-
60
分钟学会
OrCAD Capture
CIS
于博士信号完整性研究网
分钟学会
OrCAD
Capture CIS
作者:于争
博士
2009
年
4
月
28
日
文章来源:于博士信号完整性研究网
分钟学会
OrCAD Capture CIS
目
录
1
建立工程及设置
........
..................................................
..................................................
..........
- 1 -
2
工程管理器
.................................
..................................................
...........................................- 4 -
3
原理图页相关操作
.......
..................................................
..................................................
.......
- 5 -
4
创建
元件库
....................................
..................................................
........................................- 6 -
5
元件库编辑一些知识技巧
....
..................................................
................................................-
9 -
6
如何创建不规则图形元件
..................................................
..................................................
- 10 -
7
分裂元件
....
..................................................
..................................................
........................- 15 -
8
把一个元件分多个部分画出来
.....................
..................................................
.....................- 16 -
Homogeneous
类型元件画法
..........
..................................................
..........................- 16 -
Heterogeneous
类型元件画法
........
..................................................
........................- 17 -
分裂元件使用方法
...........................
..................................................
........................
- 19 -
9
加入元件库放置元件
......
..................................................
..................................................
..
- 21 -
普通元件放置方
法
......................................
..................................................
..............
- 21 -
电源和地的放置方法
.........................
..................................................
......................
- 23 -
10
同一个页面内建立互连
....
..................................................
................................................
p>
- 24 -
11
不同页面间建立互联
的方法
....................................
..................................................
........- 26 -
12
使用总线
.............................................
..................................................
...............................- 27 -
如何创建总线
......................
..................................................
...................................
- 27
-
放置非
90
度转角总线
.........
..................................................
..................................
- 28
-
总线命名
..........
..................................................
..................................................
.....
- 28 -
总线与信
号线连接
...................................
..................................................
..............- 28 -
13
浏览工程
及使用技巧
..................................
..................................................
......................
- 29 -
浏览
pa
rts
....................................
..................................................
..........................
- 30 -
浏览
ne
ts
.....................................
..................................................
...........................
- 31 -
14
原理图中搜索
........
..................................................
..................................................
..........
- 32 -
搜索元件
..................................
..................................................
...............................
- 33 -
查找网络
flat nets
p>
.........................................
..................................................
....
- 34 -
15
元件替
换与更新
...................................
..................................................
.............................
- 35 -
批量替换
replace cac
he
.....................................
..................................................
- 35 -
批量更新
update cache
...........................
..................................................
............- 36 -
两个命令的区别<
/p>
........................................
..................................................
.............- 36 -
16
一些基本操
作
......................................
..................................................
..............................
- 36 -
选择元件
............
..................................................
..................................................
....
- 36 -
移动元件<
/p>
........................................
..................................................
.........................
- 37 -
元件的旋转
...........
..................................................
..................................................
- 37 -
元件的镜像翻转
p>
.........................................
..................................................
............
- 37 -
< br>修改元件属性放置文本
..........................
..................................................
...............
- 37 -
17
添加
footprint
属性
..........................................
..................................................
..................
- 38 -
单个元件添加
Footprint
属性
..........................
..................................................
...- 38 -
批量添加
Footprint
属性
.....
..................................................
................................- 41 -
18
生成
Netlist.....
..................................................
..................................................
.................- 44 -
19
生
成元件清单
..................................
..................................................
..................................- 47 -
20
打印原理图
.........
..................................................
..................................................
.............
- 51 -
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1
建立工程及设置
首先启动
OrCAD
Capture CIS
选
design entry
CIS
,如图。
启动后弹出对话框,对话窗中有很多程序组件,不要选
OrCAD
Capture
,这个组件和
OrCAD Capture CIS
相比少了很多东西,对元件的管理不方便。选
OrCAD Capture
CIS
,如
图。
打开程序界面,这时界面中是空的,只有左下角有一个
session log
最小化窗口。现在我们可
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以开始建立工程
project
。选主菜单
file->new->project
,弹出
project wizard
对话框,如图。
在这里选择要建立的
工程的类型。因为我们要用它进行原理图设计,所以选
schematic
选项。
在
name
对话框中为你的工程起一个名字,最好由清一色的小写字母及数字组成,别加其他
<
/p>
符
号
,
如
myproject
。
下
面
location
对话框是你的工程放置在那个文件夹,可以用右边的
browse
按钮选择位置或在某个位置建立新的文件夹,本例已经事先在
E
盘建立了一个叫
usecadence
的文件夹,我把工程放在这里。点击
OK
按钮,工程就建好了。界面如图。
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在程序主界面走侧的工程管理框中会出现和工程同名的数据库文件。
是数据
库文件,下面包括
SCHEMATIC1
和
design cache
两个文件夹。
SCHEMATIC1
文件夹中存放
原理图的各个页面。当原理图界面上放置元件后,
design
cache
文件夹下会出现该元件的名
字路径等
信息,这时数据库中的元件缓存,该功能使设计非常方便,后面用到的时候会更详
细的讲解,暂时先知道有这个东西就可以了。
工程建立之后,默认情况下已经在
SCHEMATIC1
p>
文件夹中建立了一个新页面
page1
。<
/p>
该页面的各种参数如颜色,字体,
ti
tle
,网格形式等都是默认设置。如果想使用自己习惯的
设置,方便的方法是在
design template
和
preference
中设置好,然后新页面都会按设置好的
参数建立。设置方法:主菜单
->option->preference
,点击后弹出设置参数面板如图。
这里可以设置
颜色、字体、网格显示方式、缩放和滚动方式等等很多选项,看一看试一试就
明白了。在主菜单
->option->design
template
中可以设置题头、字体大小、页面尺寸、网格尺
寸显示打印方式等等。
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设置成你喜欢的样式,这里的设置多数都是满足自己的习惯,对原理图的电气特性没有影响,
用默认的也可以。通常为了画图舒服,可以改一下背景颜色,网格大小
及显示方式。有一个
重要的设置是页面的大小,事先要设置好
,免得太小了一张画不了多少东西,太大了没法打
印,通常
A4
或
A3
即可。
2
工程管理器
工程管理器介绍
界面左侧是工程管理
器,用于管理设计中用到的所有资源。包含两个标签
File
和
Hierarchy
。
File
标签中文件按文件夹方式组织起来,显示设计中用到
的所有文件。一个工程只有一个设
计
.dsn
,其实是一个数据库,其中可包含原理图文件夹,多个原理图页面,元件缓存,
设计
中用到的元件库,输出文件等。
Hierarchy
标签包含设计中的实体及元件的层级关系。
工程管理器中的操作
复制移动文件
在工程管理器中可以使用
windows
中常用的拖拽功能来进行复制移动文件。这种操作可以
在设计与设计之间、设计与元件库之间、元件库和元件库间、原理图文件夹之间进行。操作
p>
一次就知道了,和
widows
一样,不多说了。只是有一点注意:当移动或拷贝后注意马上保
存,否则可能会丢数据。
添加文件
可以在
design
resources
中添加设计,但会替换已经建立的设计,
因为一个工程中只能有一
个设计。可以在
library
中加入元件库,
output
和
reference projects
中都可以加入文件。加入
文件两种操
作方法:
1
、在要添加的文件夹上右键
Add file
。
2
、选中文件夹,
edit->project
,
对话框中选中要添加的文件打开即可。
删除文件
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删除文件比较简单,和
windows
一样选中后按
delete
键即可。只要注意的是,原理图的页面
打开状态下,无法删除。另外,删除操作是不可恢复的,谨慎操作。
对于
cache
的操作稍微复杂,用到的时候再说吧,后面单独讲。
3
原理图页相关操作
(一)
移动原理图页面及原理图文件夹
OrCAD Capture CIS
使用原理图文件夹把一
个设计中的所有原理图组织在一起,一个设计可
能包含多个原
理图文件夹。如果需要,你可以很容易的把多页原理图从一个文件夹转移到另
一个文件夹,也可以把同一个原理图也拷贝到多个原理图文件夹中。如果一个工程中有多个
原理图页,在其他工程中也要用到,你可以把这些原理图从一个工程
中转移到另一个工程中,
或拷贝到另一个工程中,这样可以充
分利用现有资源,避免重复设计。同样你也可以把整个
原理图
文件夹从一个工程中转移到另一个工程中。但注意要移动的原理图文件夹不能处于打
开状态。下面介绍操作方法。
原理图页面在多个原理图文件夹间转移:
1
确认要移动的原理图页面没有打开。
2
在工程管理器中选定要移动的原理图页面,可以多页。
3
选择主菜单
->edit->cu
t
,如果是拷贝到另一个文件夹则选主菜单
->edit->c
opy
。
4
选定目标文件夹,主菜单
->edit->paste
另一种更简单的操作是:
选中一个原
理图页面,左键直接拖拽到目标文件夹。如果想拷贝到另一个文件夹,原文件夹
中仍然保留这个页面,你可以按住
ctrl
键,然后推拽到目标文件夹。
选中多个页面的方法是按住
ctrl
键,然后左键单击要选的页面文件,这和
windows
中的操作
是一样的。
原理图页面在不同工程之间转移:
1
确认要移动的原理图页面没有打开。
2
打开一个工程鼠标左键选择要移动的原理图页面。
3
选择主菜单
->edit->cu
t
,如果是拷贝到另一个工程则选主菜单
->edit->co
py
。
4
打开目标工程,鼠标左键选择原理图文件夹,要移动的页面放在这里。
5
主菜单
->edit->past
e
。完成移动或拷贝。
6
注意两个工程都要保存一下,这一步很重要,免得丢数据。
另一种方法:
打开两个工程,调整工
程管理器图框大小,把两个并排显示在软件界面中。在一个工程中选
< br>择要移动的页面,鼠标左键直接拖到另一个工程的目标原理图文件夹中。如果只想复制过去,
推拽时按住
ctrl
键即可。
注意:当把页面移动目标工
程中后,最好马上保存。如果没有保存,在这个工程中打开它,
操作,推出时要是忘了保存,就会引起数据丢失。
同样,原理图的文件夹也可以从一个工程中移动到另一个工程中,操作方法类似,不再多说
了,自己试一下就知道了。
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(二)重命名操作
原理图重命名
选择要重命名的页面,
然后选主菜单
->design->rename
,对话框中输
入新名字。
或者选择要重命名的页面,鼠标右键
->rename
。
不论原理图是否打开,重命名操作都会立即生效。
原理图文件夹重命名:与上面操作类似。
工程文件
.opj
:只能在
windows
中重命名。
设计文件
.dsn
:不要在
< br>
windows
中重命名,这种方式重命名后,工程文件就找不到数据库了。
如果你一定要换名字,选择
file->save
as
,在对话
框中换名字,这样才能和工程文件保持联
系。
(三)原理图文件的创建
选择原理图文件夹,选
design
–
〉
new schematic
page
或
(四)原理图文件夹的创建
鼠标选择
.dsn
文件,选
design
–
〉
new schematic
或鼠标
。
4
创建元件库
通常在画原理图时,需要自己生成所用器件的元件图形。首先要建立自己的元件库,不
断向其中添加,就可以有自己常用器件的元件库了,积累起来,以后用起来很方便。
方法:激活工程管理器,
元件库被自动加入到工程中
不过我很
少这么做,个人感觉还是单独建一个库,单独管理,更清楚。好了,这只是个
人习惯问题,还是看看则么建立元件吧。选中新建的库文件,右键
->n
ew part
,弹出对话框。
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在对话框中添加:元件名称,索引标示,封装名称,
。下面的
multi-part
package
部分是选择元件分几部分建立。如果元件比
较大,比如有些
FPGA
有一千多个管腿,不可能都画在一个图形里,你就必须分成多个部
分画。要分成
8
个部分,只要在
part
per
pkg
框中填
8
即可。下面的
package
type
对分裂元
件有说法,独立元件的话默认选项就好了。它的作用后面再讲。
我们建立元件
CS5381
,共
24
个管脚,管脚少的话就不用把元件分成多个部分了。按
OK
按钮,弹出器件图形窗口。
<
/p>
初始图形很小,先把图框拉大,图中虚线部分,然后放置图形实体的边界线,选右侧工具栏
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中的那个小方框即可画出,初步调整大小,能放下
24
个脚即可。接下来要添加管腿了。这
时你可以一个一个的添加,好处是每次添加都能设定好管脚的属性。也可以一次添加
24
个,
然后再去一个一个修改属性。这里一次添加完所有管脚。
弹出对话框。
选项设置如图所示。
点
ok
按钮,此时
24
< br>个管脚就粘在鼠标上了,找到合适位置放下,然后选择一半的管脚直接
拖到实体框的右边,如图。
下一步修
改管脚属性。双击某一个管脚,弹出属性对话框,在这里可以设置名称、编号、线
形、类型等,按芯片手册上的设好即可。
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所有管脚属性全部设定完成后如图。存盘保存。这样就建好了
一个元件。
5
元件库编辑一些知识技巧
当管脚数很
多时,在元件图形上选择管脚一个一个编辑属性很浪费时间,这时你可以把
所有管脚选中
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然后选择
e
或者按
窗口,你可以在这里一
块编辑各个管脚的属性,然后保存即可。
对于分裂元件:在原理图库中双击要编辑的元件,显示的是一个元件。选择
view->package
可以看到这个
package
内所有元件。
Option->package properties
可以编辑该
package
的
footprint
,名称,索引符号,分裂元件数量
等。
6
如何创建不规则图形元件
1
、打开元件库
2
、选中
.olb
文件,右键选择
new part
新建元件
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3
、弹出新建元件属性编辑窗口
输入元件名称,这里以单运放为例说明,
name
栏键入名字
MYOPA
。其他默认。单击
OK
按钮,进入元件编辑窗口。
4
、放置元件
body
外形线条,单击右侧小斜线快捷按钮(
place
line
)
画出三角型外框,以及电源引脚在
body
内的填充线条。
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5
、放置
pin
。点击右侧快捷按钮栏的
place pin
按钮。
弹出
place pin
对话框,设置好引脚名称,编号,
shape
选
short
类型,
type
选择
input
。
OK
,放置好
pin
。
6
、同样方法放好其他几个引脚。并调整好虚线外框大小。
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7
、引脚的名称在图中挤在一起很乱
,我们隐藏显示。选菜单
option->part
properties
在
USER
Properties
对话框中设置
pin name visible
属性为
false
。
设置后元件图形中引脚名称隐藏。
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8
、放置差分信号输入极性标记。
点击横幅快捷按钮中的小箭头(
snap to
grid
),取消吸附栅格。
点击右侧快捷按钮
A
,文本编辑窗口中输入
+
,
O
K
,把文本符号
+
放到合适位置。
放好正负极性标记后
图形如下。由于取消了图形吸附栅格点,符号位置可任意调整。
9
、重新恢复吸附栅格点,单击红色的小箭头按钮,重新设置吸附栅格点。
10
、保存建好的元件。
关键是
snap
to
grid
的操作,要适当运用
,才能画出比例位置都合适的图形,另外,注意各
个引脚的属性设置。
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分裂元件
首先看建立元件时的属性对话框,见下图
注意这个图中左下角选项框中的两个选项,
homogeneous
和
heterogeneous
p>
。什么意思
本文就此进行详细说明。
首先要搞清
楚物理封装元件和逻辑元件的关系。任何一种芯片及电阻电容等元件都有其
自己特殊的封装形式,比如
DIP8
、
PQF100
,
BGA686
等就是几种封装形式。不论芯片由
多少管脚,都在一个封装上体现出来,我们在画
PCB
图的时候,把它作为一个元件放在版
图中,这是和他的实际物理封装形式、尺寸等一一对应的,因此必须以单个元件的形式建立
图形,不能分成几个部分。但是在原理图中放置的元件只是一种逻辑上的表示,原理
图中重
视的是有多少个管脚,各个管脚的属性如输入输出特性
、电源还是地、是否是时钟等,至于
是以一个元件的方式画出
来,还是分成多个画,以及各个部分画成什么形状并不重要,只要
各个管脚的电气特性正确就可以。最终原理图给出的只是一个网表,包括管脚属性、互连关
< br>
系。你甚至不需要画原理图,手工编辑网表也可以,用原理图的形式不过为了更
清楚,更容
易管理罢了。所以,在画原理图的时候,每个元件
怎么画,画成什么形状,随你的便,重要
的是管脚编号,数量和电气特性。
知
道了上面的东西,就能明白分裂元件的意义了。有些芯片管脚数非常多,像
XILINX
virtex4
系列的
FPGA
< br>有一千多个管脚,没办法在一个图中画出来。所以这时都会把它分成
很多个部分分别画出来,把属于同一个功能模块的管脚分离出来,单独画在一个元件图形里。
上图中的
parts per Pkg
意思就是同一个封装(对应一个
芯片),在原理图中用几个部分表示。
如果你选择
8
,并把一个芯片的所有管脚分
8
个部分画出来,那么软件就知道这
8
个元件实
际上是同一个芯片的不同部分。
理解了元件的分裂,再看
homogeneous
和
heterogeneous
是什么意思。有些元件内
部包含了两
个或更多的功能完全一致的模块,唯一的区别就是,管脚的名字编号不一样,这
时如果你把它分成两个元件画出,那这两个元件几乎是一样的,这种元件就是
< br>
homogeneous
的。另一方面,比如画一个
DSP
芯片,它包含
VCC GND
等电源属性的一组管脚,还有通
用
IO
口、缓冲串行口,
EMIF
数据端口等,如果分别画在不同的元件图中,这些分裂的元
<
/p>
件包括功能、管脚数量、电气属性都不一样,那么此时这些分裂的元件就是
heterogeneous
的。
知道这些,就可以在原理图中使
用分裂元件了,分开处理,画起图来那是相当的方便。
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8
把一个元件分多个部分画出来
Homogeneous
类型元件画法
1
、
选中
.olb
文件,右键
new
part
,弹出
new part properties
对话框,填入元件名称,
Parts per
package
填入
2
,
package type
选
< br>homogeneous
。如图
2
、单击
OK
,菜单
view->package
中可查看,软件自动把元件分成了
A B
两个部分。
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双击
part
A
,进入
PART A
编辑页面。画好
PART A
部分图形,放好引脚。
3
、快捷键
CTRL+N
进入
part
B
部分编辑页面,
B
此时
B
部分除了引脚编号外,其他的都
与
A
部分相同,只需要设置好引脚编号就可以了。这正是
Homogeneous
类型元件的特
点。
4
、<
/p>
选
option->part
properties
,设置
pin name
visible
属性为
false
。
注意图中应标出信号输入
的正负极性。
Heterogeneous
类型元件画法
1
、
选中
.olb
文件,右键
new
part
,弹出
new part properties
对话框,填入元件名称,
Parts per
package
填入
2
,
package type
选
< br>Heterogeneous
。如图
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2
、
单击
OK
,软件自动把元件分成了
A B
两个部分。同样的方法,画元件的
partA
部分。
3
、快捷键
CTRL+N
进入
part B
部分编辑页面,此时
B
部分仍是空白,需要重新画。这正是
Heterogeneous
类型元件的特点。
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4
、
PART B
部分按一般元件画法画好,并设置好引脚属性即可。
分裂元件使用方法
如果一个元件包含多个部分,
Homogeneous
类型或
Heterogeneous
类型。使用过程中要
注意几点。使用
不当会出错。首先看看直接使用出现什么错误。在原理图中放置元件。进行
索引编号。出现如下错误信息。
ERROR [ANN0005]
Cannot
perform annotation of heterogeneous part 'NA(Value
NE5532)', part has
not
been uniquely grouped
(using
a common User Property with differing Values) or
the
device designation has not been
chosen
Done updating part references
多个元件没有正确分组。
下面介绍使用方法。
第一步:在元件库中建立元件。
第二
步:给元件创建新的属性,用这个新的属性给元件分组。打开元件库,双击元件调出
user properties
编辑对话框。
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单击
new
创建新属性,命名为
package
,
value
设为
1
。
两个部分都添加同样的属性和值,保存。
第三步:在原理图中放置好元件。
第四步:在原理图中设置
package
属性。双击元件,调出属性对话框。
第
1
个芯片两个部分的
package
属性
value
值都设为
1
。
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第
2
个芯片两个部分的
package
属性
value
值都设为
2
。类推。依次为
3
,<
/p>
4
。
。
。
。
。
。
。
保存。这样
package
属性
value
值相同的就属于一个芯片,软件就可以正确分组。
第五步:在
annotate
时,设置
combined property
属性。
意思是根据
package
属性的
value
值分组。
做好上面的五个步骤,这样就不会出现上面的错误。
9
加入元件库放置元件
普通元件放置方法
第一步:打开建好的工程文件,打开原理图页面。
第二步:选
place
菜单,选
p>
part
。或按快捷键
P
< br>,弹出放置元件对话框。
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第三步:点右上角
add library
按钮。弹出浏览对话框,找到要加入的元件库,添加。
工程中加入了刚才加入的库
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OrCAD Capture CIS
左下角的
libraries
中就是加入的所有元件库。
PART
部分,可以键入要放置的元件名称,软件自动找到该元件,并在右下角图形窗口中显
p>
示图形。
要想删除某个库,选中该库,点
remove Library
即可删除。
第四步:找到要放置的元
件,点
OK
,元件就会附着在鼠标光标上,
放到合适的位置即可。
电源和地的放置方法
选择原理图中右侧快捷按钮中的
place power
和
place gnd
按钮即可。
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OrCAD
Capture CIS
选择要放置的电源或地图形。
10
同一个页面内建立互连
有两种方法:
1.
使用
wire
2.
使用
net alias
第一种方法:使用
wire
建立互连。
1
、
放置
wire
快捷键
或者菜单操作
或者快捷键
W
。
鼠标左
键选择起点,放开左键,拖动鼠标,直接画线。如果终点是某个器件的引脚,单
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OrCAD
Capture CIS
击即可连接。如果终点悬空,双击鼠标结束。
画线过程中,一次转向默认是
90
度转角。若想走任意角度的连线,按住
shift
键。
2
、
wire
的连接方式:
如果两个
wire
呈
T
型,
则软件默认是自动加入链接点,两条线电气上存在链接关系的。
两条线构成十字形,默认没有电气连接。
3
、
十字交叉线放置和取消链接点方法:
菜单
place->junctio
n
,或右侧快捷按钮
直接放在交叉点
,如果原来有连接点,该操作取消链接,如果原来没有链接点,该操作
放置连接点。
删除连接点还有另一种方法,按住
S
键,鼠标左键选中
junction
点,按
delete
键删除。
第二种方法:使用
net
alias
具有同样
net
alias
的线在电气上是互连的,这只适用于同一个页面内的情况。
放置
net alias
方法:
1
菜单
place->net
alias
。
2
快捷键
N
。
3
右侧快捷按钮面板中的快捷按钮
其他说明:
1
对于没有任何电气连接的引脚,放置无连接标记
放置后如图所示,表示该引脚悬空。
2
pin
与
pin
之间直接连在一起,则电气上存在连接关系,电源和地符号与引脚直接相连,
也形成电气上的连接关系。但是尽量避免这样做,因为这样,
back
annotation
时会出问题。
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