电子系统设计

在电子设计的早期阶段,从概念/功能层面定义设计非常重要。这一初始步骤是整个开发过程的重要基础,可从宏观角度概述系统架构及其主要组成部分。 精心绘制的框图能够清晰展示电子系统的主要功能单元及其相互连接关系。它有助于直观呈现设计中不同部分如何交互,而不必纠结于各个部分的具体实现细节。这种抽象方式让您能够专注于系统的整体行为和模块之间的关系,确保涵盖所有必要功能,并使系统架构符合设计要求。

电子系统设计 (ESD) 文档可用于设计 系统级框图,并与利益相关方协作。

创建新的 ESD 文档

您可以在 Renesas 365 工作区中的解决方案内创建新的 ESD 文档。在解决方案的详情页面上,单击右上角的  按钮,然后从弹出的菜单中选择 System Design ,打开 Create ESD 窗口。

该 窗口最初以简化视图显示,包含以下字段:

  • Name – 输入所需的 ESD 文档名称。

    ESD 文档名称必须以 A-Z、a-z 或 0-9 开头,并且可以包含这些字符。允许使用下划线、连字符和空格,但空格只能出现在名称中间(名称开头和结尾的空格将被忽略)。不能使用以下词语: AUX、 COM1-COM9、 LPT1-LPT9、 CON、 NUL 和 PRN。此外,名称不能包含以下字符: \ . / ? % * : | " < >。

  • Description – 输入 ESD 文档的可选描述。

要访问更多控件,请单击  按钮。此时将显示 Parent Folder 字段。使用此字段指定在工作区文件夹结构中的哪个位置创建 ESD 文档。默认位置为 Projects 文件夹。单击该字段右侧的 Change 链接可访问工作区的文件夹结构,从中选择其他文件夹来存储文档 ()。

按需定义新的 ESD 文档后,单击 。您将返回解决方案的详情页面,其中会显示新建 ESD 文档的磁贴。

要打开 ESD 文档,请单击其磁贴中的名称,或单击  按钮,然后从弹出的菜单中选择 Open。 也可以直接双击所需的 ESD 文档磁贴。

定义 ESD 文档

在 ESD 文档中,特定功能、操作或器件(例如信号处理或 MPU)由 functional blocks 表示。从结构和视觉表现的角度来看,功能块是一种容器,可以包含图形形状/图像(带标签)、由硬件/软件对象表示的功能关键组件、端口以及其他功能块。Ports 可用于表示功能块的接口(例如 MPU 的 I2C 接口),而功能块之间的 connection lines(直接放置在功能块之间或其端口之间)则表示互连关系(例如不同器件接口之间流动的信号)。

要建立基于 SDM(系统数据模型 – 了解更多)且支持跨域数据传输的功能性 ESD 文档,需要完成以下操作:

  • 在 ESD 文档中放置一个功能块,其中包含一个 硬件组件、一个或多个软件组件,以及一组所需的端口。

  • 在功能块周围放置一个硬件覆盖区 ,并将其链接到硬件工程。

  • 在功能块内部放置一个软件覆盖区,并将其链接到软件工程。

放置和编辑的通用操作

展开以下可折叠章节,了解有关使用 ESD 文档编辑器的更多信息。

放置和配置功能块

要在 ESD 文档中放置新的功能块,请单击底部工具栏中的 按钮(也可以使用 库窗格的 Standard 区域中的按钮)。在设计空间中按住鼠标左键,确定功能块矩形的第一个角点,然后移动光标以调整矩形大小,最后松开鼠标左键以完成放置。也可以在设计空间中单击,以放置默认大小的功能块。要更改功能块的名称,请双击功能块,输入所需名称,然后按 Enter 或在功能块外部单击。

功能块名称支持多行文本。编辑名称时,按 Shift+Enter 可新建一行。  

您也可以基于已放置的功能块快速放置新的功能块。将光标悬停在已放置的功能块上(或选中该功能块),然后单击功能块边框上的紫色圆点,即可在相应方向放置一个与原功能块大小相同的新功能块。原功能块与新功能块之间将通过一条连接线相连。当光标悬停在紫色圆点上并显示新功能块的预览时,按 Tab 可切换是否在两个功能块中放置端口。

要向功能块添加硬件组件,请单击底部工具栏中的  按钮。光标将变为十字光标,并附带组件预览。在功能块边界内单击以放置组件。双击已放置的组件,然后使用弹出窗口中的搜索栏搜索组件。在搜索结果列表中选择一个组件,该组件的名称便会显示在功能块图形内。

 
  • 您可以使用 RA Explorer 窗口搜索 Renesas RA 系列的 MCU。有关详细信息,请参阅下文的“使用 RA Explorer”部分。

  • 您也可以在功能块边界外放置硬件组件。在这种情况下,系统会自动创建一个新的功能块。

  • 同样,您可以使用底部工具栏中的   按钮向功能块添加软件组件。

    要放置软件组件,您也可以使用库窗格的 Software Components 区域。

要在功能块中放置端口,请单击底部工具栏中的 按钮(也可以使用库窗格的 Standard 区域中的按钮)。光标将变为十字光标,并附带一个默认端口。在功能块边界内单击以放置端口。您也可以在功能块外部单击,此时系统会自动创建一个新的默认功能块。要更改端口名称,请双击端口,输入所需名称,然后按 Enter 或单击端口外部。

  • 输入端口名称时,您也可以从显示的弹出列表中选择一个标准端口名称()。

  • 端口名称支持多行文本。编辑名称时,按 Shift+Enter 可新建一行。

使用 RA Explorer

搜索 Renesas RA 系列的 MCU 时,您可以使用 RA Explorer 窗口查找所需组件。放置硬件组件后,在搜索栏中输入 RA 或 Renesas,然后使用弹出窗口顶部的 Explorer Mode 链接打开窗口,其中会列出符合条件的组件。默认情况下,列表会根据功能块中已放置的端口进行筛选。当前端口列表显示在窗口顶部。您可以使用 Add Port 控件添加其他类型的端口,并使用下拉列表编辑每种类型所需的端口数量。单击列表中所需的组件以将其选中,并在窗口右侧显示其引脚图。选中所需组件后,单击 按钮,将其应用于硬件组件对象。

  • 如果功能块包含一个或多个具有标准名称的端口(例如 USB、ADC 等),则在选中功能块()或该功能块内放置的硬件组件()时,也可以从 Properties 窗格访问 RA Explorer 窗口。在 RA Explorer 窗口中选择所需组件后,系统会自动在功能块内放置一个硬件组件(如果尚未放置),并将所选组件应用于该硬件组件。

  • 如果 RA Explorer 窗口中当前配置的端口列表与功能块内已放置的端口不匹配,您可以单击窗口右上角的  按钮,快速将窗口中的端口列表与功能块的端口同步。

将 RA MCU 应用于硬件组件对象后,选中该对象并打开 Properties 窗格,即可查看其属性。如有需要,您可以单击  按钮打开 RA Explorer 窗口并选择其他 MCU。

使用器件配置

器件配置功能可让您浏览和管理硬件组件的端口、封装信息、外设和引脚分配。选中硬件组件后,展开 Properties 窗格中的 Device Configuration 区域,即可查看当前器件配置的详细信息。

单击 Device Configuration 区域标题右侧的 Edit 控件,打开 Device Configuration 窗口。

当前分配给硬件组件的端口列表显示在窗口顶部,当前器件配置显示在窗口左侧。您可以使用 Add Port 控件添加其他类型的端口,并使用下拉列表编辑每种类型所需的端口数量,器件配置的更改将显示在窗口右侧。

您也可以单击窗口中 Modified 区域内相应条目右侧的 x 来删除端口。

如果分配给硬件组件的端口与功能块中的端口不匹配(类型和/或数量不同),组件的 Properties 窗格中的 Device Configuration 区域将显示通知。该组件还会在设计空间中以橙色圆点和橙色边框突出显示。要消除差异,您可以使用 Device Configuration 窗口中的  控件,软件会根据功能块的端口为硬件组件分配端口。

或者,如果您希望根据分配给硬件组件的端口来更新功能块的端口,请启用窗口左下角的 Update Functional Block with ports from Device Model 选项。

如果修改后的器件配置不受支持, Device Configuration 窗口顶部将显示相应提示消息(并且您将无法应用更改)。请手动更改端口组合,或使用消息横幅中的 Undo Last Change 控件撤销在窗口中所做的最新更改。

完成所需的器件配置更改后,点击  按钮,将更改应用到硬件组件。

连接功能块

连接线的起点和终点可以位于功能块边界、端口边界、矩形边界、图像边界、另一条连接线上,或 ESD 文档中的空白位置。要放置连接线,请点击底部工具栏中的  按钮(也可以使用 Library 面板的 Standard 区域中的按钮)。点击要作为连接线起点的位置。移动光标,然后依次点击以固定一系列顶点,定义连接线的形状。请注意,连接线会自动避开功能块。在文档空白区域中右键点击可结束连接线放置。在功能块、端口或已放置的连接线上放置顶点后,当前连接线的放置会自动结束。

  • 要从功能块或端口的边界开始放置连接线,也可以将光标悬停在边界上(无需选中该功能块或端口),待光标变为十字形时点击并拖动。

  • 当连接线的起点或终点位于另一条连接线上时,会自动形成 T 形连接点(显示为一个小圆圈)()。

  • 即使连接线的起点位于某个功能块中部的非栅格位置,且终点需要位于另一个功能块中部的下方或上方,也可以使用直线连接这两个功能块。

选中已放置的连接线后,可以使用以下编辑控制柄。

  • 点击并拖动 A 可重新定位连接线的端点。

  • 点击并拖动 B 可重新定位连接线的线段。端点将保持固定。

连接线的任一端或两端(源端和目标端)均可设置为显示或不显示箭头。选中连接线后,点击顶部工具栏中的  按钮,然后从弹出菜单中选择所需样式。

  • 选中连接线后,可以分别使用 Left Arrow 和 Right Arrow 快捷键,快速切换源端和目标端箭头的显示状态。

  • 请注意,如果起点或终点位于另一条连接线上的连接线在连接点处启用了箭头,则该 T 形连接点不会显示圆圈。

双击已放置的连接线并输入所需标识符,即可定义其标识符。选中标识符后,可使用右上角的控制柄旋转标识符()。

可以通过拖动线段的编辑控制柄,或右键点击线段并从弹出菜单中选择 Pin Segment,来固定连接线的某个线段。已固定线段的编辑控制柄显示为蓝色填充()。移动连接线的其他线段时,已固定线段的当前水平或垂直位置保持不变。要取消固定某个线段,请从该线段的右键菜单中选择 Unpin Segment。 

放置覆盖区

ESD 文档编辑器允许在 ESD 文档中放置覆盖区对象,以进一步说明系统设计。硬件覆盖区和软件覆盖区还可以分别链接到 PCB 项目或软件项目,让您直接在 ESD 文档中了解系统设计特定部分的上下文。

使用底部工具栏中的覆盖区对象菜单,可以放置覆盖区()、硬件覆盖区()或软件覆盖区()(也可以使用 Library 面板的 Standard 区域中的按钮)。

覆盖区、硬件覆盖区和软件覆盖区均可放置为矩形或多边形对象。选择放置命令后:

  • 要放置矩形覆盖区,请移动光标到所需位置,然后点击以完成放置。

  • 要放置多边形覆盖区,请移动光标,然后点击并拖动以固定覆盖区的起点,再依次点击以固定一系列线段,定义覆盖区的形状。放置最后一条线段后,右键点击以完成放置。无需手动“闭合”多边形,软件会自动添加所需线段,将起点连接到最后放置的线段,从而完成该形状。

要将硬件覆盖区链接到 PCB 项目,或将软件覆盖区链接到软件项目,请在设计空间中选中该覆盖区,然后点击 Properties 面板中的  按钮。随即将打开 Select Project to link 窗口,其中列出了与解决方案关联的硬件/软件项目。选择要链接到覆盖区的项目,然后点击  按钮。所链接项目的信息将显示在 Properties 面板中。点击  按钮,可在新的浏览器标签页中打开所链接的项目。

 
  • 一个项目只能链接到 ESD 文档中的一个覆盖区。如果某个项目已链接到文档中的另一个覆盖区,则其条目将在 Select Project to link 窗口中显示为灰色。

  • 要解除硬件/软件覆盖区与当前所链接项目的关联,请点击该覆盖区的 Properties 面板右上角的  按钮。

生成板级支持包

对于软件覆盖区,可以生成 BSP(板级支持包)。点击软件覆盖区属性中的  按钮。

解决方案的 SDM 将自动推送(了解更多),更改将应用到所链接的软件项目;如果软件项目尚不存在,则会先创建一个新的软件项目。

如果已将参考设计导入解决方案(了解更多),并且在软件覆盖区所在的功能块外围放置了链接到该参考设计的硬件覆盖区,则生成 BSP 时会获取评估套件的上下文。boardName 将添加到器件模型中,并用于软件生成,以生成与指定评估套件板卡兼容的配置。

放置文本

ESD 文档编辑器支持放置文本字符串。还可以根据需要为文本字符串添加链接。

要放置文本字符串,请点击底部工具栏中的  图标(也可以使用 Library 面板的 Standard 区域中的按钮)。

要编辑已放置的文本字符串,请双击该字符串,输入所需文本,然后按 Enter 或点击文本对象以外的区域。

要为已放置的文本添加链接,请先选中所需的文本对象,然后点击 顶部工具栏中的 按钮。在弹出的字段中,输入所需的 URL,然后按 Enter。

将光标悬停在文本对象上,然后单击弹出窗口中的链接,即可访问所添加的链接。

要编辑链接,请单击弹出窗口中的  按钮,根据需要修改 URL,然后按 Enter;也可以单击  按钮,从文本对象中移除链接。

放置图形对象

ESD 文档编辑器提供了一系列图形元素工具,可用于在 ESD 文档中放置基本的自由绘图元素:

  • 矩形 ()

  • 椭圆 ()

  • 线条 ()

  • 图像 ()

使用底部工具栏中的图形对象菜单放置所需的对象(也可以使用 库面板的 Standard 区域中的按钮)。

从菜单中选择所需的命令后,在设计空间中单击并拖动,即可放置图形元素并确定其位置和大小,例如矩形的两个相对顶点之间的距离。对于折线,单击以放置第一个顶点,然后再次单击以放置后续顶点,从而确定其形状。

可从 Library 面板的 Symbols 区域放置多种预定义图像。有关使用库的更多信息,请参阅下文的 从库中放置对象部分。

选择并拖动已放置的图形对象即可移动它们。也可以选择和移动单个节点。

从库中放置对象

ESD 文档编辑器还支持从 Library 面板提供的库中放置常用元素。要访问该面板,请 单击设计空间左上角的  按钮。

该面板包含以下区域:

  • Standard – 使用此区域中的按钮放置基本对象(如 功能块、连接线等)。 

  • Software Components – 使用此区域中的按钮放置具有预定义名称的 软件组件。

    要将软件组件添加到此区域,请单击 + 按钮。在打开的 Manage Software Components 窗口中,使用左侧的复选框选择所需的软件组件,然后单击  按钮。

    要在 Library 面板中隐藏软件组件,可以在 Manage Software Components 窗口中取消勾选其复选框 (),也可以右键单击 Library 面板中该组件的按钮,然后选择 Remove。

  • Symbols – 使用此区域中的按钮放置预定义的图像对象。

单击 Library 面板中所需对象的图标,即可将其放置到文档中。

推送和拉取 SDM

为使解决方案的各个方面保持同步,ESD 编辑器支持推送和拉取解决方案的系统数据模型 (SDM)。为此,请使用 ESD 文档右上角 的  按钮菜单中的相应命令。

  • Push SDM – 使用此命令从 ESD 文档推送 SDM。解决方案的 SDM 将与 ESD 文档中的更改同步,随后可将这些更改拉取到其他领域,例如 Altium Designer 中的硬件项目(了解更多)以及 e2 studio 中的软件项目。

  • Pull SDM – 使用此命令将 SDM 拉取到 ESD 文档。如果需要将更改应用到 ESD 文档以使其与解决方案的 SDM 同步,将打开 Engineering Change Order 窗口。 使用 Enabled 列中的复选框选择要应用到 ESD 文档的更改,然后单击  按钮。 

管理 ESD 文档

  按钮菜单中的其他命令可用于管理文档。

  • Edit – 使用此命令访问 Edit Project 窗口,该窗口提供用于更改 ESD 文档的 Name 和 Description () 的控件。单击 按钮可访问 Parent Folder 字段和工作区 Parameters。Parent Folder 字段不可编辑,仅提供信息。要更改父文件夹,需要使用 Move 命令。单击  按钮以确认所做的更改。

  • Move – 使用此命令访问 Move to 窗口,该窗口提供用于将 ESD 文档移动(重新定位)到工作区文件夹结构中其他父文件夹下的控件 ()。在该窗口中选择新的父文件夹。单击  按钮以执行移动。

  • Clone – 使用此命令访问 Clone - ESD 窗口,该窗口提供用于创建 ESD 文档完全相同副本的控件 ()。在该窗口中指定 ESD 文档的名称和可选描述。默认情况下,将使用原文档名称并添加后缀  – Copy。

    请注意,克隆的 ESD 文档名称必须以 A-Z、a-z 或 0-9 开头,并且可以包含这些字符。允许使用下划线、连字符和空格,但空格只能位于名称中间(开头和结尾的空格将被忽略)。不能使用以下词语:AUX、COM1-COM9、LPT1-LPT9、CON、NUL 和 PRN。此外,名称不能包含以下字符:\ . / ? % * : | " < >。不能使用与原文档相同的名称。

    单击 按钮可访问 Parent Folder 字段。默认情况下,该字段将设置为原文档所在的文件夹。单击字段右侧的 Change 链接可访问工作区的文件夹结构,从中选择其他文件夹来存储克隆的文档。

    根据需要设置各字段后,单击 按钮,即可克隆(复制)原文档。随后,可在 Renesas 365 工作区中所需解决方案的详情页面,将创建的 ESD 文档副本链接到该解决方案 – 了解更多。

  • Download – 使用此命令将 ESD 文档下载为 *.json 文件。

  • Download as Template – 使用此命令将 ESD 文档下载为 *.json 格式的模板。

  • Export to – 使用菜单中的命令将当前 ESD 文档导出为 *.png、*.svg 或 *.pdf 格式。

评论

ESD 文档编辑器支持对 ESD 文档添加评论。评论是用户添加的备注,可关联到特定的点、对象或区域,其他用户可以回复评论。评论由工作区独立于共享数据存储,因此可在不更改共享数据本身的情况下促进用户之间的协作。 您可以在评论中提及一个或多个人员或群组,也可以将评论分配给工作区成员。

通过上下文评论窗口,可以直接在文档的设计空间中发布、回复和管理评论。 评论也会显示在右侧的 Comments and Tasks 窗格中,该窗格主要用于概览和导航,而非具体操作。

使用 ESD 文档右上角的  按钮可显示或隐藏 Comments and Tasks 窗格。

要添加评论,请使用 ESD 文档右上角工具栏中的  按钮、文档设计空间右键菜单中的 Add Comment 命令,或 Comments and Tasks 窗格中的  按钮。

在 ESD 文档中使用评论的方式与在 Altium 365 的 Web 查看器中类似。有关评论系统的更多信息,请参阅 Web 查看器页面。 

共享 ESD 文档

您可以将 ESD 文档以查看权限共享给工作区之外的人员。单击 ESD 文档右上角的  按钮,打开 Share Item 窗口。选择 Share Item With 字段,然后输入用户的完整电子邮件地址。 该用户将能够通过自己的 工作区或 个人空间,以访客级别权限访问共享的 ESD 文档。

工作区成员始终拥有完整的编辑权限 (Can Edit)。

 
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