成，那么这样子我们就把件和器件之间的连接完成了，总共有三种连接，一种是线连接，还有一种是网标连接，还有一种是跨越连接啊，还有一种是全局连接，总共是四种连接。那么通过这样子的一个连接的和通过以上的学习，我们把器件和器件之间的连接这一个最小化的一个操作已经学习完毕，那么我们可以用同样绘制这部分电路的方式来绘制其他的，其他的同样也是器件和器件之间的连接。那么我们就可以把整个页搞定，同样的方式，我们可以绘制其他的页，这样子我们就把整个工程绘制完毕了。

那么绘制完毕之后，我们需要做些什么呢？首先我们需要我们看到我们的器件都后面都会跟着一个数字标识符，后面会跟着一个数字代表这个基因的序号，那我们说要需要对整个工程里面的器件进行排序。点击工程源文件进行编号。首先回复为。全部恢复为问号，对，然后我们再打开来看一下，这里已经变成问号了，然后进行重新的排序，按照第三的方式进行排序。排序之后我们还需要做什么呢？排序之后我们需要做的是一个人工的检查，将每页原理图打开来，一部分一部分的仔细的检查。

然后是机器的检查，点击右上方的design rule check这个工具，然后点击electrical，把它的这些都选上，你确定。检查完会弹出一些错误或者警告，然后可以在下方的这个session log里面查看。也可以双击这个DRC进行查看，你们可以看到，可以看到这部分的话，有一个重命名，就两个东西是同一个命名的。

然后这里因为以上是这些警告，之前已经检查过了，所以就没什么问题，大家可以按照它的提示进行讲解，进行查看是哪里出了问题。做完第二期，我们要做什么呢？我们还需要做器件的一个泵，也就是为后面的输出泵做准备，那么怎么去做输出泵？的一个整理呢，我们可以点击工程源文件object t，然后这里来整体修改这个的旗件的一个信息，我们也可以单独的点击一个器件，然后右键protect，然后来进行修改他的信息，把器件的型号，厂商以及这个东西是什么。

进行mark一下，然后把它对应的区间的封装名进行填写，这个封装名后面取就是用来提取它对应的封装。这是必须要填的。做完DC和这个泵的完善的话，我们就开始。进入第三个步骤，原理图的输出。原语图的输出包括呃网表的输出和泵的输出。网表文件就是器件和器件之间的连接的一个文件，它用来指导PCB的一个设计，泵的话用来生产、采购使用。

我们点击原文件，然后点击右上方的build of materials来输出这个器件的BOO。这里head可以用来填写，填写我们想要输出的属性，然后这个属性的命名。然后我们选中打开open一下，如果大家没有一可能一开始打开的黑不是这样，不是完整的。我们可以把对应的一个had copy过来。

或者是参考其中的一段描述，然后来进行其他的一个填写。好，您把这个填好，填好之后我们会在Excel表里面打开这个泵，我们看到这个泵的话，刚打开来是比较乱的，然后整理一下。拉开去弄饭啊。把不必要的空白删掉，然后给它框一个框。

那么这样子的一个泵我们就整理完毕了，然后根据导出的这个泵的话，我们可以再进行一次校验，确保生产不会踩错错误的物料。以上就是boom的导出和整理，下面讲ne的网表的导出，点击DSN文件，点击右上方的create ne。然后点击确定。请责保存。正在导出。搞出完毕之后，我们会看到这个SCH对应的工程目录，下面会有一个illegal文件夹，下面就是后续PCB设计所需要的网表文件。刚才的BOO如果需要保存成Excel格式的话，点击文件，然后保存成对应的一个格式。

以上就是原理图的输出，那么整个过程已经讲完，我们从头回顾一下原理图的设计流程。首先是原理图的输入，把客户的需求具体化，然后是处理，处理其实就是把原理图这个概念，器件和器件之间的连接实现出来。

接着是输出给下一级的的文件，那么整个的一个设计流程里面，最重要的一个概念就是原理组的这个概念，器件和器件之间的连接，围绕着这个概念进行学习一些操作。然后把这个同样的一个操作过程运用到这个芯片，那个芯片。然后这些芯片和芯片的电路就构成了整个复杂的原理图。那其实。这只是器件和器件和连接的一个绘制，那么器件和器件之间为什么是这样子连接，而不是那样子连接，这才是。

真正的内功所在，以上学的其实都是招式。千里之行，始于足下，希望大家看完本期的视频，能够对or CAD绘制原理图有所了解。并对原理图有比较深刻的认识，好的，谢谢大家。