Diseño de sistemas electrónicos

En las primeras etapas de los diseños electrónicos, es importante definir el diseño a nivel conceptual/funcional. Este paso inicial sirve como una base crucial para todo el proceso de desarrollo, ya que proporciona una visión general de alto nivel de la arquitectura del sistema y de sus elementos principales. Un diagrama de bloques bien elaborado aclara las principales unidades funcionales del sistema electrónico e ilustra sus interconexiones. Ayuda a visualizar cómo interactuarán las distintas partes del diseño, sin quedar atrapado en los detalles complejos de la implementación de cada parte individual. Esta abstracción le permite centrarse en el comportamiento general del sistema y en las relaciones entre módulos, asegurando que se tengan en cuenta todas las funcionalidades esenciales y que la arquitectura del sistema esté alineada con los requisitos de diseño.

Un documento de Diseño de Sistema Electrónico (ESD) le permite diseñar diagramas de bloques a nivel de sistema y colaborar con sus clientes.

Creación de un nuevo documento ESD

Se puede crear un nuevo documento ESD como parte de una solución que reside en su espacio de trabajo de Renesas 365. En la página detallada de una solución, haga clic en el botón  en la parte superior derecha y seleccione System Design en el menú que aparece para abrir la ventana Create ESD.

La ventana se presentará inicialmente en una vista simplificada, con los siguientes campos:

  • Name – introduzca el nombre requerido para el documento ESD.

    El nombre del documento ESD debe comenzar con, y puede contener, A-Z, a-z o 0-9. Se permiten guiones bajos, guiones y espacios, pero estos últimos solo pueden usarse en medio del nombre (los espacios iniciales y finales se ignorarán). No puede usar las siguientes palabras: AUXCOM1-COM9LPT1-LPT9CONNULPRN. Además, el nombre no puede contener los siguientes caracteres: \ . / ? % * : | " < >.

  • Description – introduzca una descripción opcional para el documento ESD.

Para acceder a más controles, haga clic en el botón . Se mostrará el campo Parent Folder. Use este campo para especificar dónde se creará el documento ESD dentro de la estructura de carpetas del espacio de trabajo. De forma predeterminada, esta es la carpeta Projects. Haga clic en el enlace Change, a la derecha del campo, para acceder a la estructura de carpetas del espacio de trabajo, desde la cual podrá seleccionar una carpeta alternativa para almacenar el documento ().

Después de definir el nuevo documento ESD según sea necesario, haga clic en . Volverá a la página detallada de la solución, donde ahora verá un mosaico para el documento ESD recién creado.

Para abrir un documento ESD, haga clic en su nombre dentro de su mosaico o haga clic en el botón  y seleccione Open en el menú que aparece. Como alternativa, haga doble clic directamente en el mosaico del documento ESD requerido o haga clic en el nombre del documento.

Definición de un documento ESD

En un documento ESD, funciones, operaciones o dispositivos específicos (como procesamiento de señales o MPU) se representan mediante functional blocks. Desde la perspectiva de su estructura y representación visual, un bloque funcional es un contenedor que puede incluir una forma/imagen gráfica (con etiqueta), componente(s) clave de la función representados por objeto(s) de hardware/software, puertos y otros bloques. Ports pueden usarse para representar interfaces de un bloque funcional (por ejemplo, la interfaz I2C de un MPU) y connection lines entre bloques funcionales (colocados directamente entre bloques o sus puertos) representan interconexiones (por ejemplo, señales que fluyen entre interfaces de distintos dispositivos).

Colocación y edición: aspectos comunes

Use las siguientes secciones desplegables para obtener más información sobre cómo trabajar en el editor de documentos ESD.

Colocación y configuración de bloques funcionales

Para colocar un nuevo bloque funcional en un documento ESD, haga clic en el botón de la barra de herramientas inferior o en la región Standard del panel Library pane. Haga clic en el espacio de diseño para fijar la primera esquina del rectángulo del bloque funcional, luego mueva el cursor para ajustar el tamaño del rectángulo y vuelva a hacer clic para completar la colocación. Para cambiar el nombre de un bloque funcional, haga doble clic en el bloque funcional, escriba el nombre requerido y presione Enter o haga clic fuera del bloque funcional.

Se pueden colocar varios bloques funcionales predefinidos desde la región Functional Blocks del panel Library pane.

Para agregar un componente de hardware a un bloque funcional, haga clic en el botón  de la barra de herramientas inferior. El cursor cambiará a una cruz, con una vista previa del componente adjunta. Haga clic dentro de los límites de un bloque funcional para colocar el componente. Haga doble clic en un componente colocado y use la barra de búsqueda de la ventana emergente que se abre para buscar un componente. Seleccione un componente en la lista de resultados de búsqueda y el nombre de este componente aparecerá dentro del gráfico del bloque funcional.

 
  • Puede usar la ventana RA Explorer para buscar un MCU de la familia Renesas RA. Consulte la sección Using the RA Explorer más abajo para obtener más información.

  • También puede colocar un componente de hardware fuera de los límites de un bloque funcional. En este caso, se creará automáticamente un nuevo bloque funcional.

  • De manera similar, puede agregar un componente de software a un bloque funcional.


    Para ello, use la región Software Components del panel Library. Para obtener más información sobre cómo trabajar con la biblioteca, consulte la sección Placing Objects from Library más abajo.

Para colocar un puerto dentro de un bloque funcional, haga clic en el botón de la barra de herramientas inferior o en la región Standard del panel Library pane. El cursor cambiará a una cruz, con un puerto predeterminado adjunto. Haga clic dentro de los límites de un bloque funcional para colocar el puerto. También puede hacer clic fuera de un bloque funcional; en este caso, se creará automáticamente un nuevo bloque funcional predeterminado. Para cambiar el nombre de un puerto, haga doble clic en el puerto, escriba el nombre requerido y presione Enter o haga clic fuera del puerto.

Al escribir el nombre de un puerto, también puede seleccionar un nombre de puerto estándar de la lista emergente que aparece ().

Uso de RA Explorer

Al buscar un MCU de la familia Renesas RA, puede usar la ventana RA Explorer para encontrar el componente requerido. Escriba RA o Renesas en la barra de búsqueda después de colocar un componente de hardware y use el enlace Explorer Mode en la parte superior de la ventana emergente para abrir la ventana donde se presentará una lista de componentes adecuados. De forma predeterminada, la lista estará restringida en función de los puertos colocados en el bloque funcional. La lista actual de puertos se muestra en la parte superior de la ventana. Puede agregar puertos de otros tipos usando el control Add Port y editar la cantidad requerida de puertos de cada tipo mediante listas desplegables. Haga clic en el componente requerido de la lista para seleccionarlo y mostrar su mapa de pines en el lado derecho de la ventana. Haga clic en el botón cuando el componente requerido esté seleccionado para aplicarlo al objeto de componente de hardware.

Si un bloque funcional incluye uno o más puertos con nombres estándar (como USB, ADC, etc.), también se puede acceder a la ventana RA Explorer desde el panel Properties cuando se selecciona un bloque funcional () o un componente de hardware colocado dentro de ese bloque funcional (). Una vez que se selecciona el componente requerido en la ventana RA Explorer, se colocará automáticamente un componente de hardware dentro del bloque funcional (si aún no existe) y se le aplicará el componente seleccionado. 

Una vez que se aplica un MCU RA al objeto de componente de hardware, selecciónelo y abra el panel Properties para explorar sus propiedades. Puede hacer clic en el botón  para abrir la ventana RA Explorer y seleccionar otro MCU si es necesario.

Expanda la región Hardware Component Details del panel Properties para obtener más información sobre los parámetros de los componentes de hardware, los puertos, la información del encapsulado y las asignaciones de pines. Desde esta región, también puede agregar y eliminar puertos, y la configuración del dispositivo se actualizará automáticamente si se encuentra una configuración compatible. 

Conexión de bloques funcionales

Una línea de conexión puede comenzar y terminar en el borde de un bloque funcional, en el borde de un puerto, en otra línea de conexión o en un espacio libre del documento ESD. Para colocar una línea de conexión, haga clic en el botón de la barra de herramientas inferior o en la región Standard del panel Library pane. Haga clic en el punto donde desea iniciar la línea de conexión. Luego, coloque el cursor y haga clic para fijar una serie de vértices que definan la forma de la línea de conexión. Tenga en cuenta que la línea de conexión evitará automáticamente cruzar bloques funcionales. Haga clic con el botón derecho para finalizar la colocación de una línea de conexión en un espacio libre del documento. Después de colocar un vértice sobre un bloque funcional, un puerto o una conexión ya colocada, la colocación de la conexión actual finaliza automáticamente.

  • Para comenzar a colocar una línea de conexión en el borde de un bloque funcional o puerto, también puede pasar el cursor sobre el borde (sin seleccionar el bloque/puerto) y luego hacer clic y arrastrar cuando el cursor cambie a una cruz.

  • Cuando una línea de conexión comienza o termina en otra línea de conexión, se forma automáticamente una unión en T (representada como un pequeño círculo) ().

Cuando se selecciona una línea de conexión colocada, están disponibles los siguientes controles de edición.

  • Haga clic y arrastre A para reposicionar los puntos finales de la línea de conexión.

  • Haga clic y arrastre B para reposicionar el segmento de la línea de conexión. Los puntos finales permanecerán anclados.

Cualquiera de los extremos, o ambos (origen y destino), de una línea de conexión puede mostrarse con o sin flecha. Cuando la línea de conexión esté seleccionada, haga clic en el botón de la barra de herramientas superior y seleccione el estilo requerido en el menú emergente que aparece.

  • Cuando se selecciona una línea de conexión, puede alternar rápidamente la flecha de origen y la de destino usando los atajos Left Arrow y Right Arrow, respectivamente.

  • Tenga en cuenta que una unión en T se mostrará sin el círculo si la línea de conexión que comienza o termina en otra línea de conexión tiene la flecha habilitada en la unión.

Defina el designador de una línea de conexión colocada haciendo doble clic en la línea de conexión e introduciendo el designador requerido. Cuando se selecciona un designador, use el controlador de la parte superior derecha para girarlo ().

Colocación de blankets

El editor de documentos ESD le permite colocar objetos blanket en un documento ESD para documentar aún más el diseño de su sistema. Los hardware blankets y software blankets también pueden vincularse a un proyecto de PCB o de software, respectivamente, para proporcionarle el contexto de una parte concreta del diseño de su sistema directamente en el documento ESD.

Use el menú de objetos blanket en la barra de herramientas inferior o los botones de la región Standard del panel Library pane para colocar un blanket (), un hardware blanket () o un software blanket ().

Los blankets, hardware blankets y software blankets pueden colocarse como objetos rectangulares o con forma de polígono. Después de seleccionar el comando de colocación:

  • Para colocar un blanket rectangular, sitúe el cursor y luego haga clic para efectuar la colocación.

  • Para colocar un blanket con forma de polígono, sitúe el cursor y luego haga clic y arrastre para fijar el punto inicial del blanket; después, haga clic para fijar una serie de segmentos que definan la forma del blanket. Después de colocar el segmento final, haga clic con el botón derecho para completar la colocación. No es necesario “cerrar” el polígono, ya que el software completará automáticamente la forma agregando los segmentos necesarios para conectar el punto inicial con el segmento final colocado.

Para vincular un hardware blanket a un proyecto de PCB o un software blanket a un proyecto de software, seleccione el blanket en el espacio de diseño y haga clic en el botón del panel Properties. En la ventana Select Project to link que se abre, seleccione un proyecto para vincularlo al blanket y haga clic en el botón . La información sobre el proyecto vinculado aparecerá en el panel Properties. Haga clic en el botón  para abrir el proyecto vinculado en una nueva pestaña del navegador.

En el caso de un software blanket, puede generar un BSP (board support package). Haga clic en el botón en las propiedades del software blanket. Los cambios se aplicarán al proyecto de software vinculado o, si aún no existe, primero se creará un nuevo proyecto de software.

Colocación de texto

El editor de documentos ESD ofrece la posibilidad de colocar cadenas de texto. Opcionalmente, se pueden agregar enlaces a las cadenas de texto.

Para colocar una cadena de texto, haga clic en el icono  de la barra de herramientas inferior o en la región Standard del panel Library pane.

Para editar una cadena de texto colocada, haga doble clic en ella, introduzca el texto requerido y presione Enter o haga clic fuera del objeto de texto.

Para agregar un enlace a un texto colocado, primero seleccione el objeto de texto requerido y luego haga clic en el botón  de la barra de herramientas superior. En el campo emergente que aparece, escriba la URL requerida y presione Enter.

Se puede acceder al enlace agregado pasando el cursor sobre el objeto de texto y luego haciendo clic en el enlace en la ventana emergente que aparece.

Para editar el enlace, haga clic en el botón  de la ventana emergente, cambie la URL según sea necesario y presione Enter o haga clic en el botón para eliminar el enlace del objeto de texto.

Colocación de objetos gráficos

El editor de documentos ESD proporciona una gama de herramientas de elementos gráficos que pueden utilizarse para colocar elementos básicos de dibujo de forma libre en un documento ESD:

  • Rectángulo ()

  • Elipse ()

  • Línea ()

  • Imagen ()

Use el menú de objetos gráficos en la barra de herramientas inferior o los botones de la región Standard del panel Library pane para colocar el objeto requerido.

Después de seleccionar el comando requerido en el menú, coloque un elemento gráfico haciendo clic y arrastrando en el espacio de diseño para posicionarlo y determinar su tamaño, como la distancia entre vértices opuestos en el caso de un rectángulo. En el caso de una polilínea, haga clic para colocar su primer vértice y luego vuelva a hacer clic para colocar los vértices siguientes, determinando así su forma.

Se pueden colocar varias imágenes predefinidas desde la región Symbols del panel Library. Para obtener más información sobre cómo trabajar con la biblioteca, consulte la sección Colocación de objetos desde la biblioteca a continuación.

Los objetos gráficos colocados pueden moverse seleccionándolos y arrastrándolos. Los nodos individuales también pueden seleccionarse y moverse.

Colocación de objetos desde la biblioteca

El editor de documentos ESD también ofrece la posibilidad de colocar elementos de uso común desde la biblioteca disponible en el panel Library. Para acceder a ella, haga clic en el botón en la parte superior izquierda del espacio de diseño. El panel incluye las siguientes regiones:

  • Standard – use los botones disponibles en esta región para colocar objetos básicos (un bloque funcional, una línea de conexión, etc.). 

  • Hardware Blocks – use los botones disponibles en esta región para colocar un bloque funcional con un nombre predefinido.

  • Software Components – use los botones disponibles en esta región para colocar un componente de software con un nombre predefinido.

    Para agregar un botón de componente de software a esta región, haga clic en el botón + para abrir una lista de componentes de software disponibles y seleccione el componente requerido. Para eliminar un botón agregado, haga clic con el botón derecho sobre él y seleccione Remove.

  • Symbols – use los botones disponibles en esta región para colocar un objeto de imagen predefinido.

Haga clic en el icono del objeto requerido en el panel Library para colocarlo en el documento.

Propiedades del documento

Cuando no hay ningún objeto seleccionado en el espacio de diseño del documento ESD, el panel Properties (al que se accede haciendo clic en el botón en la parte superior derecha) muestra propiedades relacionadas con el propio documento ESD.

  • Si la solución que incluye el documento ESD se generó a partir de un ejemplo, la región Document Notes del panel Properties en la parte superior presenta una descripción detallada de la solución.

  • La región Parameters del panel Properties muestra la lista de parámetros del documento ESD. Use los botones y para agregar y eliminar parámetros, respectivamente. Haga clic en el nombre o el valor de un parámetro para editarlo.

  • La región Documentation & Resources del panel Properties proporciona una lista generada automáticamente de enlaces a recursos (documentación de Renesas, PDF) relacionados con la solución y sus elementos.

Comentarios

El editor de documentos ESD admite comentarios en sus documentos ESD. Un comentario es una nota añadida por el usuario que se asigna a un punto, objeto o área específicos y a la que otros usuarios pueden responder. Los comentarios fomentan la colaboración entre usuarios sin alterar los datos compartidos, ya que el Workspace almacena los comentarios de forma independiente de esos datos. Los comentarios se publican, se responden y se administran directamente dentro del espacio de diseño del documento mediante una ventana contextual de comentarios. Puede mencionar a una o más personas o grupos en el comentario. Un comentario también puede asignarse a un miembro del Workspace.

Para colocar un comentario, use el botón de la barra de herramientas derecha o el comando Add Comment del menú contextual del espacio de diseño del documento.

Trabajar con comentarios en un documento ESD es similar a trabajar con comentarios en el Web Viewer de Altium 365. Para obtener más información sobre el sistema de comentarios, consulte la página Web Viewer

Compartir un documento ESD

Un documento ESD puede compartirse con permisos de visualización con personas ajenas a su Workspace. Haga clic en el botón en la parte superior derecha del documento ESD para abrir la ventana Share Item. Seleccione el campo Share Item With para acceder e introducir la dirección de correo electrónico completa del usuario. El usuario tendrá acceso de nivel Guest-level al documento ESD compartido a través de su propio Workspace o Personal Space.

Los miembros del Workspace siempre tienen acceso completo de edición (Can Edit).

 

Administrar un documento ESD

El menú del botón en la parte superior derecha de un documento ESD le permite administrar el documento mediante los siguientes comandos:

  • Settings – use este comando para acceder a la ventana Edit Project, que proporciona los controles para cambiar el Name y la Description del documento ESD (). Haga clic en el botón para acceder al campo Parent Folder y al Parameters del Workspace. El campo Parent Folder no es editable y solo proporciona información. Para cambiar la carpeta principal, debe usar el comando Move. Haga clic en el botón  para confirmar cualquier cambio realizado.

  • Move – use este comando para acceder a la ventana Move to, que proporciona los controles para mover (reubicar) el documento ESD a una carpeta principal diferente dentro de la estructura de carpetas del Workspace (). Use la ventana para elegir la nueva carpeta principal. Haga clic en el botón  para efectuar el movimiento.

  • Clone – use este comando para acceder a la ventana Clone - ESD, que proporciona los controles para crear una copia idéntica del documento ESD (). Use la ventana para especificar un nombre para el documento ESD y una descripción opcional. De forma predeterminada, se usará el nombre del documento original con el sufijo  – Copy.

    Tenga en cuenta que el nombre del documento ESD clonado debe comenzar con, y puede contener, A-Z, a-z o 0-9. Se permiten guiones bajos, guiones y espacios, pero estos últimos solo pueden usarse en la parte media del nombre (los espacios iniciales y finales se ignorarán). No puede usar las siguientes palabras: AUX, COM1-COM9, LPT1-LPT9, CON, NUL y PRN. Además, el nombre no puede contener los siguientes caracteres: \ . / ? % * : | " < >. No puede usar el mismo nombre que el del documento original.

    Haga clic en el botón para acceder al campo Parent Folder. De forma predeterminada, este se establecerá en la carpeta en la que se encuentra el documento original. Haga clic en el enlace Change a la derecha del campo para acceder a la estructura de carpetas del Workspace, desde la cual podrá seleccionar una carpeta alternativa en la que almacenar el documento clonado.

    Después de configurar los campos según sea necesario, haga clic en el botón , y el documento original se clonará (duplicará). La copia creada del documento ESD puede vincularse después a la solución requerida desde la página detallada de esa solución en el Workspace Renesas 365: más información.

  • Download – use este comando para descargar el documento ESD como un archivo *.json.

  • Publish – cuando el documento ESD incluya un único hardware component Renesas RA, use este comando para crear un nuevo proyecto de software vinculado a la misma solución a la que está vinculado el documento ESD. El proyecto de software se creará en función del componente de hardware y sus puertos.

  • Push to SDM File (Download) – use este comando para descargar un archivo System Data Model (SDM) del documento ESD.

  • Pull from SDM File (Upload) – use este comando para cargar un archivo SDM. Después de seleccionar un archivo, se abrirá el cuadro de diálogo Engineering Change Order, donde podrá seleccionar los cambios que desea aplicar al documento ESD actual mediante casillas de verificación en la columna Enabled y, a continuación, hacer clic en el botón  (como alternativa, use el botón para aplicar manualmente los cambios requeridos de forma individual).

  • Pull from SDM File (No ECO) – use este comando para cargar un archivo SDM. Después de seleccionar un archivo, los cambios se aplicarán automáticamente al documento ESD actual.

  • Push SDM – use este comando para enviar el SDM del documento ESD al remoto. 

  • Pull SDM – use este comando para extraer el SDM del documento ESD desde el remoto.

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