Progettazione di sistemi elettronici

Nelle prime fasi della progettazione elettronica, è importante definire il progetto a livello concettuale/funzionale. Questo passaggio iniziale costituisce una base fondamentale per l’intero processo di sviluppo, fornendo una panoramica di alto livello dell’architettura del sistema e dei suoi elementi principali. Un diagramma a blocchi ben realizzato chiarisce le principali unità funzionali del sistema elettronico e ne illustra le interconnessioni. Aiuta a visualizzare come le diverse parti del progetto interagiranno, senza perdersi nei dettagli complessi dell’implementazione dei singoli componenti. Questa astrazione consente di concentrarsi sul comportamento complessivo del sistema e sulle relazioni tra i moduli, garantendo che tutte le funzionalità essenziali siano considerate e che l’architettura del sistema sia allineata ai requisiti di progetto.

Un documento Electronic System Design (ESD) consente di progettare diagrammi a blocchi a livello di sistema e collaborare con i clienti.

Creazione di un nuovo documento ESD

Un nuovo documento ESD può essere creato come parte di una soluzione presente nel tuo Workspace Renesas 365. Nella pagina dei dettagli di una soluzione, fai clic sul pulsante  in alto a destra e seleziona System Design dal menu visualizzato per aprire la finestra Create ESD.

La finestra verrà inizialmente presentata in una vista semplificata, con i seguenti campi:

  • Name – inserisci il nome richiesto per il documento ESD.

    Il nome del documento ESD deve iniziare con, e può contenere, A-Z, a-z o 0-9. Sono consentiti underscore, trattini e spazi, ma questi ultimi possono essere usati solo all’interno del nome (gli spazi iniziali e finali verranno ignorati). Non è possibile usare le seguenti parole: AUXCOM1-COM9LPT1-LPT9CONNULPRN. Inoltre, il nome non può contenere i seguenti caratteri: \ . / ? % * : | " < >.

  • Description – inserisci una descrizione facoltativa per il documento ESD.

Per accedere a più controlli, fai clic sul pulsante . Verrà visualizzato il campo Parent Folder. Usa questo campo per specificare dove creare il documento ESD all’interno della struttura di cartelle del Workspace. Per impostazione predefinita, si tratta della cartella Projects. Fai clic sul collegamento Change a destra del campo per accedere alla struttura di cartelle del Workspace, dalla quale selezionare una cartella alternativa in cui archiviare il documento ().

Dopo aver definito il nuovo documento ESD come richiesto, fai clic su . Tornerai alla pagina dei dettagli della soluzione, dove ora vedrai un riquadro per il documento ESD appena creato.

Per aprire un documento ESD, fai clic sul suo nome all’interno del relativo riquadro oppure fai clic sul pulsante  e seleziona Open dal menu visualizzato. In alternativa, fai doppio clic direttamente sul riquadro del documento ESD desiderato oppure fai clic sul nome del documento.

Definizione di un documento ESD

In un documento ESD, funzioni, operazioni o dispositivi specifici (come l’elaborazione del segnale o un MPU) sono rappresentati da functional blocks. Dal punto di vista della struttura e della rappresentazione visiva, un blocco funzionale è un contenitore che può includere una forma/immagine grafica (con etichetta), i componenti chiave della funzione rappresentati da oggetti hardware/software, porte e altri blocchi. Ports possono essere usati per rappresentare le interfacce di un blocco funzionale (ad esempio, l’interfaccia I2C di un MPU) e connection lines tra blocchi funzionali (posizionati direttamente tra i blocchi o le loro porte) rappresentano le interconnessioni (ad esempio, i segnali che fluiscono tra le interfacce di dispositivi diversi).

Elementi comuni di posizionamento e modifica

Usa le seguenti sezioni comprimibili per saperne di più sul lavoro nell’editor di documenti ESD.

Posizionamento e configurazione dei blocchi funzionali

Per posizionare un nuovo blocco funzionale in un documento ESD, fai clic sul pulsante nella barra degli strumenti inferiore oppure nella sezione Standard del pannello Library. Fai clic nell'area di progettazione per ancorare il primo angolo del rettangolo del blocco funzionale, quindi sposta il cursore per regolare la dimensione del rettangolo e fai nuovamente clic per completare il posizionamento. Per cambiare il nome di un blocco funzionale, fai doppio clic sul blocco funzionale, digita il nome richiesto e premi Enter oppure fai clic all'esterno del blocco funzionale.

È possibile posizionare un certo numero di blocchi funzionali predefiniti dalla sezione Functional Blocks del pannello Library.

Per aggiungere un componente hardware a un blocco funzionale, fai clic sul pulsante  nella barra degli strumenti inferiore. Il cursore cambierà in un mirino, con un'anteprima del componente allegata. Fai clic entro i confini di un blocco funzionale per posizionare il componente. Fai doppio clic su un componente posizionato e usa la barra di ricerca nella finestra popup che si apre per cercare un componente. Seleziona un componente nell'elenco dei risultati della ricerca e il nome di questo componente apparirà all'interno della grafica del blocco funzionale.

 
  • Puoi usare la finestra RA Explorer per cercare un MCU della famiglia Renesas RA. Fai riferimento alla sezione Uso di RA Explorer qui sotto per saperne di più.

  • Puoi anche posizionare un componente hardware al di fuori dei confini di un blocco funzionale. In questo caso, verrà creato automaticamente un nuovo blocco funzionale.

  • Allo stesso modo, puoi aggiungere un componente software a un blocco funzionale.


    Per farlo, usa la sezione Software Components del pannello Library. Per ulteriori informazioni sull'uso della libreria, fai riferimento alla sezione Posizionamento di oggetti dalla libreria qui sotto.

Per posizionare una porta all'interno di un blocco funzionale, fai clic sul pulsante nella barra degli strumenti inferiore oppure nella sezione Standard del pannello Library. Il cursore cambierà in un mirino, con una porta predefinita allegata. Fai clic entro i confini di un blocco funzionale per posizionare la porta. Puoi anche fare clic all'esterno di un blocco funzionale: in questo caso, verrà creato automaticamente un nuovo blocco funzionale predefinito. Per cambiare il nome di una porta, fai doppio clic sulla porta, digita il nome richiesto e premi Enter oppure fai clic all'esterno della porta.

Quando digiti il nome di una porta, puoi anche selezionare un nome di porta standard dall'elenco popup visualizzato ().

Uso di RA Explorer

Quando cerchi un MCU della famiglia Renesas RA, puoi usare la finestra RA Explorer per trovare il componente richiesto. Digita RA o Renesas nella barra di ricerca dopo aver posizionato un componente hardware e usa il collegamento Explorer Mode nella parte superiore del popup per aprire la finestra in cui verrà presentato un elenco di componenti adatti. Per impostazione predefinita, l'elenco sarà limitato in base alle porte posizionate nel blocco funzionale. L'elenco corrente delle porte è mostrato nella parte superiore della finestra. Puoi aggiungere porte di altri tipi usando il controllo Add Port e modificare il numero richiesto di porte di ciascun tipo usando i menu a discesa. Fai clic sul componente richiesto nell'elenco per selezionarlo e visualizzarne la mappa dei pin sul lato destro della finestra. Fai clic sul pulsante quando il componente richiesto è selezionato per applicarlo all'oggetto componente hardware.

Se un blocco funzionale include una o più porte con nomi standard (come USB, ADC, ecc.), è possibile accedere alla finestra RA Explorer anche dal pannello Properties quando è selezionato un blocco funzionale () o un componente hardware posizionato all'interno di quel blocco funzionale (). Una volta selezionato il componente richiesto nella finestra RA Explorer, un componente hardware verrà posizionato automaticamente all'interno del blocco funzionale (se non è già presente) e il componente selezionato verrà applicato ad esso. 

Una volta che un MCU RA è applicato all'oggetto componente hardware, selezionalo e apri il pannello Properties per esplorarne le proprietà. Puoi fare clic sul pulsante  per aprire la finestra RA Explorer e selezionare un altro MCU, se necessario.

Espandi la regione Hardware Component Details del riquadro Properties per ulteriori informazioni sui parametri dei componenti hardware, le porte, le informazioni sul package e l’assegnazione dei pin. Da questa regione puoi anche aggiungere e rimuovere porte e la configurazione del dispositivo verrà aggiornata automaticamente se viene trovata una configurazione compatibile. 

Connessione dei blocchi funzionali

Una linea di connessione può iniziare e terminare sul bordo di un blocco funzionale, sul bordo di una porta, su un’altra linea di connessione oppure in uno spazio libero del documento ESD. Per posizionare una linea di connessione, fai clic sul pulsante nella barra degli strumenti inferiore oppure nella regione Standard del riquadro Library pane. Fai clic nel punto in cui desideri iniziare la linea di connessione. Quindi posiziona il cursore e fai clic per ancorare una serie di vertici che definiscono la forma della linea di connessione. Nota che la linea di connessione eviterà automaticamente di attraversare i blocchi funzionali. Fai clic con il pulsante destro per terminare il posizionamento di una linea di connessione in uno spazio libero del documento. Dopo aver posizionato un vertice su un blocco funzionale, una porta o una connessione già posizionata, il posizionamento della connessione corrente termina automaticamente.

  • Per iniziare a posizionare una linea di connessione sul bordo di un blocco funzionale o di una porta, puoi anche passare il cursore sul bordo (senza selezionare il blocco/la porta) e quindi fare clic e trascinare quando il cursore cambia in un mirino.

  • Quando una linea di connessione inizia o termina su un’altra linea di connessione, si forma automaticamente una giunzione a T (visualizzata come un piccolo cerchio) ().

Quando una linea di connessione posizionata è selezionata, sono disponibili le seguenti maniglie di modifica.

  • Fai clic e trascina A per riposizionare i punti finali della linea di connessione.

  • Fai clic e trascina B per riposizionare il segmento della linea di connessione. I punti finali rimarranno ancorati.

Una o entrambe le estremità (origine e destinazione) di una linea di connessione possono essere visualizzate con o senza freccia. Quando la linea di connessione è selezionata, fai clic sul pulsante nella barra degli strumenti superiore e seleziona lo stile richiesto dal menu a comparsa visualizzato.

  • Quando una linea di connessione è selezionata, puoi attivare rapidamente la freccia di origine e di destinazione usando rispettivamente le scorciatoie Left Arrow e Right Arrow.

  • Nota che una giunzione a T verrà visualizzata senza il cerchio se la linea di connessione che inizia o termina su un’altra linea di connessione ha la freccia abilitata sulla giunzione.

Definisci il designatore di una linea di connessione posizionata facendo doppio clic sulla linea di connessione e inserendo il designatore richiesto. Quando un designatore è selezionato, usa la maniglia in alto a destra per ruotarlo ().

Puoi bloccare un segmento di una linea di connessione trascinando la maniglia di modifica del segmento oppure facendo clic con il pulsante destro sul segmento e selezionando Pin Segment dal menu visualizzato. La maniglia di modifica di un segmento bloccato viene visualizzata con riempimento blu (). La posizione orizzontale o verticale corrente di un segmento bloccato rimane invariata quando vengono spostati altri segmenti della linea di connessione. Per sbloccare un segmento bloccato, seleziona Unpin Segment dal menu contestuale del segmento. 

Posizionamento dei blanket

L’editor del documento ESD consente di posizionare oggetti blanket in un documento ESD per documentare ulteriormente il progetto del sistema. I blanket hardware e software possono anche essere collegati rispettivamente a un PCB o a un progetto software, per fornirti il contesto di una particolare porzione del progetto del sistema direttamente nel documento ESD.

Usa il menu degli oggetti blanket nella barra degli strumenti inferiore oppure i pulsanti nella regione Standard del riquadro Library pane per posizionare un blanket (), un blanket hardware () o un blanket software ().

I blanket, i blanket hardware e i blanket software possono essere posizionati come oggetti rettangolari o poligonali. Dopo aver selezionato il comando di posizionamento:

  • Per posizionare un blanket rettangolare, posiziona il cursore e fai clic per effettuare il posizionamento.

  • Per posizionare un blanket poligonale, posiziona il cursore, quindi fai clic e trascina per ancorare il punto iniziale del blanket e poi fai clic per ancorare una serie di segmenti che ne definiscono la forma. Dopo aver posizionato il segmento finale, fai clic con il pulsante destro per completare il posizionamento. Non è necessario “chiudere” il poligono, poiché il software completerà automaticamente la forma aggiungendo i segmenti necessari per collegare il punto iniziale al segmento finale posizionato.

Per collegare un blanket hardware a un progetto PCB o un blanket software a un progetto software, seleziona il blanket nell’area di progettazione e fai clic sul pulsante nel riquadro Properties. Nella finestra Select Project to link che si apre, seleziona un progetto da collegare al blanket e fai clic sul pulsante . Le informazioni sul progetto collegato appariranno nel riquadro Properties. Fai clic sul pulsante  per aprire il progetto collegato in una nuova scheda del browser.

Per un blanket software, puoi generare un BSP (board support package). Fai clic sul pulsante nelle proprietà del blanket software. Le modifiche verranno applicate al progetto software collegato oppure, se non ne esiste ancora uno, verrà prima creato un nuovo progetto software.

Posizionamento del testo

L’editor del documento ESD offre la possibilità di posizionare stringhe di testo. Facoltativamente, è possibile aggiungere collegamenti alle stringhe di testo.

Per posizionare una stringa di testo, fai clic sull’icona nella barra degli strumenti inferiore oppure nella regione Standard del riquadro Library pane.

Per modificare una stringa di testo posizionata, fai doppio clic su di essa, inserisci il testo richiesto e premi Enter oppure fai clic all’esterno dell’oggetto di testo.

Per aggiungere un collegamento a un testo posizionato, seleziona prima l’oggetto di testo richiesto e poi fai clic sul pulsante nella barra degli strumenti superiore. Nel campo a comparsa visualizzato, digita l’URL richiesto e premi Enter.

È possibile accedere al collegamento aggiunto passando il cursore sull’oggetto di testo e poi facendo clic sul collegamento nel popup visualizzato.

Per modificare il collegamento, fai clic sul pulsante nel popup, modifica l’URL come richiesto e premi Enter oppure fai clic sul pulsante per rimuovere il collegamento dall’oggetto di testo.

Posizionamento di oggetti grafici

L’editor del documento ESD fornisce una gamma di strumenti per elementi grafici che possono essere usati per posizionare elementi di disegno di base e a forma libera in un documento ESD:

  • Rettangolo ()

  • Ellisse ()

  • Linea ()

  • Immagine ()

Usa il menu degli oggetti grafici nella barra degli strumenti inferiore oppure i pulsanti nella regione Standard del riquadro Library pane per posizionare l’oggetto richiesto.

Dopo aver selezionato il comando richiesto dal menu, posiziona un elemento grafico facendo clic e trascinando nell’area di progettazione per posizionarlo e determinarne le dimensioni, ad esempio la distanza tra vertici opposti per un rettangolo. Per una polilinea, fai clic per posizionare il primo vertice e poi di nuovo per posizionare i vertici successivi, determinandone così la forma.

È possibile posizionare un certo numero di immagini predefinite dalla regione Symbols del riquadro Library. Per ulteriori informazioni sull’uso della libreria, fai riferimento alla sezione Placing Objects from Library riportata di seguito.

Gli oggetti grafici posizionati possono essere spostati selezionandoli e trascinandoli. È anche possibile selezionare e spostare singoli nodi.

Posizionamento di oggetti dalla libreria

L’editor del documento ESD offre anche la possibilità di posizionare elementi di uso comune dalla libreria disponibile nel riquadro Library. Per accedervi, fai clic sul pulsante in alto a sinistra dell’area di progettazione. Il riquadro include le seguenti regioni:

  • Standard – usa i pulsanti disponibili in questa regione per posizionare oggetti di base (un blocco funzionale, una linea di connessione, ecc.). 

  • Hardware Blocks – usa i pulsanti disponibili in questa regione per posizionare un blocco funzionale con un nome predefinito.

  • Software Components – usa i pulsanti disponibili in questa regione per posizionare un componente software con un nome predefinito.

    Per aggiungere un pulsante di componente software a questa regione, fai clic sul pulsante + per aprire un elenco dei componenti software disponibili e seleziona il componente richiesto. Per rimuovere un pulsante aggiunto, fai clic con il pulsante destro su di esso e seleziona Remove.

  • Symbols – usa i pulsanti disponibili in questa regione per posizionare un oggetto immagine predefinito.

Fai clic sull’icona dell’oggetto richiesto nel riquadro Library per posizionarlo nel documento.

Proprietà del documento

Quando nessun oggetto è selezionato nell’area di progettazione del documento ESD, il riquadro Properties (a cui si accede facendo clic sul pulsante in alto a destra) mostra le proprietà relative al documento ESD stesso.

  • Se la soluzione che include il documento ESD è stata generata da un esempio, la regione Document Notes del riquadro Properties nella parte superiore presenta una descrizione dettagliata della soluzione.

  • La regione Parameters del riquadro Properties mostra l’elenco dei parametri del documento ESD. Usa i pulsanti e per aggiungere e rimuovere parametri, rispettivamente. Fai clic sul nome o sul valore di un parametro per modificarlo.

  • La regione Documentation & Resources del riquadro Properties fornisce un elenco generato automaticamente di collegamenti a risorse (documentazione Renesas, PDF) relative alla soluzione e ai suoi elementi.

Commenti

L’editor di documenti ESD supporta l’aggiunta di commenti ai documenti ESD. Un commento è una nota aggiunta da un utente, assegnata a un punto, oggetto o’area specifici, alla quale altri utenti possono rispondere. I commenti favoriscono la collaborazione tra utenti senza modificare i dati condivisi stessi, perché vengono archiviati dal Workspace indipendentemente da tali dati. I commenti vengono pubblicati, ricevono risposte e vengono gestiti direttamente nello spazio di progettazione del documento tramite una finestra contestuale per i commenti. Nel commento puoi menzionare una o più persone o gruppi. Un commento può anche essere assegnato a un membro del Workspace.

Per inserire un commento, usa il pulsante  nella barra degli strumenti a destra oppure il comando Add Comment dal menu contestuale accessibile con il clic destro nello spazio di progettazione del documento.

L’uso dei commenti in un documento ESD è simile a quello dei commenti nel Web Viewer di Altium 365. Per ulteriori informazioni sul sistema di commenti, consulta la pagina Web Viewer

Condivisione di un documento ESD

Un documento ESD può essere condiviso con permessi di visualizzazione con utenti esterni al tuo Workspace. Fai clic sul pulsante  in alto a destra del documento ESD per aprire la finestra Share Item. Seleziona il campo Share Item With per accedere e inserire l’indirizzo email completo dell’utente. L’utente avrà accesso di livello Guest-level al documento ESD condiviso tramite il proprio Workspace o Personal Space.

I membri del Workspace hanno sempre accesso completo in modifica (Can Edit).

 

Gestione di un documento ESD

Il menu del pulsante  in alto a destra di un documento ESD consente di gestire il documento utilizzando i seguenti comandi:

  • Settings – usa questo comando per accedere alla finestra Edit Project che fornisce i controlli per modificare il Name e la Description del documento ESD (). Fai clic sul pulsante per accedere al campo Parent Folder e al Parameters del Workspace. Il campo Parent Folder non è modificabile e fornisce solo informazioni. Per cambiare la cartella padre, è necessario usare il comando Move. Fai clic sul pulsante  per confermare le modifiche apportate.

  • Move – usa questo comando per accedere alla finestra Move to che fornisce i controlli per spostare (ricollocare) il documento ESD in una cartella padre diversa all’interno della struttura di cartelle del Workspace (). Usa la finestra per scegliere la nuova cartella padre. Fai clic sul pulsante  per eseguire lo spostamento.

  • Clone – usa questo comando per accedere alla finestra Clone - ESD che fornisce i controlli per creare una copia identica del documento ESD (). Usa la finestra per specificare un nome per il documento ESD e una descrizione facoltativa. Per impostazione predefinita, verrà usato il nome del documento originale con il suffisso  – Copy.

    Tieni presente che il nome del documento ESD clonato deve iniziare con, e può contenere, A-Z, a-z o 0-9. Sono consentiti underscore, trattini e spazi, ma questi ultimi possono essere usati solo all’interno del nome (gli spazi iniziali e finali verranno ignorati). Non puoi usare le seguenti parole: AUX, COM1-COM9, LPT1-LPT9, CON, NUL e PRN. Inoltre, il nome non può contenere i seguenti caratteri: \ . / ? % * : | " < >. Non puoi usare lo stesso nome del documento originale.

    Fai clic sul pulsante per accedere al campo Parent Folder. Per impostazione predefinita, questo sarà impostato sulla cartella in cui si trova il documento originale. Fai clic sul collegamento Change a destra del campo per accedere alla struttura di cartelle del Workspace, dalla quale selezionare una cartella alternativa in cui archiviare il documento clonato.

    Dopo aver impostato i campi come richiesto, fai clic sul pulsante e il documento originale verrà clonato (duplicato). La copia creata del documento ESD può quindi essere collegata alla soluzione richiesta dalla pagina dettagliata di tale soluzione nel Renesas 365 Workspace – scopri di più.

  • Download – usa questo comando per scaricare il documento ESD come file *.json.

  • Publish – quando il documento ESD include un singolo componente hardware Renesas RA, usa questo comando per creare un nuovo progetto software collegato alla stessa soluzione a cui è collegato il documento ESD. Il progetto software verrà creato in base al componente hardware e alle sue porte.

  • Push to SDM File (Download) – usa questo comando per scaricare un file System Data Model (SDM) del documento ESD.

  • Pull from SDM File (Upload) – usa questo comando per caricare un file SDM. Dopo aver selezionato un file, si aprirà la finestra di dialogo Engineering Change Order in cui potrai selezionare le modifiche da applicare al documento ESD corrente usando le caselle di controllo nella colonna Enabled e quindi facendo clic sul pulsante  (in alternativa, usa il pulsante per applicare manualmente le modifiche richieste una per una).

  • Pull from SDM File (No ECO) – usa questo comando per caricare un file SDM. Dopo aver selezionato un file, le modifiche verranno applicate automaticamente al documento ESD corrente.

  • Push SDM – usa questo comando per inviare l’SDM del documento ESD al repository remoto. 

  • Pull SDM – usa questo comando per recuperare l’SDM del documento ESD dal repository remoto.

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