multisim应用：NI电路设计套件快速入门：NI电路设计套件快速入门+

NI电路设计套件
快速入门
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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
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2007 National Instruments Corporation,All rights reserved,
NI电路设计套件快速入门 2 ni.com/china
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.........................................................................................................................,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
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,
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
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
? 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。
? 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。
? 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。
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2.2.2 放置元器件
? 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
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。
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
? 进行布线,
1,单击元器件的某个管脚开始连接（光标变为十字形），并移动鼠标，会出现一条连线随光标移动。
2,单击第二个元器件的某个管脚结束连接。如下图所示，Multisim会自动放置连线。连线会自动便利地转折，以形成合适的结构。这个特性在大电路布线中可以节省大量时间。
3,你也可以在移动鼠标的过程中，在某些点单击以控制连线的走向。每一次单击都会将连线固定在该点上。
4,如下图所示，结束Digital Counter部分的布线。
多管脚器件连接（如U3和R4）采用总线向量连接（Bus Vector Connect）方法。详细信息请参阅《Multisim用户手册》。
虚拟布线（Virtual Wiring） － 为避免混乱，可以在计数器控制部分和数字计数器部分之间采用虚拟连接。若两根网线具有相同的名称，则它们之间就建立了虚拟连接。
National Instruments Corporation 11 NI电路设计套件快速入门
5,如下图所示，完成对电路的布线。
2.3 仿真
采用Multisim对电路进行仿真，可以在设计流程的早期发现错误，节省时间和成本。
2.3.1 使用虚拟仪器
本节将采用虚拟示波器对电路进行仿真。
同样，可以采用Getting Started文件夹（在Sample文件夹中）中的Getting Started 2.ms10
电路。
1,J1、J2和R2是交互式元件。
在J1、J2和R2上双击设置交互式关键字。在关键字域（Key field），J1输入"E"，J2输入"L"，
R2输入“A” 。
要使能计数器，按"E"，或点击光标位于J1上时所出现的加宽的开关滑动臂。
2,选择Simulate/Instruments/Oscilloscope，在工作空间放置示波器。如步骤4中描述，为器件连线。
为便于区分示波器上的两条轨迹线，右击连接到示波器"B"输入端的连线，在弹出的菜单中选择Segment Color 项。选择一个不同于连接到示波器"A"输入端连线的颜色，譬如蓝色。（在改变连线颜色或者执行其它编辑功能时，不能运行仿真）。
3,双击示波器图标加入示波器。选择 Simulate/Run，示波器上显示运算放大器的输出。
4,b将时间轴调整为2mS/Div，通道A的尺度调整为500mV/Div。示波器上的显示如下图所示,
NI电路设计套件快速入门 12 ni.com/china
随着电路仿真，7段码显示计数。每个计数周期结束时LED闪烁。
5,运行仿真时，键盘上按"E"可以使能或禁用计数器。使能是低有效。
按"L"对计数器清零。清零是低有效。
按"Shift-A"观察改变电位计时所产生的影响。重复，按"A"。
除了上述按键，你也可以直接在原理图上使用鼠标对这些交互式元器件进行操作。
2.3.2 分析
在本节中，将采用AC Analysis（交流分析）来验证放大器的频率响应。
? 在运算放大器的输出端执行AC Analysis,
1,双击运算放大器的管脚6上的连线，在Net对话框中将其网线名称改为"analog_out"
2,选择Simulate/Analyses/AC Analysis，点击Output选项卡。
3,在左列中选中V(analog_out)，并单击Add。则V(analog_out)加入到右列中。
4,点击Simulate，分析结果显示在Grapher中。
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2.3.3 图示仪/ Grapher
图示仪Grapher是一个多功能的显示工具，可以提供图形和图表的观察、调整、保存和输出。它以图形、图表以及其他一些仪器的轨迹图（例如示波器的结果）的形式，显示所有Multisim分析的结果。
? 采用Grapher观察仿真结果,
1,如前所述，运行仿真。
2,选择View/Grapher。
2.3.4 后处理器/ Postprocessor
采用后处理器Postprocessor，可以处理电路分析的输出，并在图形或图表上画出结果。可以用于分析结果的数学操作类型包括：算术运算、三角函数、指数、对数、复数、向量和逻辑运算。
2.4 报表/Reports
Multisim允许生成大量报表：材料单（Bill of Materials,BOM）、元件详细报表(Component Detail
Report)、网络报表（Netlist Report）、原理图统计（Schematic Statistics）、多余门电路（Spare Gates）
以及交叉报表（Cross Reference Report）。
2.4.1 材料单
材料单中列出了设计中使用的元器件，因此提供了制造电路板所需的元器件清单。它所提供的信息包括：?
每个元器件所需的数量
描述，包括元件类型（例如resistor）和值（例如5.1 kohm）
每个元器件的参考标号
每个元器件的封装或管脚
? 为电路创建材料单（BOM）
1,单击Reports菜单，从弹出的下拉菜单中选择Bill of Materials。
2,弹出报表与下图类似,
NI电路设计套件快速入门 14 ni.com/china
? 要打印材料单，单击Print按钮。弹出标准的Windows打印对话框，可以选择打印机、
打印份数等。
? 要将材料单保存为文件，单击Save按钮。弹出标准的Windows保存对话框，可以选择保存路径和文件名。
因为材料单主要是用来辅助采购和制造，它仅包含“实际”元件——而不包括非实际
的或者无法购买的元件（例如电源或者虚拟元器件）。
? 要查看电路中非“实际”元器件的元器件列单，单击Virtual按钮。弹出一个独立的窗，
仅显示这些元器件。
可以在《Multisim用户手册》中查找关于材料表以及其他报表的详细信息。
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第三章
Ultiboard指南
本章的指南为上一章Multisim指南中描述的电路放置元件和连线。
有关将设计从Multisim导出至Ultiboard中的指令，请参阅《Multisim用户手册》、《Ultiboard
用户手册》或其他帮助文件。
本章讨论如下主题,
NI电路设计套件快速入门 16 ni.com/china
3.1 打开指南
? 打开指南文件,
1,选择Start > All Programs > National Instrument s > Circuit Design Suite 10.0 >Ultiboard，启动
Ultiboard。
2,选择File/Open。
3,在NI电路设计套件的安装目录下（例如：＂...\samples\Getting Started＂）找到quickstart文件夹，
选中Getting Started.ewprj，单击Open，则将工程文件导入了Ultiboard。
4,要选定某个设计图（例如：GS1），可以单击它的标签，也可以在设计工具箱（Design Toolbox）
的Projects选项卡中单击该设计图的名称。
3.2 创建电路板轮廓
可以采用下列方法之一创建电路板轮廓
采用画图工具画出电路板轮廓
导入一个DXF文件
使用Board Wizard（电路板向导）
? 采用Board Wizard进行实验
1,双击Layer选项卡中的Board Outline
2,单击Quick1设计图中业已存在的电路板轮廓，按DELETE键。
3,选择Tools/Board Wizard。
National Instruments Corporation 17 NI电路设计套件快速入门
4,选中Change the layer technology复选框，以使能其他选项。
5,选中Multi-layers constructed with double sided boards and single layer stack ups，单击Next。
6,下一个对话框可以让你定义电路板的Lamination Settings（分层设置）。（本指南中并不改变这些设置）。
7,单击Next。
在Shape of Board（电路板形状）对话框中,
确定Alignment的Reference Point设置为Left-Bottom
确定选中了Rectangular选项
将Width设为3000，Height设为2000（这对于本例中的元器件是比较合适的尺寸）
将Clearance设为5.00000。这是放置元件区域与电路板边缘之间的距离。
8,单击Finish。则电路板轮廓已经放置在你的设计图中。
注意：有关Board Wizard的完整详细说明，请参阅《Ultiboard用户手册》。
? 移动电路板轮廓,
1,双击Layer选项卡中的Board Outline。
2,工作空间中单击电路板轮廓上的任意位置，将电路板拖移到元件组的正下方位置。
? 改变参考点,
1,选择Design/Set Reference Point。则参考点随附在光标上。
2,将光标移动到电路板轮廓的左下角，单击放置参考点。
NI电路设计套件快速入门 18 ni.com/china
3.3 放置元器件
可采用好几种不同方法放置GS1设计文件中的元器件,
在电路板轮廓外部选择一个或多个元器件，将它们拖到目标位置
采用Spreadsheet View中的Parts选项卡，确定元件位置并放置
从数据库中选择元件
可以使用Place/Unplace Components命令将所有非锁定的元件从PCB中快速删除，体验不同的放置方式。
3.3.1 从电路板轮廓外部拖移元器件
默认条件下，从Multisim或其他电路图输入程序中打开网络报表时，元器件都是放置在电路板轮廓的外面的。开始布板前，双击Design Toolbox中的Copper Top层，激活该层。
? 从电路板轮廓外部拖移U1,
1,从电路板轮廓外部的一堆元器件中找出U1。为易于操作，可以将页面放大（按F8）直至能看到
U1。
同样可以使用Edit/Find命令寻找元器件。这个命令很像其他应用中的查找函数，所以可以按照名称、数量、形状、值，或者所有变量来查找元件。请参考《Ultiboard用户手册》获得详细信息。
2,单击U1（7段码显示），将其拖至电路板中心。
U1保持选定状态。这是Ultiboard中一个重要的地方，贯穿于整个应用——您必须明确地结束任一特定状态。此处情况下，在任意位置单击便可以取消选择元器件。还可以通过右击来结束当前状态。
3,进入Spread View中的Parts选项卡，选择U1。将会看到元器件边上的绿灯稍微变亮——这表明
National Instruments Corporation 19 NI电路设计套件快速入门
元器件已经放置成功。
3.3.2 从元件选项卡拖移元器件
? 从Parts选项卡拖移元器件
1,在Parts选项卡中，滚动直至看到J3。
2,单击J3，将其从Parts选项卡中拖移至工作空间。J3随附在光标上。
3,将J3放置在电路板左边略靠近中间的地方。同前面一样，Parts选项卡中J3的绿灯稍微变亮，表明元器件已经放置成功。
为了更快地放置元件，可在Parts选项卡中选中一个未放置的元件（其绿灯较暗），并单击
Start Placing the Unpositioned Parts按钮。Ultiboard系统地遍历Parts选项卡中的元器件列单，对每一个元器件先选中，再将其附到光标上进行放置，然后再选中列单中的下一个元件。
3.3.3 放置指南中的元器件
采用上述任一种方法或者某种组合方法，使得你的布板如下图所示。你还可以简单地打开工程中的下一个设计文件GS2，该文件已经按照这种方法布板好了。
你的设计图应该与下图相似,
NI电路设计套件快速入门 20 ni.com/china
3.3.4 从数据库放置元件
除了放置作为设计文件部分导入的元件，还可以直接从数据库放置元件。下面采用这种方法来放置安装孔。
? 从数据库放置元件,
1,选择Place/From Database，打开Get a part from the Database对话框。
2,In在Database面板中，展开Through Hole Technology Parts目录，进入Holes目录。
元件显示在Available Parts面板中。
3,在Available Parts面板中，选中Hole35元件。这个元件显示在Preview面板中。
4,单击OK。Get a part from the database对话框消失，并提示输入Refdes和Value。
5,输入孔的参考标号（H1）和值（HOLE），单击OK。
6,在电路板上移动光标，元件随附在光标上。
7,当孔位于左上角的适当位置时，单击将其放置在电路板上。
8,再次出现Enter Reference Designation for Component对话框，而且参考标号自动增加为H2。
单击OK在右上角放置下一个孔，如此重复，在右下角放置H3左下角放置H4。单击Cancel结束，
再单击Cancel关闭Get a part from the database对话框。
3.3.5 移动元器件
可以采用放置元器件一样的方法来移动元器件。单击可选定电路板上的元器件。指定被选定元器件将要移至的X/Y坐标，在数字小键盘上按*键。也可以用另一种方法，即在Parts选项卡上，选择一个已经放置的元器件（由其边上的亮的绿灯指示），将其拖移到新的位置。
元件的标签是元件独立于其管脚的组成部分。当在电路板上选择元器件时，应保证选定了整个元器件，而不仅仅是它的标签。
选定一个元器件后，还可以通过键盘上的方向键在电路板上移动该器件。
还可以先选定一组元件，然后一起移动它们。可以用下述方法之一来选定一组元件,
按下SHIFT键，单击多个元器件
在多个元器件外面拖一个框
当拖动光标时，所有选定的元器件会一起移动。
National Instruments Corporation 21 NI电路设计套件快速入门
这些组合只是暂时的——一旦选中其他元器件，这个组的连接关系就丢失了。要保证一个组维持连接关系不变直至被移除，可以使用Group Editor来实现。具体请参阅《Ultiboard
用户手册》。
另外一种移动元器件组合的方法是使用Edit/Align命令。该命令对齐被选元器件的边缘，或者将它们相互隔开。
? 采用“Edit/Align”命令排列刚刚放置的安装孔,
1,选择H1，按住SHIFT键选择H2。
2,选择Edit/Align/Align Top。若开始H2并没有与H1对齐，则将看到H2移动。
3,单击电路板上的空位置，然后再选择H2和H3。
4,选择Edit/Align/Align Right
5,继续采用这种方法对齐H3和H4的底边，以及H1和H4的左边。
3.4 放置布线
如下几个方法可用于放置布线,
手工布线
跟随布线
连接机器布线
手工布线是完全人为的放置的。甚至如果设定某个路径穿过一个元器件，则手动布线也会穿过该元器件。跟随布线在由鼠标移动所选定的两个管脚之间画出一条合法的布线——即你可以从一个管脚移动到另一个管脚，画出一条合法的布线。连接机器布线沿着最有效的路径连接两个管脚，但是我们也可以选择改变这种布线。
放置布线时，在单击将其固定到某个点之前，通常可以通过倒退来删除某一段。手工布线时的每次单击，或者跟随布线或连接机器布线时的每次改变方向，都将产生一个独立的布线段。在布线上执行某种操作时应保证，要么选定合适的段，要么选定整条布线——如果你愿意的话。
3.4.1 手工布线
可以在前面的基础上继续进行设计，也可以打开GS3。开始布线前要保证当前是在Copper Top层上。
必要的话，按F7显示整个设计。
? 放置手工布线,
1,选择Place/Line
Line命令可在所有层面上创建连线。选择层面不同结果也会有所不同。例如：如果选择的层面是丝印层，则将在PCB的丝印层创建一个连线。如果选择的层面是敷铜层，则“连线”
实际上是一个导线。
2,朝着电路板的左手部分放置J3。如下所示查找开始管脚,
NI电路设计套件快速入门 22 ni.com/china
如果定位元器件存在困难时，采用Parts选项卡中的Find函数。在Parts选项卡中选定元器件，然后单击Find and select the part按钮，该元器件就显示在工作区中。必要的话，进一步按F8进行放大。
3,单击上面步骤中所指定的管脚。单击某个管脚，Ultiboard会加亮所有与之具有共同连线的管脚。（加亮的颜色可以在Preferences对话框的Colors选项卡中改变）。这就使你知道应该连接在哪个管脚，以与原理图中的连接相匹配。
4,沿任意方向移动光标，将绿色的线（布线）连接到被选择管脚上。每次单击都确定了布线的一段。
5,单击目标管脚。
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6,右击结束布线。
3.4.2 放置跟随布线
? 放置跟随布线,
1,选择Place/Follow-me。
2,单击J3的顶部管脚。
3,单击U4右边的第二个管脚
4,Ultiboard会自动画出连接。
并不需要很准确的单击到某个管脚上——你可以从单击某条飞线（预拉线）开始。
3.4.3 放置连接机器布线
? 放置连接机器布线,
1,选择Place/Connection Machine。
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2,如下图所示，单击飞线的段。
3,
3,移动光标——Ultiboard建议在障碍周围走不同的布线。
当看到期望的走线时，单击以固定布线。并不需要单击飞线或目标管脚。
4,右击结束布线。
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3.5 元件布板
除了本章前面讨论的元器件放置，你还可以采用Ultiboard的高级元件自动布板功能。
在元件自动布板之前，对那些希望在自动布板中维持不变的元器件，进行预布板并锁定。（GS5中的安装孔和U1已经预布板并锁定）。关于锁定元件的详细信息，请参阅《Ultiboard用户手册》。
? 自动布板Getting Started.ewprj中的元件
1,在Ultiboard中打开GS5。
2,选择Autoroute/Start Autoplacement。将这些元件放置在电路板上。
3.6 自动布线
可以采用本章前面所介绍的方法在Ultiboard中放置布线，也可以采用下述方法自动布线,
1,选择Autoroute/Start/Resume Autorouter。工作空间变为自动布线模式，并开始自动布线。
随着自动布线的进行，将会发现布线是放置在电路板上的。当自动布线完成时，自动布线模式结束，重新返回到工作区。
2,另外，还可以选择Autoroute/Start Optimization来优化布线。
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可在任意时候中止自动布线，并做一些期望的手工改变。重新启动自动布线器时，它会保存所作的行布线。记住要锁定那些手工放置且不希望被自动布线器移动的布线。 改变并继续进使用Routing Options对话框来更改自动布板和自动布线的选项。请参阅《Ultiboard用户手册》获取详细信息。
3.7 其他特性
Ultiboard还具有很多其它有用的特性，包括,
网桥 ——用于在不同焊盘之间建立连接（例如：数字地和模拟地），同时不丢失任一焊盘的原有特性
PCB传输线计算器——用于计算典型印刷电路板布线的几何形状参数。这些参数包括,
特性阻抗（Zo）
单位长度电容（Co）
单位长度电感（Lo）
传输延迟（tpd）
PCB差分阻抗计算器——对传输同相信号和反相信号（差分对）的两根导线执行计算。计算的差分对参数包括,
特性阻抗（Zo）
单位长度电容（Co）
单位长度电感（Lo）
传输延迟（tpd）
差分阻抗（Zdiff）
3.8 为制造/装配准备
Ultiboard能够生成很多不同的输出格式，以支持生产与制造需要。本节讲解一些用于输出电路板的功能，以供生产和记录。
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3.8.1 清除电路板
在将电路板送出制版之前，应该清除所有的布线开端（即设计过程中没有任何终止连接的布线段），
以及留在电路板上未被使用的过孔。
? 要删除布线开端，应保证GS4设计是打开的。选择Edit/Copper Delete/Open Trace Ends，删除设计中的所有布线开端。
? 要删除未被使用的过孔，应保证设计是打开的。选择Design/Clean Unused Vias，删除所有未与任何布线或敷铜区域相连的过孔。
3.8.2 增加注释
注释可用于指示工程改变命令，使小组成员间的合作工作更为便利，或允许将背景信息附到设计图纸中。
可以将注释加到工作区，或者直接加到一个元件上。当加有注释的元器件移动时，注释随之移动。
更多详细信息请参阅《Ultiboard使用者向导》。
3.8.3 输出文件
输出文件就是指从Ultiboard中生成一个某种格式的输出文件，该格式可以被电路板制造商识别。输出的文件中包含了关于如何制造电路板的完整信息。可以输出的文件包括Gerber RS-274X和
RS-274D 文件。
完整的详细信息请参阅《Ultiboard用户手册》。
3.9 在3D中观察设计
Ultiboard可以在设计过程中的任意时刻，在三维中观察电路板的外形。完整的详细信息请参阅
《Ultiboard用户手册》。
可以使用Internal View（内部视图）观察多层PCB的层与层之间的视图。更多详细信息请参阅《Ultiboard用户手册》。
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第四章
Multsim MCU模块指南
本章的指南将介绍包含微控制器的电路仿真和调试的整个过程。
本章将讨论如下主题,
4.1 概览
本指南使用的文件随NI电路设计套件软件一起安装，位于...\samples\Getting Started中。
本指南采用Getting Started MCU.ms10，由于需要，该文件存取了LCDWorkspace文件夹中的内容。
LCD图形显示电路的例子，描述了基于Toshiba T6963C控制器和外部显示RAM的Multisim中，
PIC微控制器对图形LCD显示元件的控制。为了控制LCD的显示，微控制器通过LCD数据线和控制线，将信号发送至LCD。为微控制器编写的软件程序决定了管脚电平的高低，以发送命令或数据到LCD显示。
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4.2 关于指南
LCD U2的数据线连接到微控制器U1的RB0 – RB7管脚。LCD 的控制线连接到微控制器的
RA0 – RA2管脚。MCU U1与LCD U2通过这些连线进行通信。数据并行发送到U2，控制线上的数据决定了时序和发送的数据类型（即地址或数据）。
LCD图形显示有三种操作模式：文本模式、图形模式和文本图形混合模式。该例子描述了文本图形混合模式下对LCD图形显示的控制。MCU运行的软件包含在MCU的工作空间中，在
Design Toolbox中显示为LCDWorkspace。该工作空间中有一个名为project1的工程，这个工程只包含一个源代码文件main.asm。
? 如何查看文件,
1,在Design Toolbox中双击main.asm。在工作空间中会弹出一个名为main.asm的标签页，显示汇编程序。
? 选择MCU/Show Line Numbers可以显示行号。
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? 仿真该电路,
1,选择Simulate/Run。如果先前没有构建程序，将弹出一个对话框，提示结构体中不包含数据，询问是否需要建立一个程序。单击Yes。创建的结果显示在Spreadsheet View
中的Result选项卡中。如果没有错误或警告，则程序创建成功。（范例程序应当没有错误）。
该程序在文本模式下显示字符串“Graphical LCD T6963C for Multisim”；然后LCD
切换到图形模式，在文本的上方以点阵方式画出一个倒置的“V”。
字符串显示后，文本先向右滚动随后向左。这是通过移动LCD显示中的文本缓冲器的起始地址实现的。这同时表明了LCD中包含两个缓冲器，一个用于存储图形，另一个用于存储文本。这还显示了LCD的其他特性，例如文本闪烁、字符擦除等。周期地执行LCD显示程序，以显示所有这些效果。
? 选择Simulate/Stop停止仿真。
4.2.1 理解汇编程序
常量和数据
为了让程序便于理解，在程序的开始，采用常量对LCD显示命令和MCU中存储地址和数据的临时缓冲区进行预定义,
对某些微控制器，LCD上显示的文本存储在数据表中，但是没有PIC汇编指令允许你直接录址程序存储器中的数据，因此，可以将值装载到W寄存器，这样可以编写一个基于索引以返回字符串值的程序。RETLW指令装载一个常数到W寄存器，并在这条指令中执行RETURN。
TXPRT程序获取在LCD上显示的文本数据。LCD显示的字符代码在T6963C控制器的参考手册中有相关定义（例如：字母“G”的代码是0x27，“r”是0x52）,
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初始化
如下面程序段所示，初始化代码从START标签处开始。微控制器的管脚设为输出管脚，管脚状态都被复位。LCD显示元件由微控制器初始化，并设为图形文本混合模式。LCD的内部图形和文本缓冲器的起始地址分别设为0x0000和0x2941，这些地址决定了从什么地方开始显示缓冲区数据。最后，控制信号控制LCD显示信号的读写。
显示文本和图形
下面的程序通过MCU的控制线RA0到RA2向LCD发送图形显示指令，通过数据线向LCD发送图形显示数据。
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例如：上面是摘自程序中主循环的一段程序，将TXPRT子程序中定义的字符串以文本模式发送到LCD进行显示。
下面的代码将LCD设为自动写模式,
MOVLW CMD_AWRON
MOVWF CMD_BUFFER
CALL CMD
从此处开始，程序开始计数，执行LOOP_READ_DATA2 循环35次。该循环调用TXPRT子程序重新获取文本数据并将其装载到W寄存器中，然后再调用子程序ADT。在ADT子程序中调用SEND_DATA，将W寄存器中的值写到端口B，等待发送到LCD的数据线上。一旦数据发送成功，微控制器端口A发送适当值至LCD的控制线，让其知道可以读数据了。所有子程序在调用完后，最终都返回至下一条指令。不断重复直至所有的35个字符都发送出去。上面程序段的最后三条指令，是在循环退出时关闭LCD的自动写模式。
下面的几条指令在图形显示模式下，画出水平线和斜线。
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4.3 高级特性
本节逐步演示Multisim MCU模块的调试功能。重要的是，应完全按照本文顺序执行下列步骤，
否则，说明将不再适用。当你理解了断点和单步执行的特性，你就可以探究高级MCU调试技巧。
4.3.1 调试视窗概览
不管是用C或者汇编来编写一个微控制器程序，都要将源代码文件(.asm,.inc,.c,.h)作为MCU
工作区的一部分。反过来，这些文件都可以源代码窗口中进行编辑。
? 进入源代码窗口,
1,在Design Toolbox中的MCU工作空间中双击文件名（如：main.asm）。
仿真过程中，附加的调试信息可帮助理解MCU内部所发生的事件。例如，通过切换观察，
你可以看到高级语言源代码的执行过程，也可以看到汇编指令代码中的事件。其中汇编指令代码还显示了正由MCU执行的指令的真实操作码。
源代码视窗无法显示所有信息。不过，电路设计中的每一个MCU元器件都有自己的Debug
View，可以显示调试信息。
? 进入调试窗口
1,选择MCU/MCU PIC 16F84A U1/Build
注意：调试视窗只有在成功编译好代码后才可见，所以前述步骤仅须执行一次。
2,选择MCU/MCU PIC 16F84A U1/Debug View
或者
在Design Toolbox的MCU工作空间中，在项目上右击相关菜单。
在原理图输入空间中打开另一个标签Degug(<MCU的参考标号>），本例中就是Debug(U1)。
NI电路设计套件快速入门 34 ni.com/china
采用Debug View顶部的顺序列表，选择由Multsim内部生成的反汇编指令，或选择由汇编器或者编译器生成的列表文件（列表文件的格式取决于编写代码的工具）。
在LCD图形显示的例子中，代码使用汇编语言编写并由汇编工具编译。微芯片汇编器生成一个列表文件(.lst)，其中包含每一个汇编指令的所有操作码。调试列表窗口显示该列表文件的信息。Multisim
采用内部的反汇编器将操作码反汇编成汇编指令。
本例中无须这种格式，因为调试列表包含了所有必需信息。当MCU工程仅装载了机器码(.hex)时，
这时反汇编窗口将显示反汇编操作码指令，以便观察MCU中发生的事件。因为这种类型的MCU工程没有列表文件，所以反汇编窗口是非常有用的。
4.3.2 增加断点
无论仿真停止后或者正在仿真中，都可在源代码窗口中增加断点。有两种方法可增加断点,
一种是在源代码窗口中增加断点。本例中，原理图输入工作区中的main.asm是唯一可视的源代码窗口。
注意：如果MCU设计包含不止一个文件，则每一个源代码文件都有一个源代码窗口。
另一种方法是在Debug View窗口中设置断点。你可以在反汇编或调试列表窗中设置断点。但是本例中，仅使用调试列表视窗。
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? 在源代码视窗中增加断点,
1,创建MCU工作空间。
2,打开U1的Debug View。
3,在Debug Toolbox中双击main.asm。
4,滚动至START标签下的第一行语句：BCF STATUS,RP0
5,双击main.asm窗口中BCF STATUS,RP0语句的左边第一列（灰色）。将在该位置出现一个红色圆点，表明在该行语句设置了一个断点。
6,选择Simulate/Run。仿真在设置了断点的地方自动暂停。Simulate/View自动以黄色箭头指示MCU程序暂停的地方。
? 删除断点,
1,双击Debug View或main.asm源代码视窗中的的断点或选择MCU/Remove all
breakpoints，删除所有断点。
注意：可以用与源代码视窗中一样的方法，在Debug View中增加和删除断点。
4.3.3 断点和单步执行
1．选择MCU/Remove all breakpoints删除所有断点。
2．进入电路设计视窗(即Getting Started MCU标签)，然后选择Simulate/Run。图形LCD元器件上开始显示字符串“Graphical LCD T6963CC for Multisim”。
3．选择Simulate/Pause。
4．进入U1的Debug View，注意到调试列表视窗中，最左列的黄色箭头指示MCU停止执行地方的代码语句。
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5,选择MCU/MCU PIC16F84A U1/Memory View，观察微控制器U1内部的存储器当前状态。
注意到IROM段程序计数器PC的值比黄色箭头指向的代码语句的地址大1。（在上图中，
Debug View中的地址是192，而Memory View中的PC值是193）。
注意：当你在MCU还没有结束当前命令时就暂停仿真，则程序计数器的值将与地址值一致。
你还可以通过Memory View中的其他段来观察微控制器中存储器其他部分的值。
6,单击Simulation工具条中的Step into按钮。
7,执行当前指令，在下一条指令处仿真暂停。
8,选择Simulate/Stop。
4.3.4 断点和跳出
1,在SEND_DATA子程序中的MOVWF PORTB处放置断点。
2,选择Simulate/Run。仿真将在断点处暂停。
3,单击Simulation中的Step out按钮，跳出SEND_DATA子程序。
4,仿真继续执行SEND_DATA中所有剩下的指令，然后在调用SEND_DATA子程序的那条语句后的第一条指令处暂停。
4.3.5 断点和单步进入
1,选择MCU/Remove all breakpoints。
2,在调用SEND_DATA的地方（刚刚从此处跳出），就在黄色箭头的上方，放置一个断点。
3,选择Simulate/Run。仿真将在刚才设置断点的地方暂停。
4,单击Simulation工具条上的Step Into按钮。仿真将在SEND_DATA子程序内部暂停。
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4.3.6 断点和单步跳过
4.3.7 运
1,选择Simulate/Run。仿真将在前面设置的同一个断点处暂停，即调用SEND_DATA子程序的地方。
2,单击Simulation工具条上的Step Over按钮。执行整个SEND_DATA子程序，仿真将在指令CALL SEND_DATA后的一条指令处暂停。
行到光标所在位置
1,选择MCU/Remove all breakpoints。
2,我们已知SEND_DATA子程序将被再次调用以发送数据到LCD显示上，所以单击该子程序内部的一条指令。
3,单击Simulation工具条上的Run to Cursor按钮。仿真一直运行，直至MCU到达
SEND_DATA子程序内部单击过的指令处。然后仿真暂停，并将黄色箭头放置在该语句处。
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附录A – 支持和服务
A.1 技术支持和专业服务
访问NI网站ni.com的下述部分，可获得技术支持和专业服务,
支持——ni.com/support上的在线技术源支持包括如下内容,
自助资源——请访问一流的NI网站以获得答案和解决方案。其中包括：软件驱动和升级、可搜索知识库、产品手册、逐步解决问题向导、数千个程序样例、指南、应用笔记、仪器驱动等等。
免费技术支持——所有注册用户可获得免费基本服务，其中包括可以在NI论坛
（ni.com/forums）中向全球的数百个应用工程师进行咨询。NI的应用工程师确保回答每个问题。关于您领域中其他技术支持选项，请访问ni.com/services或在ni.com/contact上与您所在的当地办事处联系。
培训和认证——请访问ni.com/training获得自同步训练、电子学习、虚拟课堂、交互式CD，以及认证课程信息。你还可以在全球范围内注册，获得有教师指导的上机课程。
系统集成——如果您受时间约束，或者受限的内部技术资源，或者其他的一些工程挑战，NIAP成员能够提供帮助。致电您当地的NI办事处或者访问ni.com/alliance获得更多信息。
如果您搜寻了ni.com而且没有找到您需要的答案，请联系您当地办事处或者NI总部。我们全球办事处的电话号码已经列在这本手册的前面。同样您还可以访问ni.com/niglobal上的全球办事处部分，进入分部办事处网站。那里提供了最新的联系信息、支持电话号码、email地址，以及当前活动。
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