2.4 元器件的電氣連接

元器件之間電氣連接的主要是通過導線來連接的。導線是電路原理圖中最重要也是用得最多的圖元，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 用導線連接元器件

導線是電氣連接中最基本的組成單位，放置導線的詳細步驟如下。

1）選擇“放置”→“線”命令，或單擊“布線”工具欄中的“放置線”按鈕，也可以按下快捷鍵〈P+W〉鍵，這時鼠標變成十字形狀并附加一個叉記號，如圖2-19所示。

2）將鼠標指針移動到想要完成電氣連接的元件的引腳上，單擊放置導線的起點。由于設置了系統電氣捕捉節點（electrical snap），因此，電氣連接很容易完成。出現紅色的記號表示電氣連接成功，如圖2-20所示。移動鼠標指針并多次單擊可以確定多個固定點，最后放置導線的終點，完成兩個元件之間的電氣連接。此時鼠標仍處于放置導線的狀態，重復上面操作可以繼續放置其他的導線。

3）導線的拐彎模式。如果要連接的兩個引腳不在同一水平線或同一垂直線上，則繪制導線的過程中需要單擊確定導線的拐彎位置，而且可以通過按〈Shift+Space〉鍵來切換選擇導線的拐彎模式（共有3種：直角、45度角和任意角〉，如圖2-21所示。導線繪制完畢，右擊或按〈Esc〉鍵即可退出繪制導線操作。

4）設置導線的屬性。任何一個建立起來的電氣連接都被稱為一個網絡（Net），每個網絡都有自己唯一的名稱，系統為每一個網絡設置默認的名稱，用戶也可以自己進行設置。原理圖完成并編譯結束后，在導航欄中即可看到各種網絡的名稱。在繪制導線的過程中，用戶便可以對導線的屬性進行編輯。雙擊導線或者在鼠標處于放置導線的狀態時按〈Tab〉鍵，即可打開“Properties”面板，如圖2-22所示。

在該面板中主要是對導線的顏色、線寬參數進行設置。

● “顏色”設置：單擊對話框中的顏色框，即可彈出如圖2-23所示的顏色列表框，在該顏色列表框中選擇需要的導線顏色。系統默認為深藍色。

● “線寬”設置：單擊“Width”下拉列表框，有“Smallest”“Small”“Medium”和“Large”4個選項可供用戶選擇。系統默認為“Small”。實際中應該參照與其相連的元件引腳線寬度進行選擇。

2.4.2 總線的繪制

總線是一組具有相同性質的并行信號線的組合，如數據總線、地址總線和控制總線等。在大規模的原理圖設計，尤其是數字電路的設計中，如果只用導線來完成各元件之間的電氣連接，則整個原理圖的連線就會顯得細碎而煩瑣，而總線的運用則可以大大簡化原理圖的連線操作，使原理圖更加整潔、美觀。

原理圖編輯環境下的總線沒有任何實質的電氣連接意義，僅僅是為了繪圖和讀圖的方便而采取的一種簡化連線的表現形式。

總線的繪制與導線的繪制基本相同，具體操作步驟如下。

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

2）將鼠標指針移動到想要放置總線的起點位置，單擊確定總線的起點。然后拖動鼠標，單擊確定多個固定點和終點，如圖2-24所示。總線的繪制不必與元件的引腳相連，它是為了方便接下來繪制總線分支線。

3）設置總線的屬性。

在繪制總線的過程中，用戶便可以對總線的屬性進行編輯。雙擊總線或者在鼠標處于放置總線的狀態時按〈Tab〉鍵，彈出如圖2-25所示的“Properties”面板，在該面板中可以對總線的屬性進行設置。

2.4.3 繪制總線分支線

總線分支線是單一導線與總線的連接線。使用總線分支線把總線和具有電氣特性的導線連接起來，可以使電路原理圖更為美觀、清晰且具有專業水準。與總線一樣，總線分支線也不具有任何電氣連接的意義，而且它的存在并不是必需的，即便不通過總線分支線，直接把導線與總線連接也是正確的。

放置總線分支線的操作步驟如下。

1）選擇“放置”→“總線入口”命令，或單擊“布線”工具欄中的“放置總線入口”按鈕，也可以按下快捷鍵〈P+U〉鍵，這時鼠標變成十字形狀。

2）在導線與總線之間單擊，即可放置一段總線分支線。同時在該命令狀態下，按〈Space〉鍵可以調整總線分支線的方向，如圖2-26所示。

3）設置總線分支線的屬性。在繪制總線分支線的過程中，用戶便可以對總線分支線的屬性進行編輯。雙擊總線分支線或者在鼠標處于放置總線分支線的狀態時按〈Tab〉鍵，彈出如圖2-27所示的“Properties”面板，在該面板中可以對總線分支線的屬性進行設置。

2.4.4 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 18中提供了多種電源和接地符號供用戶選擇，每種形狀都有一個相應的網絡標簽作為標識。

放置電源和接地符號的步驟如下。

1）選擇“放置”→“電源端口”命令，或單擊“布線”工具欄中的或按鈕，也可以按下快捷鍵〈P+O〉鍵，這時鼠標變成十字形狀，并帶有一個電源或接地符號。

2）移動鼠標指針到需要放置電源或接地的地方，單擊即可完成放置，如圖2-28所示。此時鼠標仍處于放置電源或接地的狀態，重復操作即可放置其他的電源或接地符號。

3）設置電源和接地符號的屬性。在放置電源和接地符號的過程中，用戶便可以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者在鼠標處于放置電源和接地符號的狀態時按〈Tab〉鍵，彈出如圖2-29所示的“Properties”面板，在該面板中可以對電源或接地符號的顏色、風格、位置、旋轉角度及所在網絡等屬性進行設置。

2.4.5 放置網絡標簽

在原理圖繪制過程中，元件之間的電氣連接除了使用導線外，還可以通過設置網絡標簽的方法來實現。

網絡標簽具有實際的電氣連接意義，具有相同網絡標簽的導線或元件引腳不管在圖上是否連接在一起，其電氣關系都是連接在一起的。特別是在連接的線路比較遠，或者線路過于復雜，而使走線比較困難時，使用網絡標簽代替實際走線可以大大簡化原理圖。

下面以放置電源網絡標簽為例介紹網絡標簽的放置，具體步驟如下。

1）選擇“放置”→“網絡標簽”命令，或單擊“布線”工具欄中的“放置網絡標簽”按鈕，也可以按下快捷鍵〈P+N〉鍵，這時鼠標變成十字形狀，并帶有一個初始標號“Net Label1”。

2）移動鼠標指針到需要放置網絡標簽的導線上，當出現紅色米字標志時，單擊即可完成放置，如圖2-30所示。此時鼠標仍處于放置網絡標簽的狀態，重復操作即可放置其他的網絡標簽。右擊或者按下〈Esc〉鍵便可退出操作。

3）設置網絡標簽的屬性。在放置網絡標簽的過程中，用戶便可以對網絡標簽的屬性進行編輯。雙擊網絡標簽或者在鼠標處于放置網絡標簽的狀態時按〈Tab〉鍵，彈出如圖2-31所示的“Properties”面板，在該面板中可以對網絡標簽的顏色、位置、旋轉角度、名稱及字體等屬性進行設置。

用戶也可在工作窗口中直接改變“Net”的名稱，具體操作步驟如下。

1）選擇“工具”→“原理圖優先項”命令，打開“Preferences”對話框，選擇“Schematic”→“General”選項，選中“Enable In-Place Editing”復選框（系統默認即為選中狀態）。

2）此時在工作窗口中單擊網絡標簽的名稱，過一段時間后再一次單擊網絡標簽的名稱即可對該網絡標簽的名稱進行編輯。

2.4.6 放置輸入/輸出端口

在設計原理圖時，兩點之間的電氣連接，可以直接使用導線連接，也可以通過設置相同的網絡標簽來完成。還有一種方法，即使用電路的輸入/輸出端口，能同樣實現兩點之間（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，在層次電路原理圖的繪制過程中常用到這種電氣連接方式。

放置輸入/輸出端口的具體步驟如下。

1）選擇“放置”→“端口”命令，或單擊“布線”工具欄中的“放置端口”按鈕，或單擊快捷工具欄中的“放置端口”按鈕，也可以按下快捷鍵〈P+R〉鍵，這時鼠標變成十字形狀，并帶有一個輸入/輸出端口符號。

2）移動鼠標指針到需要放置輸入/輸出端口的元器件引腳末端或導線上，當出現紅色米字標志時，單擊確定端口的一端位置。然后拖動鼠標使端口的大小合適，再次單擊確定端口的另一端位置，即可完成輸入/輸出端口的一次放置，如圖2-32所示。此時鼠標仍處于放置輸入/輸出端口的狀態，重復操作即可放置其他的輸入/輸出端口。

3）設置輸入/輸出端口的屬性。在放置輸入/輸出端口的過程中，用戶便可以對輸入/輸出端口的屬性進行編輯。雙擊輸入/輸出端口或者在鼠標處于放置輸入/輸出端口的狀態時按〈Tab〉鍵，彈出如圖2-33所示的“Properties”面板，在該面板中可以對輸入/輸出端口的屬性進行設置。

① “Properties”選項組。

● “Name”文本框：用于設置端口名稱。這是端口最重要的屬性之一，具有相同名稱的端口在電氣上是連通的。

● “I/O Type”下拉列表框：用于設置端口的電氣特性，對后面的電氣規則檢查提供一定的依據。有Unspecified（未指明或不確定）、Output（輸出）、Input（輸入）和Bidirectional（雙向型）4種類型。

● “Harness Type”下拉列表框：設置線束的類型。

② “Text Font Settings”選項組。

● “Font”下拉列表框：用于設置端口名稱的字體類型、字體大小和字體顏色，同時還可以設置字體的加粗、斜體、下劃線、橫線等效果。

● “Border”下拉列表框：用于設置端口邊界的線寬、顏色。

● “Fill”顏色框：用于設置端口內填充顏色。

2.4.7 放置通用No ERC標號

在電路設計過程中，系統進行電氣規則檢查（ERC）時，有時會產生一些不希望的錯誤報告。例如，出于電路設計的需要，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，可以忽略ERC測試符號，讓系統忽略對此處的ERC測試，不再產生錯誤報告。

放置忽略ERC測試點的具體步驟如下。

1）選擇“放置”→“指示”→“通用No ERC標號”命令，或單擊“布線”工具欄中的“放置通用No ERC標號”按鈕，也可以按下快捷鍵〈P+I+N〉鍵，這時鼠標變成十字形狀，并帶有一個紅色的交叉符號。

2）移動鼠標指針到需要放置通用No ERC標號的位置處，單擊即可完成放置，如圖2-34所示。此時鼠標仍處于放置通用No ERC標號的狀態，重復操作即可放置其他的通用No ERC標號。右擊或者按下〈Esc〉鍵便可退出操作。

3）設置通用No ERC標號的屬性。在放置通用No ERC標號的過程中，用戶便可以對通用No ERC標號的屬性進行編輯。雙擊通用No ERC標號或者在鼠標處于放置通用No ERC標號的狀態時按〈Tab〉鍵，彈出如圖2-35所示的“Properties”面板。在該面板中可以對通用No ERC標號的顏色及位置屬性進行設置。

2.4.8 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，以便預先規劃指定該處的PCB布線規則，包括銅模的厚度、布線的策略、布線優先權及布線板層等。這樣，在由原理圖創建PCB印制板的過程中，系統就會自動引入這些特殊的設計規則。

放置PCB布線指示的具體步驟如下。

1）選擇“放置”→“指示”→“參數設置”命令，也可以按下快捷鍵〈P+I+M〉鍵，這時鼠標變成十字形狀，并帶有一個PCB布線指示符號。

2）移動鼠標指針到需要放置PCB布線指示的位置處，單擊即可完成放置，如圖2-36所示。此時鼠標仍處于放置PCB布線指示的狀態，重復操作即可放置其他的PCB布線指示符號。右擊或者按下〈Esc〉鍵便可退出操作。

3）設置PCB布線指示的屬性。在放置PCB布線指示的過程中，用戶便可以對PCB布線指示的屬性進行編輯。雙擊PCB布線指示或者在鼠標處于放置PCB布線指示的狀態時按〈Tab〉鍵，彈出如圖2-37所示的“Properties”面板。在該面板中可以對PCB布線指示符號的名稱、位置、旋轉角度及布線規則等屬性進行設置。

● “(X/Y)”文本框：用于設定PCB布線指示符號在原理圖上的X軸和Y軸坐標。

● “Rotation”下拉列表框：用于設定PCB布線指示符號在原理圖上的放置方向。有“0 Degrees”“90 Degrees”“180 Degrees”和“270 Degrees”4個選項。

● “Label”文本框：用于輸入PCB布線指示符號的名稱。

● “Style”：下拉列表框：用于設定PCB布線指示符號在原理圖上的類型，包括“Large”“Tiny”。

● “Rules”選項組和“Classes”選項組：這兩個選項組中列出了該PCB布線指示的相關參數，包括名稱、數值及類型。

若需要添加參數，單擊“Add”按鈕，系統將彈出如圖2-38所示的“Choose Design Rule Type”對話框，在該對話框中列出了PCB布線時用到的所有類型的規則供用戶選擇。

例如，選中“Width Constraint”，單擊“OK”按鈕后，則打開“Edit PCB Rule(From Schematic)-Max-Min Width Rule”對話框，如圖2-39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，均可用于設置導線的寬度。設置完畢后，單擊“OK”按鈕即可關閉該對話框。