Creación de conectividad de circuitos en sus esquemáticos

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Altium Essentials: Creating Hierarchy

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Son los componentes y cómo se conectan entre sí lo que crea su circuito electrónico único. En el esquemático, usted crea la representación lógica de su diseño conectando entre sí los pines de los componentes; para diseñar la placa de circuito impreso, coloca los componentes físicos y crea la misma conectividad mediante el enrutamiento.

Si está aprendiendo a estructurar su diseño y crear conectividad, puede que las siguientes páginas le resulten útiles.

Obtenga información sobre Validación de su proyecto de diseño

Obtenga información sobre Diseños jerárquicos y de múltiples hojas

Obtenga información sobre Creación de un diseño multicanal

Obtenga información sobre Agrupación de múltiples redes en buses y arneses de señal

Obtenga información sobre Sincronización del diseño

Conectividad física y lógica

En el esquemático, puede crear esa conectividad dibujando un cable de un componente a otro; a esto se le denomina conectividad física.

También puede conectar un pin con otro colocando un Wire corto y una Net Label en cada pin del componente. El software identifica estas dos secciones de red y las conecta para formar una sola red. Este tipo de conectividad se denomina conectividad lógica.

La conectividad física permite al usuario seguir cada cable mientras estudia el circuito, pero una gran cantidad de cables puede dar como resultado un esquemático denso y recargado. Por otro lado, las Net Labels reducen la cantidad de cableado, pero el usuario debe examinar la hoja para encontrar todas las conexiones posibles. Como diseñador, usted es libre de decidir qué modelo de conectividad se adapta mejor a su diseño, incluida una combinación de ambas técnicas.

Animated image showing the difference between physical connectivity and logical connectivity

Coloque cables para crear conectividad física o use net labels para crear conectividad lógica.

Además de crear conectividad lógica within en una hoja esquemática, también hay objetos para crear conectividad lógica between entre hojas esquemáticas. La forma en que se crea esta conectividad dependerá de cómo estructure su esquemático: ya sea como un diseño plano o como un diseño jerárquico. Más información sobre esto a continuación.

Hay varios identificadores de red diferentes que pueden utilizarse para conectar entre hojas.
Hay varios identificadores de red diferentes que pueden utilizarse para conectar entre hojas.

Connectivity Insight

La funcionalidad Connectivity Insight de Altium Designer (parte de la función Design Insight) muestra una vista instantánea de las relaciones de conexión dentro de un proyecto. Mostrada como un árbol de documentos con vistas previas esquemáticas opcionales, los elementos seleccionables proporcionan una forma rápida y visual de navegar por la estructura de conectividad de un proyecto.

En su configuración predeterminada, la función Connectivity Insight muestra:

  • La información relacionada con la conexión de la red cuando el cursor se sitúa sobre un objeto de conectividad esquemática (wire, port, etc.).
  • Un mapa de vista previa de conectividad basado en árbol cuando Alt+Double-click se usa sobre el objeto.

A esto se suma una función a la que se accede situando el cursor sobre un objeto que pertenece a una red de señal y luego presionando Ctrl+Alt. Esto abre una vista de árbol seleccionable. Haga clic en la hoja deseada en el árbol para saltar rápidamente a ese documento. 

Esta función puede activarse/desactivarse en la página System - Design Insight del Preferences cuadro de diálogoMouse Hover marcando/desmarcando la Document Tree opción de la Document Tree entrada.

La conectividad de red en todo un diseño también se puede resaltar en todos los esquemáticos manteniendo presionada la tecla Alt al seleccionar una red haciendo clic en un wire (Alt+Click).
Para seleccionar todos los objetos conectados eléctricamente para un punto elegido del circuito, puede usar el comando Edit » Select » Connection desde los menús principales o el comando Select Connection en el Active Bar. Después de hacer clic en un objeto cuyos objetos eléctricos conectados desea seleccionar, se seleccionarán todos los objetos que estén eléctricamente conectados a ese objeto elegido, aplicándose un filtro para atenuar todos los demás objetos de la hoja.

Objetos utilizados para crear conectividad

El editor esquemático incluye los siguientes objetos que se utilizan para crear conectividad. En conjunto, estos objetos se denominan net identifiers.

Identificador de red Función
Bus Se utiliza para agrupar un conjunto de redes, por ejemplo, Data[0..7]. Las redes deben nombrarse secuencialmente usando un esquema de nombres específico (p. ej., Data0, Data1,... Data7). Esta nomenclatura determina luego el nombre del Bus, por ejemplo, Data[0..7].
Bus Entry Dispositivo gráfico proporcionado para admitir la derivación de dos redes diferentes desde lados opuestos de una línea de bus sin crear un cortocircuito entre las dos redes. No se requiere en otras situaciones.
OffSheet Connector Se utiliza para conectar una red de una hoja esquemática a otra hoja (no dentro de la misma hoja). Solo admite conectividad horizontal (diseños planos). Los OffSheet Connectors tienen funcionalidad limitada en comparación con los Ports.
Net Label Un identificador de red utilizado para crear conectividad con otras Net Labels del mismo nombre en la misma hoja esquemática. La red se nombra automáticamente mediante la Net Label. Las Net Labels pueden colocarse en pines de componentes, wires y buses. Tenga en cuenta que las Net Labels no conectan entre hojas a menos que las opciones del proyecto estén configuradas para usar un Net Identifier Scope de Global.
Pin Los pines se colocan en el editor de símbolos esquemáticos para representar los pines físicos del componente. Solo un extremo del pin es eléctricamente activo, lo que a veces se denomina el extremo activo del pin.
Port Se utiliza para conectar una red de una hoja esquemática a otra. La conectividad puede ser vertical en un diseño jerárquico, u horizontal en un diseño plano (los diseños verticales y horizontales se explican más abajo). Los nombres de los Ports se utilizan para nombrar redes si la opción Allow Ports to Name Nets está habilitada en la pestaña Options del cuadro de diálogo Project Options . En esta situación, los Ports también conectarán dentro de una hoja esquemática, pero no se conectarán con Net Labels que tengan el mismo nombre (más información).
Power Port Crea conectividad con cualquier otro power port del mismo nombre en todo el proyecto esquemático, independientemente de la estructura del diseño. La red se nombra automáticamente mediante el Power Port. Esta red puede localizarse en una hoja esquemática específica si es necesario (más información).
Sheet Entry Se coloca dentro de un Sheet Symbol para crear conectividad con un Port del mismo nombre en la hoja hija de ese Sheet Symbol. Las Sheet Entries se usan como nombres de red si la opción Allow Sheet Entries to Name Nets está habilitada en la pestaña Options del cuadro de diálogo Project Options .
Signal Harness Se utiliza para agrupar cualquier combinación de redes, buses y arneses de señal de nivel inferior.
Wire Una primitiva de diseño eléctrico de polilínea que se utiliza para formar conexiones eléctricas entre puntos de un esquemático. Un Wire es análogo a un cable físico.
  • Los diferentes tipos de identificadores de red que tienen el mismo nombre no se conectan automáticamente entre sí. Esto depende de cómo estén configuradas las opciones de nomenclatura de red. Estas opciones se analizan a continuación.

  • Tenga en cuenta que los nombres de red definidos por los identificadores de red no distinguen entre mayúsculas y minúsculas. Por ejemplo, si se añaden a dos wires las net labels abc y ABC, se asignarán a la misma red abc (si la Net Identifier Scope del proyecto lo permite).

  • Evite usar el apóstrofo (') al final de un nombre de red, ya que este carácter es un operador funcional en el lenguaje de consultas, por lo que podría producirse un error porque se espera otro parámetro después de este carácter.

Cómo afecta la estructura del diseño a la conectividad

Related page: Diseños jerárquicos y de varias hojas

Si el diseño no cabe en una sola hoja esquemática, puede distribuirse en varias hojas. Existen dos modelos distintos para organizar y crear conectividad en un esquema de varias hojas: como un diseño plano, que puede imaginarse como una gran hoja esquemática que se ha dividido en varias hojas más pequeñas; o como un diseño jerárquico, donde las hojas están enlazadas en una estructura de tipo abuelo-padre-hijo.

Los diseños de varias hojas se implementan colocando un Sheet Symbol en la hoja principal, que representa y enlaza con la hoja hija, como se muestra en la imagen de abajo.

Los Sheet Symbols representan (y enlazan con) hojas de nivel inferior. En un diseño plano, esta estructura solo puede tener un nivel de profundidad; en un diseño jerárquico, no hay límite para la profundidad.
Los Sheet Symbols representan (y enlazan con) hojas de nivel inferior. En un diseño plano, esta estructura solo puede tener un nivel de profundidad; en un diseño jerárquico, no hay límite para la profundidad.

Entonces, ¿qué determina si un diseño es plano o jerárquico? Esto se hace configurando el Net Identifier Scope para definir cómo desea que se cree la conectividad entre hojas. Configure esto en la pestaña Options del cuadro de diálogo Project Options .

Es importante recordar que, en los diseños jerárquicos, un proyecto solo puede contener una hoja superior. Todos los demás documentos fuente deben estar referenciados por sheet symbols. Al realizar una validación del diseño, puede utilizarse la comprobación de violación Multiple Top Level Documents violation check para indicar si este no es el caso. Además, ningún sheet symbol puede hacer referencia a la hoja en la que está ni a ninguna hoja situada más arriba en la jerarquía, ya que esto creará un bucle irresoluble en la estructura.

Diseño plano

Related page: Diseños jerárquicos y de varias hojas

Se dice que un diseño es plano cuando la conectividad se crea directamente de una hoja a otra. No pasa a través de Sheet Symbols en la hoja principal. En un diseño plano, los sheet symbols simplemente representan (y hacen referencia a) las hojas hijas. Todas las hojas del diseño aparecen al mismo nivel en el panel Projects porque no hay jerarquía. Ambas imágenes de abajo muestran un diseño plano.

Los diseños planos son más sencillos de crear. Un diseño plano puede incluir una hoja superior con un Sheet Symbol para cada hoja hija, pero esto es opcional, ya que esta hoja superior no se utiliza para crear conectividad entre hojas. En un diseño pequeño que solo tenga dos o tres hojas esquemáticas, podría decidir que una hoja superior no aporta ningún valor. Una vez que el número de hojas aumenta, una hoja superior puede ayudar al lector a comprender la funcionalidad del diseño del circuito por la forma en que los bloques lógicos (Sheet Symbols) están organizados en la hoja.

El mismo diseño, mostrado sin una hoja superior (izquierda) y con una hoja superior (derecha): ambos son ejemplos de un diseño plano.  Projects panel showing a simple project that is a flat design, with a top sheet
El mismo diseño, mostrado sin una hoja superior (izquierda) y con una hoja superior (derecha): ambos son ejemplos de un diseño plano.

En un diseño plano, las conexiones entre las hojas pueden crearse mediante Ports, Offsheet Connectors, Power Ports y Net Labels, como se muestra en la imagen superior con la lupa. El enfoque recomendado es usar Net Labels within cada hoja y Ports para conectar between hojas. Los Ports ofrecen más funciones que los Off-Sheet Connectors, incluida la capacidad de añadir Port Cross References, lo que agrega una SheetName[GridReference] a cada port, refiriéndose a un port coincidente en otra hoja, como se muestra en la imagen de abajo.

No hay límite en la cantidad de hojas de un diseño plano.

Se han añadido Port Cross References junto a cada Port indicando la hoja de destino y la referencia de cuadrícula del Port coincidente.
Se han añadido Port Cross References junto a cada Port indicando la hoja de destino y la referencia de cuadrícula del Port coincidente.

Un diseño es plano cuando la conectividad es directa de una hoja a otra. Este comportamiento de conectividad se define configurando el Net Identifier Scope como Automatic, Flat o Global. Tenga en cuenta que, si elige usar una combinación de Ports y Net Labels para crear conectividad entre hojas, no puede usar la opción Automatic. En esta situación, debe configurar manualmente Net Identifier Scope como Global.

Diseño jerárquico

Main page: Diseños jerárquicos y de varias hojas

Se dice que un diseño es jerárquico cuando la conectividad entre hojas va desde un Sheet Symbol hasta la hoja hija referenciada por ese Sheet Symbol. A nivel de red, la conectividad se crea entre una Sheet Entry de ese Sheet Symbol y un Port con el mismo nombre que la entrada de hoja en la hoja hija. Este tipo de conectividad también se conoce como conectividad vertical ya que la conectividad entre hojas que se crea es solo hacia arriba y hacia abajo entre una hoja principal y su hoja hija.

En un diseño jerárquico, la conectividad a nivel de red va desde una Sheet Entry en la hoja principal hasta un Port coincidente en la hoja hija.
En un diseño jerárquico, la conectividad a nivel de red va desde una Sheet Entry en la hoja principal hasta un Port coincidente en la hoja hija.

Los diseños jerárquicos tienen dos fortalezas principales.

  1. La primera es la capacidad de mostrar al lector la funcionalidad del diseño en la forma en que las hojas esquemáticas se han estructurado y presentado como bloques lógicos (Sheet Symbols). El esquemático de nivel superior presenta el diseño como un conjunto de bloques funcionales de alto nivel y la disposición de los bloques refleja su lugar en el flujo tradicional de izquierda a derecha, de entrada a salida, del circuito completo. Estos bloques pueden descomponerse aún más en bloques más pequeños, si es necesario, permitiendo que los esquemáticos de nivel inferior que contienen los componentes tengan una estructura relativamente simple con un bajo número de componentes. Como cada hoja es relativamente simple, el tamaño de hoja requerido puede mantenerse pequeño, lo cual es una gran ventaja cuando llega el momento de imprimir el esquemático.
  2. La otra gran ventaja es que, por lo general, es mucho más fácil seguir una señal a través de un diseño jerárquico, ya que el lector solo necesita hacer coincidir una Sheet Entry de la hoja principal con el Port de la hoja hija, y puede seguir la señal a lo largo del cableado dentro de cada hoja.

Existe trabajo adicional al construir un diseño jerárquico. Los Sheet Symbols requieren Sheet Entries y la hoja superior debe estar cableada para transportar las señales de un Sheet Symbol a otro. El software incluye una herramienta para ayudar a mantener sincronizadas las Sheet Entries con los Ports de la hoja hija (Design » Synchronize Sheet Entries and Ports para todos los Sheet Symbols, o haga clic con el botón derecho en un Sheet Symbol y luego elija  Sheet Symbol Actions » Synchronize Sheet Entries and Ports para un solo Sheet Symbol). También incluye herramientas para ayudar a descomponer un diseño más grande en pequeñas partes (Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet). Para obtener más información sobre estas herramientas de reestructuración y refactorización, consulte la página  Design Refactoring.

Un diseño jerárquico puede tener cualquier profundidad e incluir cualquier número de hojas esquemáticas.

Un diseño es jerárquico cuando la conectividad entre hojas se produce solo entre las Sheet Entries de la hoja principal y los Ports coincidentes de la hoja hija. Este comportamiento de conectividad se define configurando el Net Identifier Scope como Automatic, Hierarchical o Strict Hierarchical.

Diseño multicanal

Main article: Creación de un diseño multicanal

No es inusual que un diseño electrónico incluya secciones repetidas de circuitería. Podría tratarse de un amplificador estéreo o una consola de mezcla de 64 canales. Este tipo de diseño es totalmente compatible gracias a un conjunto de funciones conocido como multi-channel design. En un diseño multicanal, se captura el circuito repetido una vez y luego se indica al software que lo repita ya sea colocando múltiples símbolos de hoja que hagan referencia al mismo esquema hijo, o configurando un único símbolo de hoja para repetir el esquema hijo referenciado el número de veces requerido. El diseño compilado se expande en la memoria de la computadora con todos los componentes y la conectividad repetidos el número de veces necesario de acuerdo con el esquema de nombres definido por el usuario.

A la izquierda, hay cuatro símbolos de hoja todos haciendo referencia a la misma hoja hija (PortIO.SchDoc). A la derecha, InputChannel.SchDoc se repite ocho veces mediante la palabra clave Repeat .  An example of a multi-channel design where the child schematic is repeated by including the Repeat keword in its Sheet Symbol
A la izquierda, hay cuatro símbolos de hoja todos haciendo referencia a la misma hoja hija (PortIO.SchDoc). A la derecha, InputChannel.SchDoc se repite ocho veces mediante la palabra clave Repeat .

El diseño lógico que se captura nunca se aplana realmente; siempre permanece como un esquema multicanal. Cuando se transfiere al diseño de PCB, los componentes físicos y las redes se replican el número de veces requerido, y se tiene acceso completo a las herramientas de sondeo cruzado y selección cruzada disponibles para Trabajar entre el esquema y la placa. También hay una herramienta en el editor de PCB para replicar la colocación y el ruteado de un canal en todos los demás canales, con la capacidad de mover y reorientar fácilmente un canal completo. Consulte el documento de diseño multicanal para obtener más información sobre el diseño multicanal. 

Un diseño multicanal debe ser jerárquico porque el software utiliza este modelo estructural para instanciar los canales en memoria.

Para un diseño multicanal, configure Net Identifier Scope como Automatic, Hierarchical o Strict Hierarchical.

La duplicación de componentes y redes es resuelta por el software mediante el esquema de nombres seleccionado en la pestaña Multi-Channel de la ventana de diálogo Project Options .

Configuración del alcance del identificador de red

Dialog page: Opciones del proyecto

El software utiliza la configuración actual de Net Identifier Scope para establecer cómo se crea la conectividad entre las hojas del esquema. Net Identifier Scope se configura en la pestaña Opciones de la ventana de diálogo Project Options (Project » Project Options).

Seleccione el modo Net Identifier Scope que mejor se adapte a la estructura de su diseño.
Seleccione el modo Net Identifier Scope que mejor se adapte a la estructura de su diseño.

El comportamiento de las opciones Global, Flat y Hierarchical se muestra en las imágenes siguientes.

Ejemplos simples de cómo se crea la conectividad para cada uno de los tres modos principales: Global, Plano, Jerárquico. Configuring the Net Identifier Scope, example of what connects with the Flat option Configuring the Net Identifier Scope, example of what connects with the Hierarchical option
Ejemplos simples de cómo se crea la conectividad para cada uno de los tres modos principales: Global, Plano, Jerárquico.

Además de las tres opciones mencionadas anteriormente, también existe una opción Automatic. En general, es mejor dejar Net Identifier Scope configurado en Automatic. El software seleccionará la más apropiada de las tres opciones en función de la estructura de las hojas y de la presencia o ausencia de puertos y entradas de hoja.

Cuando se configura en Automatic, el software selecciona automáticamente cuál de los tres modos principales de identificador de red utilizar según los siguientes criterios:

  • Si hay entradas de hoja en la hoja superior, se utiliza Hierarchical.
  • Si no hay entradas de hoja pero hay puertos presentes, se utiliza Flat.
  • Si no hay entradas de hoja ni puertos, se utiliza Global.

El modo Strict Hierarchical localiza todos los puertos de alimentación en cada hoja. En este modo, debe cablear todas las redes de alimentación y tierra en cada hoja hija usando Puertos y Entradas de Hoja. También puede hacerlo para hojas específicas sin usar el modo Strict Hierarchical, pero colocando igualmente Entrada(s) de Hoja + Puerto(s) para las redes de alimentación que desee localizar. Obtenga más información sobre redes de alimentación.

Cómo se nombran las redes

Cada vez que coloca un cable entre pines de componentes, está creando conectividad. A cada red del diseño se le asigna un nombre. Si no ha colocado un identificador de red que pueda usarse para nombrar la red, el software nombra esa red basándose en uno de los pines de la red, por ejemplo, NetR7_1 como se muestra en la imagen a continuación. Si el designador del componente cambia en algún momento, ese nombre de red generado por el sistema también cambia, y estos cambios deben transferirse entre el esquema y la PCB para mantener todo sincronizado.

A las redes sin identificador de red se les asigna un nombre generado por el sistema basado en uno de los pines de la red.
A las redes sin identificador de red se les asigna un nombre generado por el sistema basado en uno de los pines de la red.

Las etiquetas de red siempre nombran la red a la que están unidas. El punto de unión predeterminado es la esquina inferior izquierda de la etiqueta de red, lo que se indica con una pequeña cruz durante el movimiento.

Para otros identificadores de red, estos nombran la red si la opción correspondiente está habilitada en la sección Netlist Options de la pestaña Opciones de la ventana de diálogo Project Options .

Los distintos tipos de identificadores de red no se conectan automáticamente entre sí. Por ejemplo, un Puerto llamado  no se conectará a una Etiqueta de Red llamada  aunque la opción IntaIntaAllow Ports to Name Nets en la ventana de diálogo Project Options esté habilitada. Deben conectarse mediante un cable. Se muestra un ejemplo en las imágenes siguientes.

  

Múltiples identificadores de red en una red

No puede tener múltiples etiquetas de red con distintos nombres en la misma red dentro de una hoja de esquema. Esta situación se detectará y se marcará como un error durante la validación. Sin embargo, es válido tener múltiples identificadores de red en una red en diferentes hojas en las que aparece la red.

Esta capacidad le permite:

  • Cambiar el nombre de una red en distintos niveles de la jerarquía para reflejar mejor su función en esa hoja.
  • Reutilizar una hoja de esquema hija sin necesidad de renombrar las redes en ella.

La configuración predeterminada asume que no se permiten múltiples identificadores de red. Si se detectan durante la validación, se mostrará una advertencia. Si los necesita para su diseño, deberá:

  • Cambiar la configuración de la comprobación de error Nets with multiple names en la pestaña Error Reporting de la ventana de diálogo Project Options  o bien,
  • Suprimir advertencias específicas colocando un marcador No ERC en cada advertencia y luego eligiendo Specific Violations en el modo No ERC del panel Properties para definir los errores que se deben suprimir. Tenga en cuenta que los marcadores No ERC pueden colocarse haciendo clic con el botón derecho en una advertencia listada en el panel Messages o haciendo clic con el botón derecho en la línea ondulada de color que marca una infracción en la hoja del esquema. Su forma y color pueden cambiarse en el panel Properties cuando el marcador No ERC está seleccionado.

Opciones para controlar el nombrado de las redes

Dialog page: Opciones del proyecto

En última instancia, cada red solo puede tener un nombre en la PCB (una red de PCB no puede tener dos nombres a menos que esté conectando intencionalmente dos redes con un Net Tie). El software resuelve automáticamente las redes con múltiples nombres para que tengan un solo nombre en el proyecto, pero puede que no sea el nombre que espera. Hay varias opciones disponibles para controlar cómo se elige el nombre en la sección Netlist Options de la pestaña Options de la ventana de diálogo Project Options . Consulte la página de la ventana de diálogo Opciones del proyecto para obtener más detalles sobre cada una de las opciones.

Una buena manera de configurar estas opciones es habilitar las opciones Allow Ports to Name Nets y Higher Level Names Take Priority. Combínelas con un uso razonable de etiquetas de red en las redes significativas de cada hoja para garantizar que todas las redes importantes, incluidas aquellas que atraviesan hojas, tengan nombre, y que los nombres asignados en los esquemas de nivel superior se utilicen en los esquemas de nivel inferior.

Cuando hay varias opciones de nombrado de red habilitadas, la precedencia para nombrar redes es la siguiente:

  • Si la opción Power Port Names Take Priority está desactivada, el orden es Etiquetas de Red, Puertos de Alimentación, Puertos, Pines.
  • Si la opción Power Port Names Take Priority está activada, el orden es Puertos de Alimentación, Etiquetas de Red, Puertos, Pines.

Dos redes separadas que tienen el mismo nombre

Otro problema de nombrado de redes que puede surgir es cuando se ha usado el mismo nombre de red en distintas hojas del esquema para etiquetar redes diferentes. Esto se detectará durante la validación mediante la comprobación de error Duplicate Nets. No puede transferir un diseño a la PCB con esta condición presente. Esas dos redes separadas se combinarán en una sola red de PCB durante la transferencia del diseño.

Esta situación puede resolverse habilitando la opción Append Sheet Numbers to Local Nets en la pestaña Opciones de la ventana de diálogo Project Options . Con esta opción habilitada, a todas las redes locales se les agrega el valor del parámetro SheetNumber a su nombre, como se muestra en las imágenes siguientes.

Example of how a duplicated net name, Input, appears on the schematic Editor tab  Example of how a duplicated net name, Input, appears on the schematic compiled tab
Dado que la etiqueta de red Input se ha utilizado en varias hojas, se ha habilitado la opción Append Sheet Numbers to Local Net para evitar un error de redes duplicadas.
El efecto de esto puede verse haciendo clic en la pestaña de hoja compilada (imagen de la derecha); observe que _2 se ha añadido al nombre de la red.

La opción Append Sheet Numbers to Local Nets solo funcionará si a cada hoja esquemática se le ha asignado un SheetNumber único. El parámetro SheetNumber se asigna en la pestaña Parameters del modo Document Options del panel Properties para cada hoja esquemática. Como alternativa a asignar manualmente un número único a cada hoja esquemática, ejecute el comando Tools » Annotation » Number Schematic Sheets, que abre el cuadro de diálogo Sheet Numbering for Project. Este cuadro de diálogo puede utilizarse para asignar SheetNumbers únicos (un valor numérico simple para cada hoja) y DocumentNumbers (normalmente usados para la numeración de documentos asignada por la empresa) a todas las hojas.

Conexión intencional de dos redes

Hay situaciones en las que necesita conectar intencionalmente dos redes diferentes. No se trata de un simple problema de nombres. Ocurre cuando dos redes deben cortocircuitarse como requisito de diseño. Un ejemplo podría ser cuando necesita conectar una tierra analógica y una tierra digital de manera controlada.

Esto se logra conectando las dos redes mediante un componente Net Tie. Un componente Net Tie no es más que un cortocircuito controlado, que le permite decidir la ubicación en la placa donde se conectan las redes. En el esquemático, el componente Net Tie tiene dos o más pines, y cada pin está conectado a una de las redes que se van a cortocircuitar. La propiedad Component Type del componente se establece en Net Tie, como se muestra a continuación.

Un componente Net Tie usado para enrutar una sola señal de reloj a dos pines de reloj de FPGA en el esquemático.
Un componente Net Tie usado para enrutar una sola señal de reloj a dos pines de reloj de FPGA en el esquemático.

Tenga en cuenta que los pines not no están cableados entre sí en el esquemático (no están cortocircuitados en el esquemático), pero are sí están conectados entre sí dentro de la huella PCB.

En el lado PCB, la huella tiene el mismo número de pads que el símbolo esquemático tiene pines, con cobre entre ellos. En la imagen de ejemplo de abajo, esto se consigue conectando dos pads cuadrados con un tramo de pista. Esto se hace dentro de la huella en el editor de bibliotecas PCB. La propiedad PCB Component Type también se establece en Net Tie.

El software ignora automáticamente los cortocircuitos creados dentro de un componente PCB Net Tie, por lo tanto no se genera un error de DRC.

El mismo componente Net Tie en la PCB; los pads (seleccionados) de la huella Net Tie están cortocircuitados con una pista.
El mismo componente Net Tie en la PCB; los pads (seleccionados) de la huella Net Tie están cortocircuitados con una pista.

Cuando se utiliza un componente Net Tie para conectar dos redes diferentes, cada red conserva su propio nombre en todo el esquemático y en la PCB.

  • Al crear el símbolo y la huella del Net Tie, hay dos modos de Component Type para Net Tie: uno para incluir el Net Tie en la BOM (por ejemplo, si el Net Tie es un jumper de cortocircuito), y otro para excluirlo de la BOM (si el Net Tie es simplemente una longitud de cobre); seleccione el Component Type requerido.
  • Al enrutar el Net Tie en la placa, se puede usar cualquiera de los modos de enrutamiento para enrutar away desde un pad de Net Tie. Para enrutar into un pad de Net Tie, debe cambiar al modo Ignore Obstacle.

Demostración del enrutamiento de un componente Net Tie

Redes de alimentación

El comportamiento predeterminado de la configuración es asumir que las redes de alimentación son globales; es decir, que desea que estén disponibles en cada hoja esquemática. Para acceder a una red de alimentación, coloque un Power Port con el nombre de red requerido y luego cablee los componentes a ese power port. Cuando se compile el diseño, todos los pines conectados a cada red de alimentación quedarán conectados, a través de todas las hojas del proyecto.

Es el nombre de la red lo que determina a qué red está conectado un power port, no el estilo del símbolo: los tres power ports resaltados se conectan todos a la red de alimentación GND.
Es el nombre de la red lo que determina a qué red está conectado un power port, no el estilo del símbolo: los tres power ports resaltados se conectan todos a la red de alimentación GND.

Localización de una red de alimentación: globalmente

Como se mencionó anteriormente, las redes de alimentación pueden localizarse en cada hoja esquemática en un diseño jerárquico seleccionando la opción Strict Hierarchical para Net Identifier Scope. Este enfoque localiza todas las redes de alimentación en cada hoja, por lo que deben cablearse manualmente entre sí usando el mismo enfoque que con las redes de señal. Si no se cablean entre sí, habrá un error Duplicate Net Name para cada red de alimentación presente en cada hoja esquemática. También deberá ajustar la configuración de Connection Matrix para permitir que los Ports se conecten a los Power Ports.

Si Net Identifier Scope está configurado como Strict Hierarchical, 
Si Net Identifier Scope está configurado como Strict Hierarchical cada red de alimentación debe cablearse a cada hoja en la que se utilice.

Conexión de una red de alimentación localizada entre hojas

Puede conectar una red de alimentación que ha sido localizada en un diseño jerárquico del mismo modo que cualquier otra red, desde un port en la hoja hija hasta una entrada de hoja en el símbolo de hoja de la hoja padre. Tenga en cuenta que, para redes de alimentación, esta técnica solo admite redes de alimentación individuales, no redes de alimentación agrupadas en un bus ().

Si está creando un diseño multicanal y desea suministrar una red de alimentación única e individual a cada canal usando la sentencia Repeat (como se muestra a continuación), esto es compatible porque solo está pasando una red a cada canal a través de la combinación entrada de hoja-port. Siempre que el diseño solo intente conectar una red de alimentación individual de padre a hijo a través de cada combinación entrada de hoja-port, el netlist se generará correctamente.

Las redes de alimentación localizadas pueden distribuirse a cada canal en un diseño multicanal, si suben y bajan por la jerarquía como redes individuales, no como un bus.Las redes de alimentación localizadas pueden distribuirse a cada canal en un diseño multicanal, si suben y bajan por la jerarquía como redes individuales, no como un bus.

Si prefiere agrupar múltiples redes de alimentación en un bus y transferir ese bus a través de la jerarquía del diseño, esas redes deben ser redes estándar; no pueden conectarse usando power ports.

Localización de una red de alimentación: individualmente

Una red de alimentación específica en un diseño jerárquico (es decir, en un diseño con Net Identifier Scope establecido en Hierarchical o en un diseño que contiene entradas de hoja en la hoja superior y con el Net Identifier Scope establecido en Automatic – obtenga más información sobre Setting the Net Identifier Scope) también puede localizarse en una hoja específica cableando el Power Port a un Port en esa hoja esquemática.

Aquí, la red de alimentación 3V3 se ha localizado solo para esta hoja, por lo que también debe cablearse manualmente en la hoja padre. Las redes GND y 5V siguen siendo redes de alimentación globales.
Aquí, la red de alimentación 3V3 se ha localizado solo para esta hoja, por lo que también debe cablearse manualmente en la hoja padre. Las redes GND y 5V siguen siendo redes de alimentación globales.

Redes de alimentación y pines de alimentación ocultos

Las versiones anteriores del software de diseño de Altium incluían funciones y opciones para admitir el uso de pines ocultos de componentes esquemáticos. Esta función era útil cuando un diseño tenía una sola red de alimentación y una sola red de tierra, ya que permitía conectar automáticamente todos los pines de alimentación de todos los dispositivos a sus respectivas redes ocultando esos pines de alimentación. Era más popular en componentes de varias partes, ya que evitaba tener que mostrar los pines de alimentación de estos componentes en el esquemático.  

Hoy en día, los diseños electrónicos suelen tener múltiples redes de alimentación y de tierra. Estas redes no se enrutan simplemente hacia los pines de alimentación correspondientes; la distribución de alimentación es ahora un aspecto crítico para el éxito del diseño de la placa. 

A medida que ha cambiado la naturaleza del diseño de power delivery networks, la necesidad de poder ocultar pines de componentes y hacer que el software los conecte automáticamente ha disminuido hasta el punto de que la mayoría de los diseñadores se opone a esta práctica. Debido a esto, el software ya no admite definir un pin como oculto ni preasignar su nombre de red. Los proyectos antiguos que usan este enfoque de diseño seguirán generando correctamente el netlist cuando se abran en la versión más reciente del software de diseño de Altium.

Compilación dinámica

Related page: Validación de su proyecto de diseño

Cuando conecta dos pines con un cable, está plasmando sus intenciones de diseño, no creando una red real. La red no se crea hasta que se compila el proyecto. Además de extraer detalles sobre los componentes y cómo están conectados, la compilación también extrae información paramétrica detallada de los componentes y del diseño. El modelo compilado del proyecto se conoce como Unified Data Model.

El modelo de datos del diseño se actualiza de forma incremental después de cada operación del usuario mediante compilación dinámica, creando lo que se conoce como Dynamic Data Model (DDM). No interviene ninguna compilación manual del proyecto; todo se hace automáticamente. El modelo de conectividad del diseño se actualiza incrementalmente después de cada operación del usuario, gracias a la compilación dinámica. En un proyecto de diseño, el proceso de compilación automática realiza tres funciones:

  1. Instancia la jerarquía del diseño.
  2. Establece la conectividad de red entre todas las hojas del diseño.
  3. Construye un Dynamic Data Model (DDM) interno del diseño.

Esto garantiza que cualquier cambio realizado en el diseño se refleje de inmediato en el Navigator y el panel Projects .

Para comprobar si hay errores lógicos, eléctricos y de dibujo entre el DDM y la configuración del compilador, debe validar el proyecto. Se accede a este comando eligiendo el comando Project » Validate Project  en los menús principales o haciendo clic con el botón derecho sobre la entrada de un proyecto en el panel Projects y eligiendo el comando Validate Project en el menú contextual.  

Cualquier infracción detectada por el compilador se mostrará como advertencias y/o errores en el panel Messages. El compilador utiliza las opciones definidas en las pestañas Error Reporting y Connection Matrix del cuadro de diálogo Project Options (según corresponda al tipo de proyecto) al comprobar los documentos fuente en busca de infracciones.

El Dynamic Data Model

Un elemento fundamental del software es el Modelo de Datos Unificado (UDM). Mediante la instancia automática de la compilación dinámica, se crea un modelo único y cohesivo, situado en el centro del proceso de diseño. Los datos dentro del modelo pueden ser accedidos y manipulados por los distintos editores y servicios del software, incluidos el esquemático y el PCB. En lugar de usar un almacén de datos independiente para cada uno de los distintos dominios de diseño, el UDM está estructurado para admitir toda la información de todos los aspectos del diseño, incluidos los componentes y su conectividad. Este modelo único y cohesivo, situado en el centro del proceso de diseño, se crea como resultado de la compilación dinámica del diseño. Esto significa que el Modelo de Datos Unificado está disponible desde el momento en que se abre un proyecto y no debería requerir compilación manual adicional: un auténtico Modelo de Datos Dinámico (DDM). Por lo tanto, el modelo se actualiza (compila) de forma incremental después de cada operación del usuario. Puede colocar, cablear, reorganizar, renombrar, agregar y eliminar contenido libremente de su diseño esquemático.

El proceso de compilación del diseño PCB es gestionado por código fuera de los editores de esquemático y PCB. Este enfoque presenta varias ventajas, siendo la principal que el Modelo de Datos Unificado del diseño se encuentra fuera de los editores individuales de esquemático y PCB. El UDM incluye descripciones detalladas de cada componente del diseño y de cómo se conectan entre sí.

El software administra los datos de conectividad entre el esquemático y el PCB.
El software administra los datos de conectividad entre el esquemático y el PCB.

Las siguientes ubicaciones y operaciones no requieren ninguna acción manual adicional en términos de compilación del diseño, ya que la compilación es dinámica:

  • Navigator y panel Projects
  • ActiveBOM
  • Realización de ECO
  • Cross-probing
  • Resaltado de color de redes
  • Intercambio de pines
  • Referencia cruzada de componentes

Para actualizar la vista del proyecto y el panel Navigator después de la compilación dinámica, use el comando Refresh del menú contextual de los paneles Projects y Navigator. Para actualizar automáticamente la vista del proyecto y el panel Navigator después de la compilación dinámica, habilite la opción Schematic.DynamicCompiler.Navigator.Autorefresh en el cuadro de diálogo Advanced Settings.

Coloque una máscara de compilación en las hide secciones del diseño que aún no están listas para la comprobación de errores o la transferencia al editor de PCB. Cuando esté listo, haga clic en el control para contraer la máscara, dejando expuesto el circuito para que se incluya en el proceso de compilación y transferencia del diseño.

Las máscaras de compilación pertenecen a una clase de objetos denominada directivas de diseño. Úselas para agregar instrucciones (directivas) a nivel de diseño al esquemático, como: pertenencia a una clase de red, identificación de una ubicación donde el compilador debe ignorar una violación específica, identificación de un grupo de redes que son pares diferenciales, etc. Pase el cursor sobre la imagen para ver una demostración de una máscara de compilación.

Entonces, ¿cómo interactúa con el Modelo de Datos Unificado, por ejemplo, para rastrear una red a través del diseño? Lo hace a través del panel Navigator.

Examinando la conectividad

Panel page: Panel Navigator

Si el diseño es grande y está distribuido en muchas hojas, puede resultar difícil seguir y verificar la conectividad en el diseño. Para ayudar con este proceso, puede usar el panel Navigator . El panel ofrece una vista de todo el diseño compilado. 

El enfoque básico para usar el panel es:

  • Establezca el comportamiento de exploración haciendo clic en el botón  Ellipsis button on the Navigator panel, click to configure the navigation preferences en la parte superior del panel para abrir el cuadro de diálogo Preferences y habilitar su Highlight Methods preferido. Como alternativa, haga clic con el botón derecho en el objeto de interés del panel y use las opciones del menú para configurar el comportamiento de navegación, como se muestra en la imagen siguiente.
  • Establezca el alcance de su exploración en la región Documents for del panel ; para explorar todo el diseño, seleccione Flattened Hierarchy.
  • Haga clic en un componente en la sección Instance de la lista para saltar a ese componente, expanda el componente para localizarlo o salte a un pin.
  • Haga clic en una red o bus en la sección Net /Bus para saltar a esa red o bus.
  • Mantenga pulsada la tecla Alt mientras hace clic para saltar a ese objeto tanto en el esquemático como en el PCB.

Haga clic en un componente o red en el panel Navigator para localizar ese componente o red y rastrear la conectividad a través del diseño. Haga clic con el botón derecho para acceder a las opciones de visualización. Pase el cursor sobre la imagen para mostrar la navegación a un componente en el esquemático y el PCB simultáneamente (mantenga pulsada Alt mientras hace clic en el panel Navigator para incluir el objeto PCB).
Haga clic en un componente o red en el panel Navigator para localizar ese componente o red y rastrear la conectividad a través del diseño. Haga clic con el botón derecho para acceder a las opciones de visualización. Pase el cursor sobre la imagen para mostrar la navegación a un componente en el esquemático y el PCB simultáneamente (mantenga pulsada Alt mientras hace clic en el panel Navigator para incluir el objeto PCB).

Navegación de componentes en la placa

Además de localizar componentes en el esquemático y el PCB (si se mantiene pulsada Alt) desde el panel Navigator, también puede navegar por pines/componentes/redes/buses/arneses en el PCB, directamente desde el esquemático.

Por ejemplo, al hacer clic para localizar un componente en el esquemático, también puede localizar ese mismo componente en el PCB.

Para hacerlo:

  • Habilite la opción Selecting en Highlight Methods, y también sus opciones preferidas en la sección Cross Select Mode de la página System - Navigation del cuadro de diálogo Preferences.
  • Habilite Cross Selection (Tools » Cross Select Mode) tanto en el editor de esquemático como en el de PCB.

Estas opciones configuran el comportamiento de navegación y selección cruzada.
Estas opciones configuran el comportamiento de navegación y selección cruzada.

Ahora, a medida que seleccione pines/componentes/redes/buses/arneses en el esquemático, esos objetos también se seleccionarán en el PCB, como se muestra en la imagen siguiente.

Al seleccionar componentes y redes en el esquemático, esos objetos también se seleccionan en el PCB. La selección cruzada también funciona del PCB al esquemático.
Al seleccionar componentes y redes en el esquemático, esos objetos también se seleccionan en el PCB. La selección cruzada también funciona del PCB al esquemático.

Búsqueda de componentes y redes en la estructura del proyecto

Navegue por la estructura del panel para encontrar un componente o red de interés y luego haga doble clic en el objeto para mostrar la(s) instancia(s) de ese objeto en los documentos esquemáticos del proyecto. Utilice las opciones de la página System - Navigation del cuadro de diálogo Preferences para especificar el comportamiento de resaltado de objetos (Zoom, Dim, Select, etc.).

Haga clic con el botón derecho en el espacio de diseño y seleccione la opción Clear Filter para quitar el resaltado/selección de objetos en el editor de esquemático o PCB.

La navegación por objetos del proyecto también está disponible en el panel Navigator, que proporciona una estructura jerárquica detallada de los objetos de diseño y sus datos asociados. La configuración de preferencias System - Navigation determina el comportamiento de resaltado de objetos tanto de los paneles Project como Navigator.

Resaltado de conexiones

La opción de navegación de conectividad muestra las relaciones de conexión de un objeto seleccionado en el panel Projects. Haga doble clic en una entrada, como Net, en la lista jerárquica de objetos del panel para resaltar sus interconexiones en el esquemático.

La función de vista previa se habilita mediante la opción Connectivity Graph en la sección Highlight Methods de la página System – Navigation del cuadro de diálogo Preferences. Seleccione la opción adicional Include Power Parts para ver también la conectividad de los objetos de potencia asociados con el objeto seleccionado.

Resaltado global de redes

La conectividad de una red en todo un diseño puede resaltarse en todos los esquemáticos manteniendo pulsada la tecla Alt al seleccionar una red haciendo clic en un cable (Alt+Click). Se resaltan todas las instancias esquemáticas de la red, mientras que los demás objetos se atenúan, para indicar visualmente la propagación de señal/potencia en el diseño con una sola acción sencilla.

El resaltado de redes se elimina haciendo clic en un espacio libre, y su comportamiento está determinado por la configuración Highlight Methods de la página System - Navigation page del cuadro de diálogo Preferences. Tenga en cuenta que desmarcar la opción Dimming deshabilitará la función de resaltado de redes.

Cross Probing y Cross Selecting

Además de poder seleccionar de un editor al otro (selección cruzada), Altium Designer también admite Cross Probing. Cross Probing tiene dos modos: continuo (permanece en el editor de origen) y saltar a (salta al editor de destino). También puede hacer cross probe desde varios paneles y cuadros de diálogo, por ejemplo, el panel Messages y el cuadro de diálogo Engineering Change Order. Para obtener más información, consulte la página Cross Probing and Selecting.

Configuración del color de las redes

Main page: Aplicación de color a las redes

Para ayudar a que el esquemático sea más legible y facilitar el trabajo con redes y rutas en el editor de PCB, se puede aplicar color al cableado del esquemático y a las redes y rutas del PCB.

Se puede aplicar un color de resaltado a una red o a un bus en el editor de esquemático mediante los comandos del submenú View » Set Net Colors, como se muestra en la imagen siguiente. Estos colores pueden transferirse al editor de PCB en cualquier momento mediante el comando Update PCB.

En el editor de PCB, el color predeterminado y la visibilidad de Connection Lines se configuran en la sección System Colors del panel PCB View Configuration panel. Tenga en cuenta que este color predeterminado se aplica cuando se crean las redes (durante la transferencia inicial del diseño desde el esquemático); el color de las líneas de conexión existentes no cambiará si se modifica esta opción.

En el editor de PCB, el color aplicado a cada red se muestra en el modo Nets mode del panel PCB. Busque el color detrás de la casilla de verificación junto al nombre de la red, como se muestra en la esquina inferior derecha de la imagen siguiente.

El color siempre se aplica a las redes no enrutadas (líneas de conexión). Para mostrar el color en las redes enrutadas, active la casilla de verificación junto al nombre de la red en el panel PCB, y configure las opciones de visualización en la página Board Insight Color Overrides del cuadro de diálogo Preferences. En la imagen de abajo, el patrón base del color de reemplazo está configurado en Solid, y el comportamiento al alejar el zoom está configurado en Override Color Dominates.

Los colores de red aplicados en el esquema se transfieren a la PCB mediante el comando Update PCB. Configure las funciones de PCB Color Override para controlar cómo se muestran en la placa.Los colores de red aplicados en el esquema se transfieren a la PCB mediante el comando Update PCB. Configure las funciones de PCB Color Override para controlar cómo se muestran en la placa.

Pulse F5 para activar o desactivar la función Net Color Override, tanto en los editores de esquemático como de PCB. Puede que también necesite actualizar la pantalla (End).

Cambio del color de las redes de la PCB

No siempre es posible aplicar color al cableado del esquema y transferirlo a la PCB. En esta situación, aún se puede aplicar color a las líneas de conexión y al enrutado en el editor de PCB. Para cambiar el color de una red después de que el diseño se haya transferido, haga doble clic en el nombre de la red en el modo Nets del panel PCB. El color de una red individual puede editarse en el cuadro de diálogo Edit Net dialog.

Para cambiar el color de varias redes, use el modo Nets del panel PCB:

  • Use las técnicas estándar de selección múltiple de Windows (Shift+click o Ctrl+click) para seleccionar varias clases de red o varias redes individuales.
  • Haga clic con el botón derecho sobre un objeto seleccionado y elija el comando Change Net Color en el menú contextual para asignar un nuevo color a las redes seleccionadas.
  • Haga clic con el botón derecho una segunda vez y elija Display Override » Selected On para habilitar la función de reemplazo de color para las redes seleccionadas.

Mejore la visibilidad de las redes cambiando el color de sus líneas de conexión y habilitando la función de reemplazo de visualización.
Mejore la visibilidad de las redes cambiando el color de sus líneas de conexión y habilitando la función de reemplazo de visualización.

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