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原理圖網(wǎng)表、端口和網(wǎng)絡(luò)名稱剖析
原理圖網(wǎng)表、端口和網(wǎng)絡(luò)名稱剖析
花點(diǎn)時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 中的電線和網(wǎng)絡(luò)后必須手動繪制它們會怎樣？電子原理圖構(gòu)成了設(shè)計數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，其余的設(shè)計文檔將建立在原理圖的基礎(chǔ)上。如果您曾經(jīng)完成過設(shè)計并對原理圖進(jìn)行過更改，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?shù)诫娐钒宀季种小?span>
某些 PCB 設(shè)計軟件應(yīng)用程序可能會使此過程變得困難，并迫使您執(zhí)行一些手動步驟來強(qiáng)制同步。這一切的中心是一組關(guān)于您的組件的重要數(shù)據(jù)：您的原理圖網(wǎng)表。對于設(shè)計人員來說，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 ECAD 程序都有自己的數(shù)據(jù)格式，用于編寫網(wǎng)表，盡管您可以從您的設(shè)計中提取網(wǎng)表，并根據(jù)需要使用文本編輯器以 ASCII 格式查看它。這是一個示例網(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
一個大型項目可能有數(shù)千個這樣的條目。在上面幾行中，你應(yīng)該可以看到這個網(wǎng)表使用的數(shù)據(jù)格式是[Net-Name] [Refdes1]-[Pin1] [Refdes2]-[Pin2]...在第2行，我們有三個列出了組件和引腳編號，因此 PWR3V3 網(wǎng)絡(luò)在 3 個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(yù)期開路和短路的列表，用于制造和組裝期間的自動測試。
構(gòu)建您的 PCB 布局：您知道在未布線的 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。
您的 PCB 設(shè)計軟件使用網(wǎng)表中的數(shù)據(jù)顯示這些未布線的網(wǎng)絡(luò)。
同樣重要的是原理圖網(wǎng)表中沒有的內(nèi)容。網(wǎng)表不會告訴您元件在原理圖中的位置、如何在原理圖中繪制導(dǎo)線、在元件周圍放置文本或指示符的位置，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組件列表、它們的代號、引腳編號以及接觸組件中每個引腳的任何網(wǎng)絡(luò)的名稱。
使用端口和網(wǎng)絡(luò)名稱創(chuàng)建連接
閱讀原理圖有一些基本規(guī)則（從左到右），但是對于如何在原理圖中連接組件沒有特定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
無網(wǎng)絡(luò)名稱：您的設(shè)計軟件應(yīng)使用專有格式自動分配這些名稱。除此之外，沒有分配網(wǎng)絡(luò)名稱的原理圖將與已分配名稱的原理圖行為相同。
分配的網(wǎng)絡(luò)名稱：可以在需要時將網(wǎng)絡(luò)名稱分配給各個網(wǎng)絡(luò)，以確保可讀性并保持?jǐn)?shù)據(jù)清晰。網(wǎng)絡(luò)名稱將出現(xiàn)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工作表之間建立連接。端口不會出現(xiàn)在您的原理圖網(wǎng)表中。
與其為大多數(shù)組件保留未分配的網(wǎng)絡(luò)名稱，不如在設(shè)計過程的早期分配網(wǎng)絡(luò)名稱或使用端口。使用端口和網(wǎng)絡(luò)名稱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。
看看這個示意圖。在這里，我們有許多交叉的電線、J2 上不明確的開放連接、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)名稱或端口的電線。閱讀這種原理圖很容易感到困惑，如果沒有正確的 CAD 工具，嘗試將其與更多圖紙集成將具有挑戰(zhàn)性。
帶有交叉網(wǎng)的雜亂示意圖。
相反，您應(yīng)該使用帶有端口和網(wǎng)絡(luò)名稱等對象的多個工作表來創(chuàng)建原理圖內(nèi)部和原理圖之間的連接。網(wǎng)絡(luò)名稱和端口為您提供了一種在原理圖中定義網(wǎng)絡(luò)連接的簡單方法。使用端口和網(wǎng)絡(luò)名稱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。
通過使用端口和網(wǎng)絡(luò)名稱來定義原理圖中的網(wǎng)絡(luò)，您可以為同一圖紙中的組件騰出更多空間。
當(dāng)您構(gòu)建原理圖并添加新組件時，可以輕松添加新端口并設(shè)置網(wǎng)絡(luò)名稱以在多個原理圖圖紙中定義網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)。最佳實踐規(guī)定使用網(wǎng)絡(luò)名稱進(jìn)行原理圖內(nèi)部的連接，并使用端口進(jìn)行多個工作表之間的連接。您的設(shè)計軟件將采用這些連接并使用它們來構(gòu)建用于您的 PCB 布局、模擬和制造數(shù)據(jù)的網(wǎng)表。
更好的 PCB 設(shè)計軟件讓您保持同步
最好的設(shè)計軟件會自動同步您的原理圖和 PCB 布局，而不是每次進(jìn)行更改時都強(qiáng)迫您將原理圖網(wǎng)表導(dǎo)出并重新導(dǎo)入到您的布局中。不要被發(fā)現(xiàn)花費(fèi)數(shù)小時試圖解決網(wǎng)表錯誤，通過使用使您的設(shè)計保持同步的軟件來保持工作效率。