Bundling Multiple Nets into Buses & Signal Harnesses

Una sfida comune in un progetto di grandi dimensioni è mantenere le net gestibili, non solo dal punto di vista del progettista che crea la connettività ma anche da quello del lettore che deve interpretare e comprendere lo schema. Questo è particolarmente importante quando si effettuano connessioni tra fogli poiché è proprio in questo caso che sia il progettista sia il lettore possono confondersi più facilmente.

Se il progetto include componenti con un elevato numero di pin, non è pratico creare tutta la connettività usando fili individuali. Più net possono essere raggruppate in un bus se appartengono a un insieme con incremento numerico, come Data0, Data1, ecc. In alternativa, qualsiasi combinazione di net e bus può essere raggruppata in un signal harness, che offre un modo visivamente e logicamente ordinato per trasferire più net all'interno del progetto.

Lavorare con i bus

I bus vengono utilizzati per raggruppare una serie di net sequenziali, ad esempio un bus di indirizzi o un bus dati. Il requisito fondamentale è che ogni net nel bus sia denominata con un nome base comune, seguito da un identificatore numerico, come mostrato nelle immagini sotto. Ad esempio, le net Control1, Control2 e Control3 possono essere raggruppate nel bus Control[1..3]. I bus non possono essere usati per raggruppare un insieme di net non correlate, come le net Enable, Read e Status; per questo si usano i signal harness, come spiegato di seguito.

Per creare un bus valido, devono essere inclusi tutti questi elementi (come mostrato nelle immagini sotto):

  • Un'etichetta di net su ciascuna delle singole net

  • Un'etichetta di net sulla linea del bus

  • Una porta con lo stesso nome del bus se esce dal foglio

Tutti gli elementi mostrati nell'immagine sopra devono essere inclusi per creare un bus valido. Le bus entry devono essere usate solo se si desidera derivare diversi elementi del bus da entrambi i lati del bus. 
Tutti gli elementi mostrati nell'immagine sopra devono essere inclusi per creare un bus valido. Le bus entry devono essere usate solo se si desidera derivare diversi elementi del bus da entrambi i lati del bus.

I bus non vengono trasferiti al PCB; al loro posto, è possibile creare una classe di net per ciascun bus dello schema oppure, se necessario, per ciascuna sezione del bus. Una sezione di bus viene creata specificando un bus che in realtà è una sezione di un bus più grande, ad esempio dal bus D[15..0]. Se questa opzione è abilitata, il PCB includerà una classe di net per l'intero bus, oltre a ciascuna sezione definita. Abilitare le opzioni richieste nella scheda Class Generation della finestra di dialogo Project Options.

Lavorare con i Signal Harness

I signal harness sono estremamente flessibili, poiché possono essere usati per raggruppare qualsiasi numero di net, bus e harness di livello inferiore. Come suggerisce il nome, sono analoghi a un cablaggio, in cui qualsiasi disposizione di fili può essere raggruppata e instradata attraverso un prodotto elettronico o elettrico. Sono più complessi da creare e gestire, ma il vantaggio è che possono semplificare notevolmente la presentazione di uno schema e migliorarne la leggibilità.

I signal harness vengono utilizzati per raggruppare qualsiasi combinazione di net, bus e signal harness di livello inferiore.
I signal harness vengono utilizzati per raggruppare qualsiasi combinazione di net, bus e signal harness di livello inferiore.

Gli elementi che costituiscono un signal harness completo includono:

  • Harness Connector - Considera un Harness Connector come un imbuto: raccoglie tutti i segnali che si collegano a questo harness tramite le Harness Entry incluse. Una proprietà chiave dell'Harness Connector è Harness Type, che identifica l'harness ed è usata per collegare tra loro i vari elementi che compongono il signal harness, inclusi i Port / Sheet Entry collegati.

  • Harness Entries - Ogni segnale (net, bus o signal harness) che vuoi faccia parte di questo signal harness entra nell’Harness Connector tramite una Harness Entry. La Harness Entry include una proprietà Harness Type; questa viene utilizzata solo quando si nidificano signal harness, a indicare che a questa Harness Entry è collegato un signal harness di livello inferiore.

  • Signal Harness line - La linea simile a un bus che viene posizionata per trasportare il fascio di segnali attraverso il foglio.

  • Harness Type - Un Harness Type è un insieme di Harness Entries. Ogni Harness Type rilevato è definito in un Harness Definition File, come descritto di seguito. L'Harness Type e le relative Harness Entries associate sono essenzialmente i nomi dei contenitori che trasportano le net, non i nomi delle net stesse. Per verificare il valore di Harness Type, passare il cursore sopra l'oggetto, ad esempio la Port, la Sheet Entry o l'Harness Connector.

  • Harness Definition File - Il software gestisce gli harness di segnale registrando gli Harness Entry presenti in ciascun harness di segnale (Harness Type) in un file di definizione harness ASCII. L'immagine seguente mostra la sintassi di un file di definizione harness; nel file è presente una riga per ciascun Harness Type, che descrive in dettaglio gli Harness Entry all'interno di quell'harness. Un file di definizione harness viene creato automaticamente (e gestito) per ogni foglio schematico che contiene Harness Connector; è possibile trovarli nella cartella \Settings nell'albero del progetto, come mostrato nell'immagine seguente. Se il progetto ha subito modifiche che influiscono sugli harness di segnale, i file di definizione harness vengono aggiornati automaticamente. Se un file di definizione harness non è presente nella cartella del progetto, viene ricreato automaticamente all'apertura del foglio schematico (può essere eliminato e verrà ricreato automaticamente se necessario).
  • Port + Sheet Entry - Come una Net o un Bus, un Signal Harness può uscire da un foglio tramite una Port e quindi collegarsi al foglio di livello superiore tramite una Sheet Entry corrispondente. Si noti che il software cambia automaticamente il colore delle Port e delle Sheet Entry per mostrare che stanno trasportando un Signal Harness se l'opzione Sheet Entries and Ports use Harness Color è abilitata nella pagina Schematic - Graphical Editing della finestra di dialogo Preferences. Si noti inoltre che gli oggetti Port e Sheet Entry includono una proprietà Harness Type; questo valore viene impostato automaticamente quando si tocca la Port alla linea del Signal Harness durante il posizionamento della Port. Per la Port sul foglio schematico in cui l'Harness è definito (è presente l'Harness Connector), l'Harness Type viene definito automaticamente e non è modificabile. Per una Port o una Sheet Entry posizionata su un foglio schematico di livello superiore, sarà vuoto e modificabile; in genere non è necessario impostarlo manualmente. L'Harness Type assegnato può essere verificato in qualsiasi momento passando il cursore sopra la Port/Sheet Entry.

Le definizioni degli harness sono memorizzate nei file di definizione harness; nell'immagine sopra sono definiti due harness di segnale: 1WB_Write_Read e JTAG.
Le definizioni degli harness sono memorizzate nei file di definizione harness; nell'immagine sopra sono definiti due harness di segnale: 1WB_Write_Read e JTAG.

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