单片机设计原理图（单片机设计原理图符号）



　　这么通俗移动的原理图符合，你都看不懂么？单片机白学了

　　有很多关于绘制原理图符号的探讨。使你的原理图符号能够让人了解非常重要。有时用计算机辅助设计(CAD)软件包中预先做好的符号就能够了，但大部分符号并不太理想。请确保你的软件包能方便地创建符号，由于你可能得重新绘制每个单独元件，以及创建新的元件。CAD软件包含的上万种符号只是你重新绘制它们的根底。

　　好的原理图应该有可预测的信号流向。这个流向要求输写局部位于左边和上边，输出局部位于右边和下边。当然这并非铁板一块，但假如你希望其他工程师一眼就能了解你的原理图，遵循这个规则就非常重要。假如我高声对你喊叫，“区别什么有做这样？”这种语法构造显然让人难懂，但假如我按从右到左的顺序说，“这样做有什么区别？”那么你马上就能了解了。虽然许多半导体公司赚了很多钱，并提供很多支持，但很多时候他们专注于芯片内部，而做不到正确的原理图流向(图1)。

　　图1：目前许多公司画的原理图符号模仿的是元件的引脚图，而不是信号流向。

　　图1中的六反相器U1不是很实用。它将6个反相器合成在一个符号中，并且左边和右边都有输写输出。引脚长度也不须要那么长。U2这个符号稍微好一些，输写都在左边，输出都在右边。像我这样一把年纪的人不喜爱彩色背景，由于经过六次黑白拷贝黄色会变成黑色，从而让你没法看清任何东西。我创建的U3由不同元件组成(异构元件)，包括6个相同的元件和表示电源与地的第7个元件。排阻RP1是非常愚昧的画法，当这些电阻应该处于原理图上不同位置时很容易把原理图弄得一团糟。RP2显示了异构元件在这种时候的作用。

　　一些半导体公司采用ANSI符号画逻辑器件，这显然是由缺少乏分析的线性思维的人创造的，而不是模拟工程师眼中的图形化思维(图2)。

　　图2：许多工程师都不喜欢ANSI/IEEE逻辑符号画法，这些符号简直是非徒无益，而又害之。显示实际的逻辑符号稍好一些。

　　CAD软件包中附带的元件根本上是没有用的。较好的做法是将元件一分为二。更好的做法是将电源独立出来，这样就不会弄乱信号流向。模拟工程师最想要的是在元件内部稍微画一些能表示其功能的图案。

　　对于多元件封装来说(假如许多逻辑门)，原理图符号须要分解开来，由于你很少会在原理图的同一个地方使用全部这些元件。这个原则同样适用于双路或四路运放。元件符号能够采用德?摩根等效符号(图3)。我非常敬仰那些能够通过布尔表达式来了解电路工作的工程师，但我还是喜爱图形化的表达方式——通过图形能够想象位于D锁存器中的比特，或者多路复用器中断言给定输写的引脚。

　　图3：早在1995年，OrCAD 9就允许用德·摩根等效符号表示与非(NAND)门。

　　图4：地、电源、电阻、晶体管和MOSFET等各种元件符号。

　　图5：电源和地不要使用零长度的引脚。

　　引脚作为封装中的第一个元件，这样当你放置这个元件时第一个放的就是电源。不管怎样，你都应该将所有元件都放到原理图中去，以便给未用元件适宜的偏置，防止它们发生振荡。

　　图6：如果你将连接器只画成一个元件符号，会使得原理图很乱(a)。

　　图7：像我这样的老人在走线间没有连接关系时喜欢采用跳接的方式。

　　需要注意的是，4向结点是原理图中的禁忌。Altium/CircuitStudio有产生跳接的选项，也有通过设置走线偏移消除交叉结点的功能，比如这个芯片的GND连接处所示。注意，库元件的左边是输出，右边是输入，与你想象的刚好相反。

　　我的做法是使用输入在左侧的规则重画元件符号(图8)。我还使用了独立的电源与地符号，以便减少杂乱现象，毕竟我们关心的是信号流向。大多数工程师理解555定时芯片内部的功能。但如果你不知道，或者你认为阅读该原理图的人不知道，那么你可以在元件内部画上一些或所有框图。

　　Altium/CircuitStudio允许你在原理图符号上放置图片，因此我在网上找到一个很好的555定时器框图，经过一些细微调整后我将它放进原理图符号中。我不得不遵循它们的引脚输出结构，因此原理图上有些跳接(图9)。

　　图8：修改图7中的555定时器，将输入放在左边，输出放在右边，这样原理图流向更清晰。

　　单独的电源与地符号消除了走线的杂乱现象。

　　图9：你可以在元件内部画一个框图来展示它的功能。

　　原理图符号偏好就像是音乐偏好，它们非常个性化。这是你作为工程师的一种风格。像跳接和晶体管上的圆圈等事情不是很重要，而诸如输入在左边和上边、输出在右边和下边等事情则比较重要。我们都在争论如何处理既有输入又有输出的总线。我认为地符号很重要。网上有篇应用笔记，那篇笔记认为如果你根据符号建议的那样将它连接到大地，有可能烧坏二极管。

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