Working with Directives on a Schematic

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Altium Essentials: Schematic Updating

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Les directives de conception sont des objets placés sur le schéma lors de la capture de conception, offrant un moyen de spécifier des instructions à transmettre à d’autres parties du logiciel. Diverses directives de conception sont disponibles et s’utilisent des deux façons suivantes :

  • Directives associées à la compilation automatique des documents schématiques source.
  • Directives utilisées pour transmettre au PCB des informations définies sur une feuille de schéma.

Les sections suivantes examinent de plus près ces domaines et les directives associées.

Directives liées à la compilation

Les conceptions évoluent au fil du temps et sont saisies par étapes. Une fois chaque étape stabilisée, il n’est pas rare de vouloir la vérifier isolément du reste de la conception. La compilation d’un document schématique individuel (ou du projet entier) à des étapes intermédiaires du processus de capture produit souvent un certain nombre de messages d’erreur causés par des circuits qui n’ont pas encore été saisis ou par des liaisons d’interface entre fragments de circuit encore incomplètes. Ces messages n’ont pas de réelle valeur puisqu’ils ne font qu’ajouter du bruit autour des informations réellement utiles. Le moyen le plus rapide et le plus simple de supprimer ces erreurs de compilation consiste à placer des directives No ERC ou Compile Mask.

Directive No ERC

La directive No ERC est placée sur un nœud du circuit afin de supprimer tous les avertissements de vérification des règles électriques (Electrical Rule Check) et/ou les conditions de violation d’erreur détectés lors de la validation du projet schématique. Reportez-vous à la page Validating Your Design Project pour en savoir plus.

Directive Compile Mask

Les directives No ERC sont idéales pour supprimer un faible nombre de broches, ports, entrées de feuille ou nets en violation dans une conception. Mais dans certains cas, il peut être souhaitable de retirer une section entière de la conception, y compris les composants. Utilisez une directive Compile Mask (Place » Directives » Compile Mask command) ou cliquez sur le bouton Compile Mask () dans la liste déroulante des directives sur le Active Bar afin de masquer effectivement au compilateur la zone de conception qu’elle contient, ce qui vous permet d’empêcher manuellement la vérification des erreurs pour des circuits qui ne sont peut-être pas encore terminés et dont vous savez qu’ils généreront des erreurs de compilation. Cela peut s’avérer très utile si vous devez compiler le document actif ou le projet pour vérifier l’intégrité de la conception dans d’autres zones spécifiques, sans vouloir le « bruit » des messages générés par le compilateur associés aux parties inachevées de la conception.

Comme son nom l’indique, cette directive demande au compilateur d’ignorer tous les objets qui se trouvent completely à l’intérieur des limites du masque défini. Placez le masque exactement comme vous le feriez pour une note ou un objet rectangle.

Considérez l’exemple de circuit schématique dans l’image suivante, où le câblage vers le composant LCD1 n’est pas encore terminé. Compiler uniquement ce schéma (Project » Validate PCB Project) entraînera de nombreux messages de violation (présentés ci-dessous), chacun étant causé par le circuit incomplet. Survolez l’image pour voir l’effet du placement d’une directive Compile Mask autour du circuit incomplet. Ces violations seront ignorées par le compilateur, tandis que le reste du circuit sur le schéma – entièrement câblé – sera vérifié. Notez que les objets réellement masqués – ceux qui se trouvent entièrement à l’intérieur du rectangle englobant du masque – apparaîtront grisés.

Survolez l’image pour afficher l’effet de l’utilisation d’une directive Compile Mask afin de masquer les violations du compilateur dues à un circuit incomplet.
Survolez l’image pour afficher l’effet de l’utilisation d’une directive Compile Mask afin de masquer les violations du compilateur dues à un circuit incomplet.

Un masque de compilation peut être affiché en mode développé (cadre complet) ou réduit (petit triangle). Ces modes correspondent respectivement à un masque activé et désactivé. Basculez le mode d’affichage en cliquant sur le coin supérieur gauche d’un masque de compilation placé. Cette fonctionnalité peut être utile lorsque la simulation fait partie du flux de conception : learn more.
Bien que les masques de compilation puissent être pivotés ou symétrisés selon l’axe X ou Y, cela n’a aucun effet sur l’orientation du circuit de conception qu’ils contiennent.

Directives liées au PCB

En tant qu’environnement de conception unifié, Altium Designer permet de définir les exigences PCB avant même le routage de la carte. Cela est réalisé en ajoutant et en spécifiant des paramètres aux objets placés sur la ou les feuilles de schéma.

Pour certains objets de conception schématique – tels que les composants, les symboles de feuille, les ports, etc. – cela implique d’ajouter le ou les paramètres pertinents dans les propriétés de cet objet. Pour les objets de type net tels que les fils et les bus, les paramètres ne peuvent pas être ajoutés directement comme propriété du fil ou du bus. À la place, les paramètres nécessaires pour contenir l’information sont spécifiés à l’aide de directives de conception dédiées.

Les informations suivantes peuvent être spécifiées à l’aide de directives et seront transférées vers les définitions PCB appropriées lors de la synchronisation de la conception :

  • Contraintes de routage PCB
  • Paires différentielles
  • Classes de nets

En incluant des directives de conception dans le schéma, les ingénieurs de conception peuvent spécifier des contraintes de conception explicites, et cela garantit que le schéma reste l’enregistrement maître de la conception. Toute modification de la conception serait effectuée uniquement côté schéma puis propagée vers le PCB. Cela peut devenir particulièrement important lorsque plusieurs personnes travaillent sur la conception – surtout si elles sont géographiquement séparées.  Plutôt que d’essayer de communiquer entre elles par chaînes d’e-mails ou appels téléphoniques, la personne qui capture la conception peut s’assurer que des contraintes particulières sont effectivement utilisées pendant la phase de placement/routage.

Au cœur de cette fonctionnalité se trouve la directive Parameter Set directive.

Il s’agit essentiellement d’objets Parameter Set définis par l’utilisateur, qui peuvent être associés à un objet de type net dans une conception schématique. Placez une directive PCB Layout sur un fil, un bus ou un faisceau de signaux afin de définir une ou plusieurs contraintes de conception ciblant le ou les nets associés. Lorsqu’un PCB est créé à partir du schéma, les informations de la directive PCB Layout sont utilisées pour créer les règles de conception PCB pertinentes. Les informations spécifiées par une directive PCB Layout s’appliquent uniquement au net (ou à l’ensemble de nets) auquel la directive est connectée.

Une directive Parameter Set.
Une directive Parameter Set.

Cela agit comme un conteneur pour n’importe quel nombre de paramètres ciblant le net auquel la directive Parameter Set est attachée. Une directive Parameter Set par défaut sans paramètres peut être placée (Place » Directives » Parameter Set) et le ou les paramètres pertinents peuvent être ajoutés ultérieurement. Les sections suivantes examinent de plus près l’utilisation de ces directives basées sur des paramètres. Des directives de jeu de paramètres définies par l’utilisateur (Parameter Set) et prédéfinies (Differential Pair) sont disponibles. La seule différence entre un jeu de paramètres vide et un jeu de paramètres prédéfini est que les jeux de paramètres prédéfinis incluent un paramètre, comme décrit ci-dessous.

Consultez la page Defining Differential Pairs in Your Schematics pour en savoir plus sur l’utilisation des directives Differential Pair.

Moving from Directives to the Constraint Manager

L’approche d’origine pour définir les exigences de conception consistait à les gérer séparément dans les éditeurs de schéma et de PCB ; les Directives les définissent dans l’éditeur de schéma, et les Design Rules dans l’éditeur PCB. Cette séparation a été résolue avec l’introduction du Constraint Manager, un éditeur distinct pour définir les exigences de conception, permettant de les configurer et de les modifier à n’importe quelle étape du processus de conception. Une seule approche peut être utilisée pour un projet donné ; un moyen simple de le vérifier consiste à rechercher une entrée Constraint Manager dans le menu Design. Si elle n’existe pas (et qu’il y a à la place une entrée Rules dans le menu Design de l’éditeur PCB), alors le projet utilise l’ancienne approche Design Rules.

Si le Constraint Manager est utilisé, les classes de nets, les paires différentielles, les classes de paires différentielles et les règles définies à l’aide des directives parameter set et differential pair ne seront not pas détectées ni transférées lors de la mise à jour du PCB à partir du schéma. Seules les classes de nets, les paires différentielles, les classes de paires différentielles et les règles définies dans le Constraint Manager seront transférées.

Notez que vous pouvez importer des règles, des classes de nets, des paires différentielles et des classes de paires différentielles à partir de directives placées dans les schémas, à l’aide de la commande Import from Directives du menu contextuel de la vue Physical ou Electrical du Constraint Manager lorsqu’il est accessible depuis les schémas – en savoir plus. Notez qu’après l’importation des données des directives vers le Constraint Manager et l’enregistrement de ces modifications, les directives importées seront distinguées dans l’espace de conception schématique par leur couleur bleue (avec un symbole légèrement différent). Cela indique que la transition à sens unique des directives vers le Constraint Manager a eu lieu, les directives bleues devenant des objets en lecture seule (aucune modification supplémentaire n’est autorisée).

Placement des directives Parameter Set

Placez une directive de ce type en choisissant la commande Place » Directives » Parameter Set dans le menu principal, ou en faisant un clic droit dans l’espace de conception. Lors du placement d’une directive d’ensemble de paramètres par défaut, il n’y aura aucun paramètre existant. Un ensemble de paramètres est une directive de conception qui permet d’associer des spécifications de conception à un objet de type net dans une conception schématique. Par exemple, utilisez un ensemble de paramètres pour déclarer que deux nets sont membres d’une paire différentielle. C’est la présence de paramètres portant des noms spécifiques dans l’ensemble de paramètres que le logiciel utilise pour déterminer quelle directive de conception vous placez.

En plus des directives de paramètres définies par l’utilisateur, une directive de paramètres basée sur des règles est définie à partir de la boîte de dialogue Choose Design Rule Type, accessible depuis le mode de panneau Properties associé au paramètre. L’accès s’effectue comme suit :

 
 
 
 
 
  1. Appuyez sur Tab avant de placer la directive Parameter Set ou double-cliquez sur une directive Parameter Set déjà placée pour afficher le mode Parameter Set du panneau Properties.

  2. Ensuite, cliquez sur le bouton Add dans la section Parameters du mode Parameter Set du panneau Properties et choisissez Rule dans la liste déroulante pour sélectionner une règle dans la boîte de dialogue Choose Design Rule Type.

Modification de la valeur d’une règle.
Modification de la valeur d’une règle.

Utilisez la boîte de dialogue Choose Design Rule Type pour choisir la règle que vous souhaitez ajouter comme paramètre de règle à la directive. Un double-clic sur un type de règle vous donnera accès à la boîte de dialogue Edit PCB Rule (From Schematic) correspondante, dans laquelle vous pouvez définir les contraintes de la règle.

Les propriétés spécifiques présentes dans la boîte de dialogue Edit PCB Rule (From Schematic) dépendent de la règle de conception sélectionnée et seront les mêmes que les propriétés définies pour cette règle dans l’éditeur PCB.

Par exemple, l’image ci-dessous montre la boîte de dialogue Edit PCB Rule (From Schematic) pour le Max-Min Width Rule, où vous pouvez : configurer les paramètres Min/Préféré/Max pour toutes les couches, définir manuellement chaque largeur pour chaque couche, ou choisir d’utiliser un profil d’impédance. Si vous sélectionnez un profil d’impédance et que la structure physique réelle de la carte a déjà été définie dans l’éditeur PCB, vous pouvez également sélectionner le fichier de carte pour Load the PCB Layer Stack and calculate the track width values.

Si le PCB existe et que l’empilage des couches a été défini, les largeurs calculées peuvent être chargées dans le schéma.Si le PCB existe et que l’empilage des couches a été défini, les largeurs calculées peuvent être chargées dans le schéma.

La règle illustrée ci-dessus a été appliquée à une classe de nets. Cela a été réalisé en plaçant une directive Blanket Directive avec une PCB Routing Directive associée afin de regrouper les nets dans une classe, puis d’appliquer la règle Max-Min Width à cette classe (show image).

Pour des informations détaillées sur chacune des règles et contraintes de conception PCB, cliquez here.

Utilisez la liste déroulante Measurement Units pour sélectionner les unités Metric ou Imperial.

Spécification des contraintes pour une règle choisie.
Spécification des contraintes pour une règle choisie.

L’entrée de la zone Parameters sera le type de règle choisi, ainsi que les contraintes spécifiées. L’image suivante illustre les paramètres de règle de contrainte de largeur définis pour une directive Parameter Set. Pour afficher la règle dans l’espace de conception, cliquez sur l’icône de visibilité () dans la zone Rules.

Contraintes de règle multiples définies pour un net particulier, grâce à une directive Parameter Set.
Contraintes de règle multiples définies pour un net particulier, grâce à une directive Parameter Set.

Lorsque la conception est transférée vers le PCB, via le processus de synchronisation, les règles de conception pertinentes seront créées sur la base des informations contenues dans une directive. Le mot Schematic est utilisé dans le nom de chaque règle générée, afin de distinguer la source de cette règle.

Règles de conception générées côté PCB.
Règles de conception générées côté PCB.

N’oubliez pas que plusieurs paramètres peuvent être ajoutés à la même directive Parameter Set, ce qui permet d’obtenir un schéma plus propre.

Placement des directives Net Class

Une directive Net Class vous permet de créer des classes de nets définies par l’utilisateur dans le schéma. Une directive Net Class peut être placée en choisissant la commande Place » Directives » Parameter Set dans les menus principaux, puis en définissant le jeu de paramètres comme une directive de classe de nets, comme indiqué dans l’astuce n°2 sur la page de commande. Lorsqu’un PCB est créé à partir du schéma, les informations contenues dans une directive Net Class sont utilisées pour créer la Net Class correspondante sur le PCB. Pour faire d’un net un membre d’une classe de nets, attachez une directive Net Class au fil, bus ou faisceau de signaux concerné, puis définissez le paramètre ClassName de la directive sur le nom de la classe souhaitée. L’option Generate Net Classes (pour les classes définies par l’utilisateur) doit être activée dans l’onglet Class Generation de la boîte de dialogue Project Options pour utiliser cette fonctionnalité.

Si une directive Net Class a été définie pour un net, alors toutes les règles de conception PCB également créées par cet objet de jeu de paramètres auront une portée de type Net Class lorsque la conception sera transférée vers l’éditeur PCB. Une directive Net Class peut être créée à partir de votre directive Parameter Set placée en ajoutant une classe dont la valeur doit être définie sur la PCB Net Class requise.

Bien que les Net Classes puissent être créées depuis l’éditeur PCB, la fonction logique ou le regroupement des nets est généralement beaucoup plus clair dans le schéma ; il est donc plus judicieux de piloter le processus à partir de celui-ci.

Lorsque la conception est transférée vers le PCB, via le processus de synchronisation, les classes de nets pertinentes seront créées sur la base des informations contenues dans une directive.

Attachez une directive Net Class à un Blanket object, afin de créer une classe de nets dont les membres sont les nets individuels couverts par ce blanket. Si une directive PCB Layout est également attachée à ce blanket, les paramètres de règle de la directive PCB Layout cibleront cette classe de nets, plutôt que chaque net individuellement. Lors de l’importation des modifications dans le document PCB, cela entraîne la création d’une seule règle de conception (par paramètre), avec une portée définie pour cibler la classe de nets.

Placement des Blanket Directives

Les directives Parameter Set ne peuvent cibler que le net spécifique auquel elles sont attachées, mais lorsqu’elles sont combinées à une Blanket directive, leur portée peut être étendue pour couvrir tous les nets à l’intérieur du blanket.

Placez une directive de ce type en choisissant la commande Place » Directives » Blanket dans les menus principaux. Lors du placement d’un blanket, vous pouvez définir soit une forme rectangulaire simple, soit une forme polygonale. Cette dernière offre un contrôle plus précis de la couverture des objets de net requis sur une feuille.

Le blanket identifie les nets concernés – placez une directive Parameter Set n’importe où sur le bord du blanket pour appliquer des exigences de conception à ces nets. Pour appliquer la directive de périmètre à un net sous une Blanket directive, un objet associé à ce net – une broche, un port, une étiquette de net, un port d’alimentation, un segment de fil/bus/faisceau (y compris les deux extrémités) – doit se trouver dans les limites du blanket. Notez que pour les identifiants de net, tels que les étiquettes de net, le hotspot doit se trouver à l’intérieur du blanket. Si les nets membres ne sont pas transférés dans le PCB Parameter Set comme prévu, essayez d’ajuster la zone du blanket en conséquence.

Pour vérifier à quels nets la blanket directive s’appliquera, utilisez la fonctionnalité Net Colors pour les mettre en surbrillance. Choisissez la couleur requise dans le menu View » Set Net Colors, puis cliquez sur le périmètre de la Blanket directive souhaitée. Pour supprimer la surbrillance d’un net spécifique, utilisez la commande View » Set Net Colors » Clear Net Color, puis cliquez sur le net dont vous souhaitez retirer la coloration. Pour supprimer la coloration des nets de toutes les feuilles du schéma, utilisez la commande View » Set Net Colors » Clear All Net Colors.

Exemple d’utilisation d’une Blanket directive pour appliquer une directive Parameter Set aux nets à l’intérieur du blanket.
Exemple d’utilisation d’une Blanket directive pour appliquer une directive Parameter Set aux nets à l’intérieur du blanket.

Voici quelques exemples d’utilisation d’une blanket directive :

  • Attacher une directive Parameter Set à un blanket object afin que ses paramètres de règle soient appliqués à chaque net individuel couvert par ce blanket.
  • Attacher une directive Parameter Set à un blanket object pour créer un Parameter Set dont les membres sont les nets individuels couverts par ce blanket.
  • Attacher une directive Differential Pair à un blanket object pour créer des objets de paire différentielle basés sur les nets différentiels à l’intérieur des limites de ce blanket.
Attachez une directive Parameter Set à un objet Blanket object pour que ses paramètres de règle soient appliqués à chaque net individuel couvert par ce blanket. Si une directive Parameter Set est également attachée à ce blanket et que le Parameter Set possède aussi un paramètre Net Class, les paramètres de règle de la directive Parameter Set cibleront cette classe de nets, plutôt que chaque net individuel. Lors de l’importation des modifications dans le document PCB, cela entraîne la création d’une seule règle de conception (par paramètre) avec une portée définie pour cibler la classe de nets.
Vous pouvez également copier une directive Parameter Set de périmètre et l’attacher à une autre directive Blanket, ou même à des fils, bus ou harnais individuels – le résultat sera d’ajouter tous les nets supplémentaires associés à cette même directive Parameter Set à la même PCB Net Class générée.

Un Blanket, associé à une directive Parameter Set, peut également être utilisé pour appliquer des classes de composants et des paramètres aux composants entièrement situés dans la zone définie par le Blanket. Pour cela, utilisez les options Component Class et Parameter du menu déroulant du bouton Add dans les propriétés de la directive Parameter Set attachée au Blanket. Les informations relatives à la classe de composants et au paramètre seront transférées vers le document PCB du projet pendant le processus ECO lors de la mise à jour du PCB.

Directives indirectes (basées sur des paramètres)

Les directives Parameter Set sont nécessaires lors du ciblage d’objets de conception dans le schéma qui ne peuvent pas contenir de paramètres, mais pour les objets qui le peuvent, les directives de conception peuvent être appliquées indirectement en les ajoutant (et en les définissant) comme paramètres à l’objet schématique concerné. En substance, il s’agit de parameter-based directives.

Par exemple, les directives basées sur des paramètres peuvent être utilisées pour limiter la hauteur d’un composant particulier ou pour ajouter une contrainte d’espacement ciblant tous les objets de la conception. Le paramètre requis qui définit la contrainte est ajouté à l’objet sous forme de règle.

Lors de la synchronisation avec le PCB, les directives basées sur des paramètres qui ont été ajoutées aux objets du schéma deviennent des règles de conception PCB. La portée de la règle de conception PCB correspondante sera déterminée par la nature de l’objet auquel le paramètre a été attribué en premier. Le tableau suivant résume les options de portée de règle PCB prises en charge pour le passage des paramètres schématiques aux règles PCB.

Ajouter un paramètre (comme règle) à un... Depuis... Pour une portée de règle PCB de...
Broche l’onglet Parameters du mode Pin du panneau Properties. Pastille
Port l’onglet Parameters du mode Port du panneau Properties. Net
Composant la région Parameters du mode Components du panneau Properties. Composant
Symbole de feuille l’onglet Parameters du mode Sheet Symbol du panneau Properties, lorsque Local est sélectionné dans la région Source. Classe de composants
Symbole de feuille de périphérique l’onglet Parameters du mode Sheet Symbol du panneau Properties, lorsque Device est sélectionné dans la région Source. Classe de composants
Symbole de feuille géré la région Parameters du mode Sheet Symbol du panneau Properties, lorsque Managed est sélectionné dans la région Source. Classe de composants
Feuille l’onglet Parameters du mode Document Options du panneau Properties. Tous les objets

Dans chaque cas, la méthode d’ajout d’un paramètre basé sur une règle est la même. Depuis l’onglet ou la boîte de dialogue concerné, procédez comme suit :

  1. Ajoutez un paramètre comme règle.
  2. Sélectionnez le type de règle à utiliser.
  3. Configurez les contraintes pour le type de règle choisi.
Lors de l’ajout de paramètres de règle de conception à des objets sur un schéma, un identifiant unique est attribué à chaque paramètre de règle. Les mêmes identifiants sont attribués aux règles de conception correspondantes créées sur le PCB. Grâce à cet identifiant unique, les contraintes d’une règle peuvent être modifiées soit côté schéma, soit côté PCB, puis les modifications peuvent être propagées lors de la synchronisation.

Spécification des classes de composants

Dans le même esprit, les classes de composants peuvent être définies sur le schéma en ajoutant un paramètre ClassName aux composants ciblés et en définissant sa valeur sur le nom de classe souhaité. Lorsque la conception est transférée vers le PCB, les classes de composants définies seront créées.

Pour garantir que les classes de composants définies dans le schéma soient propagées vers le PCB, les options suivantes doivent être définies dans la boîte de dialogue Project Options :

  • Activez l’option Generate Component Classes située dans la région User-Defined Classes de l’onglet Class Generation tab de la boîte de dialogue.
  • Sur l’onglet Comparator tab de la boîte de dialogue, définissez le paramètre Differences Associated with Components » Extra Component Classes Mode sur Find Differences.

L’option de l’onglet Class Generation mentionnée ci-dessus est affichée dans l’image ci-dessous. Survolez l’image pour voir le réglage de l’option de l’onglet Comparator .

Pour propager les classes de composants vers le PCB, activez l’option Generate Component Classes dans l’onglet Class Generation. Survolez l’image pour afficher l’onglet Comparator où vous devrez définir le paramètre Extra Component Classes Mode sur Find Differences.
Pour propager les classes de composants vers le PCB, activez l’option Generate Component Classes dans l’onglet Class Generation. Survolez l’image pour afficher l’onglet Comparator où vous devrez définir le paramètre Extra Component Classes Mode sur Find Differences.

Une fois définies, les classes peuvent être verrouillées dans la région Properties du panneau Properties des propriétés du composant concerné.

Dans l’éditeur PCB, un composant peut appartenir à plusieurs classes de composants. Pour définir cela dans le schéma, séparez chaque nom de classe de composant PCB par une virgule dans la valeur du paramètre du composant schématique (show image).

Contrôle de l’impression des directives

Par défaut, toutes les directives de conception sont incluses dans l’impression des feuilles de schéma. Cela peut toutefois être modifié :

Contrôlez l’impression des directives selon vos besoins. Pour les directives No ERC, vous pouvez choisir d’imprimer certains styles de symbole tout en en excluant d’autres.
Contrôlez l’impression des directives selon vos besoins. Pour les directives No ERC, vous pouvez choisir d’imprimer certains styles de symbole tout en en excluant d’autres.

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