Arbeiten mit Gerätemappen

Es gibt viele gute Gründe, Schaltungsabschnitte aus bestehenden Designs wiederzuverwenden. Das Design ist erprobt, die Entwicklungsarbeit also bereits abgeschlossen. Das spart Zeit, kann zur Reduzierung des Bauteilbestands beitragen und gibt Ihrem Entwicklungsteam den Freiraum, sich auf neue Konzepte und Produkte zu konzentrieren.

Entwickler sind erfinderisch – sie verwenden bestehende Designs ohnehin ständig wieder. Vielleicht zeichnen sie eine bewährte Schaltung erneut, kopieren Teile aus einem bestehenden Design oder binden ein vorhandenes Schaltplanblatt in ein neues Design ein.

Device Sheets vereinfachen den Designprozess durch modulare, einheitliche Bausteine, die projektübergreifend wiederverwendet werden können. Device-Sheet-Symbole werden ähnlich wie Bauteile platziert und referenziert. Sie werden wie ein Blattsymbol angeschlossen, das auf ein standardmäßiges Schaltplandokument verweist, und funktionieren auch genauso, werden jedoch nicht explizit zu einem Projekt hinzugefügt.

Device Sheets

Device Sheets sind Bausteine, die für die Wiederverwendung in verschiedenen Designs entwickelt werden. Sie enthalten in der Regel vordefinierte Schaltungen, die in mehreren Projekten nützlich sind, beispielsweise eine Stromversorgung.

Ein Device Sheet kann in mehreren Projekten verwendet werden.

Ein Device Sheet wird als normales Schaltplandokument in einem festgelegten Device-Sheet-Ordner erstellt und gespeichert. Anstatt als Dokument hinzugefügt zu werden, wird es ähnlich wie ein Bauteil in einem Projekt platziert und referenziert. Device Sheets sind in die Projekthierarchie eingebunden und lassen sich im Panel Projects durch ein anderes Dokumentsymbol von standardmäßigen Schaltplandokumenten unterscheiden.

Device Sheets sind standardmäßig meist schreibgeschützt. Dadurch können sich alle Entwickler im Team darauf verlassen, dass sie vollständig und einsatzbereit sind. Außerdem wird sichergestellt, dass niemand im Entwicklungsteam sie versehentlich ändern kann. Aufgrund des Schreibschutzes lassen sich weder die Bauteilbezeichner noch die Schaltplanblattnummer ändern.

Der grundlegende Unterschied zwischen einem Device Sheet und einem regulären Schaltplanblatt besteht darin, dass die Software zusätzliche Funktionen zur Bauteilannotierung und zur Nummerierung der Schaltplanblätter bereitstellt, wenn das Projekt Device Sheets enthält.

Unterstützung für Device Sheets aktivieren

1. Erstellen Sie im Windows-Explorer an einem geeigneten Speicherort einen Ordner für Ihre Device Sheets. Bei Bedarf können Sie einen übergeordneten Ordner namens Device Sheets mit Unterordnern entsprechend den Anforderungen Ihres Unternehmens erstellen, beispielsweise Data Conversion, Power usw.

2. Der übergeordnete Device-Sheet-Ordner wird auf der Seite Datenverwaltung – Device Sheets des Dialogs Preferences festgelegt, wie unten gezeigt. Aktivieren Sie bei Bedarf die Option Include Sub-folders.

Ein Device Sheet erstellen

Jedes normale Schaltplanblatt kann als Device Sheet dienen, auch ein Schaltplan mit Blattsymbolen, die auf andere Schaltplanblätter verweisen. Erst durch das Platzieren als Device Sheet aus dem Device-Sheet-Ordner erkennt die Software, dass dieses Schaltplanblatt ein Device Sheet ist. Daraufhin werden die im Dialog Preferences festgelegten Steuerungsoptionen für Device Sheets angewendet und die speziellen Befehle zur Annotierung und Blattnummerierung berücksichtigt.

Wie bereits erwähnt, sind Device Sheets in der Regel schreibgeschützt. Die Herausforderung bei der Arbeit mit Device Sheets besteht nicht darin, diesen Designabschnitt vor Änderungen zu schützen, sondern die abschließenden Aufgaben nach Fertigstellung des Designs zu bewältigen: die Nummerierung der Schaltplanblätter und die Bauteilannotierung.

Bevor ein Schaltplan in den Speicherordner für Device Sheets kopiert oder verschoben wird, sollten einige Vorbereitungen getroffen werden:

• Betrachten Sie das Device Sheet als abgeschlossene Arbeit. Stellen Sie sicher, dass die richtige Vorlage angewendet wurde und die erforderlichen unternehmensspezifischen Angaben sowie Spezialzeichenfolgen definiert sind.

• Ein systematisches Benennungsschema für Device Sheets kann dabei helfen, diese im Dialog Select Device Sheet zu ordnen.

• Annotieren Sie den Schaltplan des Device Sheets (Tools » Annotation » Annotate Schematics), bevor Sie ihn im Device-Sheet-Ordner ablegen. Einige Entwickler verwenden ein einfaches, flaches Nummerierungsschema für Bauteile, während andere ein Suffix hinzufügen, das die Funktion der Schaltung widerspiegelt. Wenn das Design fertiggestellt ist, können alle Blätter und Bauteile projektweit neu nummeriert werden.

Ein Device Sheet in Ihrem Projekt verwenden

Ein Device Sheet wird in einem Projekt verwendet, indem das zugehörige Blattsymbol platziert wird. Gehen Sie dazu wie folgt vor:

1. Führen Sie den Befehl Place » Device Sheet Symbol über die Hauptmenüs aus, verwenden Sie den Befehl Device Sheet Symbol () auf Active Bar oder klicken Sie mit der rechten Maustaste in den Designbereich und wählen Sie den Befehl Place » Device Sheet Symbol aus dem Kontextmenü.

2. Der Dialog Select Device Sheet wird geöffnet. Der Baum auf der linken Seite zeigt die Ordnerstruktur unterhalb des Ordners an, der auf der Seite Data Management - Device Sheets des Dialogs Preferences ausgewählt wurde. Alle im ausgewählten Ordner gefundenen Schaltplanblätter werden rechts aufgelistet, wie unten gezeigt. Geben Sie die gewünschten Zeichen in das Feld Filter ein, um die angezeigten Device Sheets zu filtern.

   Wählen Sie links den passenden Device-Sheet-Ordner und anschließend rechts das gewünschte Device Sheet aus.

   Klicken Sie auf die Schaltfläche Device Sheet Folders, um den  Dialog „Device-Sheet-Ordner“ zu öffnen. Dieser Dialog listet alle vorhandenen Device-Sheet-Ordner auf und ermöglicht es Ihnen, Ordner hinzuzufügen, zu entfernen oder ihre Reihenfolge zu ändern.

3. Wählen Sie das gewünschte Device Sheet aus und klicken Sie auf OK. Sie kehren zum Schaltplaneditor zurück, wobei das Blattsymbol für dieses Device Sheet am Mauszeiger hängt.

4. Klicken Sie, um das Blattsymbol an der gewünschten Position zu platzieren. Beachten Sie, dass sich das Device-Sheet-Symbol von einem Blattsymbol unterscheidet, das auf ein reguläres Schaltplanblatt verweist: Es hat abgerundete Ecken und ein Recycling-Symbol. Sie können die Größe des platzierten Symbols ändern und die Blatteinträge verschieben.

   
   Ein platziertes Device-Sheet-Symbol

5. Beachten Sie, dass zur Darstellung eines Device Sheets ein anderes Dokumentsymbol verwendet wird als für ein reguläres Schaltplanblatt.

   Das Device Sheet wird in der Projekthierarchie mit einem speziellen Device-Sheet-Symbol angezeigt.

Nachdem ein Geräteblattsymbol in einem Schaltplandokument platziert wurde, verhält es sich wie ein normales Blattsymbol. Es weist jedoch andere grafische Eigenschaften auf, um kenntlich zu machen, dass es auf ein Geräteblatt verweist. Beachten Sie, dass die Eigenschaft File Name  für ein Geräteblatt nicht die Dateierweiterung .SchDoc verwendet.

► Erfahren Sie mehr über das Herstellen von Verbindungen.

Eigenschaften von Geräteblättern

Ein schreibgeschütztes Geräteblatt. Beachten Sie, dass die Registerkarte Editor am unteren Rand des Designfensters den Zusatz (ReadOnly) trägt. Dieser zeigt an, dass Sie ein Geräteblatt anzeigen,
das nicht bearbeitet werden kann. Außerdem können ein Wasserzeichen für den Schreibschutz und ein Geräteblatt-Wasserzeichen (Recycling-Symbol) angezeigt werden.

Nachdem Sie ein Geräteblattsymbol platziert haben, öffnen Sie das Geräteblatt, um dessen grafische Eigenschaften anzuzeigen. Geräteblätter sind standardmäßig schreibgeschützt. Diese Einstellung wird im Abschnitt Options auf der Seite Datenverwaltung – Geräteblätter des Dialogfelds Preferences festgelegt. Beachten Sie, dass die Option Read-Only unabhängig von der Anzeige von Read Only Watermark auf dem Blatt ist. Prüfen Sie anhand der Registerkarte Editor am unteren Rand des Designfensters, ob ein Blatt ReadOnly ist (wie oben gezeigt).

Bearbeiten eines Geräteblatts

Sie können Geräteblätter auf zwei Arten bearbeiten: entweder über die Quellschaltplandokumente in den Geräteblattordnern oder direkt in Ihrem Projekt.

Bearbeiten eines Geräteblatts über den Geräteblattordner

So bearbeiten Sie Geräteblätter über Ihre Geräteblattordner:

• Schließen Sie alle geöffneten Projekte, die auf das Geräteblatt verweisen. Sie können ein Geräteblatt nicht als Quellschaltplan öffnen, solange ein Projekt geöffnet ist, das darauf verweist.

• Verwenden Sie den Befehl File » Open, um das Geräteblatt aus seiner Quelle im Geräteblattordner zu öffnen. Das Blatt wird als normaler Schaltplan ohne Wasserzeichen angezeigt.

• Nehmen Sie die erforderlichen Änderungen vor, speichern Sie diese und schließen Sie anschließend das Geräteblatt.

Bearbeiten von Geräteblättern direkt im Projekt

So bearbeiten Sie Geräteblätter direkt in Ihrem Projekt:

• Klicken Sie oben rechts auf , um das Dialogfeld Preferences zu öffnen.

• Öffnen Sie die Seite Data Management - Device Sheets.

• Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen Make Device Sheets in Projects Read-Only und klicken Sie anschließend auf OK.

Hierarchisches Design mit Geräteblättern

Ein Geräteblatt kann Geräteblattsymbole enthalten. Aufgrund der damit verbundenen hierarchischen Zusammenhänge kann es jedoch nicht das oberste Blatt eines Projekts sein. Bei der Verwendung von Geräteblättern gibt es keine Begrenzung für die Tiefe der hierarchischen Struktur.

So bereiten Sie hierarchische Geräteblätter vor:

• Bereiten Sie alle relevanten untergeordneten Schaltplandokumente vor und speichern Sie sie als Geräteblätter im Geräteblattordner.

• Platzieren Sie das Geräteblattsymbol im übergeordneten Schaltplan und speichern Sie diesen im Geräteblattordner.

Dieser Schaltplan ist ein Geräteblatt und enthält außerdem ein Geräteblattsymbol, das auf ein untergeordnetes Geräteblatt verweist.

Refactoring Ihres Designs mit Geräteblättern

Main article: Design-Refactoring

Der Designprozess verläuft häufig unstrukturiert und entwickelt sich organisch. Ein Entwickler kann gleichzeitig Ideen für mehrere Teile des Designs ausarbeiten und dabei einzelne Abschnitte erfassen, während seine Ideen Gestalt annehmen. So kann aus einer anfangs gut organisierten, übersichtlich angeordneten Sammlung von Schaltplänen eine überfüllte und unübersichtliche Struktur werden. Zwar lässt sich das Schaltplandesign durch Ausschneiden, Kopieren und Einfügen neu organisieren, doch ist dies nicht immer die beste Vorgehensweise.

Warum nicht ausschneiden und kopieren? Jedem Bauteil wird beim Platzieren eine eindeutige Kennung zugewiesen. Diese Kennung wird automatisch zurückgesetzt, sobald ein Bauteil ausgeschnitten, kopiert und eingefügt wird. Diese UID-Verwaltung stellt sicher, dass jede UID im Design nur einmal vorkommt, da sie das Schlüsselfeld für die Verknüpfung zwischen Schaltplanbauteil und Leiterplattenbauteil ist. Ausschneiden, Kopieren und Einfügen sind unproblematisch, solange das Design noch nicht in den PCB-Editor übertragen wurde. Ist dies bereits geschehen, sollten Sie stattdessen die Refactoring-Werkzeuge verwenden.

Verschieben einer Teilschaltung auf ein anderes Blatt

Am einfachsten verschieben Sie einen Schaltungsabschnitt von einem Blatt auf ein anderes, indem Sie ihn auswählen und anschließend den Befehl Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet über die Hauptmenüs ausführen. Dieser ist bei bestehender Auswahl auch über das Kontextmenü verfügbar. Das Dialogfeld Choose Destination Document wird geöffnet. Wenn Sie das Zielblatt auswählen und anschließend auf OK klicken, wird dieses Blatt angezeigt. Die Teilschaltung hängt am Mauszeiger und kann platziert werden.

Mit dem Befehl Move Selected Subcircuit to Different Sheet lässt sich ein ausgewählter Schaltungsabschnitt einfach auf ein anderes Blatt im Projekt verschieben.

Die Refactoring-Befehle unterstützen folgende Aktionen:

• Umwandeln eines vorhandenen Schaltplans in ein Geräteblatt.

• Umwandeln eines Geräteblatts in ein normales Schaltplanblatt.

• Verschieben eines Schaltungsabschnitts auf ein anderes Blatt.

• Umwandeln eines Bauteils in ein Blattsymbol.

► Erfahren Sie mehr über Design-Refactoring.

Annotieren der Bauteile und Blätter

Um die Integrität der in einem Geräteblatt verwendeten Schaltung sicherzustellen, sollte dieses während der normalen Designarbeit nicht bearbeitet werden. Das bedeutet, dass die Blattnummer und die Zuweisungen der Bauteilbezeichner auf dem Blatt nicht geändert werden sollten. Wie nummerieren Sie also alle Blätter im Projekt und annotieren alle Bauteile?

Diese Aufgaben werden mit zwei Befehlen ausgeführt: Die Blätter werden mit dem Befehl Annotate Compiled Sheets nummeriert, die Bauteile mit dem Befehl Board Level Annotation annotiert. Die Zuweisungen der Blattnummern und Bauteilbezeichner werden in einer separaten Datei gespeichert: <ProjectName>*.annotation. 

Annotieren kompilierter Geräteblätter

Main article: Nummerieren der Blätter

Ergänzend zur Annotationsfunktion auf Leiterplattenebene dient der Befehl Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets dazu, Geräteblätter eindeutig zu nummerieren, ohne die Quellschaltpläne zu ändern. Wie bei der Bauteilannotation werden die Blattnummern in der Datei <ProjectName>*.annotation gespeichert.

Hinweise zur Blattnummerierung:

• Blätter können entsprechend der Reihenfolge nummeriert werden, in der sie im Panel Projects erscheinen. Diese Reihenfolge kann im Panel Projects per Drag-and-drop geändert werden. Speichern Sie das Projekt nach dem Ändern der Reihenfolge, damit die Projektdatei bei Verwendung eines Nummerierungsdialogs die aktuelle Reihenfolge widerspiegelt. Beachten Sie, dass das Ändern der Reihenfolge per Drag-and-drop für Device Sheets nicht unterstützt wird.

• Nummerieren Sie die Blätter, die keine Device Sheets sind, mit Tools » Annotation » Number Schematic Sheets. Drücken Sie F1, während sich der Mauszeiger über dem Dialog befindet, um mehr über die Optionen und Bedienelemente zu erfahren.

• Nummerieren Sie alle Blätter, einschließlich der Device Sheets, mit Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets.

• Die Nummerierungsdialoge unterstützen die direkte Eingabe von Werten, was in manchen Fällen effizienter sein kann.

• Viele Nummerierungsdialoge verfügen über Schaltflächen mit Doppelfunktion, beispielsweise die oben gezeigte Schaltfläche Annotate Sheet:

  • Klicken Sie auf den Abwärtspfeil der Schaltfläche, um die Nummerierungsoptionen anzuzeigen; konfigurieren Sie diese nach Bedarf

  • Klicken Sie anschließend auf die eigentliche Schaltfläche, um die Nummerierung gemäß den gerade ausgewählten Optionen durchzuführen.

   

► Erfahren Sie mehr über das Nummerieren kompilierter Blätter.

Bauteilnummerierung

Damit die Bauteilbezeichner im gesamten Projekt eindeutig zugewiesen werden können, bietet die Software eine Funktion namens „Nummerierung auf Leiterplattenebene“. Dieser Befehl ändert die Quellschaltplanblätter nicht. Stattdessen speichert er Zuordnungsinformationen, die jeden logischen Schaltplanbezeichner einem physischen Leiterplattenbezeichner zuordnen, wie er auf der Leiterplatte erscheinen wird. Diese Bezeichnerzuordnungen werden in einer Projektdatei namens <ProjectName>*.annotation gespeichert. Im Dialog Nummerierung auf Leiterplattenebene stehen zahlreiche Nummerierungsoptionen zur Verfügung.

Mit der Nummerierung auf Leiterplattenebene lässt sich das fertige Design neu nummerieren, wobei jedem Bauteil ein eindeutiger physischer Bezeichner zugewiesen wird.

Hinweise zum Arbeiten mit der Nummerierung auf Leiterplattenebene (mit Bezug auf die obige Abbildung):

• Allen Schaltplanbauteilen muss mit dem Befehl Tools » Annotation » Annotate Schematics ein Bezeichner zugewiesen werden, bevor der Befehl Board Level Annotate ausgeführt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schaltplanquelldaten einschließlich der Gehäusezuordnungen für mehrteilige Bauteile als Eingabe für die Nummerierung auf Leiterplattenebene verfügbar sind. Beachten Sie, dass Bauteile auf Device Sheets bereits nummeriert worden sein sollten, als das Device Sheet zur Bearbeitung als Quelldatei geöffnet wurde. 

• Die Nummerierung auf Leiterplattenebene wird durch Ausführen des Befehls Tools » Annotation » Board Level Annotate durchgeführt.

• In der obigen Abbildung ist die Schaltplanregisterkarte Editor aktiv. Diese Registerkarte zeigt die logischen Bezeichner immer in Standardgröße und die zugewiesenen physischen (Leiterplatten-)Bezeichner hochgestellt an. Auf der kompilierten Registerkarte des Schaltplans (U_CVE in diesem Beispiel) ist es umgekehrt: Sie zeigt die physischen Bezeichner in Standardgröße und die logischen Bezeichner hochgestellt an. Dieses Verhalten wird auf der Seite Schaltplan – Compiler des Dialogs Preferences konfiguriert, wie unten gezeigt.

• Standardmäßig werden im Leiterplatteneditor die physischen Bezeichner angezeigt. Dies kann im Panel Properties im Modus Board geändert werden, wie unten gezeigt (dieser wird angezeigt, wenn im Leiterplatten-Designbereich nichts ausgewählt ist).

► Erfahren Sie mehr über die Nummerierung auf Leiterplattenebene.

Fehlerbehebung

Wenn Sie ein Projekt öffnen, das Device Sheets enthält, und deren Speicherort nicht angegeben wurde, wird der folgende Dialog mit einer Liste der nicht auffindbaren Device Sheets angezeigt.

Wenn Sie auf Yes klicken, wird auf der Seite Data Management - Device Sheets des Dialogs Preferences der Abschnitt für die Device-Sheet-Ordner geöffnet. Möglicherweise wurde die Option Include Sub-Folders nicht aktiviert. Andernfalls fügen Sie den neuen Pfad hinzu, wenn die im Projekt verwendeten Device Sheets an einem anderen Ort gespeichert sind.