Creating Circuit Connectivity in Your Schematics

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Altium Essentials: Creating Hierarchy

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Sono i componenti e il modo in cui sono collegati tra loro a creare il tuo circuito elettronico unico. Nello schema, crei la rappresentazione logica del progetto collegando tra loro i pin dei componenti; per progettare il circuito stampato, posizioni i componenti fisici e ricrei la stessa connettività tramite il routing.

Se stai imparando come strutturare il tuo progetto e creare la connettività, potresti trovare utili le pagine seguenti.

Scopri di più su Convalida del progetto di progettazione

Scopri di più su Progetti multi-sheet e gerarchici

Scopri di più su Creazione di un progetto multi-canale

Scopri di più su Raggruppamento di più net in bus e harness di segnali

Scopri di più su Sincronizzazione del progetto

Connettività fisica e logica

Nello schema, puoi creare questa connettività tracciando un filo da un componente a un altro: questo è definito connettività fisica.

Puoi anche collegare un pin a un altro posizionando un breve Wire e una Net Label su ciascun pin del componente. Il software identifica queste due sezioni di net e le collega per formare un'unica net. Questo tipo di connettività è definito connettività logica.

La connettività fisica consente all'utente di seguire ogni filo durante l'analisi del circuito, ma un numero elevato di fili può rendere lo schema denso e affollato. D'altra parte, le Net Label riducono la quantità di cablaggio, ma l'utente deve esaminare il foglio per trovare tutte le possibili connessioni. Come progettista, sei libero di decidere quale modello di connettività si adatta meglio al tuo progetto, inclusa una combinazione di entrambe le tecniche.

Animated image showing the difference between physical connectivity and logical connectivity

Posiziona i fili per creare connettività fisica oppure usa le net label per creare connettività logica.

Oltre a creare connettività logica within in un foglio schematico, esistono anche oggetti per creare connettività logica between tra fogli schematici. Il modo in cui questa connettività viene creata dipende da come strutturi il tuo schema: come progetto flat oppure come progetto gerarchico. Maggiori dettagli di seguito.

Esistono diversi identificatori di net che possono essere usati per collegare tra fogli.
Esistono diversi identificatori di net che possono essere usati per collegare tra fogli.

Connectivity Insight

La funzionalità Altium Designer Connectivity Insight (parte della funzione Design Insight) mostra una vista immediata delle relazioni di connessione all'interno di un progetto. Visualizzati come un albero del documento con anteprime schematiche opzionali, gli elementi selezionabili offrono un modo rapido e visivo per navigare nella struttura di connettività di un progetto.

Nella sua configurazione predefinita, la funzione Connectivity Insight visualizza:

  • Le informazioni relative alle connessioni della net quando il cursore passa sopra un oggetto di connettività dello schema (wire, port, ecc.).
  • Una mappa di anteprima della connettività basata su albero quando Alt+Double-click viene usato sull'oggetto.

A questa funzionalità si aggiunge una funzione accessibile passando il cursore sopra un oggetto che appartiene a una signal net e premendo Ctrl+Alt. Questo apre una vista ad albero selezionabile. Fai clic sul foglio desiderato nell'albero per passare rapidamente a quel documento. 

Questa funzione può essere abilitata/disabilitata nella pagina System - Design Insight della finestra di Preferences dialogo controllando/deselezionando l'opzione Mouse Hover per la voce Document Tree .

La connettività della net in tutto il progetto può anche essere evidenziata in tutti gli schemi tenendo premuto il tasto Alt mentre si seleziona una net facendo clic su un wire (Alt+Click).
Per selezionare tutti gli oggetti elettricamente connessi per un punto scelto del circuito, puoi usare il comando Edit » Select » Connection dei menu principali oppure il comando Select Connection nella Active Bar. Dopo aver fatto clic su un oggetto i cui oggetti elettricamente connessi desideri selezionare, tutti gli oggetti elettricamente collegati a quell'oggetto scelto verranno selezionati, con un filtro applicato per attenuare tutti gli altri oggetti sul foglio.

Oggetti usati per creare la connettività

L'editor schematico include i seguenti oggetti usati per creare la connettività. Collettivamente questi oggetti sono indicati come net identifiers.

Identificatore di net Funzione
Bus Usato per raggruppare un insieme di net, ad esempio Data[0..7]. Le net devono essere denominate in sequenza usando uno schema di denominazione specifico (ad esempio, Data0, Data1,... Data7). Questa denominazione determina quindi il nome del Bus, ad esempio Data[0..7].
Bus Entry Dispositivo grafico fornito per supportare la derivazione di due net diverse da lati opposti di una linea bus senza creare un corto tra le due net. Non è richiesto in altre situazioni.
OffSheet Connector Usato per collegare una net da un foglio schematico a un altro foglio (non all'interno dello stesso foglio). Supporta solo la connettività orizzontale (progetti flat). Gli OffSheet Connector hanno funzionalità limitate rispetto alle Port.
Net Label Un identificatore di net usato per creare connettività con altre Net Label con lo stesso nome sullo stesso foglio schematico. La net viene denominata automaticamente dalla Net Label. Le Net Label possono essere posizionate su pin dei componenti, wire e bus. Nota che le Net Label non collegano tra fogli a meno che le opzioni del progetto non siano configurate per usare un Net Identifier Scope di Global.
Pin I pin vengono posizionati nell'editor dei simboli schematici per rappresentare i pin fisici del componente. Solo un'estremità del pin è elettricamente attiva, talvolta definita estremità attiva del pin.
Port Usata per collegare una net da un foglio schematico a un altro. La connettività può essere verticale in un progetto gerarchico oppure orizzontale in un progetto flat (i progetti verticali e orizzontali sono spiegati di seguito). I nomi delle Port vengono usati per denominare le net se l'opzione Allow Ports to Name Nets è abilitata nella scheda Options della finestra di Project Options dialogo. In questa situazione, le Port si collegheranno anche all'interno di un foglio schematico, ma non si collegheranno alle Net Label con lo stesso nome (scopri di più).
Power Port Crea connettività con ogni altra power port con lo stesso nome, in tutto il progetto schematico, indipendentemente dalla struttura del progetto. La net viene denominata automaticamente dalla Power Port. Questa net può essere localizzata in uno specifico foglio schematico, se necessario (scopri di più).
Sheet Entry Posizionata all'interno di un Sheet Symbol, per creare connettività con una Port dello stesso nome sul foglio figlio di quel Sheet Symbol. Le Sheet Entry vengono usate come nomi di net se l'opzione Allow Sheet Entries to Name Nets è abilitata nella scheda Options della finestra di Project Options dialogo.
Signal Harness Usato per raggruppare qualsiasi combinazione di net, bus e signal harness di livello inferiore.
Wire Una primitiva di progettazione elettrica polilineare usata per formare connessioni elettriche tra punti su uno schema. Un Wire è analogo a un filo fisico.
  • Tipi diversi di identificatori di net con lo stesso nome non si collegano automaticamente tra loro. Dipende da come sono configurate le opzioni di denominazione delle net. Queste opzioni sono discusse di seguito.

  • Nota che i nomi delle net definiti dagli identificatori di net non distinguono tra maiuscole e minuscole. Ad esempio, se a due wire vengono aggiunte le net label abc e ABC, verranno assegnati alla stessa net abc (se l'opzione Net Identifier Scope del progetto lo consente).

  • Evita di usare l'apostrofo (') alla fine di un nome di net poiché questo carattere è un operatore funzionale nel linguaggio di query, quindi potrebbe verificarsi un errore perché dopo questo carattere è previsto un altro parametro.

Come la struttura del progetto influisce sulla connettività

Related page: Progetti multi-sheet e gerarchici

Se il progetto non entra in un singolo foglio schematico, può essere distribuito su più fogli. Esistono due modelli distinti per organizzare e creare la connettività in uno schema multi-sheet: come progetto flat, che può essere considerato come un unico grande foglio schematico suddiviso in un certo numero di fogli più piccoli; oppure come progetto gerarchico, in cui i fogli sono collegati in una struttura di tipo nonno-genitore-figlio.

I progetti multi-sheet vengono implementati posizionando un Sheet Symbol sul foglio padre, che rappresenta e collega il foglio figlio, come mostrato nell'immagine seguente.

I Sheet Symbol rappresentano (e collegano a) fogli di livello inferiore. In un progetto flat, questa struttura può avere una profondità di un solo livello; in un progetto gerarchico, non esiste alcun limite alla profondità.
I Sheet Symbol rappresentano (e collegano a) fogli di livello inferiore. In un progetto flat, questa struttura può avere una profondità di un solo livello; in un progetto gerarchico, non esiste alcun limite alla profondità.

Che cosa determina quindi se un progetto è flat o gerarchico? Questo si ottiene impostando il Net Identifier Scope per definire come si desidera creare la connettività tra fogli. Impostarlo nella scheda Options della finestra di dialogo Project Options .

È importante ricordare che, per i progetti gerarchici, un progetto può contenere un solo foglio superiore. Tutti gli altri documenti sorgente devono essere referenziati da sheet symbol. Quando si esegue una validazione del progetto, il controllo di violazione Multiple Top Level Documents violation check può essere usato per segnalare se ciò non avviene. Inoltre, nessun sheet symbol può fare riferimento al foglio su cui si trova o a qualsiasi foglio più in alto nella gerarchia, poiché ciò creerebbe un loop irrisolvibile nella struttura.

Progetto flat

Related page: Progetti multi-sheet e gerarchici

Un progetto viene definito flat quando la connettività viene creata direttamente da un foglio a un altro foglio. Non passa attraverso gli Sheet Symbol sul foglio padre. In un progetto flat, gli sheet symbol rappresentano semplicemente (e fanno riferimento a) i fogli figli. Tutti i fogli del progetto appaiono allo stesso livello nel pannello Projects perché non esiste gerarchia. Entrambe le immagini seguenti mostrano un progetto flat.

I progetti flat sono più semplici da creare. Un progetto flat può includere un foglio superiore con uno Sheet Symbol per ciascun foglio figlio, ma questo è facoltativo poiché tale foglio superiore non viene utilizzato per creare la connettività tra fogli. Per un progetto piccolo che contiene solo due o tre fogli schematici, si potrebbe decidere che un foglio superiore non aggiunge alcun valore. Quando il numero di fogli aumenta, un foglio superiore può aiutare il lettore a comprendere la funzionalità del circuito dal modo in cui i blocchi logici (Sheet Symbols) sono disposti sul foglio.

Lo stesso progetto, mostrato senza un foglio superiore (a sinistra) e con un foglio superiore (a destra): entrambi sono esempi di progetto flat.  Projects panel showing a simple project that is a flat design, with a top sheet
Lo stesso progetto, mostrato senza un foglio superiore (a sinistra) e con un foglio superiore (a destra): entrambi sono esempi di progetto flat.

In un progetto flat, le connessioni tra i fogli possono essere create tramite Ports, Offsheet Connectors, Power Ports e Net Labels, come mostrato nell'immagine sopra con la lente di ingrandimento. L'approccio consigliato è usare Net Labels within ogni foglio e Ports per collegare between fogli. I Ports offrono più funzionalità rispetto agli Off-Sheet Connectors, inclusa la possibilità di aggiungere Port Cross References, che aggiunge un SheetName[GridReference] a ciascuna porta, riferendosi a una porta corrispondente su un altro foglio, come mostrato nell'immagine seguente.

Non esiste alcun limite al numero di fogli in un progetto flat.

Le Port Cross References sono state aggiunte accanto a ciascuna Port indicando il foglio di destinazione e il riferimento alla griglia per la Port corrispondente.
Le Port Cross References sono state aggiunte accanto a ciascuna Port indicando il foglio di destinazione e il riferimento alla griglia per la Port corrispondente.

Un progetto è flat quando la connettività è diretta da un foglio a un altro. Questo comportamento di connessione è definito impostando il Net Identifier Scope su Automatic, Flat o Global. Si noti che se si sceglie di utilizzare una combinazione di Ports e Net Labels per creare la connettività tra fogli, non è possibile usare l'opzione Automatic. In questa situazione, è necessario impostare manualmente Net Identifier Scope su Global.

Progetto gerarchico

Main page: Progetti multi-sheet e gerarchici

Un progetto viene definito gerarchico quando la connettività tra fogli va da uno Sheet Symbol al foglio figlio referenziato da quello Sheet Symbol. A livello di net, la connettività viene creata tra una Sheet Entry in quello Sheet Symbol e una Port con lo stesso nome della sheet entry sul foglio figlio. Questo tipo di connettività è anche definito connettività verticale poiché la connettività tra fogli che viene creata è solo verso l'alto e verso il basso tra un foglio padre e il suo foglio figlio.

In un progetto gerarchico, la connettività a livello di net va da una Sheet Entry sul foglio padre fino a una Port corrispondente sul foglio figlio.
In un progetto gerarchico, la connettività a livello di net va da una Sheet Entry sul foglio padre fino a una Port corrispondente sul foglio figlio.

I progetti gerarchici hanno due punti di forza principali.

  1. Il primo è la capacità di mostrare al lettore la funzionalità del progetto nel modo in cui i fogli schematici sono stati strutturati e presentati come blocchi logici (Sheet Symbols). Lo schema di livello superiore presenta il progetto come un insieme di blocchi funzionali di alto livello con la disposizione dei blocchi che riflette la loro posizione nel tradizionale flusso complessivo del circuito da sinistra a destra, dall'ingresso all'uscita. Questi blocchi possono essere ulteriormente suddivisi in blocchi più piccoli, se necessario, consentendo agli schemi di livello più basso che contengono i componenti di avere una struttura relativamente semplice con un numero ridotto di componenti. Poiché ogni foglio è relativamente semplice, la dimensione del foglio può essere mantenuta contenuta, il che rappresenta un grande vantaggio quando si tratta di stampare lo schema.
  2. L'altro grande vantaggio è che in genere è molto più facile tracciare un segnale attraverso un progetto gerarchico poiché il lettore deve solo far corrispondere una Sheet Entry sul foglio padre alla Port sul foglio figlio e può seguire il segnale lungo il cablaggio all'interno di ciascun foglio.

La costruzione di un progetto gerarchico richiede lavoro aggiuntivo. Gli Sheet Symbols richiedono Sheet Entries e il foglio superiore deve essere cablato per trasportare i segnali da uno Sheet Symbol a un altro. Il software include uno strumento per aiutare a mantenere sincronizzate le Sheet Entries con le Ports del foglio figlio (Design » Synchronize Sheet Entries and Ports per tutti gli Sheet Symbols, oppure fare clic con il pulsante destro del mouse su uno Sheet Symbol e quindi scegliere  Sheet Symbol Actions » Synchronize Sheet Entries and Ports per un singolo Sheet Symbol). Include anche strumenti per aiutare a suddividere un progetto più grande in piccole parti (Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet). Per ulteriori informazioni su questi strumenti di ristrutturazione e refactoring, fare riferimento alla pagina Design Refactoring.

Un progetto gerarchico può avere qualsiasi profondità e includere qualsiasi numero di fogli schematici.

Un progetto è gerarchico quando la connettività tra fogli è solo tra le Sheet Entries sul foglio padre e le Ports corrispondenti sul foglio figlio. Questo comportamento di connessione è definito impostando il Net Identifier Scope su Automatic, Hierarchical o Strict Hierarchical.

Progetto multicanale

Main article: Creazione di un progetto multicanale

Non è insolito che un progetto elettronico includa sezioni di circuito ripetute. Potrebbe trattarsi di un amplificatore stereo o di un banco di missaggio a 64 canali. Questo tipo di progetto è pienamente supportato da un insieme di funzionalità noto come multi-channel design. In un progetto multicanale, si acquisisce il circuito ripetuto una sola volta e poi si istruisce il software a ripeterlo o posizionando più simboli di foglio che fanno tutti riferimento allo stesso schematico figlio, oppure configurando un singolo simbolo di foglio affinché ripeta lo schematico figlio referenziato il numero di volte richiesto. Il progetto compilato viene espanso nella memoria del computer, con tutti i componenti e le connessioni ripetuti il numero di volte necessario in conformità con lo schema di denominazione definito dall'utente.

A sinistra sono presenti quattro simboli di foglio che fanno tutti riferimento allo stesso foglio figlio (PortIO.SchDoc). A destra, InputChannel.SchDoc viene ripetuto otto volte tramite la parola chiave Repeat .  An example of a multi-channel design where the child schematic is repeated by including the Repeat keword in its Sheet Symbol
A sinistra sono presenti quattro simboli di foglio che fanno tutti riferimento allo stesso foglio figlio (PortIO.SchDoc). A destra, InputChannel.SchDoc viene ripetuto otto volte tramite la parola chiave Repeat .

Il progetto logico acquisito non viene mai effettivamente appiattito; rimane sempre uno schema multicanale. Quando lo si trasferisce al layout PCB, i componenti fisici e le net vengono replicate il numero di volte richiesto, e si ha pieno accesso agli strumenti di cross-probing e cross-selecting disponibili per Lavorare tra lo schema e la scheda. Nell'editor PCB è inoltre disponibile uno strumento per replicare il posizionamento e il routing di un canale su tutti gli altri canali, con la possibilità di spostare e riorientare facilmente un intero canale. Per saperne di più sul progetto multicanale, fare riferimento al documento progetto multicanale

Un progetto multicanale deve essere gerarchico perché il software utilizza questo modello strutturale per istanziare i canali in memoria.

Per un progetto multicanale, impostare Net Identifier Scope su Automatic, Hierarchical oppure Strict Hierarchical.

La duplicazione di componenti e net viene risolta dal software utilizzando lo schema di denominazione selezionato nella scheda Multi-Channel della finestra di dialogo Project Options .

Impostazione dell'ambito dell'identificatore di net

Dialog page: Opzioni del progetto

Il software utilizza l'impostazione corrente di Net Identifier Scope per stabilire come viene creata la connettività tra i fogli schematici. Net Identifier Scope viene configurato nella scheda Options della finestra di dialogo Project Options (Project » Project Options).

Selezionare la modalità Net Identifier Scope più adatta alla struttura del progetto.
Selezionare la modalità Net Identifier Scope più adatta alla struttura del progetto.

Il comportamento delle opzioni Global, Flat e Hierarchical è mostrato nelle immagini seguenti.

Semplici esempi di come viene creata la connettività per ciascuna delle tre modalità principali: Globale, Flat, Gerarchica. Configuring the Net Identifier Scope, example of what connects with the Flat option Configuring the Net Identifier Scope, example of what connects with the Hierarchical option
Semplici esempi di come viene creata la connettività per ciascuna delle tre modalità principali: Globale, Flat, Gerarchica.

Oltre alle tre opzioni menzionate sopra, è disponibile anche un'opzione Automatic. In generale, è preferibile lasciare Net Identifier Scope impostato su Automatic. Il software selezionerà la più appropriata tra le tre opzioni in base alla struttura dei fogli e alla presenza o assenza di porte e voci di foglio.

Quando è impostato su Automatic, il software seleziona automaticamente quale delle tre modalità principali di identificazione delle net utilizzare in base ai seguenti criteri:

  • Se nel foglio superiore sono presenti voci di foglio, viene utilizzato Hierarchical.
  • Se non ci sono voci di foglio ma sono presenti porte, viene utilizzato Flat.
  • Se non ci sono voci di foglio né porte, viene utilizzato Global.

La modalità Strict Hierarchical localizza tutte le porte di alimentazione su ciascun foglio. In questa modalità, è necessario cablare tutte le net di alimentazione e di massa su ogni foglio figlio utilizzando porte e voci di foglio. È anche possibile farlo per fogli selezionati senza usare la modalità Strict Hierarchical, ma posizionando comunque voci di foglio + porte per le net di alimentazione che si desidera localizzare. Ulteriori informazioni in Net di alimentazione.

Come vengono denominate le net

Ogni volta che si posiziona un filo tra i pin dei componenti, si crea connettività. A ogni net del progetto viene assegnato un nome. Se non è stato posizionato un identificatore di net utilizzabile per denominarla, il software assegna a quella net un nome basato su uno dei pin della net stessa, ad esempio, NetR7_1 come mostrato nell'immagine seguente. Se il designatore del componente viene modificato in un secondo momento, anche quel nome di net generato dal sistema viene modificato e tali cambiamenti devono essere trasferiti tra schema e PCB per mantenere tutto sincronizzato.

Alle net prive di un identificatore di net viene assegnato un nome generato dal sistema basato su uno dei pin della net.
Alle net prive di un identificatore di net viene assegnato un nome generato dal sistema basato su uno dei pin della net.

Le etichette di net assegnano sempre un nome alla net a cui sono collegate. Il punto di aggancio predefinito è l'angolo inferiore sinistro dell'etichetta di net, indicato da una piccola croce durante lo spostamento.

Per gli altri identificatori di net, essi assegnano un nome alla net se l'opzione appropriata è abilitata nella sezione Netlist Options della scheda Options della finestra di dialogo Project Options .

I diversi tipi di identificatori di net non si collegano automaticamente tra loro. Ad esempio, una porta chiamata  non si collegherà a un'etichetta di net chiamata  anche se l'opzione IntaIntaAllow Ports to Name Nets nella finestra di dialogo Project Options è abilitata. Devono essere collegati da un filo. Un esempio è mostrato nelle immagini seguenti.

  

Più identificatori di net su una net

Non è possibile avere più etichette di net con nomi diversi sulla stessa net all'interno di un foglio schematico. Questa situazione verrà rilevata e segnalata come errore durante la validazione. Tuttavia, è legittimo avere più identificatori di net su una net in fogli diversi in cui la net compare.

Questa possibilità consente di:

  • Cambiare il nome di una net a diversi livelli della gerarchia per rifletterne meglio la funzione su quel foglio.
  • Riutilizzare un foglio schematico figlio senza dover rinominare le net presenti su di esso.

L'impostazione predefinita presuppone che più identificatori di net non siano consentiti. Se vengono rilevati durante la validazione, verrà emesso un avviso. Se sono necessari per il progetto, sarà necessario:

  • Modificare l'impostazione del controllo errori Nets with multiple names nella scheda Error Reporting della finestra di dialogo Project Options  oppure,
  • Sopprimere avvisi specifici posizionando un No ERC Marker su ciascun avviso e quindi scegliendo Specific Violations nella modalità No ERC mode del pannello Properties per definire gli errori da sopprimere. Si noti che i marcatori No ERC possono essere posizionati facendo clic con il pulsante destro su un avviso elencato nel pannello Messages o facendo clic con il pulsante destro sulla linea ondulata colorata che contrassegna una violazione nel foglio schematico. La loro forma e il loro colore possono essere modificati nel pannello Properties quando il marcatore No ERC è selezionato.

Opzioni per controllare la denominazione delle net

Dialog page: Opzioni del progetto

In definitiva, ogni net può avere un solo nome sul PCB (una net PCB non può avere due nomi a meno che non si stiano collegando intenzionalmente due net con un Net Tie). Il software risolve automaticamente le net con più nomi affinché abbiano un solo nome nel progetto, ma potrebbe non essere il nome previsto. Sono disponibili diverse opzioni per controllare come viene scelto il nome nella sezione Netlist Options della scheda Options della finestra di dialogo Project Options . Per maggiori dettagli su ciascuna opzione, fare riferimento alla pagina della finestra di dialogo Project Options.

Un buon approccio per impostare queste opzioni consiste nell'abilitare le opzioni Allow Ports to Name Nets e Higher Level Names Take Priority. Combinarle con un uso sensato delle etichette di net sulle net significative di ciascun foglio garantisce che tutte le net importanti, comprese quelle che attraversano i fogli, siano denominate e che i nomi assegnati negli schemi di livello superiore vengano utilizzati negli schemi di livello inferiore.

Quando sono abilitate più opzioni di denominazione delle net, la precedenza per la denominazione è la seguente:

  • Se l'opzione Power Port Names Take Priority è disattivata, l'ordine è: etichette di net, porte di alimentazione, porte, pin.
  • Se l'opzione Power Port Names Take Priority è attivata, l'ordine è: porte di alimentazione, etichette di net, porte, pin.

Due net separate che hanno lo stesso nome

Un altro problema di denominazione delle net che può verificarsi è quando lo stesso nome di net è stato utilizzato su fogli schematici diversi per etichettare net differenti. Questo verrà rilevato durante la validazione dal controllo errori Duplicate Nets. Non è possibile trasferire un progetto al PCB se questa condizione è presente. Durante il trasferimento del progetto, queste due net separate verranno unite in un'unica net PCB.

Questa situazione può essere risolta abilitando l'opzione Append Sheet Numbers to Local Nets nella scheda Options della finestra di dialogo Project Options . Con questa opzione abilitata, a tutte le net locali viene aggiunto al nome il valore del parametro SheetNumber, come mostrato nelle immagini seguenti.

Example of how a duplicated net name, Input, appears on the schematic Editor tab  Example of how a duplicated net name, Input, appears on the schematic compiled tab
Poiché l'etichetta di net Input è stata utilizzata su più fogli, l'opzione Append Sheet Numbers to Local Net è stata abilitata per evitare un errore di net duplicate.
L'effetto di ciò può essere visto facendo clic sulla scheda del foglio compilato (immagine a destra); si noti che _2 è stato aggiunto al nome della net.

L'opzione Append Sheet Numbers to Local Nets funzionerà solo se a ciascun foglio schematico è stato assegnato uno SheetNumber univoco. Il parametro SheetNumber viene assegnato nella scheda Parameters della modalità Document Options del pannello Properties per ciascun foglio schematico. In alternativa all'assegnazione manuale di un numero univoco a ogni foglio schematico, eseguire il comando Tools » Annotation » Number Schematic Sheets, che apre la finestra di dialogo Sheet Numbering for Project. Questa finestra di dialogo può essere utilizzata per assegnare SheetNumber univoci (un semplice valore numerico per ciascun foglio) e DocumentNumbers (tipicamente usati per la numerazione dei documenti assegnata dall'azienda) a tutti i fogli.

Connessione intenzionale di due net

Ci sono situazioni in cui è necessario collegare intenzionalmente due net differenti. Non si tratta di una semplice questione di denominazione. Si verifica quando due net devono essere messe in corto come requisito di progetto. Un esempio potrebbe essere quando è necessario collegare una massa analogica e una massa digitale in modo controllato.

Questo si ottiene collegando le due net tramite un componente Net Tie. Un componente Net Tie non è altro che un cortocircuito controllato, che consente di decidere il punto sulla scheda in cui le net si collegano. Nello schema, il componente Net Tie ha due o più pin, con ciascun pin collegato a una delle net da cortocircuitare. La proprietà Component Type del componente è impostata su Net Tie, come mostrato di seguito.

Un componente Net Tie utilizzato per instradare un singolo clock verso due pin di clock FPGA nello schema.
Un componente Net Tie utilizzato per instradare un singolo clock verso due pin di clock FPGA nello schema.

Si noti che i pin not collegati tra loro nello schema (non sono in corto nello schema), ma are collegati insieme all'interno del footprint PCB.

Lato PCB, il footprint ha lo stesso numero di pad dei pin del simbolo schematico, con rame tra di essi. Nell'immagine di esempio qui sotto, ciò si ottiene collegando due pad quadrati con un tratto di pista. Questa operazione viene eseguita all'interno del footprint nell'editor della libreria PCB. Anche la proprietà PCB Component Type è impostata su Net Tie.

Il software ignora automaticamente i cortocircuiti creati all'interno di un componente PCB Net Tie, pertanto non viene generato un errore DRC.

Lo stesso componente Net Tie sul PCB; i pad (selezionati) nel footprint Net Tie sono cortocircuitati con una pista.
Lo stesso componente Net Tie sul PCB; i pad (selezionati) nel footprint Net Tie sono cortocircuitati con una pista.

Quando un componente Net Tie viene utilizzato per collegare due net differenti, ciascuna net mantiene il proprio nome sia nello schema sia sul PCB.

  • Quando si creano il simbolo e il footprint Net Tie, sono disponibili due modalità Component Type del Net Tie: una per includere il Net Tie nella BOM (ad esempio, se il Net Tie è un ponticello di cortocircuito), l'altra per escluderlo dalla BOM (se il Net Tie è semplicemente una lunghezza di rame): selezionare il Component Type richiesto.
  • Quando si instrada il Net Tie sulla scheda, è possibile usare una qualsiasi delle modalità di routing per instradare away da un pad Net Tie. Per instradare into un pad Net Tie, è necessario passare alla modalità Ignore Obstacle.

Dimostrazione dell'instradamento di un componente Net Tie

Net di alimentazione

Il comportamento predefinito delle impostazioni presuppone che le net di alimentazione siano globali, cioè che si desideri renderle disponibili su ogni foglio schematico. Per accedere a una net di alimentazione, posizionare una Power Port con il nome net richiesto, quindi collegare i componenti a quella power port. Quando il progetto viene compilato, tutti i pin collegati a ciascuna net di alimentazione saranno connessi, su tutti i fogli del progetto.

È il nome della net a determinare a quale net è collegata una power port, non lo stile del simbolo: le tre power port evidenziate si collegano tutte alla net di alimentazione GND.
È il nome della net a determinare a quale net è collegata una power port, non lo stile del simbolo: le tre power port evidenziate si collegano tutte alla net di alimentazione GND.

Localizzare una net di alimentazione - globalmente

Come accennato in precedenza, le net di alimentazione possono essere localizzate su ciascun foglio schematico in una progettazione gerarchica selezionando l'opzione Strict Hierarchical per Net Identifier Scope. Questo approccio localizza tutte le net di alimentazione su ogni foglio, quindi devono essere collegate manualmente tra loro usando lo stesso approccio delle net di segnale. Se non vengono collegate tra loro, si verificherà un errore Duplicate Net Name per ciascuna net di alimentazione presente su ogni foglio schematico. Sarà inoltre necessario regolare le impostazioni di Connection Matrix per consentire la connessione delle Port alle Power Port.

Se Net Identifier Scope è impostato su Strict Hierarchical, 
Se Net Identifier Scope è impostato su Strict Hierarchicalogni net di alimentazione deve essere collegata a ogni foglio in cui viene utilizzata.

Collegamento di una net di alimentazione localizzata tra fogli

Una net di alimentazione localizzata in una progettazione gerarchica si collega nello stesso modo di qualsiasi altra net, da una port sul foglio figlio a una sheet entry nel simbolo del foglio sul foglio padre. Si noti che, per le net di alimentazione, questa tecnica supporta solo net di alimentazione individuali, non net di alimentazione raggruppate in un bus ().

Se si sta creando un progetto multicanale e si desidera fornire una net di alimentazione univoca e individuale a ciascun canale usando l'istruzione Repeat (come mostrato di seguito), ciò è supportato perché si sta passando una sola net in ciascun canale tramite la combinazione sheet entry-port. Finché il progetto tenta di collegare solo una net di alimentazione individuale dal padre al figlio tramite ciascuna combinazione sheet entry-port, la netlist sarà corretta.

Le net di alimentazione localizzate possono essere distribuite a ciascun canale in un progetto multicanale, se percorrono la gerarchia in su e in giù come net individuali, non come bus.Le net di alimentazione localizzate possono essere distribuite a ciascun canale in un progetto multicanale, se percorrono la gerarchia in su e in giù come net individuali, non come bus.

Se si preferisce raggruppare più net di alimentazione in un bus e trasferire quel bus attraverso la gerarchia del progetto, tali net devono essere net standard, non possono essere collegate usando power port.

Localizzare una net di alimentazione - individualmente

Una specifica net di alimentazione in una progettazione gerarchica (cioè in un progetto con Net Identifier Scope impostato su Hierarchical o in un progetto che contiene sheet entry nel foglio superiore e con Net Identifier Scope impostato su Automatic – ulteriori informazioni in Setting the Net Identifier Scope) può anche essere localizzata su un foglio specifico collegando la Power Port a una Port su quel foglio schematico.

Qui la net di alimentazione 3V3 è stata localizzata solo per questo foglio, quindi deve essere collegata manualmente anche sul foglio padre. Le net GND e 5V rimangono net di alimentazione globali.
Qui la net di alimentazione 3V3 è stata localizzata solo per questo foglio, quindi deve essere collegata manualmente anche sul foglio padre. Le net GND e 5V rimangono net di alimentazione globali.

Net di alimentazione e pin di alimentazione nascosti

Le versioni precedenti del software di progettazione Altium includevano funzionalità e opzioni per supportare l'uso di pin nascosti dei componenti schematici. Questa funzionalità era utile quando un progetto aveva una singola net di alimentazione e una singola net di massa, consentendo di collegare automaticamente tutti i pin di alimentazione di tutti i dispositivi alle rispettive net nascondendo tali pin di alimentazione. Era particolarmente diffusa nei componenti multipart, evitando di dover visualizzare sullo schema i pin di alimentazione di questi componenti.  

Oggi i progetti elettronici hanno tipicamente più net di alimentazione e di massa. Queste net non vengono semplicemente instradate verso i relativi pin di alimentazione; l'alimentazione è ora un aspetto critico per il successo della progettazione della scheda. 

Poiché la natura della progettazione delle power delivery networks è cambiata, la necessità di poter nascondere i pin dei componenti e fare in modo che il software li colleghi automaticamente si è ridotta al punto che la maggior parte dei progettisti si oppone a questa pratica. Per questo motivo, il software non supporta più la definizione di un pin come nascosto e la preassegnazione del suo nome net. I progetti meno recenti che utilizzano questo approccio di progettazione continueranno comunque a generare correttamente la netlist quando vengono aperti nell'ultima versione del software di progettazione Altium.

Compilazione dinamica

Related page: Convalida del progetto di progettazione

Quando si collegano due pin con un filo, si stanno definendo le intenzioni di progetto, non creando una net reale. La net non viene creata finché il progetto non viene compilato. Oltre a estrarre i dettagli sui componenti e su come sono collegati, la compilazione estrae anche informazioni parametriche dettagliate sui componenti e sul progetto. Il modello compilato del progetto è denominato Unified Data Model.

Il modello dei dati di progetto viene aggiornato in modo incrementale dopo ogni operazione dell'utente tramite compilazione dinamica, creando quello che viene definito Dynamic Data Model (DDM). Non è prevista alcuna compilazione manuale del progetto: tutto avviene automaticamente. Il modello di connettività del progetto viene aggiornato in modo incrementale dopo ogni operazione dell'utente, grazie alla compilazione dinamica. Per un progetto di progettazione, il processo di compilazione automatica svolge tre funzioni:

  1. Istanzia la gerarchia del progetto.
  2. Stabilisce la connettività delle net tra tutti i fogli del progetto.
  3. Costruisce un Dynamic Data Model (DDM) interno del progetto.

Questo garantisce che qualsiasi modifica al progetto venga immediatamente riflessa nel pannello Navigator e nel pannello Projects .

Per verificare la presenza di errori logici, elettrici e di disegno tra il DDM e le impostazioni del compilatore, è necessario convalidare il progetto. Questo comando è accessibile scegliendo il comando Project » Validate Project  dai menu principali oppure facendo clic con il pulsante destro sulla voce di un progetto nel pannello Projects e scegliendo il comando Validate Project dal menu contestuale.  

Eventuali violazioni rilevate dal Compiler verranno elencate come avvisi e/o errori nel pannello Messages. Il Compiler utilizza le opzioni definite nelle schede Error Reporting e  Connection Matrix della finestra di dialogo Project Options (a seconda del tipo di progetto) durante il controllo dei documenti sorgente per rilevare eventuali violazioni.

Il Dynamic Data Model

Un elemento fondamentale del software è il Unified Data Model (UDM). Tramite l’istanza automatica della compilazione dinamica, viene creato un modello unico e coerente, che si colloca al centro del processo di progettazione. I dati all’interno del modello possono essere accessibili e manipolati dai vari editor e servizi del software, inclusi lo schematico e il PCB. Invece di utilizzare un archivio dati separato per ciascuno dei vari domini di progettazione, l’UDM è strutturato per accogliere tutte le informazioni provenienti da tutti gli aspetti del progetto, inclusi i componenti e la loro connettività. Questo modello unico e coerente, posto al centro del processo di progettazione, viene creato come risultato della compilazione dinamica del progetto. Ciò significa che il Unified Data Model è disponibile dal momento in cui un progetto viene aperto e non dovrebbe richiedere un’ulteriore compilazione manuale: un vero Dynamic Data Model (DDM). Pertanto, il modello viene aggiornato (compilato) in modo incrementale dopo ogni operazione dell’utente. È possibile posizionare, cablare, riorganizzare, rinominare, aggiungere ed eliminare liberamente contenuti dal proprio progetto schematico.

Il processo di compilazione del progetto PCB è gestito da codice esterno agli editor schematico e PCB. Questo approccio presenta numerosi vantaggi, il più importante dei quali è che il Unified Data Model del progetto risiede al di fuori dei singoli editor schematico e PCB. L’UDM include descrizioni dettagliate di ogni componente del progetto e di come essi sono collegati tra loro.

Il software gestisce i dati di connettività tra lo schematico e il PCB.
Il software gestisce i dati di connettività tra lo schematico e il PCB.

Le seguenti posizioni e operazioni non richiedono alcuna azione manuale aggiuntiva in termini di compilazione del progetto, poiché la compilazione è dinamica:

  • Navigator e pannello Projects
  • ActiveBOM
  • Esecuzione dell’ECO
  • Cross-probing
  • Evidenziazione del colore delle net
  • Scambio dei pin
  • Riferimento incrociato dei componenti

Per aggiornare la vista del progetto e il pannello Navigator dopo la compilazione dinamica, utilizzare il comando Refresh dal menu contestuale dei pannelli Projects e Navigator. Per aggiornare automaticamente la vista del progetto e il pannello Navigator dopo la compilazione dinamica, abilitare l’opzione Schematic.DynamicCompiler.Navigator.Autorefresh nella finestra di dialogo Advanced Settings dialog.

Posizionare una compile mask per hide sezioni del progetto che non sono ancora pronte per il controllo degli errori o per il trasferimento all’editor PCB. Quando si è pronti, fare clic sul controllo per comprimere la maschera, esponendo il circuito da includere nel processo di compilazione e nel trasferimento del progetto.

Le compile mask appartengono a una classe di oggetti chiamata design directives. Utilizzarle per aggiungere istruzioni a livello di progetto (direttive) allo schematico, ad esempio: appartenenza a una classe di net, identificazione di una posizione in cui il compilatore deve ignorare una specifica violazione, identificazione di un gruppo di net che costituiscono coppie differenziali, ecc. Passare il cursore sull’immagine per una dimostrazione di una compile mask.

Quindi, come si interagisce con il Unified Data Model, ad esempio per tracciare una net attraverso il progetto? Lo si fa tramite il pannello Navigator.

Esaminare la connettività

Panel page: Pannello Navigator

Se il progetto è grande e distribuito su molti fogli, può diventare difficile seguire e verificare la connettività nel progetto. Per facilitare questo processo, è possibile utilizzare il pannello Navigator panel . Il pannello fornisce una vista dell’intero progetto compilato. 

L’approccio di base per utilizzare il pannello è il seguente:

  • Impostare il comportamento di navigazione facendo clic sul pulsante  Ellipsis button on the Navigator panel, click to configure the navigation preferences nella parte superiore del pannello per aprire la finestra di dialogo Preferences e abilitare il proprio Highlight Methods preferito. In alternativa, fare clic con il pulsante destro del mouse sull’oggetto di interesse nel pannello e utilizzare le opzioni del menu per configurare il comportamento di navigazione, come mostrato nell’immagine seguente.
  • Impostare l’ambito della navigazione nell’area Documents for del pannello ; per esplorare l’intero progetto selezionare Flattened Hierarchy.
  • Fare clic su un componente nella sezione Instance dell’elenco per passare a quel componente, espandere il componente per individuare oppure passare a un pin.
  • Fare clic su una net o un bus nella sezione Net /Bus per passare a quella net o a quel bus.
  • Tenere premuto il tasto Alt mentre si fa clic per passare a quell’oggetto sia nello schematico sia nel PCB.

Fare clic su un componente o una net nel pannello Navigator per individuare quel componente o quella net e tracciarne la connettività attraverso il progetto. Fare clic con il pulsante destro del mouse per accedere alle opzioni di visualizzazione. Passare il cursore sull’immagine per mostrare la navigazione verso un componente nello schematico e nel PCB simultaneamente (tenere premuto Alt mentre si fa clic nel pannello Navigator per includere l’oggetto PCB).
Fare clic su un componente o una net nel pannello Navigator per individuare quel componente o quella net e tracciarne la connettività attraverso il progetto. Fare clic con il pulsante destro del mouse per accedere alle opzioni di visualizzazione. Passare il cursore sull’immagine per mostrare la navigazione verso un componente nello schematico e nel PCB simultaneamente (tenere premuto Alt mentre si fa clic nel pannello Navigator per includere l’oggetto PCB).

Navigazione dei componenti sulla scheda

Oltre a individuare i componenti nello schematico e nel PCB (se si tiene premuto Alt) dal pannello Navigator, è anche possibile navigare pin/componenti/net/bus/harness sul PCB direttamente dallo schematico.

Ad esempio, facendo clic per individuare un componente nello schematico, è possibile individuare anche lo stesso componente sul PCB.

Per farlo:

  • Abilitare l’opzione Selecting in Highlight Methods, nonché le opzioni preferite nella sezione Cross Select Mode della pagina System - Navigation della finestra di dialogo Preferences.
  • Abilitare Cross Selection (Tools » Cross Select Mode) sia nell’editor schematico sia nell’editor PCB.

Queste opzioni configurano il comportamento di navigazione e di selezione incrociata.
Queste opzioni configurano il comportamento di navigazione e di selezione incrociata.

Ora, selezionando pin/componenti/net/bus/harness nello schematico, tali oggetti verranno selezionati anche nel PCB, come mostrato nell’immagine seguente.

Selezionando componenti e net nello schematico, tali oggetti vengono selezionati anche nel PCB. La selezione incrociata funziona anche dal PCB allo schematico.
Selezionando componenti e net nello schematico, tali oggetti vengono selezionati anche nel PCB. La selezione incrociata funziona anche dal PCB allo schematico.

Ricerca di componenti e net nella struttura del progetto

Esplorare la struttura nel pannello per trovare un componente o una net di interesse, quindi fare doppio clic sull’oggetto per mostrare l’istanza o le istanze di quell’oggetto nei documenti schematici del progetto. Utilizzare le opzioni nella pagina System - Navigation della finestra di dialogo Preferences per specificare il comportamento di evidenziazione dell’oggetto (Zoom, Dim, Select, ecc.).

Fare clic con il pulsante destro del mouse nell’area di progettazione e selezionare l’opzione Clear Filter per rimuovere l’evidenziazione/selezione degli oggetti nell’editor schematico o PCB.

La navigazione degli oggetti del progetto è disponibile anche nel pannello Navigator panel, che fornisce una struttura gerarchica dettagliata degli oggetti di progetto e dei dati associati. Le impostazioni di preferenza System - Navigation determinano il comportamento di evidenziazione degli oggetti sia del pannello Project sia del pannello Navigator.

Evidenziazione delle connessioni

L’opzione di navigazione della connettività mostra le relazioni di connessione di un oggetto selezionato nel pannello Projects. Fare doppio clic su una voce, ad esempio Net, nell’elenco gerarchico degli oggetti del pannello per evidenziarne le interconnessioni nello schematico.

La funzione di anteprima è abilitata dall’opzione Connectivity Graph nella sezione Highlight Methods della pagina System – Navigation della finestra di dialogo Preferences. Selezionare anche l’opzione aggiuntiva Include Power Parts per visualizzare anche la connettività degli oggetti di alimentazione associati all’oggetto selezionato.

Evidenziazione globale delle net

La connettività di una net in tutto il progetto può essere evidenziata in tutti gli schematici tenendo premuto il tasto Alt quando si seleziona una net facendo clic su un filo (Alt+Click). Tutte le istanze schematiche della net vengono evidenziate, mentre gli altri oggetti vengono attenuati, per indicare visibilmente la propagazione del segnale/dell’alimentazione nel progetto con una sola semplice azione.

L’evidenziazione delle net viene cancellata facendo clic in uno spazio libero e il suo comportamento è determinato dalle impostazioni Highlight Methods nella pagina System - Navigation della finestra di dialogo Preferences. Si noti che deselezionando l’opzione Dimming la funzione di evidenziazione delle net verrà disabilitata.

Cross Probing e Cross Selecting

Oltre alla possibilità di selezionare da un editor all’altro (cross selection), Altium Designer supporta anche il Cross Probing. Il Cross Probing ha due modalità: continua (si rimane nell’editor di origine) e jump-to (si passa all’editor di destinazione). È inoltre possibile eseguire il cross probe da vari pannelli e finestre di dialogo, ad esempio il pannello Messages e la finestra di dialogo Engineering Change Order. Per ulteriori informazioni, fare riferimento alla pagina Cross Probing and Selecting.

Configurazione del colore delle net

Main page: Applicazione del colore alle net

Per rendere lo schematico più leggibile e facilitare il lavoro con net e tracce nell’editor PCB, è possibile applicare un colore ai collegamenti dello schematico e alle net e tracce del PCB.

Un colore di evidenziazione può essere applicato a una net o a un bus nell’editor schematico utilizzando i comandi nel sottomenu View » Set Net Colors, come mostrato nell’immagine seguente. Questi colori possono essere trasferiti all’editor PCB in qualsiasi momento tramite il comando Update PCB. Nel PCB editor, il colore predefinito e la visibilità di Connection Lines sono configurati nella sezione System Colors del pannello PCB View Configuration panel. Si noti che questo colore predefinito viene applicato quando le net vengono create (durante il trasferimento iniziale del progetto dallo schematico); il colore delle linee di connessione esistenti non cambierà se questa opzione viene modificata.

Nel PCB editor, il colore applicato a ciascuna net viene visualizzato nella modalità Nets mode del pannello PCB. Cercare il colore dietro la casella di controllo accanto al nome della net, come mostrato nell’angolo in basso a destra dell’immagine seguente.

Il colore viene sempre applicato alle net non instradate (linee di connessione). Per visualizzare il colore sulle net instradate, abilita la casella di controllo accanto al nome della net nel pannello PCB, quindi configura le opzioni di visualizzazione nella pagina Board Insight Color Overrides della finestra di dialogo Preferences. Nell'immagine seguente, il Base Pattern del colore di override è impostato su Solid e lo Zoom Out Behavior è impostato su Override Color Dominates.

I colori delle net applicati nello schematic vengono trasferiti al PCB tramite il comando Update PCB. Configura le funzionalità PCB Color Override per controllare come vengono visualizzati sulla scheda.I colori delle net applicati nello schematic vengono trasferiti al PCB tramite il comando Update PCB. Configura le funzionalità PCB Color Override per controllare come vengono visualizzati sulla scheda.

Premi F5 per attivare/disattivare la funzionalità Net Color Override, sia nell'editor schematic che nell'editor PCB. Potrebbe essere necessario anche aggiornare lo schermo (End).

Modifica del colore delle net del PCB

Non è sempre possibile applicare il colore al cablaggio dello schematic e trasferirlo al PCB. In questa situazione, il colore può comunque essere applicato alle linee di connessione e all'instradamento nell'editor PCB. Per cambiare il colore di una net dopo che il progetto è stato trasferito, fai doppio clic sul nome della net nella modalità Nets del pannello PCB. Il colore di una singola net può essere modificato nella finestra di dialogo Edit Net dialog.

Per cambiare il colore di più net, usa la modalità Nets del pannello PCB:

  • Usa le tecniche standard di selezione multipla di Windows (Shift+click o Ctrl+click) per selezionare più classi di net o più net singole.
  • Fai clic con il pulsante destro su un oggetto selezionato e scegli il comando Change Net Color dal menu contestuale, per assegnare un nuovo colore alle net selezionate.
  • Fai clic con il pulsante destro una seconda volta e scegli Display Override » Selected On, per abilitare la funzionalità di override del colore per le net selezionate.

Migliora la visibilità delle net cambiando il colore delle relative linee di connessione e abilitando la funzionalità di override della visualizzazione.
Migliora la visibilità delle net cambiando il colore delle relative linee di connessione e abilitando la funzionalità di override della visualizzazione.

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