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 diferentes partes del diseño, sin atascarse en los detalles intrincados de la implementación de cada parte individual. Esta abstracción le permite centrarse en el comportamiento general del sistema y en las relaciones entre módulos, garantizando que se tengan en cuenta todas las funcionalidades esenciales y que la arquitectura del sistema se ajuste a los requisitos de diseño.

Un documento Electronic System Design (ESD) le permite diseñar diagramas de bloques a nivel de sistema y colaborar con las partes interesadas.

Creación de un nuevo documento ESD

Se puede crear un nuevo documento ESD como parte de una solución que reside en su Renesas 365 Workspace. 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 mostrará 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 la parte intermedia 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  . Aparecerá el campo Parent Folder. Use este campo para especificar dónde se creará el documento ESD dentro de la estructura de carpetas del Workspace. 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 Workspace, desde donde 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.

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 se puede usar para representar interfaces de un bloque funcional (por ejemplo, la interfaz I2C de una 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).

El establecimiento de un documento ESD funcional que admita transferencias de datos entre dominios basadas en el SDM (System Data Model – más información) incluye lo siguiente:

Aspectos comunes de colocación y edición

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 (como alternativa, use el botón en la región Standard del panel Library). Haga clic y mantenga pulsado 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, a continuación, suelte el botón izquierdo del ratón para completar la colocación. Como alternativa, haga clic en el espacio de diseño para colocar un bloque funcional con el tamaño predeterminado. Para cambiar el nombre de un bloque funcional, haga doble clic en el bloque funcional, escriba el nombre requerido y pulse Enter o haga clic fuera del bloque funcional.

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

  • Se admite texto multilínea para el nombre de un bloque funcional. Al editar el nombre, pulse Shift+Enter para crear una nueva línea.  

Para añadir 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 Uso de RA Explorer a continuación 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 forma similar, puede añadir un componente de software a un bloque funcional usando el botón  de la barra de herramientas inferior.

    Para colocar un componente de software, también puede usar la región Software Components del panel Library.

Para colocar un puerto dentro de un bloque funcional, haga clic en el botón de la barra de herramientas inferior (como alternativa, use el botón en la región Standard del panel Library). 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 pulse 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 ().

  • Se admite texto multilínea para el nombre de un puerto. Al editar el nombre, pulse Shift+Enter para crear una nueva línea.

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 en la que se mostrará una lista de componentes adecuados. De forma predeterminada, la lista estará restringida según los puertos colocados en el bloque funcional. La lista actual de puertos se muestra en la parte superior de la ventana. Puede añadir 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.

  • Si la lista actual de puertos configurados en la ventana RA Explorer no coincide con los puertos colocados dentro del bloque funcional, puede hacer clic en el botón  en la parte superior derecha de la ventana para sincronizar rápidamente la lista de puertos de la ventana con los puertos del bloque funcional.

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.

Uso de Device Configuration

La funcionalidad Device Configuration le permite explorar y gestionar puertos, información del encapsulado, periféricos y asignaciones de pines de un componente de hardware. Cuando se selecciona un componente de hardware, expanda la región Device Configuration del panel Properties para ver los detalles de la configuración actual del dispositivo.

Haga clic en el control Edit a la derecha del encabezado de la región Device Configuration para abrir la ventana Device Configuration.

La lista actual de puertos asignados al componente de hardware se muestra en la parte superior de la ventana, y la configuración actual del dispositivo se muestra en el lado izquierdo. Puede añadir puertos de otros tipos usando el control Add Port y editar la cantidad requerida de puertos de cada tipo mediante listas desplegables, y los cambios en la configuración del dispositivo se mostrarán en el lado derecho de la ventana.

También puede eliminar un puerto haciendo clic en x a la derecha de la entrada correspondiente en la región Modified de la ventana.

Si el conjunto de puertos asignados al componente de hardware difiere (por tipo y/o cantidad) del conjunto de puertos colocados dentro del bloque funcional en el que está colocado el componente de hardware, se mostrará un mensaje notificándolo en la región Device Configuration del panel Properties del componente de hardware. Para resolver la diferencia, puede usar el control  en la ventana Device Configuration, y el software asignará puertos al componente de hardware de acuerdo con los puertos del bloque funcional.

Como alternativa, si desea actualizar los puertos del bloque funcional de acuerdo con los puertos asignados al componente de hardware, habilite la opción Update Functional Block with ports from Device Model en la parte inferior izquierda de la ventana.

Si la configuración modificada del dispositivo no es compatible, se mostrará un mensaje notificándolo en la parte superior de la ventana Device Configuration (y no podrá aplicar los cambios). Cambie manualmente el conjunto de puertos o use el control Undo Last Change en el banner del mensaje para revertir los últimos cambios realizados en la ventana.

Cuando haya realizado los cambios requeridos en la configuración del dispositivo, haga clic en el botón  para aplicarlos al componente de hardware.

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 el borde de un rectángulo, en el borde de una imagen, en otra línea de conexión o en un lugar libre del documento ESD. Para colocar una línea de conexión, haga clic en el botón  de la barra de herramientas inferior (como alternativa, use el botón en la región Standard del panel Library pane). Haga clic en el punto en el que desea iniciar la línea de conexión. Coloque el cursor y luego 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 el espacio libre del documento. Después de colocar un vértice sobre un bloque funcional, puerto o 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 situar 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) ().

  • Es posible conectar dos bloques funcionales mediante una línea de conexión recta incluso si comienza en la parte central fuera de la cuadrícula de uno de estos bloques y debe terminar por debajo/encima del centro de otro bloque.

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 pueden 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 una línea de conexión está seleccionada, 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 un designador esté seleccionado, use el controlador de la parte superior derecha para girarlo ().

Puede fijar un segmento de una línea de conexión arrastrando el controlador de edición del segmento o haciendo clic con el botón derecho en el segmento y seleccionando Pin Segment en el menú que aparece. El controlador de edición de un segmento fijado se muestra con relleno azul (). La posición horizontal o vertical actual de un segmento fijado permanece sin cambios cuando se mueven otros segmentos de la línea de conexión. Para desfijar un segmento fijado, seleccione Unpin Segment en el menú contextual del segmento. 

Colocación de mantas

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

Utilice el menú de objetos de manta en la barra de herramientas inferior para colocar una manta (), una manta de hardware () o una manta de software () (alternativamente, use los botones de la región Standard del panel Library pane).

Las mantas, mantas de hardware y mantas de software pueden colocarse como objetos rectangulares o con forma poligonal. Después de seleccionar el comando de colocación:

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

  • Para colocar una manta con forma poligonal, sitúe el cursor y luego haga clic y arrastre para anclar el punto inicial de la manta, y después haga clic para anclar una serie de segmentos que definan la forma de la manta. Después de colocar el segmento final, haga clic con el botón derecho para completar la colocación. No necesita “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 una manta de hardware a un proyecto PCB o una manta de software a un proyecto de software, seleccione la manta en el espacio de diseño y haga clic en el botón  del panel Properties. Se abrirá la ventana Select Project to link, que muestra los proyectos de hardware/software vinculados a la solución. Seleccione un proyecto para vincularlo a la manta 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.

 
  • Un proyecto solo puede vincularse a una manta en un documento ESD. Si un proyecto ya está vinculado a otra manta en el documento, su entrada aparecerá atenuada en la ventana Select Project to link.

  • Para desvincular el proyecto actualmente vinculado de una manta de hardware/software, haga clic en el botón  en la parte superior derecha del panel Properties de la manta.

Generación de un paquete de soporte de placa

Para una manta de software, puede generar un BSP (board support package). Haga clic en el botón  en las propiedades de la manta de software.

El SDM de la solución se enviará automáticamente (más información), y los cambios se aplicarán al proyecto de software vinculado o, si aún no existe uno, primero se creará un nuevo proyecto de software.

Si se ha importado un diseño de referencia a una solución (más información) y se coloca una manta de hardware vinculada a este diseño de referencia alrededor del bloque funcional donde reside la manta de software, el contexto del kit de evaluación se capturará al generar el BSP. El boardName se añadirá al modelo de dispositivo y se utilizará para la generación de software a fin de producir una configuración compatible con la placa del kit de evaluación dada.

Colocación de texto

El editor de documentos ESD proporciona la capacidad 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 (alternativamente, use el botón de la región Standard del panel Library pane).

Para editar una cadena de texto colocada, haga doble clic en ella, introduzca el texto requerido y pulse 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 pulse Enter.

Puede acceder al enlace agregado situando 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  en la ventana emergente, cambie la URL según sea necesario y pulse 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 variedad de herramientas de elementos gráficos que pueden utilizarse para colocar elementos de dibujo básicos de forma libre en un documento ESD:

  • Rectángulo ()

  • Elipse ()

  • Línea ()

  • Imagen ()

Utilice el menú de objetos gráficos en la barra de herramientas inferior para colocar el objeto requerido (alternativamente, use los botones de la región Standard del panel Library pane).

Después de seleccionar el comando requerido del 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. Para una polilínea, haga clic para posicionar su primer vértice y luego vuelva a hacer clic para colocar los vértices siguientes, determinando así su forma.

Se puede colocar una serie de 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 proporciona la capacidad 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 componente de software a esta región, haga clic en el botón +. La ventana Software Components que se abre mostrará la lista actual de componentes de software. Haga clic en el botón  para abrir la ventana Create Component e introduzca el nombre del componente (tal como se mostrará en el panel Library) en el campo Component name y seleccione el componente requerido usando el campo FSP specification. Haga clic en el botón  para agregar el componente configurado a la lista de la ventana Software Components y habilite su icono de visibilidad () para que esté disponible en el panel Library.

    Utilice los comandos del botón  para administrar el componente de software correspondiente:

    • Edit – seleccione para abrir la ventana Edit Component, desde la que puede editar el/la Component name y/o la FSP specification del componente.

    • Remove – seleccione para eliminar el componente de la lista (y, por tanto, del panel Library si el componente se había hecho visible allí).

    Para ocultar un componente de software del panel Library, desactive su visibilidad en la ventana Software Components () o haga clic con el botón derecho en el botón del componente en el panel Library 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.

Envío y recepción de SDM

Para mantener sincronizados entre sí todos los aspectos de la solución, el editor ESD ofrece la capacidad de enviar y recibir el System Data Model (SDM) de la solución. Para ello, utilice los comandos correspondientes del menú del botón en la parte superior derecha de un documento ESD.

  • Push SDM – utilice este comando para enviar el SDM desde el documento ESD. El SDM de la solución se sincronizará con los cambios realizados en el documento ESD, y estos cambios podrán luego recuperarse en otros dominios, como los proyectos de hardware en Altium Designer (más información) y los proyectos de software en e2 studio.

  • Pull SDM – utilice este comando para recibir el SDM en el documento ESD. Si hay cambios que deban aplicarse al documento ESD para sincronizarlo con el SDM de la solución, se abrirá la ventana Engineering Change OrderSeleccione los cambios que desea aplicar al documento ESD mediante las casillas de verificación de la columna Enabled y, a continuación, haga clic en el botón

Administración de un documento ESD

Otros comandos del menú del botón le permiten administrar el documento.

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

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

  • Clone – utilice este comando para acceder a la ventana Clone - ESD, que proporciona los controles para crear una copia idéntica del documento ESD (). Utilice 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 medio del nombre (se ignorarán los espacios iniciales y finales). 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 documento original.

    Haga clic en el botón para acceder al campo Parent Folder. De forma predeterminada, este se configurará 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 podrá entonces vincularse a la solución requerida desde la página detallada de esa solución en el Renesas 365 Workspace – más información.

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

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. Puede mencionar a una o más personas o grupos en el comentario. Un comentario también puede asignarse a un miembro del Workspace.

Los comentarios se publican, responden y administran directamente dentro del espacio de diseño del documento mediante una ventana contextual de comentarios. Los comentarios también se presentan en el panel Comments and Tasks , que se muestra en el lado derecho y ofrece más una visión general/instrumento de navegación que una interfaz operativa.

Utilice el botón  en la parte superior derecha del documento ESD para alternar la visualización del panel Comments and Tasks.

Para colocar un comentario, utilice el botón en la barra de herramientas de la parte superior derecha del documento ESD, el comando Add Comment del menú contextual del espacio de diseño del documento o el botón del panel Comments and Tasks.

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).

 
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