NI电路设计套件 快速入门 374422A-01 INSTRUMENTS ELECTRONICS WORKBENCH GROUP
NI电路设计套件 快速入门 374422A-01
Worldwide Technical Support and Product Information National Instruments Corporate Headquarters 1500 North Mopac Expressway Austin, Texas 78759-3504 USA Tel: 512 6830100 Worldwide offices Australia 1800 300 800. Austria 430 6624579 900, Belgium32027570020, Brazil551132623599, Canada8004333488 21 65557838, Czech Repul lc420224235774, Denmark4545762600, Finland385097257251l, france330148142424, Germany490897413130. India9804l19000, Israel972036393737, Italy3902413091 Japan81354722970, Korea820234513400, Lebanon%6101332828, Malaysia1800887710,M 018000100793 Netherlands 310 348433 466 New Zealand 0800 553 322. Norway 47066907660 Poland 48 22 3390150 rugal351210311210, Russia74957836851, Singapore1800265886, Slovenia38634254200 South Africa 270 11 805 8197, Spain 34 91 640 0085, Sweden 460858789500, Switzerland 41 56 5151 aiwan 88602 2377 2222. Thailand 662 2786777. United Kingdom 440 1635 523545 For further support information, refer to Appendix A, "Technical Support and Professional Service on National Instruments documentation, refer to the National Instruments Web site at ni. com/info and enter the info code feedback C 2007 National Instruments Corporation. All rights reserved. N电路设计套件快速入门
Worldwide Technical Support and Product Information ni.com National Instruments Corporate Headquarters 11500 North Mopac Expressway Austin, Texas 78759-3504 USA Tel: 512 683 0100 Worldwide Offices Australia 1800 300 800, Austria 43 0 662 45 79 90 0, Belgium 32 0 2 757 00 20, Brazil 55 11 3262 3599, Canada 800 433 3488, China 86 21 6555 7838, Czech Republic 420 224 235 774, Denmark 45 45 76 26 00, Finland 385 0 9 725 725 11, France 33 0 1 48 14 24 24, Germany 49 0 89 741 31 30, India 91 80 41190000, Israel 972 0 3 6393737, Italy 39 02 413091, Japan 81 3 5472 2970, Korea 82 02 3451 3400, Lebanon 961 0 1 33 28 28, Malaysia 1800 887710, Mexico 01 800 010 0793, Netherlands 31 0 348 433 466, New Zealand 0800 553 322, Norway 47 0 66 90 76 60, Poland 48 22 3390150, Portugal 351 210 311 210, Russia 7 495 783 68 51, Singapore 1800 226 5886, Slovenia 386 3 425 42 00, South Africa 27 0 11 805 8197, Spain 34 91 640 0085, Sweden 46 0 8 587 895 00, Switzerland 41 56 200 51 51, Taiwan 886 02 2377 2222, Thailand 662 278 6777, United Kingdom 44 0 1635 523545 For further support information, refer to Appendix A, “Technical Support and Professional Services”. To comment on National Instruments documentation, refer to the National Instruments Web site at ni.com/info and enter the info code feedback. © 2007 National Instruments Corporation. All rights reserved. NI 电路设计套件快速入门 2 ni.com/china
目录 N电路设计套件的介绍 1.1N电路设计套件产品线 .2指南 Multisim指南 2.1概览… 2.2原理图捕获 55566778 2.2.1打开并保存文件 2.22放置元器件 2.2.3电路布线 2.3仿真 2.3.1使用虚拟仪器 23.2分析 233图示仪/ Grapher 234后处理器/ Postprocessor… 14 2.4报表/ Reports .14 24.1材料单 Ultiboard指南 3.1打开指南 32创建电路板轮廓…… 3.3放置元器件 3.3.从电路板轮廓外部拖移元器件∴… 3.3.2从元件选项卡拖移元器件 3.3.3放置指南中的元器件 3.34从数据库放置元件 3.3.5移动元器件 34放置布线 34.1手工布线… 34.2放置跟随布线 343放置连接机器布线… 3.5元件布板 @National Instruments Corporation N电路设计套件快速入门
目 录 NI电路设计套件的介绍............................................................................................................5 1.1 NI电路设计套件产品线.................................................................................................... 5 1.2 指南 ................................................................................................................................... 5 Multisim 指南 ........................................................................................................................6 2.1 概览 ................................................................................................................................... 6 2.2 原理图捕获........................................................................................................................ 7 2.2.1 打开并保存文件.......................................................................................................... 7 2.2.2 放置元器件................................................................................................................. 8 2.2.3 电路布线................................................................................................................... 10 2.3 仿真 ................................................................................................................................. 12 2.3.1 使用虚拟仪器 ........................................................................................................... 12 2.3.2 分析 .......................................................................................................................... 13 2.3.3 图示仪/ Grapher..................................................................................................... 14 2.3.4 后处理器/ Postprocessor ....................................................................................... 14 2.4 报表/Reports.................................................................................................................. 14 2.4.1 材料单....................................................................................................................... 14 Ultiboard指南....................................................................................................................... 16 3.1 打开指南.......................................................................................................................... 17 3.2 创建电路板轮廓............................................................................................................... 17 3.3 放置元器件...................................................................................................................... 19 3.3.1 从电路板轮廓外部拖移元器件 ................................................................................. 19 3.3.2 从元件选项卡拖移元器件......................................................................................... 20 3.3.3 放置指南中的元器件 ................................................................................................ 20 3.3.4 从数据库放置元件.................................................................................................... 21 3.3.5 移动元器件............................................................................................................... 21 3.4 放置布线.......................................................................................................................... 22 3.4.1 手工布线................................................................................................................... 22 3.4.2 放置跟随布线 ........................................................................................................... 24 3.4.3 放置连接机器布线.................................................................................................... 24 3.5 元件布板.......................................................................................................................... 26 ©National Instruments Corporation 3 NI 电路设计套件快速入门
3.6自动布线… 3.7其他特性 27 3.8为制造/装配准备 3.8.1清除电路板 28 3.82增加注释…… 3.3输出文件. 39在3D中观察设计 第四章 Multsim MCU模块指南 4.1概览 4.2关于指南 4.2.1理解汇编程序 4.3高级特 4.3.]调试视窗概览 4.3.2增加断点 4.3.3断点和单步执行 4.3.4断点和跳出 37 4.3.5断点和单步进入 4.3.6断点和单步跳过 4.37运行到光标所在位置 附录A-支持和服务 A.1技术支持和专业服务 N电路设计套件快速入门
3.6 自动布线.......................................................................................................................... 26 3.7 其他特性.......................................................................................................................... 27 3.8 为制造/装配准备............................................................................................................. 27 3.8.1 清除电路板............................................................................................................... 28 3.8.2 增加注释................................................................................................................... 28 3.8.3 输出文件................................................................................................................... 28 3.9 在 3D中观察设计............................................................................................................. 28 第四章................................................................................................................................... 29 Multsim MCU模块指南......................................................................................................... 29 4.1 概览 ................................................................................................................................. 29 4.2 关于指南.......................................................................................................................... 30 4.2.1 理解汇编程序 ........................................................................................................... 31 4.3 高级特性.......................................................................................................................... 34 4.3.1 调试视窗概览 ........................................................................................................... 34 4.3.2 增加断点................................................................................................................... 35 4.3.3 断点和单步执行........................................................................................................ 36 4.3.4 断点和跳出............................................................................................................... 37 4.3.5 断点和单步进入........................................................................................................ 37 4.3.6 断点和单步跳过........................................................................................................ 38 4.3.7 运行到光标所在位置 ................................................................................................ 38 附录A – 支持和服务............................................................................................................ 39 A.1 技术支持和专业服务....................................................................................................... 39 NI 电路设计套件快速入门 4 ni.com/china
第一章 N电路设计套件的介绍 在您的N电路设计套件版本中,可能并不具备本书介绍的一些功能。请参阅版本说明以获取相应版 本功能。 本章讨论如下主题 Subject Page N NI Circuit Design Suite Product Line 1-1 The Tutorials 1-1 1.1N电路设计套件产品线 N电路设计套件是一组EDA(电子设计自动化)工具,可以辅助您实施电路设计流程中的主要 步骤。 Multisim是一套原理图输入和仿真程序,用于原理图输入、仿真,并为PCB布线等做好准备 步骤。 Multisim还具备AD混合仿真的能力。 Multisim mcU模块加入了微控制器的协仿真 承接于 Multisim的 Uitiboard,用于设计印刷电路板、执行某些基本的机械CAD操作,并为产 品制造做准备。 Ultiboard还可以提供自动元件布局布线。 12指南 这本书依次包含以下指南 Multisim指南一介绍 Multisim及其很多功能 Ultiboard指南一展示如何放置上一章“ Multisim指南”中描述的电路的元件和布线。还介绍了如 何进行器件自动布局与自动布线 Multisim McU模块指南一介绍包含微控制器的电路的仿真和调试过程 要获得有关本章节中所讨论功能的更多详细信息,请参阅《 Multisim用户手册》、《 Ultiboard用户手 册》,或《Mu| Itisim mcu用户手册》 @National Instruments Corporation N电路设计套件快速入门
第一章 NI电路设计套件的介绍 在您的NI电路设计套件版本中，可能并不具备本书介绍的一些功能。请参阅版本说明以获取相应版 本功能。 本章讨论如下主题： 1.1 NI电路设计套件产品线 NI电路设计套件是一组EDA(电子设计自动化)工具，可以辅助您实施电路设计流程中的主要 步骤。 Multisim是一套原理图输入和仿真程序，用于原理图输入、仿真，并为PCB布线等做好准备 步骤。Multisim还具备A/D混合仿真的能力。 Multisim MCU模块加入了微控制器的协仿真。 承接于Multisim的Ultiboard，用于设计印刷电路板、执行某些基本的机械CAD操作，并为产 品制造做准备。Ultiboard还可以提供自动元件布局布线。 1.2 指南 这本书依次包含以下指南： • Multisim指南— 介绍Multisim及其很多功能 • Ultiboard指南— 展示如何放置上一章“Multisim指南”中描述的电路的元件和布线。还介绍了如 何进行器件自动布局与自动布线。 • Multisim MCU 模块指南— 介绍包含微控制器的电路的仿真和调试过程。 要获得有关本章节中所讨论功能的更多详细信息，请参阅《Multisim用户手册》、《Ultiboard用户手 册》，或《Multisim MCU用户手册》。 ©National Instruments Corporation 5 NI 电路设计套件快速入门
第二章 Multisim指南 本章的指南介绍 Multisim以及它的很多功能 在您的 Multisim版本中,也许并不具备本章中介绍的一些功能。请参阅版本说明以获取相应版本功能 本章讨论如下主题 Subject Page No Overview 2-1 Schematic Capture Opening and Saving the File 2-3 Placing the Components Wiring the Circuit 2-7 Simulation Virtual Instrumentation 2-9 2-10 The Grapher 2-12 The Postprocessor 2-12 Reports 2-12 Bill of materials 2-13 21概览 本指南将介绍整个电路设计流程,包括原理图输入、仿真和分析。按照下面几页所列出的步骤可以 设计出一个电路。该电路对小的模拟信号进行采样、放大,然后再采用一个简单数字计数器对其进 行计数 左列所示图标的存在,意味着有一些有用的提示,譬如 任意时刻键盘按F1或者在对话框中点击帮助按钮,可以获得在线帮助。 当进行到本指南中的布线部分时,可以使用您自己在元件布局部分所创建的电路 也可以使用 Getting Started文件夹(在 samples文件夹中)中的 Getting Started 1ms10文件(该文件中所有元件都已合理布局)。当进行到仿真部分时,可以使 用您自己布线的电路,也可以使用 Getting Started2ms10文件(该文件中所有元 件都已合理布线)。 N电路设计套件快速入门
第二章 Multisim 指南 本章的指南介绍Multisim以及它的很多功能。 在您的Multisim版本中，也许并不具备本章中介绍的一些功能。请参阅版本说明以获取相应版本功能。 本章讨论如下主题： 2.1 概览 本指南将介绍整个电路设计流程，包括原理图输入、仿真和分析。按照下面几页所列出的步骤可以 设计出一个电路。该电路对小的模拟信号进行采样、放大，然后再采用一个简单数字计数器对其进 行计数。 左列所示图标的存在，意味着有一些有用的提示，譬如： 任意时刻键盘按F1或者在对话框中点击帮助按钮，可以获得在线帮助。 当进行到本指南中的布线部分时，可以使用您自己在元件布局部分所创建的电路， 也可以使用Getting Started文件夹（在samples文件夹中）中的Getting Started 1.ms10文件（该文件中所有元件都已合理布局）。当进行到仿真部分时，可以使 用您自己布线的电路，也可以使用Getting Started 2.ms10文件（该文件中所有元 件都已合理布线）。 NI 电路设计套件快速入门 6 ni.com/china
22原理图捕获 本节中,将对下图电路中的元件进行布局布线。 D以回的C日母‖飞m皆訃囚·回Q口4上h比=? 《扑B日的m黑Y百‖Dm■必 Bypass Capactors x4 +GND Digital Colter 74LS47N 74HC190N4v 221打开并保存文件 启动 Multisim: 1选择 Start>A! Programs> National Instruments> Circuit Design Suite10.0> Multisim。在 工作空间打开名为" Circuit1"的空白文件。 用新文件名保存文件 1.选择 File/save as,弹出标准 Windows保存对话框 2.进入您希望保存文件的路径,键入 My Started作为文件名,单击save按钮 为避免数据意外丢失,在 Preferences对话框的save选项卡中,设定文件定时自动备份。 打开已经存在的文件: 1.选择 File/Open,进入该文件存在的路径,选中文件,单击open按钮 要查看较早版本的 Multisim文件,在open对话框中的 Files of Type下拉菜单中选择期望的 版本。 @National Instruments Corporation N电路设计套件快速入门
2.2 原理图捕获 本节中，将对下图电路中的元件进行布局布线。 2.2.1 打开并保存文件 ¾ 启动Multisim： 1.选择Start > All Programs > National Instruments > Circuit Design Suite 10.0 >Multisim。 在 工作空间打开名为"Circuit1"的空白文件。 ¾ 用新文件名保存文件： 1. 选择File/Save As ，弹出标准Windows保存对话框。 2. 进入您希望保存文件的路径，键入MyGettingStarted作为文件名，单击save按钮。 为避免数据意外丢失，在Preferences对话框的save选项卡中，设定文件定时自动备份。 ¾ 打开已经存在的文件: 1. 选择File/Open，进入该文件存在的路径，选中文件，单击Open按钮。 要查看较早版本的Multisim文件，在open对话框中的Files of Type下拉菜单中选择期望的 版本。 ©National Instruments Corporation 7 NI 电路设计套件快速入门
222放置元器件 开始放置元件 1.如上所述,打开文件 My Getting Started.ms10 2.选择 Place/Component,打开 Select a Component浏览器,如下图所示选定7- segment LED display(7段LED显示)并单击OK。在光标位置,元器件有叠影效果 选定了期望的组( Group)和族( Family,)后,在浏览器的 Component栏中键入元器件 名称。随着名称的键入,在浏览器底部的 Searching栏中便会显 串。在下述例 子中,键入“ seven seg_ decimal com a_bue"。 在键入过程中,相匹配的候选项将显示出来。 Symbol (ANSI seven_ seg. decimal_com_a_blue SEVEN_ SEG_DECIMAL- COM-A BLI 国 indicators Search All select all families 网 VOLTMET Functiom 出e B AMMETER SEGMENT DISPLAY WITH DECIMAL POINT e PROBE COMMON ANODE a VIRTUAL_LAMP Madel manuf /ID: IE HEX.DISPLAY Generc/SEVEN SEG D COM A E BARGRAFH Hyperlink Components: 1 Searching: seven_seg decimal_com_a blue 3.将光标移动到工作空间的右下部,左击鼠标放置元器件。可发现这个元器件的参考标号是"U1"。 4.如下图所示,在 Digital Counter(数字计数器)区域放置其他元器件 N电路设计套件快速入门
2.2.2 放置元器件 ¾ 开始放置元件： 1. 如上所述，打开文件MyGettingStarted.ms10。 2. 选择Place/Component，打开Select a Component浏览器，如下图所示选定7-segment LED display （7段LED显示）并单击OK。在光标位置，元器件有叠影效果。 选定了期望的组（Group）和族（Family,）后，在浏览器的Component栏中键入元器件 名称。随着名称的键入，在浏览器底部的Searching栏中便会显示该字符串。在下述例 子中，键入“seven_seg_decimal_com_a_blue”。 在键入过程中，相匹配的候选项将显示出来。 3. 将光标移动到工作空间的右下部，左击鼠标放置元器件。可发现这个元器件的参考标号是"U1"。 4. 如下图所示，在Digital Counter(数字计数器)区域放置其他元器件。 NI 电路设计套件快速入门 8 ni.com/china
VCC VCC ￥LED1 2000 LL 5% ACK7180 Q RCO BI/RBo HE/MI 74LS47N 74HC190N4v 注意:放置电阻时、电感或电容(RLC元件)时, Select a Component浏览器与放置其它元器件时有 些细微区别。放置这些元器件时,可以选择该元器件的值(例如电阻值)、类型(例如炭膜)、容 差、管脚、制造商等的任意组合。如果放置的元件器将最终导出到PCB布线并成为材料单(Blof Materials)的一部分,则在 Select a Component对话框中就要小心所选择的组合值,他们应该是物理 可实现并可购买的元器件 放置RLC元件时,在 Component列表顶部输入你希望在区域中放置的元器件的值。 这些值无须显示在原理图的待放置器件列表中 放置200-hm的电阻时,键盘上按 CTRL-R将其旋转为纵向放置。 参考标号(例如:U1、U2)是按照元器件放置的顺序进行标号的。如果按照与原 电路不同的顺序放置元器件,则序号将会改变。但不管哪种顺序,都不影响电路的 操作。 5.在 Counter control(计数器控制)区域放置元器件。放置好后,在每一个单刀双掷(SPDT)开 关上右击鼠标,选择 Flip Horizontal(水平翻转)。 The SPDT switches are in the Basic Group: Swtch Famiy Lcu Key-space 如果工作空间已经存在某个元件,而你又要放置一个同样的元件,则选中该元件并选择 Edit/Copy,再选择 Edit/Paste。也可以从 In Use list中选定该元件,单击放置在工作空间 National Instruments Corporation N电路设计套件快速入门
注意：放置电阻时、电感或电容（RLC元件）时，Select a Component浏览器与放置其它元器件时有 些细微区别。放置这些元器件时，可以选择该元器件的值（例如电阻值）、类型（例如炭膜）、容 差、管脚、制造商等的任意组合。如果放置的元件器将最终导出到PCB布线并成为材料单（Bill of 分，则在Select a Component对话框中就要小心所选择的组合值，他们应该是物理 可实现并可购买的元器件。 Materials）的一部 放置RLC元件时，在Component列表顶部输入你希望在区域中放置的元器件的值。 这些值无须显示在原理图的待放置器件列表中。 放置200-ohm的电阻时，键盘上按CTRL-R将其旋转为纵向放置。 参考标号（例如：U1、U2）是按照元器件放置的顺序进行标号的。如果按照与原 电路不同的顺序放置元器件，则序号将会改变。但不管哪种顺序，都不影响电路的 操作。 5. 在Counter Control（计数器控制）区域放置元器件。放置好后，在每一个单刀双掷（SPDT）开 关上右击鼠标，选择Flip Horizontal（水平翻转）。 如果工作空间已经存在某个元件，而你又要放置一个同样的元件，则选中该元件并选择 Edit/Copy，再选择Edit/Paste。也可以从In Use List中选定该元件，单击放置在工作空间 中。 ©National Instruments Corporation 9 NI 电路设计套件快速入门
6.如下图所示,在 Analog Amplifier(模拟放大器)部分放置元件,如有需要进行旋转。 741 50kn 放置好AC电压信号源后,双击,将 Voltage(Pk改为02,单击oK关闭对话框 7. Place the parts in the Bypass Capacitors section as shown below 如下图所示,在 Bypass Capacitors(旁路电容)部分放置元件 平 LfiE PoL lone OuF-Pol GND 8.如下图所示,放置管座和相关元件。 J3 is in the Basic Group CC Connectors Family HDR1X4 电路布线完成后,可以直接将二脚无源器件(例如电阻)加在连线上。这个连接是由 Multisim自动完成的 223电路布线 所有元器件都有可以连接到其他元器件或仪器的管脚。一旦光标放在某个管脚上, Multisim就知道正 在进行布线,光标变为十字形状 你可以对放置在工作空间的电路进行布线,也可以使用 Getting Started文件夹(在 sample文件夹中) 中的 Getting Started1ms10电路。 N电路设计套件快速入门
6. 如下图所示，在Analog Amplifier(模拟放大器)部分放置元件，如有需要进行旋转。 放置好AC电压信号源后，双击，将Voltage (Pk)改为0.2V，单击OK关闭对话框。 7. Place the parts in the Bypass Capacitors section as shown below. 如下图所示，在Bypass Capacitors(旁路电容)部分放置元件。 8. 如下图所示，放置管座和相关元件。 电路布线完成后，可以直接将二脚无源器件（例如电阻）加在连线上。这个连接是由 Multisim 自动完成的。 2.2.3 电路布线 所有元器件都有可以连接到其他元器件或仪器的管脚。一旦光标放在某个管脚上，Multisim就知道正 在进行布线，光标变为十字形状。 你可以对放置在工作空间的电路进行布线，也可以使用Getting Started文件夹（在sample文件夹中） 中的Getting Started 1.ms10电路。 NI 电路设计套件快速入门 10 ni.com/china