Trabajar con hojas de componentes

Existen importantes ventajas al reutilizar secciones de circuitos de diseños existentes. El diseño ya está probado, por lo que el trabajo de ingeniería está completo; se ahorra tiempo, se puede reducir el inventario de componentes y se libera al equipo de diseño para que se centre en el desarrollo de nuevos conceptos y productos.

Los diseñadores son ingeniosos: ya reutilizan diseños existentes constantemente. Puede tratarse de un circuito probado que vuelven a capturar, de copiar y pegar desde un diseño existente o de vincular una hoja de esquema existente a un nuevo diseño.

Las hojas de dispositivo simplifican el proceso de diseño al proporcionar bloques funcionales modulares y coherentes que se pueden reutilizar en distintos proyectos. Los símbolos de hoja de dispositivo se colocan y se referencian de forma similar a los componentes. Se conectan y funcionan de la misma manera que un símbolo de hoja que hace referencia a un documento de esquema estándar, pero no se añaden explícitamente a un proyecto.

Hojas de dispositivo

Las hojas de dispositivo son bloques funcionales desarrollados para reutilizarse en distintos diseños. Normalmente contienen circuitos predefinidos útiles en varios proyectos, como, por ejemplo, una fuente de alimentación.

Una misma hoja de dispositivo puede utilizarse en varios proyectos.

Una hoja de dispositivo se crea y se almacena como un documento de esquema normal en una carpeta de hojas de dispositivo declarada. En lugar de añadirse como documento, se coloca y se referencia en un proyecto de forma similar a un componente. Las hojas de dispositivo se incluyen en la jerarquía del proyecto y se distinguen de los documentos de esquema estándar por un icono de documento diferente en el panel Projects.

Las hojas de dispositivo suelen configurarse como de solo lectura de forma predeterminada. Esto permite a todos los diseñadores del equipo tener la certeza de que están completas y listas para usar, y también garantiza que nadie del equipo de diseño pueda modificarlas accidentalmente. Al estar configuradas como de solo lectura, no se pueden cambiar los designadores de los componentes ni el número de la hoja de esquema.

La diferencia fundamental entre una hoja de dispositivo y una hoja de esquema normal es que el software dispone de funciones adicionales para gestionar la anotación de componentes y la numeración de las hojas de esquema cuando el proyecto incluye hojas de dispositivo.

Activación de la compatibilidad con hojas de dispositivo

1. En el Explorador de archivos de Windows, cree una carpeta en una ubicación adecuada para almacenar sus hojas de dispositivo. Si es necesario, puede crear una carpeta principal llamada Device Sheets con subcarpetas que se adapten a los requisitos de su empresa, como Data Conversion, Power, etc.

2. La carpeta principal de hojas de dispositivo se declara en la página Gestión de datos - Hojas de dispositivo del cuadro de diálogo Preferences, como se muestra a continuación. Active la opción Include Sub-folders si es necesario.

Creación de una hoja de dispositivo

Una hoja de dispositivo puede ser cualquier hoja de esquema normal, incluido un esquema que contenga símbolos de hoja que hagan referencia a otras hojas de esquema. El hecho de colocarla como hoja de dispositivo desde la carpeta de hojas de dispositivo indica al software que esta hoja de esquema es una hoja de dispositivo, que deben aplicarse las opciones de control de hojas de dispositivo definidas en el cuadro de diálogo Preferences y que deben respetarse los comandos especiales de anotación y numeración de hojas.

Como se ha indicado anteriormente, las hojas de dispositivo suelen configurarse como de solo lectura. La dificultad de trabajar con hojas de dispositivo no consiste en proteger esa parte del diseño frente a modificaciones, sino en gestionar las tareas de finalización que se llevan a cabo cuando el diseño está completo, concretamente la numeración de las hojas de esquema y la anotación de componentes.

Antes de copiar o mover un esquema a la carpeta de almacenamiento de hojas de dispositivo, deben realizarse algunos pasos preparatorios:

• Considere la hoja de dispositivo como un trabajo terminado; asegúrese de que tenga aplicada la plantilla correcta, con las anotaciones de la empresa necesarias y las cadenas especiales definidas.

• Utilizar un sistema de nombres sistemático para las hojas de dispositivo puede ayudar a ordenarlas en el cuadro de diálogo Select Device Sheet.

• Anote el esquema de la hoja de dispositivo (Tools » Annotation » Annotate Schematics) antes de colocarlo en la carpeta de hojas de dispositivo. Algunos diseñadores utilizan un sistema sencillo de numeración plana de componentes, mientras que otros incluyen un sufijo que refleja la función del circuito. Una vez completado el diseño, se pueden volver a numerar todas las hojas y los componentes del proyecto.

Uso de una hoja de dispositivo en su proyecto

Para utilizar una hoja de dispositivo en un proyecto, se coloca el símbolo de hoja que la representa. Para ello:

1. Ejecute el comando Place » Device Sheet Symbol desde los menús principales, utilice el comando Device Sheet Symbol () en Active Bar o haga clic con el botón derecho en el espacio de diseño y, a continuación, elija el comando Place » Device Sheet Symbol en el menú contextual.

2. Se abrirá el cuadro de diálogo Select Device Sheet. El árbol de la izquierda muestra la estructura de carpetas situada bajo la carpeta seleccionada en la página Data Management - Device Sheets del cuadro de diálogo Preferences. Las hojas de esquema detectadas en la carpeta seleccionada aparecerán a la derecha, como se muestra a continuación. Introduzca los caracteres deseados en el campo Filter para filtrar las hojas de dispositivo que busca.

   Seleccione la carpeta de hojas de dispositivo adecuada a la izquierda y, a continuación, la hoja de dispositivo que necesite a la derecha.

   Haga clic en el botón Device Sheet Folders para acceder al  cuadro de diálogo Carpetas de hojas de dispositivo. Este cuadro de diálogo muestra todas las carpetas de hojas de dispositivo existentes y permite añadirlas, eliminarlas o cambiar su orden.

3. Seleccione la hoja de dispositivo que necesite y, a continuación, haga clic en OK. Volverá al editor de esquemas con el símbolo de esa hoja de dispositivo unido al cursor.

4. Haga clic para colocar el símbolo de hoja en la ubicación deseada. Tenga en cuenta que el símbolo de hoja de dispositivo es diferente de un símbolo de hoja que hace referencia a una hoja de esquema normal y tiene esquinas redondeadas y un símbolo de reciclaje. Puede cambiar el tamaño del símbolo colocado y reubicar las entradas de hoja.

   
   Un símbolo de hoja de dispositivo colocado

5. Tenga en cuenta que se utiliza un icono de documento diferente para representar una hoja de dispositivo en comparación con una hoja de esquema normal.

   La hoja de dispositivo aparece en la jerarquía del proyecto con un icono especial de hoja de dispositivo.

Una vez colocado un símbolo de hoja de dispositivo en un documento de esquemático, funcionará del mismo modo que un símbolo de hoja estándar, pero tendrá propiedades gráficas diferentes para indicar que hace referencia a una hoja de dispositivo. Tenga en cuenta que la propiedad File Name de una hoja de dispositivo no utiliza la extensión de archivo .SchDoc.

► Más información sobre Creación de conectividad.

Propiedades de la hoja de dispositivo

Una hoja de dispositivo de solo lectura. Observe que la pestaña Editor situada en la parte inferior de la ventana de diseño tiene el sufijo (ReadOnly) para indicar que está viendo una hoja de dispositivo
que no se puede editar. También hay una opción para mostrar una marca de agua de solo lectura y una marca de agua de hoja de dispositivo (reciclaje).

Una vez colocado un símbolo de hoja de dispositivo, abra la hoja de dispositivo para ver sus propiedades gráficas. La configuración predeterminada de las hojas de dispositivo es de solo lectura, según lo configurado en la sección Options de la página Gestión de datos - Hojas de dispositivo del cuadro de diálogo Preferences. Tenga en cuenta que la opción Read-Only es independiente de la visualización de Read Only Watermark en la hoja. Compruebe la pestaña Editor situada en la parte inferior de la ventana de diseño para ver si una hoja es ReadOnly (como se muestra arriba).

Edición de una hoja de dispositivo

Puede editar las hojas de dispositivo de dos maneras: desde los documentos de esquemático de origen en las carpetas de hojas de dispositivo o directamente en su proyecto.

Editar una hoja de dispositivo desde la carpeta de hojas de dispositivo

Para editar hojas de dispositivo desde sus carpetas de hojas de dispositivo:

• Cierre todos los proyectos abiertos que hagan referencia a la hoja de dispositivo. No podrá abrir una hoja de dispositivo como esquemático de origen si hay un proyecto abierto que hace referencia a ella.

• Utilice el comando File » Open para abrir la hoja de dispositivo desde su ubicación de origen en la carpeta de hojas de dispositivo. La hoja se mostrará como un esquemático estándar, sin marcas de agua.

• Realice las modificaciones necesarias, guarde los cambios y, a continuación, cierre la hoja de dispositivo.

Editar hojas de dispositivo directamente en su proyecto

Para editar hojas de dispositivo directamente en su proyecto:

• Haga clic en , en la parte superior derecha, para abrir el cuadro de diálogo Preferences .

• Abra la página Data Management - Device Sheets.

• Desmarque la casilla Make Device Sheets in Projects Read-Only y, a continuación, haga clic en OK.

Diseño jerárquico con hojas de dispositivo

Una hoja de dispositivo puede contener símbolos de hojas de dispositivo, aunque no puede ser la hoja de nivel superior de un proyecto debido a sus implicaciones jerárquicas. No hay limitaciones en la profundidad de la estructura jerárquica al utilizar hojas de dispositivo.

Para preparar hojas de dispositivo jerárquicas:

• Prepare y guarde todos los documentos de esquemático secundarios pertinentes como hojas de dispositivo en la carpeta de hojas de dispositivo.

• Coloque el símbolo de hoja de dispositivo en el esquemático principal y guárdelo en la carpeta de hojas de dispositivo.

Este esquemático es una hoja de dispositivo y también contiene un símbolo de hoja de dispositivo que hace referencia a una hoja de dispositivo secundaria.

Refactorización de su diseño con hojas de dispositivo

Main article: Refactorización del diseño

El proceso de diseño suele ser poco estructurado y orgánico. El diseñador puede formular ideas para varias partes del diseño al mismo tiempo y plasmarlas en distintas secciones a medida que evolucionan. Esto significa que lo que comenzó como un conjunto de esquemáticos bien organizado y distribuido puede terminar abarrotado y mal organizado. Aunque puede cortar, copiar y pegar para reorganizar el diseño del esquemático, este no siempre es el mejor método.

¿Por qué no cortar y copiar? Al colocar cada componente, se le asigna un identificador único, que se restablece automáticamente cada vez que el componente se corta, copia y pega. Esta gestión de los UID garantiza que solo haya una instancia de cada UID utilizado en el diseño, ya que es el campo clave que vincula el componente del esquemático con el componente de la PCB. El método de cortar, copiar y pegar es adecuado si el diseño no se ha transferido al editor de PCB, pero, si ya se ha transferido, es mejor utilizar las herramientas de refactorización.

Mover un subcircuito a otra hoja

La forma más sencilla de mover una sección de circuitería de una hoja a otra es seleccionarla y, a continuación, ejecutar el comando Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet desde los menús principales (también disponible en el menú contextual cuando hay una selección). Se abrirá el cuadro de diálogo Choose Destination Document. Cuando seleccione la hoja de destino y haga clic en OK, aparecerá esa hoja con el subcircuito unido al cursor, listo para colocarlo.

Con el comando Move Selected Subcircuit to Different Sheet, se puede mover fácilmente una sección de circuitería seleccionada a otra hoja del proyecto.

Los comandos de refactorización permiten:

• Convertir un esquemático existente en una hoja de dispositivo.

• Convertir una hoja de dispositivo en una hoja de esquemático normal.

• Mover una sección de circuitería a otra hoja.

• Convertir una pieza en un símbolo de hoja.

► Más información sobre Refactorización del diseño.

Anotación de los componentes y las hojas

Para garantizar la integridad de la circuitería utilizada en una hoja de dispositivo, esta no debe editarse durante el uso normal en el diseño. Esto significa que el número de hoja y las asignaciones de designadores no deben modificarse en la hoja. Entonces, ¿cómo se numeran todas las hojas del proyecto y se anotan todos los componentes?

Estas tareas se gestionan mediante dos comandos: las hojas se numeran con el comando Annotate Compiled Sheets y los componentes se anotan con el comando Board Level Annotation. Las asignaciones de números de hoja y designadores se almacenan en un archivo independiente, <ProjectName>*.annotation. 

Anotación de hojas de dispositivo compiladas

Main article: Numeración de las hojas

Como complemento de la función de anotación a nivel de placa, el comando Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets se utiliza para asignar números únicos a las hojas de dispositivo sin modificar los esquemáticos de origen. Al igual que con las anotaciones de componentes, los números de hoja se almacenan en el archivo <ProjectName>*.annotation.

Notas sobre la numeración de las hojas:

• Las hojas se pueden numerar según el orden en que aparecen en el panel Projects. Este orden se puede cambiar en el panel Projects mediante arrastrar y soltar. Guarde el proyecto después de cambiar el orden para que el archivo del proyecto refleje el orden más reciente cuando se utilice un cuadro de diálogo de anotación. Tenga en cuenta que no se admite cambiar el orden de las hojas de dispositivo mediante arrastrar y soltar.

• Numere las hojas que no sean de dispositivo mediante Tools » Annotation » Number Schematic Sheets. Pulse F1 con el cursor sobre el cuadro de diálogo para obtener más información sobre las opciones y los controles.

• Numere todas las hojas, incluidas las hojas de dispositivo, mediante Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets.

• Los cuadros de diálogo de anotación permiten introducir valores directamente, lo que a veces puede resultar más eficiente.

• Muchos de los cuadros de diálogo de anotación tienen botones de doble función, como el botón Annotate Sheet (mostrado arriba):

  • Haga clic en la flecha hacia abajo del botón para mostrar las opciones de numeración; configúrelas según sea necesario

  • A continuación, haga clic en el botón propiamente dicho para numerar de acuerdo con las opciones que acaba de seleccionar.

   

► Más información sobre la anotación de hojas compiladas.

Anotación de componentes

Para permitir la asignación de designadores únicos a los componentes en todo el proyecto, el software incluye una función denominada Anotación a nivel de placa. Este comando no modifica las hojas de esquemático de origen. En su lugar, almacena información de correspondencia que vincula cada designador lógico del esquemático con un designador físico de la PCB, tal como aparecerá en ella. Estas correspondencias de designadores se almacenan en un archivo de proyecto denominado <ProjectName>*.annotation. El cuadro de diálogo Anotación a nivel de placa ofrece una amplia variedad de opciones de anotación.

La anotación a nivel de placa permite volver a anotar el diseño terminado, asignando un designador físico único a cada componente.

Notas sobre el uso de la anotación a nivel de placa (tomando como referencia la imagen anterior):

• Antes de ejecutar el comando Board Level Annotate, se debe asignar un designador a todos los componentes del esquemático mediante el comando Tools » Annotation » Annotate Schematics. Esto garantiza que los datos de origen del esquemático, incluidas las opciones de encapsulado de los componentes de varias partes, estén disponibles como entrada para el proceso de anotación a nivel de placa. Tenga en cuenta que los componentes de las hojas de dispositivo ya deberían haberse anotado cuando se abrió la hoja de dispositivo para editarla como archivo de origen. 

• La anotación a nivel de placa se realiza ejecutando el comando Tools » Annotation » Board Level Annotate.

• En la imagen anterior, la pestaña Editor del esquemático está activa. Esta pestaña siempre muestra los designadores lógicos con el tamaño estándar y los designadores físicos (de PCB) asignados como superíndices. La pestaña compilada del esquemático (U_CVE en este ejemplo) hace lo contrario: muestra los designadores físicos con el tamaño estándar y los designadores lógicos como superíndices. Este comportamiento se configura en la página Esquemático - Compilador del cuadro de diálogo Preferences, como se muestra a continuación.

• El comportamiento predeterminado es mostrar los designadores físicos en el editor de PCB. Esto se puede cambiar en el panel Properties en el modo Board, como se muestra a continuación (se muestra cuando no hay nada seleccionado en el espacio de diseño de PCB).

► Más información sobre la anotación a nivel de placa.

Solución de problemas

Si abre un proyecto que contiene hojas de dispositivo y no se ha especificado su ubicación, verá el siguiente cuadro de diálogo con una lista de las hojas de dispositivo que no se pueden encontrar.

Si hace clic en Yes, se abrirá la sección de carpetas de hojas de dispositivo de la página Data Management - Device Sheets del cuadro de diálogo Preferences. Es posible que no se haya habilitado la opción Include Sub-Folders. De lo contrario, añada la nueva ruta si las hojas de dispositivo utilizadas en el proyecto están almacenadas en una ubicación diferente.