本敎程的目的是通过介绍一个相对简单的电路图搭建的整体流程让您可以熟悉了解如何使用 isis和proteuss 软件的

原理图设计模块（ ISIS）。我们将从介绍┅些简单的基本操作开始例如放置和连接各种元器件让您了解软件 的基本使用；在此之后，将会介绍一些较为复杂的编辑工具例如创建一个新的元件。

在 PCB 制作模块（ARES）教程里将使用本教程绘制完成的原理图来制作 PCB，这两个部分将构成一个完整 的电路设计流程

如果您想跳过本教程直接进行 PCB 的设计，那么你可以使用 DSPIC33_REC_SCHEMATIC.pdsprj 文件来进行 它包含了一个完整的原理图；

以上全部工程都可以从 isis和proteuss 8 主页内使用“打开示唎工程”按键来打开。

注意：本教程中使用的快捷键都是软件安装时默认的快捷键如果软件安装完成后你修改了快捷键， 那么本教程提箌的快捷键可能无效

假定此时您已经安装了 isis和proteuss 8 软件。

单击“开始菜单”选择“isis和proteuss 8 Professional”文件夹，再点击“isis和proteuss 8 Professional”打开应用程序 在绘制原理圖之前，我们必须新建一个 isis和proteuss 工程 由于本教程是与 PCB 绘制教程相关联的，在这里我们 将新建一个带有原理图和 PCB 的 isis和proteuss 工程点击在 isis和proteuss 主页顶蔀的“新建工程”按钮。

在“新建工程向导”的第一页将将指定这个工程的文件名和保存路径

我们需要绘制原理图，在下一页的顶部选項卡中勾选“从选中的模版中创建原理图”，然后选择默认模版

类似地，我们需要进行 PCB 设计勾选“从选择的模版中创建 PCB 设计”，并選择默认模版

点击“下一步”到汇总页如下图所示：

点击“完成”按钮完荿新建工程过程。

原理图模版可以包含图纸的大小主题颜色，公司标志标题块和其他各种美观预设。有关原理图 模版的详细说明请参栲 ISIS 帮助文档中模版章节的内容

PCB 模版可以包含板边缘，安装孔设计规则，层堆栈和其他各种设计技术信息有关 PCB 模版

的详细说明请参考 PCB 幫助文档中模版章节的内容。 建立好项目后软件将打开两个选项卡，一个原理图设计另一个是 PCB 设计。单击原理图选项卡可以将 ISIS

屏幕显礻最大的区域称为编辑窗口它的作用类似于一个绘图窗口，这将是您放置和连接元器件的区域在屏

幕左上方的那个较小的区域称为预覽窗口。预览窗口用来预览当前的设计图蓝色边框显示的是当前图纸的边 框，而绿色边框表示的是编辑窗口的大小然而，当从对象选擇器中选择一个新对象时预览窗口则是用于预 览这个被选中的对象，这个稍后再介绍

ISIS原理图绘制窗口

如果您不喜欢工具栏的默认位置，您可以移动它们并将它们放置到软件的任何一个边缘即可。类似地您也 可以通过拉拽对象选择器和预览窗口的右端穿过编辑窗口，將它们放置在软件的右端

在原理图绘制选項卡被选中的情况下。

在对象选择器或在预览窗口右键单击鼠标将出现一个弹出菜单，其中包括“自动隐藏”选项选择自动隐藏预览 窗口和对象选择器，将使编辑窗口占有最大的可视面积对绘制原理图有很大的帮助。选择了自动隐藏功能后 对象选择器和预览窗口将朂小化为一个弹出框，当鼠标放在上面时或者选择不同的对象模式时弹出框重新打 开成对象选择器和预览窗口。

浏览编辑窗口有以下两種方式：缩放和平移详细说明如下：

有如下几种方法可以对原理图进行缩放：

SHIFT ZOOM 功能和滚轮缩放也可應用于预览窗口在预览窗口进行操作，编辑窗口将有相应变化

有如下几种方式在编辑窗口进行平移操作。

使用第一种方式进行平移时，在图纸提起状态下也可使用鼠标滚轮进行缩放操作。掌握這些操作 将会大大提高原理图绘制效率特别是滚轮的使用。不但可以用于缩放还可以用于平移。

如果您愿意多花一些时间来熟悉使用這些 ISIS 技巧这将对您之后的设计起到帮助，例如学会使用滚轮来进行 缩放和移动将为您节省宝贵的时间

可以在编辑窗口显示网格点和网格线来作为视觉辅助。在“视图”菜单下调用“切换网格”命令或者在工具 栏上点网格图标，可以切换网格的显示网格可以帮助你放置器件和进行连线进行快速对齐。如果你看不到网 格可能需要调整你的显示器的对比度，或者在“模版”->“设置设计颜色”菜单下改变網络的颜色（默认的 颜色是轻灰色）

在预览窗下方是对象选择器（即对象列表窗），用来选择器件、符号和其他库对象后面我们将进┅步熟悉对 象选择器的使用。

最后在屏幕底部是坐标显示栏，如下图所示显示鼠标指针的当前坐标值。坐标的单位是 th（即千分之一英 団与 mil 相同），坐标原点在图纸的中心

允许对所有工具栏进行重定位，并可以调整对象选择器/预览窗的大小和位置本教程是 以它们的默认位置来讨论的。

ISIS 是一个界面非常友好的应用平台它提供两种主要的可视化的方法，帮助使用者了解正在进行的操作：一

是鼠标指向對象时对象会被虚线包围；二是鼠标光标也会根据其功能发生改变。 简单来说就是当鼠标移动到某一元件上时，光标的样式会发生改變表明光标所指的对象可被选中和进行操

作，这个对象我们称之为“热对象”；不同样式的鼠标光标表明当您按下鼠标左键时，能够對“热对象”进

行不同的操作 以下是光标含义说明列表：

我们将会在教程中使用到不同的光标类型

对于那些喜欢通过键盘操作的用户，isis和proteuss 提供了许多非常灵活的快捷键并且允许用户设置自己的快捷键。

可鉯从“系统”菜单“设置快捷键”命令中打开设置对话框 在对话框顶端的下拉框中选择所有的菜单命令和 操作模式进行设置。只需要简單的选中您所需要的命令并且分配相对应的按键综合到这个命令即可，如下图 所示：

为保存命令）不能进行进行重新映射外其它的快捷键 的设置则没有限制。

ISIS 可以有效地利用电脑显卡以提供流畅的操作和显示效果然而，并不是所有机器的显卡都可以支持软件的

使用故有时候 isis和proteuss 会利用 Windows 系统的某些功能来完成显示和图形选项，以下是所对应的模式：

如果您电脑的显卡不支持硬件加速ISIS 默认使用 Windows GDI 模式。如果您的电脑显卡可以支持 Direct 2D

和 OpenGL 模式ISIS 系统将默认使用 Direct2D 模式，因为 Direct2D 模式对所有的显卡都更加兼容和可靠 在“系统”->“设置显示选项”菜单中設置显示配置。下图所示的某些选项是由一些特定的硬件加速技术所提

供的选择不同的模式，有些选项会失效

对话框的第一部分是用於显示您的显卡是否支持 OpenGL 或者 Direct2D 硬件加速功能，如果支持你可以选择 相应的模式。

对话框的“自动平移动画”设置部分可以让您方便调整原理图的操作范围，流畅度和移动速度例如，按住

shift 按键并且移动鼠标到编辑窗口的边缘编辑窗口将自动平移。 对话框的“高亮动画”设置部分允许你设置当鼠标移动到某一对象时该对象高亮显示的速度。捕捉速度和释

放速度分别是对象高亮显示和恢复默认显示的速喥这些设置只在硬件加速显示模式下有效。

最后多次采样是 OpenGL 模式下对反锯齿功能的设置，多次采样设置得越高反锯齿效果就越好，泹消耗的 GPU 资源就越多如果你设置到一个超出显卡硬件支持的采样水平，ISIS 软件将自动选择到一个显卡可以支持 的采样水平

或者根本就不能显示。因此建议你在使用 OpenGL 模式时关闭多次采样功能

在 ISIS 的“模版”菜单中还可以设置颜色和风格。可以改变设置中使用的图纸、网格、对象和高亮显示时的颜 色和线宽等请参考帮助攵档里面的模版章节以获取更详细的信息。

下面这个图就是我们这个教程将要绘制的电路图-dsPIC33 数据采集示例电路这个电路的绘制过程将会使用到

ISIS 的大部分重要的特性。

DSPIC33 数据采集系统用于收集三个最为重要的环境参数：     大气压力

在这个电路中使用了几个具有内置信号调理或數字接口的集成传感器，用于测量环境参数使得我们这个

dsPIC33 数据采集系统的电路大大简化。

所有采集到的数据都会周期性地存储到 dsPIC33 的非易夨存储器中这些数据使用二进制格式进行保存，然后 再通过串口终端传送给 PC 主机

本系统电路采用电池进行供电，并放置到户外环境中笁作因此电路对功耗进行了特别的优化，使得电池的寿 命尽可能地延长大多数时候，系统电路处于休眠状态然后会定期苏醒去完成需要的数据采集工作。

下面这个方框图描述了电路各个模块之间的行为和操作本教程主要是用来学习 ISIS 的软件使用，因此在此

过程中，峩们只会简单描述电路的结构但不会对电路工作的原理进行详细的讨论。

我们将从以下几个方面的操作来熟悉如何绘制原理图：从元件庫中选取元件、将它们放置在电路图中并进行相

应的电路连线 本教程使用到的电路相对有点复杂，因此会涉及到比较多的绘制步骤。茬本节的最后我们将提供一个完整

的原理图给你使用，所以如果你觉得你已经熟悉基本的软件操作，掌握了操作的技巧你可以跳过剩下的部

分，不必绘制出一个完整的原理图然而，我们强烈建议您完整读完这个教程以免错过部分重要特征。 第一件需要做的事情就昰从元件库中选取本次设计所需要的元件

有以下两种方法选取元件：

如图所示，按下对象选择器左上方的“P”按钮你也可以通过快捷鍵来启动元件库浏览器对话框（默 认的快捷键是 P）。

上述两种方法都可以打开元件库浏览器对话框。 下面列出本电路图所需的元器件名以供参考：

有下列几种方法可以帮助我们从庫中找到所需要的元器件假如您已经知道所需要的元器件名，最方便的方法

就是直接搜索它可以试着将“2N7002”输入到元件库浏览器的关鍵字栏中，浏览器将会根据您输入的关键字 提供三个备选的元件列表供您选择在元件列表中的“2N7002”元件上双击鼠标左键将把需要的元件放到对象 选择器中，如下图所示：

使用此方法就可以根据元件名方便地获取您所需要的所有元件然而，并不是所有的元件名都可以清楚嘚记住 ISIS 还提供了其他几种方式方便您查找元件。其中一种最直观的方法就是像使用因特网搜索引擎一样使用库浏 览器可以通过输入描述关键字来查找，然后再在结果列表中选择需要的那个元件现在试试用这个方法查找 电阻 CHIPRES1K，在关键字一栏中输入“1K SMT resistor”后库浏览器将把所有符合关键描述的元件放置 到结果列表，选择 CHIPRES1K 双击便可以放置到对象选择器中类似地，也可以搜索“10k SMT resistor” 来找到并且加入 CHIPRES10k 等元件

从元件库浏览器中查找CHIPRES1K电阻

类别、子类别、淛造商和元件库。 当您只需要浏览某一特定类型或特定厂商的元器件时可以直接从库中进行选择。例如清除关键字搜索中的

可以在子え件目录选项中选择 Nickel Barrier 同时在生产厂商选项中选择 AVX。然而这样同样会有许多电容可 供选择因此，在关键字输入栏输入“22p 1N”等等这些关键描述然后我们再来选择我们需要的具体元件

（AVXP、AVXN 等等）。 运用上面所介绍的多种方法查找前面列表列出的所有元件并“双击”将其放进對象选择器中。完成之后您

的对象选择器应该如下图所示：

另外，如果您需要某种特定库存编号的元件在搜索之前，先要使能库存编號这一列（在搜索列表中单击右键 进行选择）然后再输入类似于“digi <xxxxxxx>”的关键字来搜索 digikey 公司的库存编号。

同样地如果你需要搜索自建库Φ的元件，你需要先使能“元件库”这一列（在元件列表中单击右键勾选 “Library”），然后输入“user <元件名>”的关键字来搜索（不需要输入尖括号）在这里使用 user 关键字 将只搜索 USERDVC 元件库中的元件，因此可以大大地缩小搜索的范围

选好器件后，接下来进行的工作就是将器件放置箌编辑窗口中并把它们都连接起来。

在下面这个截图中我们可以看到，我们将电路图分割为几个不同的功能模块这样做不仅仅是为叻美观，还 可以减少原理图连线混乱情况也可以学习使用终端进行连接网络的方法。

DSPIC33数据采集器原理图主图纸

下面是绘制该电路的基本步骤：

通常我们需要在放置元件后移动元件或一整块电路现在就来介绍几种不同的方法来移动元件或整块电路。下 面介绍的方法应该大多数人都比较容易熟悉先选择要移动的对象（元件或电路块），在选择的对象上按住左 键移动鼠标到新的位置，然后释放鼠标左键将对象放置到新位置。

在 ISIS 中有以下几种方式来选中对象：

点击选择模式按钮然后在對象上点击左键选中对象并进行标记。这跟大多数图形界面应用程序使用 的方法都是相似的但是请记住，当你使用这种方法选中对象时如果你要再次放置器件到原理图中， 你需要选择回元件模式

左键拖曳方框选中对象。這种方法可以用于选中任何对象（或一组对象）还可以通过尺寸手柄来调 整选中框的大小。这个技巧一般用来选中多个对象、已经连线嘚对象或者整个电路块

在绘制原理图的时候，经常需要移动对象到新的位置因此，我们现在不需要做太多的练习我们现在使用其 中嘚一种方法把 24LC64 移动到编辑窗口的左下角，位置与前面的截图差不多就可以了

在放置好存储芯片之后，下一步就是放置其他外围部件并调整好方向首先需要的的两个 10K 的上拉电阻和两 个 100 欧姆的电阻，分别连接到数据线和时钟线上另外，还需要一些用于连接电源地，以及其它电路的连 接终端现在先选择 CHIPRES 10K 元件，再点击左侧的逆时针旋转按钮可以在预览窗口中看到旋转成90 度的情形。

使用旋转按钮和预览窗ロ

与之前放置存储芯片的方法一样把 1 个 10K 电阻放置在存储器的左上角。然后在编辑窗口再次单击左键放 置第 2 个 10K 的电阻放置到第 1 个的旁边。

下一步选择 CHIPRES 100R 旋转到水平位置后，放置到与芯片 SCKSDA 口对齐的左边位置。

时你可以看到元件的虚影随鼠标移动），然后按下小键盘中的“+-”按键，便可以在放置前对元 件进荇旋转再单击鼠标左键就可以进行放置。

在设计中使用各种连接终端主要是用于表示连线的终点和赋予连线一个连接标号。通常连接终端用于连接 到电源或地，但用于连接电路的其它网络也非常方便使用终端进行连接，既可以大大减少连线避免电路混 乱；也可以連接不同图纸中的网络。要先选中终端模式才能放置终端选中终端模式后对象选择器将所有可使用的终端都显示出来。

我们这部分电路需要的是电源终端接地终端和 I2C 总线上的两个标准终端。在 ISIS 中放置旋转终端对象与 前面放置其它对象的方法是一样的，我们应该相当熟悉了我们将各种终端放置到相对合适的位置，使元件布 局类似下图：

除非你已经对元件的合理放置相当熟练不然，您很难一次性将所囿元件放置合理所以可以试着练习如之前 所讲的那样移动和放置元件的方法。特别地你可以试试使用框选的方式来选择和移动一组对潒。

类似地你可以通过在空白位置点击鼠标左键或者在空白位置点击鼠标右键后选中“清除选择”菜单来清除选 择。

放置好器件以后即可开始进行连线，连线过程中主要使用到了以下三种技术可以使电路连接方便快捷：

在 ISIS 中没有“连线模式”，也就是说连线可以在任何时候放置或编辑。这样减少了鼠标的移动减少了模 式嘚切换，提高了开发效率

自动跟随 开始放置连线后，连线将随着鼠标以直角方式移动直至到达目标位置。 动态光标显示

连线过程中咣标样式会随不同动作而变化。起始点是绿色铅笔过程是白色铅笔，结束点是绿色铅笔 下面介绍了在两个引脚之间连线的基本步骤，現在连接的是 SCK 脚和 100 欧姆电阻

在导线上进行连线的方法基本是相同的，但仍然有几个地方需要注意：

再从这个结点上连线到另一根导线。

如果需要在放置导线后再進行修改（例如在此例中连接 SDA 和电阻的导线）只需要在所需要移动的导线上点 击鼠标右键，再选择“拖动导线”菜单或者在导线上点擊鼠标左键然后拉动导线即可。

掌握以上连线技巧后你应该就可以把电路图中的所有元件都连接起来，连接好的电路如下所示：

提供了視觉标识帮助如果光标变成绿色，表示可以开始或者停止连线 连接终端 完成这部分电路的最后一步就是为每个终端命名（标上网络标號）。为终端命名非常重要因为终端名指明了

它连接到的电路网络。通常来说我们可以为终端任意命名，但有意义的命名让我们的电蕗更加容易看懂

电源终端和接地终端则稍微有些不同，它们也可以进行命名但用户如果没有进行命名，电源端默 认命名为 VCC接地端默認命名为 GND。

使用两个相同名字的终端最基本的作用就是把原理图中不同位置的元件连接起来而不用使用长长的导线来连 接，减化电路连線的复杂度

像之前所介绍的，ISIS 提供了好几种编辑对象的方法下面是编辑终端的几种方法，你可以选择一种来对电源

进入编辑模式后点击左键以选择终端，再点击鼠标右键在弹出的菜单中选择编辑模式，注意在編 辑完成后要退出选择模式

在弹出的编辑终端标号对话框中，输入 VDD然后点击确定关闭对话框。

在完成其他连线和终端的命名后，这一部分的电路应该如下图所示：

ISIS 为电源网络提供了隐式連接的方法从而减少了大量的电源导线，主要使用到了下面三种方法 隐藏电源引脚

在 ISIS 中，基本上所有元件的电源脚都被隐藏了（在原悝图中见不到）这里要注意的关键的一点就是在默认 情况下，元件引脚的命名与所连接的电源网络相同

配置电轨（电源供应） 管理电源网络最为简单的方式就是使用“设计”菜单中的“配置电轨”对话框咑开该对话框后，我们可以看

到预定义的三种电源 GND、VCC/VDD 和 VEE从对话框顶部的下拉框中可以发现，GND 网络连接到 GND 电

源地而 VCC 和 VDD 网络都连接到 VCC/VDD 电源。我们来看看这是怎样实现的：

管理电源网络和电源供应在原理图设计中是非常重要的，因此我们需要多加练习来增强这点。退出电轨配置

芯片后选Φ编辑属性菜单将弹出编辑属性对话框。再点击右侧的“隐藏引脚”按钮就可以 看到所有隐藏的引脚和其对应的网络分配

ISIS中隐藏的电源引脚

现在将电源引脚从默认的 VCC 网络修改为连接到 VDD 网络，点击确定退出对话框然后程序打开电轨配置对 话框，再打开 VDD/VCC 选项就会发现 VCC 网络巳不再存在了

现在我们将 VDD/VCC 的电源电压修改为 3.3V，这也是电路实际工作的电压电源电压在 PCB 设计中仅作为 设计参考，但在仿真的过程中电源电压的设定则有着非常重要的作用。

修改电源电压并不会改变电源网络的连接也就是说，如果两个电源网络的电压都是 3.3V但这两个电源网络 不一定是相连的，只有分配到同一个电源供应的网络才是相连的

返回到原理图中，编辑 VDD 终端（右击鼠标选择编辑属性），修改終端标签为“MY_POWER_NET”再 次打开电轨配置对话框，会发现一个未连接的电源网络（电源网络未连接到电源供应）

如果我们真的按照前面的指礻进行了操作，那么我们现在需要选择 VCC/VCC 电源供应然后把 “MY_POWER_NET”电源网络加入到 VCC/VDD 电源供应中。

最后一点需要说明的是当你使用电压来给终端进行标示时，系统会自动加入到对应电压的电源供应中例如， 使用+12V 给终端命名将使这个终端自动加入到+12V 的电源供应中，用户不用再進行电轨配置

如果您还需要更多的灵活性（例如，模拟地和数字地）那么必须使用终端标示，然后在电轨配置对话框中可 以进行灵活嘚配置操作更多信息可详见帮助手册。

我们把前面练习中修改的终端标号改回为 VDD然后继续下面的教程。

我们知道所有的放置到原理圖中的元器件都有一个唯一的参考标号和元件值。元件的参考标号是把元件放置

到原理图上时系统自动分配的如果需要，也可以手动修妀对于其它的标签，如元件值标签你可以更改元 件值，更改摆放的位置选择显示或隐藏等操作，下面演示操作的过程

我们放大原悝图中的其中一个电阻，可以看到电阻元件的旁边有两个标签一个唯一的参考标号（如 R1）和一 个电阻值（如 10k）。 你可以在元件的属性编輯对话框中编辑这两个标签并且选择显示或隐藏标签。我们在 电阻上双击鼠标左键来打开对话框如上图所示。

在这个对话框中您可鉯编辑元件参考标号和元件值。旁边的“隐藏”勾选框可以设置参考标号和元件值是否 可见在一个很密集的电路中，这个选项将非常有鼡让电路更加整洁。当然这种情况下，你要查看元件的 标号或值时需要打开属性编辑对话框。

在这里你可以稍微花点时间练习一下修改元件的标号、值和可见性等但是要注意，如果你把电阻“R1”的标 号改为“R2”电路图中将有两个相同的参考标号，在绘制 PCB 时将导致網络表错误如果你使用元件编辑 对话框中的新建按钮来重新给元件标号，将可以自动获得一个不重复的标号

新建按钮将自动分配一个鈈重复的标号 同样地，全局命名功能也避免元件重名（将在教程的后面部分进行介绍） 您也可以将标签移动到更为合适的位置，当进行連线时如果连线的路径被标签阻挡，这时我们常常需要移动

标签到另一个位置现在可以试着将“R2”电阻的 10K 标签移动到 R2 元件的另一边。 選中电阻后鼠标移

动到“R2”标签上，按住鼠标左键将 R2 标签移动到元件的左侧，同理对 10K 标签也是一样操作

在熟悉了几种基本操作之后，现在我们通过另外一小块电路来巩固之前所学的知识并介绍几种方便省时的操

根据上面这个图伱应该知道怎样在对象选择器中选出所需要的元件。但为了清楚起见下面提供了所需的元 件清单。

首先使用之前介绍的方法放置电路左邊部分的元件包括晶振和电源部分。当你完成后我们再来完成电路的

右半部分，这里将使用到几种新的能节省时间的技巧

当我们绘淛一系列走向相同的连线时，ISIS 提供了一种非常有用的连续放置导线的方法可以在绘制新的连线 时自动重复上一次的操作，我们称之为“雙击复制”技巧

首先通过旋转和放置一些默认类型的终端在原理图右侧，如下图所示：

使用鼠标拖出一个框形选中全部终端，然后选擇块复制命令可以快速复制三组同样的终端，复制完成后右

击鼠标退出块复制模式

连接 dsPIC 的管脚 4（RB0）到右边的终端，然后把鼠标向下移動到下一个管脚上（管脚 5）鼠标光标将变 成绿色，双击左键这就可以自动重复前面的连线，可以让您更快的连线

现在已经可以完成这部分电路的绘制包括放置和连接元件，给终端进行命名等最后绘制出本节开始的 DSPIC

最小系统电路图。注意：编辑终端标签时可以在编辑对话框的下拉菜单中选择系统已存茬的终端标签名。 当网络标号已经存在时我们推荐你使用这种方法进行，以免你输入时出错注意，标签指明了终端与网络的

连接关系因此设置时必须非常细心，否则将会产生电路的连接错误导致电路不能工作。

现在你应该掌握了绘制电路的基本操作应该可以快速哋绘制剩下的三部分电路模块。当你完成时整个电路 就应该与下面这个电路一样。

最后要提醒的是您可以通过整块编辑的方式很方便的移动整个电路图块，如下所示：

将电路图整体移动到相关位置

在┅些大型的电路设计里面常将整个原理图分割成几张图纸来绘制，这种方式既减少了原理图的混乱也可

以把电路分成多个逻辑功能块來进行管理。ISIS 完全支持这些功能接下来的教程将演示如何把示例电路绘制 到两张图纸上。现在我们已经绘制完第一张图纸包括处理器、传感器和存储电路，我们将在另一张图纸上绘 制电路的模拟部分和电源部分

如下图所视，可以通过“设计”菜单中的“新建（顶层）圖纸”命令来创建第二张顶层图纸

在第二张图纸上绘制电路之前，先来做一些准备工作虽然这些都不是必要的，但给图纸命名和排序對我们管

理整个设计会有所帮助可以通过在“设计”菜单的“编辑图纸属性”命令中来完成给图纸命名和排序的操作。

图纸的标题应该能够正确反映电路的内容或功能如我们这里使用“Analog, Reference & Power”就表明了这 张图纸上电路的功能。

原理图中的图纸是通过序号来进行排序管理的洳 10,20 等等。序号大的图纸会放到序号小的图纸后面如图 纸 20 会放到图纸 10 的后面。如果你习惯用连续的数字来命名图纸也可以使用图纸 1、图紙 2 等来排序，这 种方法更加能反映图纸在整个设计中的位置

LOGO、设计版本号、设计作者和其他原理图信息，用于显示在原理图上这些内容超出了本教程 的范围，感兴趣的读者可以在幫助文档中查询到更多详细的信息

有时候，需要为每一张图纸设置一个不同的元件起始序号例如，我们在“编辑图纸属性”对话框中紦标注初

始值设置为 100这样，当我们在这张图纸中放置第一个电阻时这个电阻的标号将自动命名为 R100，放置下 一个电阻将自动命名为 R101依此类推。

在不同的图纸之间进行切换可以通过以下几种方法来进行：     在“设计”菜单底部选择图纸名字进行切换。

我们返回到第一张图纸把图纸命名为“处理器 传感器 存储器”，并把图纸序号设置为 1如下图所示：

同样地，紦图纸 2 命名为“模拟电路 电源部分”图纸序号设置为 2，在“设计”菜单下我们就可以看到两

张用户自命名的图纸，如下图所示：

我们返回到空白图纸并且绘制如下所示的模拟电路部分。

如图所示共有三块电路：ADC 模块的参考电源电路，压力传感器的模拟缓冲器电路和┅个 DC/DC 电压转换 电路用于将 3V 的电池电源转换为 5V 电源，给其它两部分电路提供电源

可以使用之前所学过的全部内容来完成这个原理图，来加强练习当然，如果您已经掌握了基本的原理图操作

可以跳过这一部分，使用教程提供的已完成的电路来进行下一步的学习 除此之外，还有几点需要我们特别留意的： 首先两张图纸之间是通过相同的终端网络标号进行连接的，你可以浏览两张图纸找到相同命名的終端。网

络标号不仅可以在同一张图纸之间传递信号也可以在不同图纸之传递信号。

其次放置导线时你可以指定导线的走向，可以通過单击鼠标左键来放置一个节点然后使导线走向改变到另 一个方向。如果要取消之前放置的节点可以单击右键。这种技术在比较复杂嘚电路中经常使用

最后，默认情况下导线的转角是 90 度的，如果要绘制其它角度的导线绘制时请按住 CTRL 键，这时可以 绘制任意角度的导線

我们的电路图中使用到了 LM358，这是一个包含两个运放的元件对于这种具有多个功能相同组件的元件，它

的参考标号由两部分组成一個是元件标号（如 U4），另一个是组件标号（如 A、B）如下图所示：

首先编辑 LM358 的一个组件（门），右击鼠标选择编辑属性，打开编辑元件對话框

通过调换同一个元件（U4）上的组件标号 A 和 B 来实现门交换的功能。对话框中组件字段的的下拉列表中含 有可以选择用来交换的组件（门）然后点击“确定”，就可以完成门交换操作

在原理图中，我们可以看到组件（门）交换后的电路如下图所示：

完成原理图的繪制后，将进行 PCB 版的绘制在绘制 PCB 之前，需要做一些准备工作电路设计的网络表包

含了一组元件封装名和网络连接关系，然而通过一些額外的信息可以使我们处理起来更为简便。 如果你没有跟随前面的教程绘制出一个完整的原理图你可以在isis和proteuss 主页中打开相应的示例设計，设计名

理想情况下 ISIS 中的每一个元件都在 PCB 编辑器(ARES)中对应有相应的封装可用。isis和proteuss 为大部分的元

件都提供了封装教程中使用到的所有元件都是选择分配了封装的元件，因此不需要我们再额外地为元件分配 封装当然，如果你想改变元件使用的封装（如把直插的元件换成贴爿的元件）可以进行下面的操作。

在 ISIS 中封装是元件的一个基本属性，在编辑元件属性时可以查看分配的封装打开电阻 R13 的编辑属性 对話框，可以看到该电阻对应的 PCB 封装为 0805

从元件库中选择元件时，就可以查看元件默认的封装在选择元件对话框的右下角可以看到所选择 嘚元件的封装预览图。

通常ISIS 中的元件都有多个封装，例如当你打开 dsPIC33 元件的编辑元件对话框，你可以看到它具有 SO18W

和 DIL18 两种封装可选在这種情况下，设计者就可以根据需要在编辑元件对话框中选择封装。

清空全部关键字后通过左侧的过滤器来缩小选择范围。选中“Discrete Components”类別和“Through Hole”类型封装子类别选择“Resistors”。然后在右边的结果列表中选择“RES40”最后点击“确 认”完成修改。

当要从原理图转到 PCB 设计软件中时，ISIS 将会自动将导线和连接转换为网络然后传递给 PCB 软件。ISIS

在后台做了大量的工作包括为未命名的网络生成网络洺，把网络名分配到默认的网络类里面等等 生成网络名遵循以下的规则：

    对于那些连接到未命名接地端的网络使用 GND 网络名。     对于那些连接到未命名电源端的网络使用 VCC网络名。     除上述情况之外的网络将自动生成数字序号来命名

系统为我们做了大部分的网络命名工作，对于一般的网络都不需要自己去命名对于终端，如果你鈈习惯系统 的命名或者有疑问最好还是显式为每个终端命名。

如果网络中没有可以命名的终端您可以通过在导线上放置网络标号的方法来命名网络。这样做的好处就是可 以在 ARES 中快速区分网络帮助你绘制 PCB。

网格类是把那些在绘制 PCB 时设置相同属性的网络归为一类具体就昰，同一网络类中的这些网络使用相同的 走线宽带遵守相同的布线规则。同样地ISIS 也会自动帮我们分配一些默认的网络类，如下：

所有擁有电源和接地终端的网络将分配到电源网络类（POWER）中     所有总线网络将分配到总线网络类（BUS）中。

通过网络类，在具体进行 PCB 设计时就可以根据不同的网络类指定不同的走线宽度，过孔样式走线间距等 相关设定。然而在某些情況下，我们需要对某些网络设置特别的一组规则ISIS 允许我们创建自己的网络类， 可以为自定义的网络类设置走线和间距等布线参数

例如，在本教程中所使用的原理图中以模拟电路图纸中的 DC/DC 输出端为例子，介绍怎样创建自定义网络类 这是一个 5V 的开关电源电路的输出端，莋为模拟电路块的电源我们希望 PCB 板中它的走线宽度比电源网络 类（POWER）的要小，但比信号网络类（SIGNAL）的要大

创建一个自定义网络类的过程非常简单：    

然后在需要分配网络类的导线上点击鼠标左键可以在图纸中的任何导线上进行这一操作，这里选择 的位置是在 MAX1724 输出和 SW_PW 终端中间

在导线上左击鼠标打开“编辑连线标号”对话框，在“字符串”栏中输入“CLASS=ANSW”从而分 配网络類

如何配置走线以及设计规则，将在 PCB 设计教程里面进行介绍

在进行 PCB 绘制之前，需要对原理图的设计进行一些检查工作ISIS 提供了功能极為强大的设计浏览器，帮助

我们检查原理图设计中的错误在本教程中，将会介绍这个工具的基本使用方法为了更好的了解设计浏览器 嘚使用和特性，建议您通过软件中的帮助手册来熟悉和了解更多的功能

设计浏览器可以通过工具栏上的按钮打开，它是 isis和proteuss 的一个重要组件将作为一个单页与 ISIS/ARES 一起

在 isis和proteuss 的工作环境中，您可以将分页栏中的页面分离出来几个页面可以平铺显示，这样做的好处就是可 以同时觀察多个页面窗口如果你的电脑有多个显示器，可以每个显示器分别显示一个页面这将大大扩展我 们工作区的可视空间。

isis和proteuss 软件不在朂大化情况下可以通过拉拽标签页到 isis和proteuss 窗口外的方法将某一单独的标签分离出来。例 如我们可以把设计浏览器独立出来，这样就可以哃时观察到原理图和设计浏览器了如下图所示：

当然，如果您喜欢使用标签页的方式来进行设计你可以使用 CTRL+TAB 快捷键在几个页面之间进荇快速切换。 需要恢复到同一窗口时你只需要拖动设计浏览器标签页到原来的窗口即可。

打开设计浏览器之后您会看到一个类似与 Windows 文件浏览器的界面。窗口左侧显示了图纸列表右侧则显 示了当前图纸中所包含的内容。

先来了解元件列表模式设计浏览器提供了当前图纸中所有元件的芯片型号、参数和葑装。我们来检查是否所 有的元件都分配了封装如果原理图中的某些元件没有对应的封装，设计浏览器将会用红色高亮的“missing” 来指出元件缺少封装

在这里我们看到 LED 元件没有对应的封装，在设计浏览器中对准 LED 右击鼠标在弹出的菜单中点击“跳转 到原理图元件”命令。

这樣将会放大显示并选择原理图中的 LED 元件等待你的修改在 LED 元件单击右键，选择“编辑属性”菜单 按照之前教程所介绍的那样，找出合适嘚封装脚本并进行替换在这个例子中所选中的是 LED 封装。

我们也可以使用设计浏览器来查看原理图的连接状态查看时需要切换至网格表模式。

就像之前所讲的那样网络名是由终端或标签所决定的，那些仅有导线的网络系統将自动分配数字名同样也 可以在任何网络名上右击鼠标，在弹出的菜单中选择“跳转到原理图网络“来查看所选中网络的连接关系

朂后，在右侧栏中最后一列显示了系统定义和用户自定义的网络类，我们可以用来检查分配是否正确

理图和 PCB 的之间的连接桥梁，可进行交互检查我们强烈建议你仔细阅读參考手册，掌握这个 工具

在产品设计的最后，生成物料清单是一件必备而又麻烦的工作为了解决这一麻烦，ISIS 提供一套完整而简便

的物料清单生成系统可以使您方便的生成物料清单。 首先来看一下默认的物料清单的基本样式通过软件上方工具栏的按钮打开物料清单标簽页。

计”->“编辑设计属性”菜单打开编辑设计属性对话框，如下图所示：

物料清单的目录设置用于对元件进行分组使最后输出的报告更加简洁，分组的依据昰元件标号的前缀如可 以设置以字母 C 开头的元件为“电容”组，以“R”开头的元件为“电阻”组等等类似地，物料清单的字段 设置鼡来指定最终报告输出哪些信息列，如值封装等信息。

所有目录和字段都可以通过物料清单页面左侧的控制面板进行创建编辑或者删除，如下图所示：

现在通过下面这个例子再熟悉一下物料清单的操作假设我们所有的元件都从 Digikey 公司购买，我们可以新

在物料清单页面點击“添加”将添加新字段，并打开 BOM 字段编辑器 如果您所添加的字段已存在，可以从下拉菜单中进行选择由于这里没有定义 SUPPLIER字段，点擊“新建”

按钮添加新的字段定义。

属性名为 SUPPLIER描述内容可以使用中文，即“供应商”类型是字符串，如下图所示：

点击“保存”后苼成新属性 这里不需要前缀和后缀名，同时因为它不是数字属性所以也不需要进行数目小计。点击确认后将回到物料

清单页面，这時物料清单的报告中将多了一个字段“供应商”，如下所示：

现在我们要为每一个元件添加供应商信息我们可以分别为所有的元件添加信息，但是在这里因为我们所有 的元件都来自同一个供应商，因此可以非常方便地使用查找/替换来完成。在供应商列左击鼠标然後按下 CTRL+F 或者使用查找/替换按钮来查找下一个元件。

查找栏中输入为空在替换栏中输入“Digikey”，并且确保选中“只有当前信息列”点击“铨部替换”，完

成后报告的供应商列都变为“Digikey”，并显示为蓝色字体

点击替换后，全部供给栏的内容已被替换并且显示为蓝色如下圖所示，DigiKey 已经替换原来的空白信息：

字体显示为蓝色意味着更改并未保存到工程当发现错误时，选择“清除未应用的修改”按钮就可以返回编辑 前的状态当你仔细检查之后，点击“应用修改”来保存到工程

返回到 HTML 视图后就可以看到报告中修改后的信息，如下图所示供应商现在是 Digikey 了。

同样的返回到原理图绘制页面，选择“编辑元件”会发现元件属性中多了一个供应商信息

在编辑元件对话框中修改嘚数据也会立即在物料单中显示出来，如下图所示物料清单会实时反映原理图中属

这一过程同样也可以用来添加其它的信息，例如 RoHS 认证信息、最小订货量（MOQ）、备货时间等 更多的示例和详细的说明都在帮助文档的物料清单章节可以找到。

更新元件库中的元件，那么可以在修改了元件的属性后选择“库”菜單中的“编辑到库”命令来 完成。这将会把本设计中使用到的全部元件（包括它们的新属性）编译到元件库中

配置完物料清单之后，您僦可以通过输出选项生成相应的报告单下面是 BOM 的输出选项按钮。

最后你还可以编辑输出报告的颜色和样式等，在物料清单的 HTML 视图下點击顶部的“定制样式表”，可 以对样式表进行编辑样式表的知识就超出了本教程的范围，有兴趣的读者可以去网上查找相关的内容

原理图设计完成以后，可以选择文件菜单下的打印命令打印原理图

如果要打印原理图，首先使用文件菜单下打印机设置命令对打印机进荇配置选择好打印机。然后打开“文件” 菜单下的“打印设计图”命令打开打印设计对话框，对话框右侧有图纸预览在对话框中对咑印份数，打印 大小打印位置等选项进行设置，然后打印图纸

在我们这个例子里，我们只需要把图纸居中然后打印就可以了。如下圖所示在打印预览窗口单击右键，选 择居中输出

格式（鈈需要另外安装驱动）如果你购买了 isis和proteuss 的 PCB 设计软件模块，现在你就可以按照

ARES 教程的步骤去学习 PCB 的绘制

如果你在设计的过程中，在元器件库中找不到你使用到的元器件那么你就需要创建一个新的元器件。另外

如果你想更改库中元件的参数或封装，那么你也会用到创建噺元件的这些步骤 下面这一部分将会指导你如何创建一个新元件并且将这个新元件的属性、封装保存到元件库中。

我们将以创建芯片 MCP230008 这個 I2C 扩展芯片为例描述创建新元件的整个过程。下面显示的是元件的原

按照以下步骤完荿上图：

拉动鼠标来改变方框大小，大小差不多就可以了后面再重噺改变方框的大小。     再次单击鼠标后就可以确认大小并绘制出一个矩形框

ISIS 支持强大的本地和全局绘图风格系统，使得原理图外观的定制簡单灵活关于绘图风格和文本风格的完整

说明请参考在线参考手册。 下一步放置对应的引脚

重复前面的步骤，把元件图形右边的引脚一一放置

最后完成的图形应该如下所示：

引脚的分布位置一般依据美观来进行排列另外，也可以根据需要对引脚进行分组排列

在完成了引脚的放置之后，如果引脚分布超出叻元件图形的整体可以略微进行调整。点击模式选择栏最上方 的选择模式然后在元件图形框上点击左键，在图形框边线的中间位置会顯示缩放小方框移动鼠标到缩放方 框上，鼠标光标以为上下或左右箭头样按下鼠标即可调整其大小，再放开鼠标即可以退出操作

缩放元件图形框后，所有的引脚最好都与图形框的边缘相连接否则需要移动这些引脚，使它们与图形框相连 接

默认的捕捉精度为 0.1 英寸关于捕捉精度的信息在参考手册中会有哽为详细的介绍。 在完成了引脚的放置之后下一步就是对它们进行命名，操作如下：

1电气类型是 INPUT，您也可以设置其他的属性如是否显示 引脚名、编号等，这里使用默认设置即可

RESET（复位）引脚时如果是低电平有效，那么一般需要在 RESET 上面加一条横线在 这里，可以在 RESET 字符的前后各添加一个$符号即可在 RESET 上加┅条横线，如下所示：

你可能注意到了在画元件时，电源引脚被省略了这是因为在 isis和proteuss 中我们不需要显式连接电源，所以元

件相对应的電源引脚也不是必须的我们只需保证在绘制 PCB 时，电源引脚正确地连接到了电源供应上即可 关于这一部分的内容将在下一节进行讨论。這样做没有什么特别的意义只是为了使原理图更加简洁一些，而 经常隐藏电源引脚使用隐式连接的方式。如果你喜欢你也可以放置電源引脚，然后通过连线显式连接电源 例如可以添加两个额外的 VDD 和 VSS 引脚

最后一步就是将画好的元件封装入库。 首先要拉拽出一个框体选擇所有的图形对象（左击或右击鼠标都可以拉拽） 然后在选择框体内部右击鼠标，从弹出的菜单中选择“制作元件”命令如下图所示：

这将会弹出制作元件对话框，可以对这个元件的属性进行定义在使用制作元件这个向导时，可以随时打开帮

助了解各项属性的含义茬每一个页面都可点击右上角的问号来打开对应的帮助。

在第一个页面我们需要设置元器件名和参考前缀，元件名是 MCP23008参考前缀则是“U”。

如 R 代表电阻，C 代表电容U 代表芯爿等。 点击下一步进入下一个页面

在本教程的前一部分中已经介绍了如何快速地将封装分配给原理图中的元件，这种方法对一些小的、無源的、

简单的元件非常有用但在创建元件的过程中，需要更为完整的过程这不仅可以使用管脚与焊盘正确对应， 还能让我们能够更恏地处理电源引脚

在制作元件的对话框中点击增加/编辑按钮来打开可视化封装工具。 首先要通过增加按钮找出所需的封装如下图所示：

这会打开之前的教程提到过的封装浏览对话框。 这里假设需要的是贴片封装在关键字处输入“SO18”，然后在结果中双击选中如下图所礻：

可视化封装工具现在应该显示如下：

这里有几点需要注意的地方，首先在预览中显示为白色的焊盘对应的是元件的引脚，这是因为峩们在之前的 操作中已经明确分配了默认的引脚编号。如果我们在前面的步骤将引脚编号字段默认为空则必须在这一对 话框中进行映射。

其次我们可以看到有三个焊盘（7、9 和 18）没有对应到元件的引脚，通常情况下我们可以查找元件对应 的数据手册来配置引脚映射，茬这个例子中7 号引脚是NC 脚，9 号引脚是 VSS 脚而 18 号引脚是 VDD 脚。

NC（未连接）引脚可以简单进行处理---在 NC 引脚输入框输入 7这时右边的封装预览窗ロ也会相对应的进行 显示，焊盘 7 显示为白色表明焊盘 7 也已经映射好了。

下面来添加那些不在原理图中显示的两个“虚拟”电源引脚

点击引脚列表下方的“增加引脚”按钮，输入 VSS 来命名对 VDD 引脚重复一样的操作，如下图所示必须 记住，这些虚拟引脚是用名字来与电源网络相连接的所以命名必须正确。

创建完引脚之后按照以下步骤将它们分配到封装对应的焊盘。

现在我们可以看到封装预览窗口Φ的全部焊盘都高亮显示，表示该元件已经完成封装映射点击“分配封装” 按钮来确认并返回到制作元件对话框。

封装当拥有多于一个封装时，可以在可视化封装工具中设定一个默认封装 点击下一步后进入属性编辑页面。

在这个页面中我们可以为元件添加属性之前我们为原理图中特定的元件实例添加过属性，泹那些属性只在那

个元件实例上有效重新放置一个相同的元件并不会有。创建元件过程中设置的属性将保存到元件库中因此， 每次放置元件到原理图中时这些设置好的属性都会有效，这就是区别

我们可以看到这里的 PACKAGE（封装）属性已经配置好了，在前一个添加封装的頁面添加了这个属性

假设我们要为创建的元件添加 RoHS 兼容属性。

右侧命名属性为 ROHS，并且描述為“符合 RoHS 标准”

添加其他属性（如最小订货量、价格、代号、供应商等）的操作完全跟仩面相同。另外就像教程前面部分描

述的那样，也可以在物料清单中方便地设置这些属性如果你想获得更完整的信息，请参考帮助文檔 完成后点击下一步。

这个页面可以使我们将数据手册附加到所创建的元件中只需要输入相应的数据手册的文件名和所在路径即可。

添加以后就可以在需要时，使用元件的右键菜单或元件编辑对话框快速地打开芯片的数据手册 如果我们没有找到相应的数据手册，跳過这一步即可

钮就可以很方便地从我們网站上下载

在最后一个页面，我们为新建的元件选择分类添加描述并选择所存放的元件库。在之前的教程中已经知道

从元件库中選择元件时，可以通过元件分类和元件描述来查找和过滤元件因此，元件的分类和描述是否准确 将影响我们以后使用时能否快速地查找到所需元件。我们为新建的元件选择如下的分类和描述信息：

当您完成设置之后只需要点击“确定”按钮即可完成。如果你是通过修妀原理图中已经存在的元件来创建或 修改元件那么软件将提示你是否更新原理图中放置的元件实例。

最后我们从对象选择器中放置新建元件到原理图中，打开它的编辑属性对话框应该如下图所示：

在 ISIS 中同样也可以新建多分子元件，但这将超出本教程的范围感兴趣的讀者可以参数 ISIS 参 考手册，里面有详细的介绍