编译和验证设计

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Altium Essentials: Schematic Electrical Rules Validation

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原理图不仅仅是简单的图形——它们包含电路的电气连通性信息。你可以利用这种“连通性感知”来验证你的设计。

原理图验证与配置验证选项

要验证你的设计,请从主Project 菜单中选择 Validate PCB Project <ProjectName> 命令。要验证在 Projects 面板中当前聚焦的项目,也可以在项目条目上右键菜单中使用 Validate Project 命令,或使用面板顶部的 控件。

使用 Validate PCB Project &lt;ProjectName&gt; 命令验证你的设计。
使用 Validate PCB Project <ProjectName> 命令验证你的设计。

软件会根据统一数据模型(Unified Data Model)与项目检查设置,检查逻辑、电气以及制图方面的错误。如果启用了在原理图上显示验证错误与警告(在 Preferences 对话框的 Schematic – Compiler page 中启用),违规对象下方会显示彩色波浪线。将鼠标悬停在对象上会弹出提示,概述违规内容。同时,Messages 面板中也会显示通知。

使用 Preferences 对话框中 System – Design Insight pageConnectivity Insight Options 区域里与 Object Hints 条目相关的控件,来确定对象提示(Mouse Hover 和/或 Alt+Double Click)的触发/显示方式。

对已验证的设计可以执行大量制图与电气检查。这些检查作为项目选项的一部分进行配置。从主菜单选择 Project » Project Options 命令以打开 Project Options 对话框。默认设置并不适用于每一种设计,因此熟悉这些选项以及如何配置它们以适配你的设计非常重要。

在使用 Workspace 项目时,请注意 Workspace 的 Web Viewer 包含当前项目的 Electrical Rule Check 报告。这使你无需在 Altium Designer 中打开设计,也能方便地访问并审查 ERC 违规。更多关于 Web Viewer 中 DRC 与 ERC 报告的信息请参见(Altium 365 Workspace, Enterprise Server Workspace)。

制图检查

在验证过程中,会根据 Project Options 对话框的 Error Reporting tab 中的设置检查常见的制图与编辑错误。错误检查按组组织,例如 Violations Associated with NetsViolations Associated with Components 等。这些组在对话框中按字母顺序列出。每项违规的 Report Mode 可通过点击并在下拉列表中选择所需值来更改为四种值之一。

在 Project Options 对话框的 Error Reporting 选项卡中配置所需的错误检查。点击某项违规的 Report Mode 单元格即可更改该违规的设置。
Project Options 对话框的 Error Reporting 选项卡中配置所需的错误检查。点击某项违规的 Report Mode 单元格即可更改该违规的设置。

通常,更好的做法是先用默认设置验证设计并查看警告;对于当前设计而言不构成问题的警告,再调整其报告级别。

有关每种错误检查的详细信息,请参见下方的 PCB Design Violation Types 部分。

连通性检查

电气连通性会根据 Project Options 对话框的 Connection Matrix tab 中的设置进行检查。

Connection Matrix 定义哪些电气条件是允许的,哪些是不允许的。
Connection Matrix 定义哪些电气条件是允许的,哪些是不允许的。

该矩阵提供了一种机制,用于在元件引脚与网络标识符(如 Ports 和 Sheet Entries)之间建立连通性规则。它定义哪些逻辑或电气条件需要报告为警告或错误。例如,输出引脚连接到另一个输出引脚通常会被视为错误条件,但两个互连的无源引脚则不会。

点击矩阵中的小方格可更改某条特定规则。每条规则决定某个“引脚/网络标识符”组合的报告级别。每条规则有四种可能值:Fatal ErrorErrorWarningNo Report

必须检查并设置 Error Reporting 与 Connection Matrix 的配置,使其符合当前项目的需求。

解读消息与定位错误

当项目完成验证后,所有产生警告或错误的情况都会列在 Messages 面板中。注意:只有至少存在一个 ErrorFatal Error 条件时,Messages 面板才会自动打开。若要检查 Warning,需要手动打开该面板:点击设计空间右下角的 Panels 按钮,然后选择 Messages。项目验证完成后,面板会列出检测到的所有警告与错误。

Messages 面板显示项目中检测到的警告与错误。
Messages 面板显示项目中检测到的警告与错误。

Messages 面板是呈现违规信息的“指挥中心”。需要注意的事项包括:

  • Messages 面板包含两个区域——上方的表格区域汇总警告/错误;下方区域显示当前选中警告/错误的详细信息。

  • 双击一条消息可交叉定位到该警告/错误。双击某条详细信息可显示对应的具体对象。

    当你在 Messages 面板中双击某个错误时:

    • 原理图会缩放以显示出错对象。Zoom Precision Preferences 对话框的 System – Navigation 页面中 Highlight Methods 部分的上方滑块设置。

    • 除出错对象外,整个原理图会淡化显示。淡化程度由 Preferences 对话框的 System – Navigation 页面中 Highlight Methods 部分的下方滑块所设置的 Dimming 级别控制。点击原理图任意位置可清除变暗效果。

  • 你可以点击 Messages 面板任意列标题(例如 Class、Document、Message)以帮助对错误与警告进行排序。

  • Messages 面板中右键,然后使用 Group By 子菜单选项按特定条件对错误与警告分组。

  • Messages 面板中右键,然后使用相应的 Clear 命令删除消息,或使用 Export To Report 命令将消息导出为报告。

    清除消息并不一定意味着问题已解决。再次执行验证后,仍未解决的消息会再次列出。清除消息是一种视觉辅助,用于在你处理设计错误时,按你认为已解决的情况手动移除消息。必须再次启动验证,才能获得仍然存在的违规的最新情况。
  • 该面板包含来自 Error Reporting 选项卡与 Connection Matrix 选项卡设置所检测到的警告与错误。

  • 当你在 Messages 面板中右键某条警告/错误并选择 Place Specific No ERC for this violation 命令时,系统会自动交叉定位到错误位置,同时光标上会出现一个 No ERC 指令,准备放置到错误位置以抑制错误检查。更多信息请参见 Suppressing ERC Violations

解决警告或错误

处理每一条检测到的警告或错误都很重要。默认错误设置往往较为保守,因为软件宁可更谨慎一些,再由你决定是否可以放宽测试边界。例如,你的设计可能需要将 IO 引脚连接到 Input ports,这就需要你在 Connection Matrix 选项卡中调整相应单元格。另一个常见需要更改的错误检查是 Nets with no driving source,这会要求你在 Error Reporting 选项卡中禁用该检查。

有时你希望对整个设计测试某种条件,但想忽略电路中某个特定位置的警告/错误。例如,你可能希望允许某条网络在特定位置被重命名,但只允许在该位置发生。这可以通过在该位置放置 No ERC 指令来实现。

抑制 ERC 违规

当你需要允许电路中的某个特定点不报告错误时,请在该点放置 No ERC(Electrical Rules Check)指令,其含义为 do not flag a warning/error at this location。 使用 No ERC 指令可以在你明确知道会产生警告的电路点(例如未连接引脚)有意限制错误检查,同时仍对电路其余部分执行全面检查。

No ERC 指令支持多种不同样式,并且可以以任意颜色显示。你可以利用这一能力来体现该电路点的设计意图。

选择最能反映其在该电路点功能的 No ERC 样式。
选择最能反映其在该电路点功能的 No ERC 样式。

No ERC 指令有两种工作模式:

  • Suppress All Violations – 在此模式下,会抑制所有可能的警告和/或错误条件。该指令在此模式下通常被称为 Generic No ERC 指令。
  • Suppress Specific Violations – 在此模式下,仅抑制所选的警告或错误条件;其他任何警告或错误仍会被检测并报告。该指令在此模式下通常被称为 Specific No ERC 指令。
Messages 面板中,可以通过在 Project Options 对话框的 Error Reporting tab 上启用 Report Suppressed Errors in Messages Panel 选项来显示已抑制的违规项。该功能可用于设计的最后阶段,以确保没有关键错误被无意中抑制。
请注意,No ERC 指令无法用于抑制所有类型的错误检查。当 No ERC dialog 处于 Violation Types 模式时,它会显示可被抑制的违规类型列表。可将其作为指南,用来了解哪些错误测试可以被抑制。

使用示例

你有多少次遇到过“某条网络‘没有驱动源’”的警告,结果发现该消息其实可以安全忽略?例如:某个输入引脚由连接器馈入,而该连接器的引脚名义上是被动的,驱动信号只有在外部电缆插入时才存在?又或者该网络来自上拉电阻或开关,同样本质上是被动的?可以采用以下策略之一来解决该警告:

  • 你可以更改该网络上某个源引脚的电气特性。这属于修复而非抑制,但由于它涉及更改引脚的默认工作模式,可能会在后续带来问题。例如,考虑对某个设计进行布线更改,而该设计未启用引脚方向的图形显示。这类更改可能导致某个输出连接到被动器件的引脚上。如果该器件的引脚曾被电气设置为输出(用于缓解之前的驱动源警告),那么你就会制造出一个连接违规。
  • 你可以将相关违规检查的报告模式(在 Options For Project 对话框的 Error Reporting 选项卡中定义)设置为 No Report。这会禁用对该特定违规的检查,但同时你也无法在设计的其他位置捕获任何真实错误。
  • 第三种(也可以说是最佳的)选择是在该网络上放置一个 No ERC 指令。你并未以任何方式更改设计,只是抑制你已知不是问题的警告消息“噪声”。

    在你知道会导致“无驱动源”警告的网络上放置 No ERC 指令。
    在你知道会导致“无驱动源”警告的网络上放置 No ERC 指令。

放置 No ERC 指令

No ERC 指令可以通过多种方式放置到原理图文档中:

  • 通过主菜单选择 Place » Directives » Generic No ERC 命令、单击 Wiring toolbar 上的 按钮,或在设计空间中右键并选择 Place » Directives » Generic No ERC 命令,以放置一个通用(Generic)No ERC 指令。
  • 在电路中已显示违规的位置放置一个特定(Specific)No ERC 指令:在设计空间中对违规对象(以彩色波浪线高亮显示)右键,并从上下文菜单中选择 Place NoERC to Suppress 命令。

    使用右键上下文菜单放置特定 No ERC 指令。
    使用右键上下文菜单放置特定 No ERC 指令。

  • 在电路中已显示违规的位置放置一个特定 No ERC 指令:在 Messages 面板中的某条警告/错误上右键,选择 Place Specific No ERC for this violation 命令,然后直接跳转到原理图中的该位置,并放置一个已配置为抑制该警告/错误的 No ERC 指令。

    在 Messages panel 中使用右键上下文菜单放置特定 No ERC 指令。
    Messages panel 中使用右键上下文菜单放置特定 No ERC 指令。

    仅当该消息是与 Net 相关的编译器违规时,该命令才可用。

编辑 No ERC 指令

在放置过程中,且 No ERC 对象仍随光标悬浮时,可以执行以下编辑操作:

  • 通过 Properties panel。此编辑方法使用相应的 Properties 面板模式来修改对象属性。

    Properties 面板的 No ERC 模式
    Properties 面板的 No ERC 模式

    在放置过程中,可通过按下 Tab 键访问 Properties 面板的 No ERC 模式。

    放置完成后,可通过以下方式之一访问 Properties 面板的 No ERC 模式:

    • 双击已放置的指令。
    • 将光标移到指令上方后右键,并从上下文菜单中选择 Properties 。
    • 如果 Properties 面板已处于活动状态,则选择该指令。
    在进入放置模式之前,可从 Preferences 对话框的 Schematic – Defaults page 访问属性。这允许更改该对象的默认属性,并会在后续放置对象时应用这些默认值。
  • 通过 No ERC 对话框。此编辑方法使用 No ERC 对话框来修改 Specific No ERC 对象的违规类型与连接错误。

    The No ERC dialog showing Violation Types mode (the first image) and Connection Matrix mode (the second image) 
    The No ERC dialog showing Violation Types mode (the first image) and Connection Matrix mode (the second image)

    可通过在 Properties 面板的 Suppressed Violations 区域中(处于 No ERC mode,如上所述)单击 Specific Violations 来访问该对话框。

    Specific No ERC 指令可配置为针对多个违规项,以支持会产生多个错误/警告的电路。
  • 通过 SCH ListSCH Filter 面板。 List 面板允许你以表格形式显示来自一个或多个文档的设计对象,从而快速检查并修改对象属性。结合适当的过滤(使用相应的 Filter 面板 或 Find Similar Objects dialog)后,它可以仅显示落在活动过滤器范围内的对象——从而让你以更高的准确性与效率定位并编辑多个设计对象。

通用(Generic)No ERC 指令可以快速切换为特定(Specific)No ERC 指令,反之亦然:可通过 Properties 面板(在 Suppressed Violations 部分)进行切换,或在 SCH List 面板上切换 Suppress Specific Violations 属性。

停用 No ERC 指令

与其删除 No ERC 指令,不如将其设为非活动状态(在校验时视为禁用)。可通过切换该指令的 Active 属性来改变此状态——可通过任意一种编辑方法进行设置。处于非活动状态的 No ERC 指令在设计空间中将显示为灰色。

如果你需要临时停止使用某个 No ERC 指令,请将其设为非活动,而不是删除它。
如果你需要临时停止使用某个 No ERC 指令,请将其设为非活动,而不是删除它。

控制 No ERC 指令的打印

默认情况下,打印时会包含 No ERC 标记。若要控制这一点——可以完全禁用其包含,或仅排除特定符号——请使用如下所示的 Print dialog

在 Print dialog 中控制 No ERC 标记的打印。
Print dialog 中控制 No ERC 标记的打印。

PCB 设计违规类型

与总线相关的违规项

与元件相关的违规

与文档相关的违规

与 Harness 相关的违规

与 Nets 相关的违规

与其他项相关的违规

与参数相关的违规

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