2.4 元器件的电气连接

元器件之间电气连接的主要方式是通过导线来连接。导线是电路原理图中最重要、用得最多的图元，它具有电气连接的意义。不同于一般的绘图工具，绘图工具没有电气连接的意义。

2.4.1 用导线连接元器件

导线是电气连接中最基本的组成单位，放置线的详细步骤如下。

1）选择“放置”→“线”命令，或单击工具栏中的“放置线”按钮，也可以按快捷键<P+W>，这时光标变成十字形状并带有一个叉记号，如图2-17所示。

2）将光标移动到想要完成电气连接的元器件的引脚上，单击放置线的起点。由于设置了系统电气捕捉节点（electrical snap），因此，电气连接很容易完成。出现红色的记号表示电气连接成功，如图2-18所示。移动鼠标多次单击左键可以确定多个固定点，最后放置线的终点，完成两个元器件之间的电气连接。此时鼠标仍处于放置线的状态，重复上述操作可以继续放置其他导线。

如果要连接的两个引脚不在同一水平线或同一垂直线上，则在绘制导线的过程中需要单击鼠标来确定导线的拐弯位置，可以按快捷键<Shift+Space>来切换导线的拐弯模式，拐弯模式共有3种，即90°、45°和任意角，如图2-19所示。导线绘制完毕后，右击或按<Esc>键即可退出绘制导线操作。

任何一个建立起来的电气连接都可称为一个网络（Net），每个网络都有唯一的名称，系统为每一个网络都设置了默认的名称，用户也可以自行设置。原理图完成绘制并编译结束后，在导航栏中即可看到各种网络的名称。在绘制导线的过程中，用户就可以对导线的属性进行编辑。双击导线或在鼠标处于放置线的状态时，按<Tab>键即可打开导线的属性编辑对话框，即“线”对话框，如图2-20所示。

在“线”对话框中可以对线的颜色和线宽参数进行设置。

①“颜色”：单击对话框中的颜色块，即可在弹出的对话框中选择导线的颜色。系统默认为深蓝色。

②“线宽”：单击右侧的“Small”按钮，打开下拉列表框，有4个选项，即“Smallest（最小）”“Small（细小）”“Medium（中等）”和“Large（最大）”。系统默认为“Small”选项。实际应用中应参照与其相连的元器件引脚的线宽度进行选择。

2.4.2 总线的绘制

总线是一组具有相同性质的并行信号线的组合，如数据总线、地址总线、控制总线等。在大规模的原理图设计，尤其是数字电路的设计中，若只用导线来完成各元器件之间的电气连接，则整个原理图的连线就会显得细碎而烦琐，此时如果使用总线便可大大简化原理图的连线操作，使整个原理图更加整洁、美观。

原理图编辑环境下的总线没有任何实质的电气连接意义，仅仅是为了绘图和读图的方便而采用的一种简化连线的表现形式。

总线的绘制与导线的绘制基本相同，具体步骤如下。

1）选择“放置”→“总线”命令，或单击工具栏中的“放置总线”按钮，也可以按快捷键<P+B>，这时鼠标变成十字形状。

2）将鼠标移动到想要放置总线的起点位置，单击确定总线的起点。然后拖拽鼠标，单击鼠标左键确定多个固定点和终点，如图2-21所示。总线的绘制不必与元器件的引脚相连，它只是为了方便对总线分支线的绘制而设定的。

在绘制总线的过程中，可以对总线的属性进行编辑。双击总线或在鼠标处于放置总线的状态时，按<Tab>键即可打开总线的属性编辑对话框，即“总线”对话框，如图2-22所示。

2.4.3 绘制总线分支线

总线分支线是单一导线与总线的连接线。使用总线分支线把总线和具有电气特性的导线连接起来，可以使电路原理图更加美观、清晰且具有专业水准。与总线一样，总线分支线也不具有任何电气连接的意义，而且它的存在不是必须的，即不通过总线分支线，直接把导线与总线连接起来也是正确的。

放置总线分支线的操作步骤如下。

1）选择“放置”→“总线进口”命令，或单击工具栏中的“放置总线进口”按钮，也可以按快捷键<P+U>，这时鼠标变成十字形状。

2）在导线与总线之间单击鼠标左键，即可放置一段总线分支线。同时在该命令状态下，按空格键可以调整总线分支线的方向，如图2-23所示。

在绘制总线分支线的过程中，用户便可对总线分支线的属性进行编辑。双击总线分支线或在鼠标处于放置总线分支线的状态时，按<Tab>键即可打开总线分支线的属性编辑对话框，即“总线入口”对话框，如图2-24所示。

2.4.4 放置手动连接

在Altium Designer 14中，默认情况下，系统会在导线的T形交叉点处自动放置电气节点，表示所画线路在电气意义上是连接的。但在其他情况下，如十字交叉点处，由于系统无法判断导线是否连接，因此不会自动放置电气节点。如果导线确实是相互连接的，那么就需要用户手动放置电气节点。

手动放置电气节点的步骤如下。

1）选择“放置”→“手动连接”命令，也可以按快捷键<P+J>，这时鼠标变成十字形状，并带有一个电气节点符号。

2）移动光标到需要放置电气节点的位置，单击鼠标左键即可完成放置，如图2-25所示。此时鼠标仍处于放置电气节点的状态，重复上述操作即可放置其他节点。

在放置电气节点的过程中，用户便可对电气节点的属性进行编辑。双击电气节点或在鼠标处于放置电气节点的状态时，按<Tab>键即可打开电气节点的属性编辑对话框，即“连接”对话框，如图2-26所示。在该对话框中可以对节点的颜色、位置及大小进行设置。属性编辑完成后单击“确定”按钮即可关闭该对话框。

系统中存在一个默认的自动放置节点的属性，用户可以根据具体需求自行设置。选择“工具”→“设置原理图参数”命令，打开“参数选择”对话框，选择“Schematic（原理图）”→“Compiler（编辑器）”标签页即可对各类节点进行设置，如图2-27所示。

（1）“自动连接”选项组

①“显示在线上”复选框：选中该复选框，则显示在导线上自动设置的节点，系统默认勾选此复选框。在其下的“大小”下拉列表框和“颜色”显示框中可以对节点的大小和颜色进行设置。

②“显示在总线上”复选框：选中该复选框，则显示在总线上自动设置的节点，系统默认勾选此复选框。在其下的“大小”下拉列表框和“颜色”显示框中可以对节点的大小和颜色进行设置。

（2）“手动连接状态”选项组

“显示”“大小”和“颜色”分别控制着节点的显示、大小和颜色，用户可以自行设置。

单击“Schematic（原理图）”→“General（常规）”标签页，界面如图2-28所示。勾选“显示Cross-Overs（显示交叉导线）”复选框可以改变原理图中的交叉导线显示。系统的默认设置为取消该复选框的选中状态。

2.4.5 放置电源符号

电源和接地符号是电路原理图中必不可少的组成部分。在Altium Designer 14中提供了多种电源和接地符号，每种形状都有一个对应的网络标签作为标识。

放置电源和接地符号的步骤如下。

1）选择“放置”→“电源符号”命令，或单击工具栏中的按钮或，也可以按快捷键<P+O>，这时鼠标变成十字形状，并带有一个电源或接地符号。

2）移动光标到需要放置电源或接地的位置，单击即可完成放置，如图2-29所示。此时鼠标仍处于放置电源或接地的状态，重复上述操作即可放置其他的电源或接地符号。

在放置电源和接地符号的过程中，用户便可对电源和接地符号的属性进行编辑。双击电源和接地符号或在鼠标处于放置电源和接地符号的状态时，按<Tab>键即可打开电源和接地符号的属性编辑对话框，即“电源端口”对话框，如图2-30所示。在该对话框中可以对电源端口的颜色、风格、位置、旋转角度及所在网络的属性进行设置。属性编辑完成后单击“确定”按钮即可关闭该对话框。

2.4.6 放置网络标签

在原理图绘制过程中，元器件之间的电气连接除了使用导线外，还可以通过放置网络标签的方法来实现。

网络标签具有实际的电气连接意义，具有相同网络标签的导线或元器件引脚不管在图上是否连接在一起，其电气关系都是连接在一起的。特别是在连接的线路比较远或线路过于复杂，走线比较困难时，使用网络标签代替实际走线可以大大简化原理图。

下面以放置电源网络标签为例介绍网络标签的放置方法，具体步骤如下。

1）选择“放置”→“网络标签”命令，或单击工具栏中的“放置网络标签”按钮，也可以按快捷键<P+N>，这时鼠标变成十字形状，并带有一个初始标号“Net Label1”。

2）移动光标到需要放置网络标签的导线上，当出现红色米字形标志时，单击鼠标左键即可完成放置，如图2-31所示。此时鼠标仍处于放置网络标签的状态，重复上述操作即可放置其他网络标签。右击或按<Esc>键即可退出操作。

在放置网络标签的过程中，用户便可对网络标签的属性进行编辑。双击网络标签或在鼠标处于放置网络标签的状态时，按<Tab>键即可打开“网络标签”对话框，如图2-32所示。在该对话框中可以对“网络”的颜色、位置、旋转角度、名称及字体等属性进行设置。属性编辑完成后单击“确定”按钮即可关闭该对话框。

用户也可以在工作窗口中直接修改“Net（网格）”的名称，具体操作步骤如下。

1）选择“工具”→“设置原理图参数”命令，打开“参数选择”对话框，选择“Schematic（原理图）”→“General（常规）”标签页，勾选“使能In-Place编辑（能够在当前位置编辑）”复选框（系统默认勾选此复选框），如图2-33所示。

2）此时在工作窗口中单击网络标签的名称，过一段时间后再次单击网络标签的名称即可对该网络标签的名称进行编辑。

2.4.7 放置输入/输出端口

在设计原理图时，两点之间的电气连接可以直接使用导线连接，也可以通过设置相同的网络标签来完成。除此之外还有一种方法，即使用电路的输入/输出端口实现两点之间（一般是两个电路之间）的电气连接。相同名称的输入/输出端口在电气关系上是连接在一起的。一般情况下，在一张图纸中是不使用端口连接的，但在层次电路原理图的绘制过程中常使用这种电气连接方式。

放置输入/输出端口的具体步骤如下。

1）单击“放置”→“端口”命令，或单击工具栏中的“放置端口”按钮，也可以按快捷键<P+R>，这时鼠标变成十字形状，并带有一个输入/输出端口符号。

2）移动光标到需要放置输入/输出端口的元器件引脚末端或导线上，当出现红色米字形标志时，单击鼠标左键确定端口一端的位置。然后拖动鼠标使端口的大小合适，再次单击鼠标确定端口另一端的位置，这样就完成了输入/输出端口的一次放置，如图2-34所示。此时鼠标仍处于放置输入/输出端口的状态，重复上述操作即可放置其他的输入/输出端口。

在放置输入/输出端口的过程中，用户便可对其属性进行编辑。双击输入/输出端口或在鼠标处于放置输入/输出端口的状态时，按<Tab>键即可打开输入/输出端口的属性编辑对话框，即“端口属性”对话框，如图2-35所示。对话框中各参数的含义如下。

①“队列”：对端口名称的位置进行设置，有“Center（居中）”“Left（靠左）”和“Right（靠右）”3种选项。

②“文本颜色”：文本颜色的设置。

③“宽度”：端口长度的设置。

④“填充颜色”：端口内填充颜色的设置。

⑤“边界颜色”：边框颜色的设置。

⑥“类型”：端口外观风格的设置，有“None（Horizontal）（无水平）”“Left（左边）”“Right（右边）”“Left&Right（左与右）”“None（Vertical）（无垂直）”“Top（顶端）”“Bottom（底部）”和“Top&Bottom（顶与底）”8个选项。

⑦“位置”：端口位置的设置。

⑧“名称”：端口名称的设置。这是端口最重要的属性之一，具有相同名称的端口存在电气连接特性。

⑨“唯一ID”：唯一的ID。用户一般不需要改动此项，使用默认设置即可。

⑩“I/O类型”：设置端口的电气特性，为后来的电气法则提供一定的依据。其中，有“Unspecified（未指明或不确定）”“Output（输出）”“Input（输入）”和“Bidirectional（双向型）”4种选项。

2.4.8 放置忽略ERC测试点

在电路设计过程中，当系统进行电气规则检查（ERC）时，有时会产生一些不希望的错误报告。例如，出于电路设计的需要，一些元器件的个别输入引脚有可能被悬空，但在系统默认情况下，所有的输入引脚都必须进行连接，这样在ERC检查时，系统会认为悬空的输入引脚使用错误，并在引脚处放置一个错误标记。

为了避免用户为检查这种“错误”而浪费时间，可以使用忽略ERC测试符号，让系统忽略对此处的ERC测试，从而不再产生错误报告。

放置忽略ERC测试点的具体步骤如下。

1）选择“放置”→“指示”→“Generic No ERC（忽略ERC测试点）”命令，或单击工具栏中的“放置忽略ERC测试点”按钮，也可以按快捷键<P+I+N>，这时鼠标变成十字形状，并带有一个红色的小叉（忽略ERC测试符号）。

2）移动光标到需要放置忽略ERC测试点的位置，单击即可完成放置，如图2-36所示。此时鼠标仍处于放置忽略ERC测试点的状态，重复上述操作即可放置其他的忽略ERC测试点。单击鼠标右键或按<Esc>键可以退出操作。

在放置忽略ERC测试点的过程中，用户便可对其属性进行编辑。双击忽略ERC测试点或在鼠标处于放置忽略ERC测试点的状态，时按<Tab>键即可打开忽略ERC测试点的属性编辑对话框，即“不ERC检查”对话框，如图2-37所示。在该对话框中可以对“No ERC”的颜色及位置属性进行设置。属性编辑完成后单击“确定”按钮即可关闭该对话框。

2.4.9 放置PCB布线指示

用户绘制原理图时，可以在电路的某些位置放置PCB布线指示，以便预先规划和指定该处的PCB布线规则，包括铜模的厚度、布线的策略、布线优先权及布线板层等。这样，在由原理图创建PCB印制板的过程中，系统就会自动引入这些特殊的设计规则。

放置放置PCB布线指示的具体步骤如下。

1）选择“放置”→“指示”→“PCB布局”命令，也可以按快捷键<P+I+P>，这时鼠标变成十字形状，并带有一个PCB布线指示符号。

2）移动光标到需要放置PCB布线指示的位置，单击即可完成放置，如图2-38所示。此时鼠标仍处于放置PCB布线指示的状态，重复上述操作即可放置其他的PCB布线指示符号。右击或按<Esc>键可以退出操作。

在放置PCB布线指示的过程中，用户便可对PCB布线指示的属性进行编辑。双击PCB布线指示或在鼠标处于放置PCB布线指示的状态时，按<Tab>键即可打开PCB布线指示的属性编辑对话框，即“参数”对话框，如图2-39所示。在该对话框中可以对PCB布线指示的名称、位置、旋转角度及布线规则属性进行设置。对话框中各参数的含义如下。

①“名称”：用来输入PCB布线指示的名称。

②“定位”：设定PCB布线指示在原理图上的放置方向，有4个选项，即“0 Degrees”“90 Degrees”“180 Degrees”和“270 Degrees”。

③“位置X”和“Y”：设定PCB布线指示在原理图上的X轴坐标和Y轴坐标。

④参数坐标窗口：该窗口内列出了该PCB布线指示的相关参数，包括名称、数值和类型。选中任一参数值，单击“编辑”按钮，系统将弹出如图2-40所示的“参数属性”对话框。

在该对话框中直接单击“编辑规则值”按钮，将打开“选择设计规则类型”对话框，对话框中列出了PCB布线时需要用到的所有规则类型。

例如，选中“Width Constraint（铜膜线宽度）”，单击“确定”按钮后，则打开相应的铜膜线宽度设置对话框，如图2-42所示。该对话框分为两部分，上面是图形显示部分，下面是列表显示部分。对于铜膜线的宽度，既可以在上面设置，也可以在下面设置。属性编辑完成后单击“确定”按钮即可关闭该对话框。