学习情境8创建原理图报表和两台单片机数据互传

学习情境8创建原理图报表和两台单片机数据互传学习情境目标通过本学习情境的学习，创建电路原理图的各种报表，并能够根据报表的信息分析、修改电路原理图；了解单片机串行口的结构及工作方式；能熟练运用单片机串行口的各种方式完成并行口扩展和实现通信。任务一创建原理图各种报表图8.1放大整形电路知识点：1.了解电路原理图的ERC报表；2.掌握电路原理图网络表的产生及修改方法；3.了解原理图的元件列表；4.了解单片机串行口的结构及工作方式。技能点：1.运用Protel99SE创建电路原理图的各种报表，并能够根据报表的信息分析、修改电路原理图；2.能熟练运用单片机串行口方式0扩展并行口；3.能熟练运用单片机串行口方式1实现双机通信。任务目标如图8.1所示为放大整形电路原理图，要求在此电路原理图基础上产生电路的ERC报表、产生及修改电路网络表、产生电路的元件列表。相关知识1、ERC报表：Protel99SE电路原理图设计服务器提供了一个电气规则检查功能（ERC：ElectricalRuleCheck），可检查电路中是否有电气特性不一致情况。如：某个输出引脚连接到另一个输出引脚就会造成输出信号冲突，未连接完整的网络标号会造成信号断线，元件重复编号会使软件无法区别不同元件等，这些不合理的电气冲突现象，ERC会按照设计者设置和问题严重性，分别以错误（Error）、警告（Warning）信息来提醒设计者注意。2、元件封装型号：元件封装是指元件在电路板上的实际外观、尺寸及管脚间距等信息，每种尺寸在元件封装库中（PCBFootprints.lib）对应着重一种元件封装型号，电路中对每个元件的描述都必须包含该元件的封装型号信息，即在元件属性对话框的Footprint栏必须填元件封装型号，如图8.2所示，选取元件封装型号时可以在印刷板设计环境中执行菜单命令Design/BrowseComponents…去浏览封装库PCBFootprints.lib。图8.2填写元件封装3、原理图网络表由电路原理图所产生的各种报表中，网络表（Netlist）是最为重要的报表。绘制电路原理图最主要的目的，就是由所设计的电路原理图输出一个对应网络表，以供后续处理程序（如制作印刷电路板或仿真）使用。在由电路原理图产生网络表时，采用逻辑连通原则，即只要通过网络标号连接的网络就被认为是有效连接，电路中用户没有放置网络标号的网络由系统自动给定。Protel原理图网络表文件是一个简单ASCII码文本文件，是描述电路元件的编号、封装和元件引脚之间关系的列表，在格式上大致可分为元件描述部分和网络连接描述两部分。（1）元件描述部分[开始描述一个元器件C元件编号RAD0.2元件封装型号0.1uF元件类型或标称值以下三行为元件附加说明]元件描述结束注意：元件描述从“[”开始，到“]”结束，每一个元件的描述都必须在一对方括号内，并且都必须描述完整。除左方括号和右方括号各占一行外，每一个元件的描述文字占据6行，且6行内容顺序不能颠倒（2）网络连接描述（描述开始一条网络NetR1_1计算机自动给予或人工给予的网络标号R1-1网络连接的第一个分支，格式为元件编号及其引脚号C1-2网络连接的第二个分支，格式为元件编号及其引脚号Q-B网络连接的第三个分支，格式为元件编号及其引脚号R2-2网络连接的第四个分支，格式为元件编号及其引脚号）网络描述结束注意：网络连接描述从“（”开始，到“）”结束，将一个网络所有分支都包含在“（）”内（如以上“NetR1_1”网络分支数为4），一个网络有多少个分支，网络描述中就有多少行“元件编号及引脚号”，相同元件引脚号码不能重复。4、元件列表元件列表主要是用于整理一个电路或一个项目文件中所有元件，它主要包括元件编号、类型、封装名等内容。任务实施过程1、创建电路原理图的ERC报表（1）打开已经设计好的“放大整形电路.ddb”数据库，并进入放大整形电路原理图（文件名为tt.sch），将信号Vo1、Vi离开所在的导线（仿制三处错误）。（2）执行菜单命令Tools/ERC…后，系统进入Setup选项卡对话框，根据需要设置电气规则检查各选项，如图8.3所示。其中Multiplenetnamesonnet：检测项中将包含“同一网络被命名多个网络名称”的错误检测。Unconnectednetlabels：检测项中将包含“未实际连接的网络标号”的错误检测。Unconnectedpowerobjects：检测项中将包含“未实际连接的电源或地元件”的错误检测。Duplicatesheetnumbers：检测项中将包含“电路图编号重号”的错误检测。Duplicatecomponentdesignators：检测项中将包含“元件编号重号”的错误检测。Buslabelformaterrors：检测项含中将包含“总线标号格式错误”的错误检测。Floatinginputpins：检测项中将包含“输入引脚浮空”的错误检测。Suppresswarnings：忽略所有的错误检测，也不显示测试的错误报告。（3）点击OK按钮后，程序自动进入文本编辑器并生成相应的规则检查报告。如图8.4所示为图8.1放大整形电路的ERC检查报告。图8.3本例中Setup选项卡设置（4）系统在发生错误位置放置错误（红色）符号，如图8.5所示。图8.4电气规则检查报告图8.5进行ERC检查后的放大整形电路2、创建原理图网络表（1）回到图8.1，执行菜单命令Design/CreateNetlist…。（2）系统弹出创建网络表对话框，该对话框设置如图8.6和图8.7所示。（3）设置完对话框后，点击OK按钮，系统以记事本方式自动打开网络表文件tt.net，内容见表8-1所示。图8.1电路中有15个元件，13条网络；对应表8-1就有15对中括号、13对圆括号。图8.6“Preferences”的设置图8.7“TraceOptions”的设置（4）保存网络表文件tt.net到自己的文件夹中。（5）原理图网络表的检查。电路自动产生网络表或多或少会有些问题，此时需要人工修改网络表，修改时必须对照电路图进行以下两个方面检查。（1）元件描述部分：●检查电路中元器件个数和网络表的方括号对数是否相等。●检查网络表每对方括号里是否均包括元件编号和封装名。●检查网络表每对方括号里元件编号和封装位置。（2）网络连接描述●检查电路中网络个数和网络表的圆括号对数是否相等。●检查网络表每对圆括号第一行是否都为网络名。●检查网络表每对圆括号中网络分支个数。技巧：网络表若有错误，修改方法有：（1）修改原理图后再一次产生网络表。（2）直接在网络表记事本里修改。表8-1网络表tt.net文件[C1RAD0.20.5uF][C2RAD0.210uF][D1DIODE0.42CK5][D2DIODE0.42CK5][D3DIODE0.42CK5][D4DIODE0.42CK5][D5DIODE0.42CK5][JSIP5CON5][R1AXIAL0.44.8K][R2AXIAL0.42K][R3AXIAL0.45.1K][SSIP2SW-SPST][QTO-53DG4A][U1DIP14SN74LS04][U2DIP14SN74LS00](GNDD2-2D4-1J-4R2-1Q-3U1-7U2-7)(NetC1_2C1-2R1-1R2-2Q-1)(NetC2_1C2-1R3-1Q-2)(NetC2_2C2-2S-1)(NetD1_1D1-1D3-2D5-2S-2U1-1)(NetD1_2D1-2D2-1)(NetD3_1D3-1D4-2)(NetD5_1D5-1U2-5)(NetU1_2U1-2U2-1)(Vo1U2-3U2-4J-2)(VccJ-5R1-2R3-2U1-14U2-14)(ViJ-3C1-1)(Vo2J-1U2-2U2-6)3、创建元件列表（1）在图8.1所示的原理图中，执行菜单命令Reports/BillofMaterial，进入图8.8。图8.8元件列表向导之一图8.9元件列表向导之二（2）点击Next按钮，进入图8.9，设置元件报表中所包含的内容，选用默认值。（3）点击Next按钮，进入图8.10，选择需要加入元件报表中的文字栏，选用默认值。（4）点击Next按钮，进入图8.11,选择最终的元件报表输出格式。系统提供了三种格式：ProtelFormat、CSVFormat、ClientSpreadsheet，选择ProtelFormat格式。（5）点击Next按钮，进入图8.12，结束列表向导对话框，点击Finish按钮。（7）程序自动进入图8.13所示的元件列表中，并形成后缀为*.BOM元件列表文本文件。该元件列表文件中Used列为所用某种元件个数，PartType列为该元件类型，Designator列为元件编号，FootPrint列为元件封装类型。图8.10元件列表向导之三图8.11元件列表向导之四图8.12元件列表向导之五图8.13元件列表实训练习[实训题1]画出如实训图8.1所示的放大电路，请输出其网络表和元件列表。实训图8.1[实训题2]带通滤波器电路如实训图8.2所示，创建电路原理图的网络表和元件列表。实训图8.2[实训题3]对实训图8.3电路原理图进行电气规则检查，请做元件表和网络表。实训图8.3[实训题4]对实训图8.4电路原理图进行ERC检测并修改错误，最后输出该电路原理图的网络表和元件列表。[实训题5]对实训图8.5电路原理图进行ERC检测，输出实训图8.5的网络表和元件列表。实训图8.4实训图8.5D1LED-BLUED2LED-BLUED3LED-BLUER1100R2470R3470R4470D4LED-BLUED5LED-BLUED6LED-BLUED7LED-BLUED8LED-BLUER5470R6470R7470R8470VCCXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U2AT89C51RXDRTSTXDCTS图8.14双机通信硬件电路任务二两台单片机数据互传任务目标通过本任务的学习、完成，掌握单片机硬件资源串行通讯接口的使用。任务描述两台单片机之间，要求将对方单片机的按键值（S1=1）通过串口传送给另外一方，并在发光二极管显示。单片机扫描到S1（P3.2）键合上后，即启动串行发送，将01H这个数发送给对方单片机，对方单片机收到数据后，再从P1口送出来显示。硬件电路如图8.14所示。源程序发送机和接收机程序框图如图8.15所示。清除发送标志发送完毕？结束开始初始化S1键合上？启动串行发送开始初始化接收标志＝1？清除标志接收缓冲区内容