Bundling Multiple Nets into Buses & Signal Harnesses

Dans une conception de grande taille, l’un des défis courants consiste à garder les nets gérables, non seulement du point de vue du concepteur qui crée la connectivité mais aussi du point de vue du lecteur qui doit interpréter et comprendre le schéma. Cela est particulièrement important lors des connexions entre feuilles car c’est à ce moment-là que le concepteur comme le lecteur peuvent le plus facilement se tromper.

Si la conception comprend des composants à grand nombre de broches, il n’est pas pratique de créer toute la connectivité à l’aide de fils individuels. Plusieurs nets peuvent être regroupés dans un bus s’ils appartiennent à un ensemble à incrémentation numérique, tel que Data0, Data1, etc. Sinon, toute combinaison de nets et de bus peut être regroupée dans un faisceau de signaux, qui offre un moyen visuellement et logiquement propre de transférer plusieurs nets dans l’ensemble de votre conception.

Utilisation des bus

Les bus servent à regrouper une série de nets séquentiels, par exemple un bus d’adresses ou un bus de données. Leur exigence fondamentale est que chaque net du bus soit nommé avec un nom de base commun, suivi d’un identifiant numérique, comme illustré dans les images ci-dessous. Par exemple, les nets Control1, Control2 et Control3 peuvent être regroupés dans le bus Control[1..3]. Les bus ne peuvent pas être utilisés pour regrouper un ensemble de nets sans lien, tels que les nets Enable, Read et Status ; les faisceaux de signaux sont utilisés pour cela, comme expliqué ci-dessous.

Pour créer un bus valide, il doit inclure tous ces éléments (comme illustré dans les images ci-dessous) :

  • Une étiquette de net sur chacun des nets individuels

  • Une étiquette de net sur la ligne de bus

  • Un port portant le même nom que le bus s’il quitte la feuille

Tous les éléments montrés dans l’image ci-dessus doivent être inclus pour créer un bus valide. Les entrées de bus n’ont besoin d’être utilisées que si vous souhaitez extraire différents éléments du bus des deux côtés du bus. 
Tous les éléments montrés dans l’image ci-dessus doivent être inclus pour créer un bus valide. Les entrées de bus n’ont besoin d’être utilisées que si vous souhaitez extraire différents éléments du bus des deux côtés du bus.

Les bus ne sont pas transférés vers le PCB ; à la place, une classe de nets peut être créée pour chaque bus du schéma ou, si nécessaire, pour chaque section de bus. Une section de bus est créée en spécifiant un bus qui est en réalité une section d’un bus plus grand, par exemple à partir du bus D[15..0]. Si cette option est activée, le PCB inclura une classe de nets pour l’ensemble du bus, ainsi que pour chaque section qui a été définie. Activez les options requises dans l’onglet Class Generation de la boîte de dialogue Project Options.

Utilisation des faisceaux de signaux

Les faisceaux de signaux sont très flexibles, car ils peuvent être utilisés pour regrouper n’importe quel nombre de nets, de bus et de faisceaux de niveau inférieur. Comme leur nom l’indique, ils sont analogues à un faisceau de câblage, où n’importe quelle disposition de fils peut être regroupée et routée à travers un produit électronique ou électrique. Ils sont plus complexes à créer et à gérer, mais l’avantage est qu’ils peuvent grandement simplifier la présentation d’un schéma et en améliorer la lisibilité.

Les faisceaux de signaux sont utilisés pour regrouper toute combinaison de nets, de bus et de faisceaux de signaux de niveau inférieur.
Les faisceaux de signaux sont utilisés pour regrouper toute combinaison de nets, de bus et de faisceaux de signaux de niveau inférieur.

Les éléments qui constituent un faisceau de signaux complet comprennent :

  • Harness Connector - Considérez un Harness Connector comme un entonnoir : il rassemble tous les signaux qui se connectent à ce faisceau via les Harness Entries incluses. Une propriété clé du Harness Connector est le Harness Type, qui identifie le faisceau et sert à lier entre eux les différents éléments constituant le faisceau de signaux, y compris les Ports / Sheet Entries connectés.

  • Harness Entries - Chaque signal (net, bus ou harnais de signaux) que vous souhaitez inclure dans ce harnais de signaux entre dans le Harness Connector via une Harness Entry. La Harness Entry comprend une propriété Harness Type, utilisée uniquement lorsque vous imbriquez des harnais de signaux, pour indiquer qu’un harnais de signaux de niveau inférieur est connecté à cette Harness Entry.

  • Signal Harness line - La ligne de type bus qui est placée pour transporter le faisceau de signaux à travers la feuille.

  • Harness Type - Un Harness Type est un ensemble de Harness Entries. Chaque Harness Type détecté est défini dans un Harness Definition File, comme décrit ci-dessous. Le Harness Type et les Harness Entries qui lui sont associés sont essentiellement les noms des conteneurs qui transportent les nets, et non les noms des nets eux-mêmes. Pour vérifier la valeur du Harness Type, survolez l’objet avec le curseur, par exemple le Port, le Sheet Entry ou le Harness Connector.

  • Harness Definition File - Le logiciel gère les faisceaux de signaux en enregistrant les entrées de faisceau présentes dans chaque faisceau de signaux (Harness Type) dans un fichier de définition de faisceau ASCII. L’image ci-dessous montre la syntaxe d’un fichier de définition de faisceau ; il y a une ligne dans le fichier pour chaque Harness Type, qui détaille les entrées de faisceau au sein de ce faisceau. Un fichier de définition de faisceau est automatiquement créé (et géré) pour chaque feuille de schéma contenant des connecteurs de faisceau ; vous pouvez les trouver dans le dossier \Settings de l’arborescence du projet, comme illustré dans l’image ci-dessous. Si votre conception a subi des modifications ayant un impact sur les faisceaux de signaux, les fichiers de définition de faisceau sont automatiquement mis à jour. Si un fichier de définition de faisceau n’est pas présent dans le dossier du projet, il est automatiquement recréé à l’ouverture de la feuille de schéma (ils peuvent être supprimés et seront automatiquement recréés si nécessaire).
  • Port + Sheet Entry - Comme un net ou un bus, un faisceau de signaux peut quitter une feuille via un port, puis se connecter à la feuille de niveau supérieur via une entrée de feuille correspondante. Notez que le logiciel change automatiquement la couleur des ports et des entrées de feuille pour montrer qu’ils transportent un faisceau de signaux si l’option Sheet Entries and Ports use Harness Color est activée dans la page Schematic - Graphical Editing de la boîte de dialogue Preferences. Notez également que les objets Port et Sheet Entry incluent une propriété Harness Type ; cette valeur est définie automatiquement lorsque vous touchez le port à la ligne du faisceau de signaux pendant le placement du port. Pour le port sur la feuille de schéma où le faisceau est défini (le connecteur de faisceau est présent), le Harness Type est défini automatiquement et n’est pas modifiable. Pour un port ou une entrée de feuille placé sur une feuille de schéma de niveau supérieur, il sera vide et modifiable ; en général, il n’est pas nécessaire de le définir manuellement. Le Harness Type attribué peut être vérifié à tout moment en survolant le port/l’entrée de feuille avec le curseur.

Les définitions de faisceaux sont stockées dans des fichiers de définition de faisceau ; dans l’image ci-dessus, deux faisceaux de signaux sont définis : 1WB_Write_Read et JTAG.
Les définitions de faisceaux sont stockées dans des fichiers de définition de faisceau ; dans l’image ci-dessus, deux faisceaux de signaux sont définis : 1WB_Write_Read et JTAG.

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