在 CircuitMaker 中支持设计变体

与变体相关的命令允许你为当前项目配置并切换变体。这些命令可在 PCB 和原理图编辑器的 Project | Project Actions 分组中使用，下图为 PCB 编辑器中的示例。

• Current Variant - 使用下拉菜单在基础设计（[No Variations]）与任何已定义的变体之间切换。
• Variants - 单击以打开 Variant Management dialog，你可以在其中为该设计添加并配置变体。

设计变体

当某个产品需要以该产品的多种 variations 形式进行设计与生产，并且每种形式具有不同的选项或能力时，实现 Design Variants  的能力可以避免为每一种变化都创建一个独立的设计版本。

在实际应用中，设计变体使用相同的基础设计，但 PCB 装配时会根据该变化所指定的元件集合进行贴装。随后，在生成设计的制造输出（BOM、P&P、装配图等）时可以指定某个变化，从而决定产品将如何被装配。

基于同一基础设计创建 variations 的能力，为在 CircuitMaker 中创建设计项目提供了显著的灵活性。通过变体，你可以定义任意数量的基础设计变化，并将每个元件配置为贴装或不贴装。

使用这些变化类型的设计变体统称为 Assembly Variants，因为它们只影响装配过程——在这种情况下，所有变体共享同一块已制造的裸板。还支持对 PCB 上的元件叠加层（overlay）信息进行变化，例如更改元件的注释（comment）。这种变化需要制作两套叠加层丝印，从而导致制造两种不同的裸板。这类变体称为 Fabrication Variant。

理解逻辑元件与物理元件

理解 CircuitMaker 中本质上存在两类元件会很有帮助：逻辑元件与物理元件。区别在于，放置在原理图页上的元件是逻辑元件；每个逻辑元件都是一个概念实体，用来表示最终会安装到已装配 PCB 上的物理元件。

这种一对一的“逻辑到物理”模型对简单设计很有效，但无法支持当今电子产品设计师所需的全部设计需求。CircuitMaker 支持强大的概念，例如多通道设计（multi-channel design），可将一段电路按需复制多次；以及变体（variants），使单一设计可通过为每个板卡变体贴装不同元件来实现。此类特性要求一个逻辑元件能够代表多个物理元件。

CircuitMaker 通过其编译器技术提供这种“一对多”的能力。当逻辑设计被编译（自动化过程）后，每个物理元件都会在内存中实例化，准备传输到板级设计空间。

为满足在原理图层面需要访问物理元件的场景（例如定义设计变化），物理设计也会通过原理图页底部的标签页在原理图编辑器中提供。在这里，最左侧的 Editor tab 选择（常规的）已捕获的逻辑设计，而其他“已编译”的标签页则表示将被传输到 PCB 设计空间的等效物理设计。请注意，在已编译标签页中显示的原理图无法进行图形化编辑，例如不能修改连线或移动元件。

变化类型

在创建变体之前，你需要先创建原始设计，即 base design。以基础设计为起点，然后通过配置元件为“贴装（Fitted）”或“不贴装（Not Fitted）”来完成变体设置。

• Fitted - 这是元件的默认状态。如果为 Fitted，则表示未发生变化。创建新变体时，所有元件默认都是 Fitted。状态为 Fitted 的元件在 Variant Management 对话框中以空单元格表示。
• Not Fitted - 如果元件被设置为 Not Fitted，它仍然存在于原理图中并会传输到 PCB，但会从相应的输出文档（例如 BOM）中移除。你可以配置不贴装元件在文档中的呈现方式，例如在原理图和 PCB 图纸输出中用叉号标记。  

变体管理对话框

Variant Management 对话框（Project | Project Actions | Variants）是定义设计变体的“指挥中心”。该对话框包含两个主要区域：

• 上方的 Components for project 区域：列出基础设计中的所有元件，并在适用时显示已定义变体的列。
• 下方的 Component Parameters 区域：详细显示在上方区域中当前选中元件的所有参数，并在适用时显示已定义变体的列。

对话框底部还有以下附加控件，其中许多会在本文后续说明：

• Add Variant – 单击以打开 Edit Project Variant dialog，用于基于基础设计创建新变体。使用该对话框可添加、编辑或删除变体，并指定所需的变体级参数数据。此按钮包含一个下拉菜单，用于访问 Clone Selected Variant 命令。克隆在需要定义多个非常相似的变体时尤其有用。
• Delete Variant – 单击以删除所选变体。删除前会弹出对话框进行确认。
• Edit Variant – 单击以打开 Edit Project Variant dialog 来编辑某个变体。 –
• Detailed Report 单击 以打开 Variant Report dialog，生成 HTML 格式的详细变体报告。
• Drawing  – 单击 以打开 StyleVariant Options dialog，你可以在其中定义未贴装元件与已变化参数的显示方式，包括在原理图的文档视图与原理图打印中的显示方式。你也可以定义这些元件在 PCB 装配图中的外观。 – 启用后会根据内容自动调整列宽。
• Fit to Width

创建新变体

单击 Add Variant 按钮 以基于基础设计创建新变体。将打开 Edit Project Variant dialog，你可以在其中为变体指定一个有意义的名称（在 Description field 中），并设置所需的变体级参数数据。Variant Management 对话框右侧会出现一个新列，列标题为该变体名称。所有单元格将为空；空单元格表示该元件为贴装状态，且与基础设计一致、未发生变化。 

Variant Management 对话框包含多项界面特性，用于辅助显示有用信息。这些特性可通过 right-click 上下文菜单进行配置。

常用命令包括：

• Set Selected As – 子菜单，用于选择变化类型（Fitted、Not Fitted）。可替代在元件单元格中单击  控件。仅在右键单击某个变体的元件单元格时可用。
• Only Show Varied Parameters – 在 Variant Management 对话框中仅显示已应用某种变化的元件。
• Filter – 子菜单，用于控制在 Variant Management 对话框中显示哪些变化类型（Varied Parameters、Not Fitted）。与 Only Show Varied Parameters 命令配合使用效果很好。

定义元件变化

要配置每个变体的状态， 单击新变体列中的 Component Variation 单元格以显示  按钮。单击该按钮后，将打开 Edit Component Variation 对话框

使用该对话框可从以下选项中选择。

• Fitted – 基础设计中使用的原始元件在该设计的此变体中同样贴装/使用。对于新添加的变体，所有元件默认都是贴装状态，因此这些贴装元件的单元格为空。请注意，对于贴装元件也可以变化单个参数：只需在该变体的 Parameters 区域中输入新的参数值即可。

• Not Fitted – 基础设计中使用的原始元件在该设计的此变体中不贴装/不使用。对于 Not Fitted 状态，单元格会显示文本 Not Fitted，并且对话框下方的 Parameters 区域将为空。

变体管理器数据的显示

Variant Management 对话框包含一些特性，用于帮助控制显示的数据量，这在处理大型设计时尤其有用。

• 要移除不感兴趣的列，请在对话框的 upper 区域内右键单击，并使用右键菜单中的 Columns 选项来切换任意列的可见性。
• 要仅显示正在发生变化的那些元件，请在对话框的 upper 区域内右键单击，并从右键菜单中选择 Only Show Varied Components 选项。
• 当选择了 Only Show Varied Components 模式后，再次右键单击并配置 Filter 选项。
• 要更改所列 Variants 的顺序，选择并拖动某个 variant 列标题到新位置。将此操作与 Fit to Width 复选框结合使用，以定位并调整你关注的 variant 的位置与大小。

重置 Variant 数据

当你在 Variant Management 对话框中配置变体时，这些设置会保存在项目文件中。这包括 Not Fitted 状态以及对已装配（Fitted）元件的本地参数变化。Variant Management 对话框包含用于将参数重置回基础设计所用标准值的命令。

重置已变化的参数

在 Variant Management 对话框中被本地修改的参数，可以通过在 Variant Parameter 列表中对已修改的参数右键单击，然后从菜单中选择 Reset Selected（如下所示）来恢复为原始值。注意，你可以多选并在一次操作中重置多个参数的值，或重置该元件的 Reset All 参数。

为多个元件更改多个参数

Variant Management 对话框支持多选，这意味着可以在对话框上方（Component）区域同时选择任意数量的元件，然后对对话框下方（Parameters）区域中选定的任意数量参数执行更新。该对话框还提供筛选器（通过右键菜单），以进一步细化选择范围和显示的数据。

例如，要在所有 variants 中重置所有元件的手动变化参数：

1. 在对话框上方（Component）区域，使用 Only Show Varied Components 右键菜单选项，并结合右键 Filter 选项来仅 Show Fitted with Varied Parameters。此时元件列表应只显示那些具有手动变化参数的元件。
2. 在元件列表中右键单击，并从右键菜单中选择 Select All。对话框上方区域当前显示的所有元件都会被选中。
3. 然后在对话框下方（Parameters）区域右键单击，并从该右键菜单中选择 Select All。此时将选中所有元件的所有参数。注意，也可以改选 Select Column 命令，这将允许把某个操作（例如 Reset）应用到特定 Variant（列）中的元件。
4. 再次在参数列表中右键单击，并从右键菜单中选择 Reset Selected。

使用 Variant 参数

CircuitMaker 支持项目不同层级的参数。例如，你可以在 Inspector panel 的 Document Options 模式下，为每张原理图页添加文档级参数。你也可以在 Project Options 对话框的 Parameters tab 中为项目添加项目级参数。还可以在 Edit Project Variant 对话框中为某个 variant 添加参数。

参数具有层级关系，这意味着你可以在项目的不同层级创建同名参数，但赋予不同的值。CircuitMaker 按如下方式解析：

1. Variant（最高优先级）
2. 原理图文档
3. 项目

这意味着：在原理图文档中定义的参数值会覆盖项目选项中定义的值，而在 variant 中定义的值会覆盖原理图文档中定义的值。

在原理图编辑器中使用 Variants

CircuitMaker 的原理图编辑器包含一系列功能，可在原理图捕获过程中完整呈现元件变化情况，如下所述。

检查已变化的元件

在原理图上检查 variant 细节的操作如下：

• 使用 Project |  Project Actions | Current Variant 字段选择所需的 variant。
• 选择位于原理图页底部的已编译（compiled）标签页。
• 随后，页面上发生变化的元件将以 Variant Options dialog 中配置的样式显示。

从原理图中选择 Variant 元件

通常，直接从原理图页上放置的元件进行操作，比在对话框的元件列表中上下滚动更容易。先在页面上选择元件，然后右键单击，再从菜单中选择 Part Actions » Variants

以图形方式编辑元件变化

也可以在原理图中以符号级别直接操作来创建和编辑元件变化。注意：原理图编辑器必须处于已编译的 variant 视图（由下方标签页选择），并在 Project | Project Actions | Current Variant 下拉框中选中所需 variant。

在原理图上对某个元件右键单击，并使用右键菜单中的 Part Actions » Toggle Fitted / Not Fitted 命令，可快速切换该元件在该 variant 设计中的 Fitted 或 Not Fitted 状态。该更改会自动回写到 Variant Management 对话框中。

图形化参数编辑

可以直接对显示出来的元件 variant 参数进行修改：选中参数文本后，再次单击该文本以进入编辑模式。所做的任何更改都会被 Variant Management 对话框中该元件的条目采纳。

在 PCB 编辑器中使用 Variants

在 PCB 编辑器中，所有 variants 的所有元件封装（footprint）始终都会显示。这是必要的，因为所有装配 variants 的所有封装都必须作为裸板制造的一部分被制作出来。随后在装配过程中加载哪些元件，才决定构建的是哪个 variant。

由于 PCB 上始终可见所有封装，因此可能难以判断哪些元件属于哪个 variant。PCB 编辑器提供 Project | Project Actions | Current Variant 下拉框，可用于在 variants 之间切换。然而，用于判断某个元件在该 variant 中是 fitted 还是 not fitted 的唯一可见线索，是该元件是否包含 3D body。该 3D body 会通过出现/消失来指示元件是否 fitted 或 not fitted。在 PCB 处于 3D 模式时，这种 fitted/not fitted 行为会更容易观察到 （View | View » Switch to 3D，键盘快捷键：3）。

查看已变化的元件 Comment

CircuitMaker 允许由 variants 驱动制造输出。更具体地说，这允许你指定对元件 Comment 参数的更改。该更改会传递到制造输出——生成的 Gerber 或 ODB++ 输出的丝印层。PCB 编辑器支持对此类更改的可视化显示；Comment 字段会在设计空间中直接反映当前所选 variant 分配的值。

在定义好 variants 后，在 PCB 设计空间中找到一个你关注的元件，其 Comment 参数已发生变化，然后通过 Project | Project Actions | Current Variant 下拉字段切换当前 variant。显示出来的 comment 值会根据当前 variant 中的定义而变化。

Variant 错误

变体设置存储在项目文件（*.PrjPcb）中。当打开 Variant Management 对话框时，会读取并分析这些数据，然后将其加载到 Variant Management 对话框中。如果在加载数据期间检测到问题，例如元件标号或元件 UID 不匹配，将会打开 Information 对话框并显示问题。元件 UID 不匹配会在关闭对话框并保存项目后自动解决，以保留修正结果。重复的标号必须在原理图层级解决。

编辑项目变体对话框

此对话框提供在初次为设计添加新变体，或编辑/克隆现有变体时所需的控件。它允许为变体指定一个有意义的名称，并可指定变体级的参数数据。

可通过以下方式从 Variant Management 对话框访问该对话框：

• 单击 Add Variant 按钮。
• 在已有变体处于活动状态时，单击 Edit Variant 按钮。
• 将需要克隆的变体设为活动后，单击与 Add Variant 按钮关联的下拉箭头，然后从菜单中选择 Clone Selected Variant 命令。

该对话框的关键命令如下所述。

• Allow variation of fabrication outputs - 启用此选项可让变体驱动设计的制造输出。本质上，该功能允许你更改设计中某个元件的注释（comment），并将此更改传递到以下制造输出中：
  • Gerber 文件
  • ODB++ 文件
  • 复合钻孔图
  • 钻孔图/导引图
  • 最终菲林输出打印

• Parameters - 此区域以如下方式列出当前为该变体定义的所有参数：

• Add - 单击以向列表添加新参数。将打开 Parameter Properties 对话框，你可以在其中定义该参数。

• Edit - 单击此按钮打开 Parameter Properties 对话框，以修改当前选中的参数。

变体选项对话框

Variant Options 对话框包含用于配置以下内容的选项：在原理图页上（并会流向打印或 PDF 输出）以及在 PCB 绘图类输出（例如装配图）中，如何呈现发生变化的元件。

配置在原理图和 PCB 绘图输出中，如何呈现已定义变体中“不装配（not fitted）”的元件。

通过单击 Variant Management 对话框底部的 Drawing Style 按钮访问该对话框。

变体报告对话框

Variant Report 对话框提供用于配置并生成已定义项目变体的详细 HTML 格式报告的控件。通过单击 Variant Management 对话框底部的 Detailed Report 按钮访问该对话框。

• Report Only Varied Components - 用于确定报告中包含的具体信息：
  • Full Non-Varied Information（选项禁用）- 列出所有元件，显示它们在每个已启用变体中的包含状态。对每个元件，会列出所有参数及其取值。
  • Full Varied Information（选项启用）- 仅列出在已启用变体之间以某种方式发生变化的元件，显示它们在每个变体中的包含状态。对每个元件，仅列出在变体之间以某种方式发生变化的参数及其取值。
• Project Variants - 列出原始基础设计（<Original Base>）以及所有已定义的变体。生成的报告可以将某个特定变体与基础设计进行比较、将一个变体与另一个变体进行比较，或将所有变体与基础设计进行比较。默认情况下，所有已定义变体以及原始基础设计都会被启用并纳入报告。使用相应的复选框按需包含/排除实体。
• Run - 单击以生成变体报告。报告将被创建并作为活动文档在主设计空间中打开。

受变体影响的输出文档

装配变体会影响所有包含元件采购或装配（加载）细节的输出文档。这包括：

• 物料清单
• 原理图打印
• PCB 打印
• PCB 3D 打印
• 装配图
• 贴片坐标（Pick and Place）文件

制造变体还会影响以下输出：

• Gerber 叠加层
• ODB++ 叠加层