原理(lǐ)图网表、端口和网络名称剖析

2021-07-29

原理(lǐ)图网表、端口和网络名称剖析

花(huā)点时间考虑一下您的原理(lǐ)图和 PCB 布局：如果您在原理(lǐ)图中已经创建了 PCB 中的電(diàn)線(xiàn)和网络后必须手动绘制它们会怎样？電(diàn)子原理(lǐ)图构成了设计数据的基础，其余的设计文(wén)档将建立在原理(lǐ)图的基础上。如果您曾经完成过设计并对原理(lǐ)图进行过更改，那么您可(kě)能(néng)知道需要与 PCB 布局保持同步。正是这种同步将您在原理(lǐ)图中绘制的网络连接传输到電(diàn)路板布局中。

某些 PCB 设计软件应用(yòng)程序可(kě)能(néng)会使此过程变得困难，并迫使您执行一些手动步骤来强制同步。这一切的中心是一组关于您的组件的重要数据：您的原理(lǐ)图网表。对于设计人员来说，重要的是了解网表如何定义大型项目中不同组件和原理(lǐ)图之间的连接。

原理(lǐ)图网表中有(yǒu)什么？

原理(lǐ)图网表，顾名思义，是原理(lǐ)图中所有(yǒu)网络的列表，以及网络在组件之间建立的连接。每个 ECAD 程序都有(yǒu)自己的数据格式，用(yòng)于编写网表，尽管您可(kě)以从您的设计中提取网表，并根据需要使用(yòng)文(wén)本编辑器以 ASCII 格式查看它。这是一个示例网表格式，它告诉您有(yǒu)关電(diàn)气连接的所有(yǒu)信息：

PWR5V J1-1 U1-4
PWR3V3 J2-1 J1-2 U1-2
GND J2-3 C16-2 J15-3 C15-2

一个大型项目可(kě)能(néng)有(yǒu)数千个这样的条目。在上面几行中，你应该可(kě)以看到这个网表使用(yòng)的数据格式是[Net-Name] [Refdes1]-[Pin1] [Refdes2]-[Pin2]...在第2行，我们有(yǒu)三个列出了组件和引脚编号，因此 PWR3V3 网络在 3 个不同组件之间建立了连接。网表有(yǒu)多(duō)种使用(yòng)方式：

仿真： SPICE 仿真器将使用(yòng)您的网表中的连接来定义在 Guass-Jordan 方法中使用(yòng)的大型矩阵计算，以解决基尔霍夫定律和欧姆定律。

制造：网表用(yòng)于定义预期开路和短路的列表，用(yòng)于制造和组装期间的自动测试。

构建您的 PCB 布局：您知道在未布線(xiàn)的 PCB 布局中看到的老鼠窝吗？您的 PCB 布局软件使用(yòng)网表中定义的连接在布局中创建这些線(xiàn)。

您的 PCB 设计软件使用(yòng)网表中的数据显示这些未布線(xiàn)的网络。

同样重要的是原理(lǐ)图网表中没有(yǒu)的内容。网表不会告诉您元件在原理(lǐ)图中的位置、如何在原理(lǐ)图中绘制导線(xiàn)、在元件周围放置文(wén)本或指示符的位置，或任何其他(tā)图形方面。这些其他(tā)信息直接存储在您的原理(lǐ)图文(wén)档中。一旦你去掉所有(yǒu)的图形元素，你所拥有(yǒu)的只是一个组件列表、它们的代号、引脚编号以及接触组件中每个引脚的任何网络的名称。

使用(yòng)端口和网络名称创建连接

阅读原理(lǐ)图有(yǒu)一些基本规则（从左到右），但是对于如何在原理(lǐ)图中连接组件没有(yǒu)特定的行业标准。

无网络名称：您的设计软件应使用(yòng)专有(yǒu)格式自动分(fēn)配这些名称。除此之外，没有(yǒu)分(fēn)配网络名称的原理(lǐ)图将与已分(fēn)配名称的原理(lǐ)图行為(wèi)相同。

分(fēn)配的网络名称：可(kě)以在需要时将网络名称分(fēn)配给各个网络，以确保可(kě)读性并保持数据清晰。网络名称将出现在您的原理(lǐ)图网表中。

端口：这些 CAD 对象不是指電(diàn)路板中的文(wén)字端口；这些对象允许您在两个工作表之间建立连接。端口不会出现在您的原理(lǐ)图网表中。

与其為(wèi)大多(duō)数组件保留未分(fēn)配的网络名称，不如在设计过程的早期分(fēn)配网络名称或使用(yòng)端口。使用(yòng)端口和网络名称可(kě)以让您清楚地定义输入和输出，并帮助您整理(lǐ)原理(lǐ)图，使其更易于阅读。

看看这个示意图。在这里，我们有(yǒu)许多(duō)交叉的電(diàn)線(xiàn)、J2 上不明确的开放连接、不清楚的输入和输出、缺少参考指示符、缺少注释以及最好使用(yòng)网络名称或端口的電(diàn)線(xiàn)。阅读这种原理(lǐ)图很(hěn)容易感到困惑，如果没有(yǒu)正确的 CAD 工具，尝试将其与更多(duō)图纸集成将具有(yǒu)挑战性。

带有(yǒu)交叉网的杂乱示意图。

相反，您应该使用(yòng)带有(yǒu)端口和网络名称等对象的多(duō)个工作表来创建原理(lǐ)图内部和原理(lǐ)图之间的连接。网络名称和端口為(wèi)您提供了一种在原理(lǐ)图中定义网络连接的简单方法。使用(yòng)端口和网络名称可(kě)以让您清楚地定义输入和输出，并帮助您整理(lǐ)原理(lǐ)图，使其更易于阅读。

通过使用(yòng)端口和网络名称来定义原理(lǐ)图中的网络，您可(kě)以為(wèi)同一图纸中的组件腾出更多(duō)空间。

当您构建原理(lǐ)图并添加新(xīn)组件时，可(kě)以轻松添加新(xīn)端口并设置网络名称以在多(duō)个原理(lǐ)图图纸中定义网络关联。最佳实践规定使用(yòng)网络名称进行原理(lǐ)图内部的连接，并使用(yòng)端口进行多(duō)个工作表之间的连接。您的设计软件将采用(yòng)这些连接并使用(yòng)它们来构建用(yòng)于您的 PCB 布局、模拟和制造数据的网表。

更好的 PCB 设计软件让您保持同步

最好的设计软件会自动同步您的原理(lǐ)图和 PCB 布局，而不是每次进行更改时都强迫您将原理(lǐ)图网表导出并重新(xīn)导入到您的布局中。不要被发现花(huā)费数小(xiǎo)时试图解决网表错误，通过使用(yòng)使您的设计保持同步的软件来保持工作效率。