输入逻辑系统设计

概览

了解如何在 Altium Designer 中将子 PCB 项目链接到多板原理图中的模块,从而构建多板系统的逻辑设计。本文介绍如何为系统级连接配置连接器、定义模块来源和属性,以及导入连接器引脚和网络数据以填充模块条目。继续阅读,开始清晰呈现系统中的板间连接。

- 了解创建多板原理图并将模块链接到子 PCB 项目的步骤。
- 了解如何通过 `System:Connector` 参数标识需要纳入系统级设计的连接器。
- 掌握如何验证子 PCB 项目,并将其连接数据导入模块条目。
使用 AI 深入了解:

基于子 PCB 项目设计创建多板系统原理图设计的基本步骤如下:

  1. 创建多板设计项目,并向项目中添加多板原理图文档。

  2. 在多板原理图中放置图形块(模块),从逻辑上表示子 PCB 项目。

  3. 将各模块链接到相应的子项目。

  4. 将子项目的连接数据导入多板设计。

  5. 在模块之间添加连接,以创建逻辑系统设计。

要向多板设计项目添加多板原理图文档(*.MbsDoc),请右键单击 Projects 面板中的项目条目,然后从上下文菜单中选择 Add New to Project » Multi-board Schematic。

每个多板设计项目只能包含一个多板原理图文档。

为 PCB 项目启用多板设计功能

在多板设计中,用于表示子板设计的 Altium Designer PCB 项目包含特定的连接器,例如板边连接器或排针/排母,它们用作与系统设计中其他 PCB 之间的电气和物理接口。

多板原理图(逻辑)设计文档需要检测和处理这些连接器及其关联的电气网络,以建立系统级设计中的板间连接。要启用此功能,需要为 PCB 项目的连接器添加一个特定的元件参数,即名为 System、参数值为 Connector 的参数。

使用 Import from Child Projects 命令将各个系统级模块与其子 PCB 项目同步时,系统会检测具有 System:Connector 参数:值的连接器。下文的“在多板原理图中表示子 PCB 项目”一节将对此进行说明。

对于 PCB 项目设计中用于系统级互连的每个连接器,选中该连接器元件,然后在 Properties 面板的 General 选项卡下,将此特殊元件参数添加到 Parameters 区域的列表中。

要了解有关元件属性的更多信息,请参阅“使用已放置的元件”页面。

添加名为 System、值为 Connector 的参数后,即可将此 PCB 连接器链接到多板原理图。
添加名为 System、值为 Connector 的参数后,即可将此 PCB 连接器链接到多板原理图。

在多板原理图中表示子项目

要在组成多板设计的各 PCB 项目之间建立连接,需要在原理图上放置代表这些项目的图形块(模块),并使用连接将其引出的连接器(模块入口)互连。

从 Place » Module 菜单中,可将代表子 PCB 项目设计及其中特定 PCB 的模块放置到设计空间中。

要定义已放置模块的源,请在设计空间中选中该模块,然后在 Properties 面板的 General 选项卡下,使用 Source 区域中与 Project 字段关联的  按钮,打开 Choose Project 对话框(打开项目对话框的一种形式)。在此对话框中,您可以浏览并选择 PCB 项目或多板项目作为模块的源。 选定所需项目后,使用 Assembly/Board 下拉列表选择该项目中所需的 PCB 板设计或多板装配体。

建立后的多板项目具有分层文档结构,其中包含源文档以及链接到原理图系统设计中各模块的子项目。将系统设计模块链接到外部项目后,该子项目的结构会立即添加到多板项目中。 在 Projects 面板中展开项目结构,即可查看多板项目及其子项目所包含的文件。

为确保多板项目从其子项目中提取并处理正确的数据,每个项目的 PCB 都应与其原理图保持同步,且不存在设计或绘图错误。要验证 PCB 子项目,请在面板中右键单击其名称,然后选择 Validate PCB Project <ProjectName>.PrjPcb 命令,所有问题都将列在 Messages 面板中。

Javascript ID: Pnl_Properties_MBS_Module_Source
 
 
 
 
 
  • 要将 PCB 项目、另一个多板项目或线束设计项目添加到多板项目的结构中,请右键单击 Projects 面板中的多板项目条目,选择 Add Existing to Project 命令,然后浏览并选择相应的本地 *.PrjPcb、*.PrjMbd 或 *.PrjHar 文件。如果要加入多板项目的 PCB 或线束设计项目已在 Altium Designer 中打开,可以将其在 Projects 面板中的条目拖到父多板项目的条目上,将其添加到父项目结构中()。之后,在父多板项目的多板原理图文档上手动放置一个新模块,选中该模块,然后从 Properties 面板中 Source 字段的下拉列表中,选择子 PCB 项目(及其 PCB 文档)或子多板项目(及其多板装配文档)作为该模块的源()。线束项目可以与多板项目同步(更多信息请参阅“定义接线图”页面)。

  • 要从父多板项目的结构中移除子 PCB 项目或子多板设计项目,请从父项目的多板原理图文档中移除所有引用该子项目的模块。随后,该子项目将自动从结构中移除。

  • 也可以通过将子项目条目拖出多板项目结构的方式,从父多板项目结构中移除子 PCB 项目或线束设计项目。请注意,在这种情况下(仅针对 PCB 项目),引用该子项目的模块仍会保留在多板原理图文档中,这些模块与该子项目的链接也会保留。要从父多板项目中彻底清除已移除子项目的相关内容,请手动移除这些模块。

选中已放置的模块后,使用 Properties 面板定义模块的其他属性:

  • 使用面板中 General 选项卡下 Properties 区域中的 Designator 和 Title 属性,分别指定模块的原理图标识符和标题字符串。使用相应字段右侧的  按钮切换其在多板原理图中的可见性,使用  按钮切换该值是否可编辑。使用字体和 Other 控件配置字符串的字体、在文档中的位置,以及标题字符串的参数名称是否可见。

  • 选中模块时,Properties 面板中 General 选项卡下 Entries 区域的表格会在向模块添加模块入口时填入相应内容——参见下文。

  • 使用面板中 General 选项卡下 Graphical 区域中的控件配置模块的显示方式:模块的尺寸(宽度和高度)、模块轮廓的线宽、线型和颜色,以及填充颜色。可用的线宽和线型选项可在设计空间中未选中任何对象时,于 Properties 面板的 Line Styles 区域中定义。有关更多信息,请参阅 设置多板原理图文档 页面。

  • 使用面板中 Parameters 选项卡中的控件添加、修改和移除模块参数,并配置其在设计空间中的可见性。  

根据完整系统设计的需要,继续向多板原理图设计中添加模块及其子项目链接。

使用主菜单或设计空间右键菜单中的以下命令导入项目数据,即可将链接项目设计中的设计数据填入模块:

  • Design » Import From Child Projects – 将所有源(子)项目的设计数据传递到各自指定的模块中。

  • Design » Import From Selected Child Projects – 将相应源(子)项目的设计数据传递到当前选中的模块中。

最重要的是,此操作会处理子项目中每个附加了特殊 System:Connector 参数的连接器的引脚和网络数据(详见上文)。导入完成后,系统会在各自的模块块图形上为这些连接器分别自动创建一个模块入口。连接器入口与子项目中该连接器的引脚和网络保持关联。在设计空间中选中模块入口图形,即可在 Properties 面板中查看其详细信息,例如连接器的引脚/网络。在该入口连接到另一模块的入口之前,面板中的入口器件/引脚列表会将连接器和引脚显示为未配接状态。

 
  • 虽然从子项目导入数据时会自动放置入口,但也可以通过从主菜单中选择 Place » Entry 命令来手动放置模块入口。

  • 单击模块入口的图形将其选中,然后沿模块周边将入口拖到合适的位置。请注意,入口标识符可以单独拖到其他位置。

  • 也可以通过选中多个入口,然后将它们作为一组拖到所需位置,来移动一组模块入口。

  • 入口的颜色有助于正确移动和放置入口。入口位于模块外部时,只会显示部分图形并呈灰色,此时无法放置。入口位于模块上时,会显示完整的彩色图形,表示可以在该位置放置。

选中入口后,使用 Properties 面板定义其属性:

  • 使用面板中 General 选项卡下 Properties 区域中的控件,更改入口的 Designator 的值、可见性和样式,并选择入口的 Type(Male/Female)。面板的此区域还会显示入口连接器的引脚数量(Number of Pins),以及在父模块中分配给该入口的标识编号(Entry Number)。

  • 启用 System Entry 选项,可将该入口标记为不与其他模块接线的系统级连接,例如表示电源输入插座的入口。

    子多板项目中有一个模块,其入口启用了 System Entry 选项。

    将更改导入父多板项目时,此入口连接器将作为模块入口添加到该子项目对应的模块中。

     
  • 当入口通过线束或电缆连接进行连接时(了解更多),面板的 Mated Component 区域会填入配接元件的相关数据。

  • 在 Mated Pins区域中,Pin 列 列出了连接器中的各个引脚及其关联网络。 此 入口连接后,Mated Pin 列将填充配对引脚的 列表。此外,此 入口连接后, Properties 面板的 Addresses 选项卡中将以表格形式列出该入口的连接路径和网络(了解更多)。

  • 使用面板 Parameters 选项卡中的控件添加、修改和删除入口参数,并配置这些参数在设计空间中的可见性。

将模块入口 添加到模块后,选中该模块时,Properties 面板的 General 选项卡下 Entries 区域中的表格将列出这些入口。 Part(s) 列按源设计中入口连接器的位号和名称列出各个模块入口。为方便使用,可以编辑这些名称——这些命名仅适用于多板设计,不会影响源子项目。

  • 使用连接将该入口连接到多板设计中的另一个入口后,Mated part(s) 列将填充相应数据。有关更多信息,请参阅 使用连接 页面。

  • 在列表中,您可以快速切换入口位号的可见性(  /  )及其类型(  / )。使用  和  按钮,分别向模块和列表中添加新的未定义入口,以及从模块中移除列表中选定的入口。

  • 使用  和  按钮,分别将列表中选定的连接拆分为两个相关联的模块入口,以及将先前拆分的入口重新合并为单个入口。有关更多信息,请参阅 使用连接 页面。

支持外部外围设备/元件

在 高级设置对话框中启用 MBS.PlacePart 和 MBS.UseGeometryMaker 选项后,即可使用此功能。

多板原理图文档支持不属于常规子 PCB 板组件的外部外围设备/元件(即“非 PCB”元件)。例如,外部开关、传感器及其他现成的第三方电子模块。此功能通过支持以下两种对象类型来实现:

  • Custom Part – 一种类似模块的实体,可关联一个或多个库元件,并可通过主菜单中的 Place » Custom Part 命令添加到多板原理图文档中。在设计空间中选中已放置的自定义部件后,使用 Properties 面板的 Linked Components 区域中的  和  按钮,分别向自定义部件添加元件和从中移除元件。如果关联元件列表包含过时的工作区元件,请单击  按钮,将这些元件更新至最新修订版。每个关联元件都会自动添加一个入口。

  • Custom Connection – 可通过将所需元件从 Components 面板拖放到图纸空白处,将单个库元件添加到多板原理图文档中。元件的每个引脚都会自动添加一个入口。

    您还可以专门为多板原理图文档中的元件创建自定义符号。在引脚属性的 Name 字段中添加以逗号分隔的名称,即可将多个引脚分组到入口中,从而创建入口更少、视觉上更简洁的符号,大幅简化此类元件的连接。

    Javascript ID: MBS_CustomConn_MultiplePins_AD24_5

    编辑原理图符号时,在引脚的 Name 字段中添加多个以逗号分隔的名称。

    将元件添加到多板原理图中的自定义部件后,将为每个元件引脚创建一个入口,而不是为整个元件创建单个入口,同时会创建包含多个引脚的入口。

    将元件作为自定义连接放置在多板原理图中时,将创建包含多个引脚的入口。

库元件是指已连接工作区和可用本地库中的元件。放置/定义后,您可以使用电缆和线束连接等方式,将这些元件连接到更大的设计中。

通过自定义部件和/或自定义连接定义的关联元件,不会自动包含在整个产品/系统的 BOM 中,也不会显示在多板装配(*.MbaDoc)中。

交叉探查

Design 主菜单和设计空间右键菜单中的交叉探查命令,可让您从多板原理图文档快速导航到子项目中的相关元素。

  • 要从当前选中的模块 或入口 交叉探查到该模块所引用的 PCB 设计项目中的 PCB 文档 或该文档上的连接器,请使用 Design » Crossprobe to PCB/Multi-board 命令。 如果模块引用的是源多板项目(*.PrjMbd)中的多板装配文档(*.MbaDoc),则会交叉探查到该多板装配文档。

  • 要从当前选中的模块 或入口 交叉探查到该模块所引用的 PCB 设计项目中的顶层原理图或相关原理图上的连接器,请使用 Design » Crossprobe to Schematic 命令。

  • 要从当前选中的模块 或入口 交叉探查到多板项目(*.PrjMbd)中多板装配文档(*.MbaDoc)上的 电路板或该电路板上的连接器,请使用 Design » Crossprobe to MBA 命令。

  • 要从多板原理图文档(*.MbsDoc)上当前选中的线束连接 交叉探查到关联的 线束项目(*.PrjHar),请使用 Design » Crossprobe to Harness 命令。 关联线束项目的接线图文档将随之打开。

从模块入口进行交叉探查时,目标原理图/PCB 文档上被交叉探查的对象将根据 Preferences 的 系统 – 导航页面 中定义的 Highlight Methods 选项显示。 对话框。高亮显示不会应用于多板原理图文档。

打印或导出为 PDF

要打印当前活动的多板原理图文档,请从主菜单中选择 File » Print(快捷键: Ctrl+P)。 此时将打开 Print 对话框。 对话框左侧显示可缩放的打印预览图像。右侧提供标准打印选项,包括指定打印机、确认打印机位置、查看当前打印队列中的文档数量、调整打印份数、设置纸张尺寸和方向。 单击 后,将按照所定义的选项,将打印内容发送到选定的打印设备。

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要将多板原理图文档导出为 PDF 文件,请从主菜单中选择 File » Export to PDF。

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