電子システム設計

電子設計の初期段階では、概念/機能レベルで設計を定義することが重要です。この最初のステップは、開発プロセス全体の重要な基盤となり、システムのアーキテクチャとその主要要素の高レベルな概要を提供します。適切に作成されたブロック図は、電子システムの主要な機能ユニットを明確にし、それらの相互接続を示します。これにより、個々の部品実装の複雑な詳細にとらわれることなく、設計の各部分がどのように相互作用するかを視覚化できます。この抽象化によって、システム全体の動作やモジュール間の関係に集中でき、必要な機能がすべて考慮されていること、またシステムのアーキテクチャが設計要件に適合していることを確実にできます。

Electronic System Design (ESD) ドキュメントを使用すると、システムレベルのブロック図を設計し、顧客と共同作業できます。

新しい ESD ドキュメントの作成

新しい ESD ドキュメントは、Renesas 365 Workspace に存在するソリューションの一部として作成できます。ソリューションの詳細ページで、右上の  ボタンをクリックし、表示されるメニューから System Design を選択して、Create ESD ウィンドウを開きます。

このウィンドウは最初、簡易表示で開き、次のフィールドが表示されます。

  • Name – ESD ドキュメントに必要な名前を入力します。

    ESD ドキュメント名は英字または数字で始まる必要があり、使用できる文字は A-Z、a-z、0-9 です。アンダースコア、ダッシュ、スペースも使用できますが、スペースは名前の途中でのみ使用可能です(先頭および末尾のスペースは無視されます)。次の語は使用できません: AUXCOM1-COM9LPT1-LPT9CONNUL, and PRN。さらに、名前には次の文字を含めることはできません: \ . / ? % * : | " < >

  • Description – ESD ドキュメントの任意の説明を入力します。

さらに多くのコントロールにアクセスするには、 ボタンをクリックします。Parent Folder フィールドが表示されます。このフィールドを使用して、Workspace のフォルダー構造内のどこに ESD ドキュメントを作成するかを指定します。デフォルトでは、これは Projects フォルダーです。フィールド右側の Change リンクをクリックすると、Workspace のフォルダー構造にアクセスでき、ドキュメントを保存する別のフォルダーを選択できます()。

必要に応じて新しい ESD ドキュメントを定義したら、 をクリックします。ソリューションの詳細ページに戻り、新しく作成された ESD ドキュメントのタイルが表示されます。

ESD ドキュメントを開くには、そのタイル内の名前をクリックするか、 ボタンをクリックして表示されるメニューから Open を選択します。あるいは、目的の ESD ドキュメントのタイルを直接ダブルクリックするか、ドキュメント名をクリックします。

ESD ドキュメントの定義

ESD ドキュメントでは、特定の機能、動作、またはデバイス(信号処理や MPU など)は functional blocks で表されます。構造および視覚表現の観点では、機能ブロックは、グラフィカルな図形/画像(ラベル付き)、その機能を表す主要コンポーネントであるハードウェア/ソフトウェア オブジェクト、ポート、その他のブロックを含めることができるコンテナーです。Ports は機能ブロックのインターフェース(たとえば MPU の I2C インターフェース)を表すために使用でき、機能ブロック間の connection lines(ブロックまたはそのポートの間に直接配置)は相互接続(たとえば異なるデバイスのインターフェース間を流れる信号)を表します。

SDM ベースのクロスドメイン データ転送をサポートする機能的な ESD ドキュメントを構築するには(詳細はこちら)、次の要素が含まれます。

配置と編集の共通事項

以下の折りたたみ可能なセクションでは、ESD ドキュメント エディターでの作業について詳しく説明します。

機能ブロックの配置と設定

ESDドキュメントに新しい機能ブロックを配置するには、下部ツールバーのボタンをクリックします(または、StandardLibrary paneの領域にあるボタンを使用します)。設計スペース内でクリックしたままにして機能ブロック矩形の最初の角を固定し、カーソルを移動して矩形のサイズを調整してから、マウスの左ボタンを離して配置を完了します。あるいは、設計スペース内をクリックしてデフォルトサイズの機能ブロックを配置することもできます。機能ブロックの名前を変更するには、機能ブロックをダブルクリックし、必要な名前を入力してEnterを押すか、機能ブロックの外側をクリックします。

あらかじめ定義された複数の機能ブロックを、Functional BlocksLibrary paneの領域から配置できます。

機能ブロックにハードウェアコンポーネントを追加するには、下部ツールバーの ボタンをクリックします。カーソルが十字カーソルに変わり、コンポーネントのプレビューが付随して表示されます。機能ブロックの境界内をクリックしてコンポーネントを配置します。配置済みのコンポーネントをダブルクリックし、開いたポップアップウィンドウの検索バーを使用してコンポーネントを検索します。検索結果一覧からコンポーネントを選択すると、そのコンポーネント名が機能ブロックのグラフィック内に表示されます。

 
  • Renesas RA familyのMCUを検索するには、RA Explorerウィンドウを使用できます。詳細については、以下のRA Explorerの使用セクションを参照してください。

  • 機能ブロックの境界外にハードウェアコンポーネントを配置することもできます。この場合、新しい機能ブロックが自動的に作成されます。

  • 同様に、下部ツールバーの  ボタンを使用して、機能ブロックにソフトウェアコンポーネントを追加できます。

    ソフトウェアコンポーネントを配置するには、Software ComponentsLibrary paneの領域を使用することもできます。

機能ブロック内にポートを配置するには、下部ツールバーのボタンをクリックします(または、StandardLibrary paneの領域にあるボタンを使用します)。カーソルが十字カーソルに変わり、デフォルトのポートが付随して表示されます。機能ブロックの境界内をクリックしてポートを配置します。機能ブロックの外側をクリックすることもでき、その場合は新しいデフォルトの機能ブロックが自動的に作成されます。ポート名を変更するには、ポートをダブルクリックし、必要な名前を入力してEnterを押すか、ポートの外側をクリックします。

ポート名を入力するとき、表示されるポップアップリストから標準ポート名を選択することもできます()。

RA Explorerの使用

Renesas RA familyのMCUを検索する際は、RA Explorerウィンドウを使用して必要なコンポーネントを見つけることができます。ハードウェアコンポーネントを配置した後、検索バーにRA またはRenesasを入力し、ポップアップ上部のExplorer Modeリンクを使用してウィンドウを開くと、適合するコンポーネントの一覧が表示されます。デフォルトでは、この一覧は機能ブロック内に配置されたポートに基づいて絞り込まれます。現在のポート一覧はウィンドウ上部に表示されます。Add Portコントロールを使用して他の種類のポートを追加し、ドロップダウンを使用して各種類の必要なポート数を編集できます。一覧内の必要なコンポーネントをクリックして選択すると、ウィンドウ右側にそのピンマップが表示されます。必要なコンポーネントを選択した状態でボタンをクリックすると、それがハードウェアコンポーネントオブジェクトに適用されます。

  • 機能ブロックに標準名のポート(USB、ADCなど)が1つ以上含まれている場合、RA Explorerウィンドウは、機能ブロック()またはその機能ブロック内に配置されたハードウェアコンポーネント()が選択されているときに、Propertiesペインからアクセスすることもできます。必要なコンポーネントがRA Explorerウィンドウで選択されると、ハードウェアコンポーネントが機能ブロック内に自動的に配置され(まだ配置されていない場合)、選択したコンポーネントがそれに適用されます。

  • RA Explorerウィンドウで現在設定されているポート一覧が、機能ブロック内に配置されたポートと一致しない場合は、ウィンドウ右上のボタンをクリックして、ウィンドウ内のポート一覧を機能ブロックのポートとすばやく同期できます。

RA MCUがハードウェアコンポーネントオブジェクトに適用されたら、それを選択してPropertiesペインを開き、そのプロパティを確認します。必要に応じて、 ボタンをクリックしてRA Explorerウィンドウを開き、別のMCUを選択できます。

デバイス構成の使用

Device Configuration機能を使用すると、hardware componentのポート、パッケージ情報、周辺機能、およびピン割り当てを参照および管理できます。ハードウェアコンポーネントが選択されているときに、PropertiesペインのDevice Configuration領域を展開すると、現在のデバイス構成の詳細を確認できます。

Device Configuration領域見出しの右側にあるEditコントロールをクリックして、Device Configurationウィンドウを開きます。

ハードウェアコンポーネントに割り当てられている現在のポート一覧がウィンドウ上部に表示され、現在のデバイス構成がその左側に表示されます。Add Portコントロールを使用して他の種類のポートを追加し、ドロップダウンを使用して各種類の必要なポート数を編集できます。デバイス構成への変更はウィンドウ右側に表示されます。

ハードウェアコンポーネントに割り当てられているポートのセットが、そのハードウェアコンポーネントが配置されている機能ブロック内のポートのセットと異なる場合(種類および/または数)、その旨を通知するメッセージがハードウェアコンポーネントのPropertiesペインのDevice Configuration領域に表示されます。この差異を解消するには、Device Configurationウィンドウ内の コントロールを使用すると、ソフトウェアが機能ブロックのポートに従ってハードウェアコンポーネントにポートを割り当てます。

または、ハードウェアコンポーネントに割り当てられているポートに合わせて機能ブロックのポートを更新したい場合は、ウィンドウ左下のUpdate Functional Block with ports from Device Modelオプションを有効にします。

変更後のデバイス構成がサポートされていない場合、その旨を通知するメッセージがDevice Configurationウィンドウ上部に表示されます(この場合、変更を適用することはできません)。ポートのセットを手動で変更するか、メッセージバナー内のUndo Last Change コントロールを使用して、ウィンドウで最後に行った変更を元に戻してください。

デバイス構成に必要な変更を行ったら、 ボタンをクリックしてハードウェアコンポーネントに適用します。

機能ブロックの接続

接続線は、機能ブロックの境界、ポートの境界、矩形の境界、画像の境界、別の接続線、またはESDドキュメント内の空き領域で開始および終了できます。接続線を配置するには、下部ツールバーのボタンをクリックします(または、StandardLibrary paneの領域にあるボタンを使用します)。接続線を開始したい点をクリックします。次にカーソルを移動しながらクリックして、接続線の形状を定義する一連の頂点を固定します。接続線は機能ブロックを横切らないよう自動的に回避される点に注意してください。ドキュメントの空き領域で右クリックすると、接続線の配置を終了します。機能ブロック、ポート、または配置済みの接続線上に頂点を配置すると、現在の接続線の配置は自動的に終了します。

  • 機能ブロックまたはポートの境界上から接続線の配置を開始するには、境界上にカーソルを合わせ(ブロック/ポートは選択しない)、カーソルが十字カーソルに変わったらクリック&ドラッグすることもできます。

  • 接続線が別の接続線上で開始または終了すると、T字接続(小さな円で表示)が自動的に形成されます()。

  • 2つの機能ブロックを、たとえ一方のブロックのグリッド外の中央から開始し、もう一方のブロックの中央の下または上で終了する必要がある場合でも、直線の接続線で接続することが可能です。

配置済みの接続線を選択すると、以下の編集ハンドルを使用できます。

  • A をクリックしてドラッグすると、接続線の端点を再配置できます。

  • B をクリックしてドラッグすると、接続線のセグメントを再配置できます。端点は固定されたままです。

接続線の一方または両端(始点と終点)は、矢印あり/なしで表示できます。接続線を選択した状態で、上部ツールバーのボタンをクリックし、表示されるポップアップメニューから必要なスタイルを選択します。

  • 接続線を選択しているときは、Left Arrow および Right Arrowショートカットを使用して、それぞれ始点側と終点側の矢印をすばやく切り替えることができます。

  • なお、別の接続線上で開始または終了する接続線で、その接合部に矢印が有効になっている場合、T字接続は円なしで表示されます。

配置済みの接続線のデジグネータは、接続線をダブルクリックして必要なデジグネータを入力することで定義できます。デジグネータを選択した状態では、右上のハンドルを使用して回転できます()。

接続線のセグメントは、その編集ハンドルをドラッグするか、セグメントを右クリックして表示されるメニューからPin Segmentを選択することで固定できます。固定されたセグメントの編集ハンドルは青色で塗りつぶされて表示されます()。固定されたセグメントは、接続線の他のセグメントを移動しても、現在の水平または垂直位置が変わりません。固定を解除するには、セグメントの右クリックメニューからUnpin Segmentを選択します。 

ブランケットの配置

ESDドキュメントエディタでは、システム設計をさらに文書化するために、ESDドキュメント内へブランケットオブジェクトを配置できます。ハードウェアブランケットおよびソフトウェアブランケットは、それぞれPCBプロジェクトまたはソフトウェアプロジェクトにリンクすることもでき、ESDドキュメント内でシステム設計の特定部分のコンテキストを提供します。

下部ツールバーのブランケットオブジェクトメニューを使用して、ブランケット()、ハードウェアブランケット()、またはソフトウェアブランケット()を配置します(または、Library paneStandard 領域にあるボタンを使用します)。

ブランケット、ハードウェアブランケット、およびソフトウェアブランケットは、長方形または多角形のオブジェクトとして配置できます。配置コマンドを選択した後:

  • 長方形のブランケットを配置するには、カーソルを目的の位置に移動してクリックします。

  • 多角形のブランケットを配置するには、カーソルを位置決めしてクリック&ドラッグし、ブランケットの開始点を固定します。その後クリックして、ブランケット形状を定義する一連のセグメントを固定します。最後のセグメントを配置したら、右クリックして配置を完了します。多角形を「閉じる」必要はありません。ソフトウェアが開始点と最後に配置したセグメントを結ぶために必要なセグメントを自動的に追加して、形状を完成させます。

ハードウェアブランケットをPCBプロジェクトに、またはソフトウェアブランケットをソフトウェアプロジェクトにリンクするには、デザインスペースでブランケットを選択し、Properties pane の ボタンをクリックします。 ソリューションにリンクされているハードウェア/ソフトウェアプロジェクトの一覧を表示する Select Project to link ウィンドウが開きます。ブランケットにリンクするプロジェクトを選択し、 ボタンをクリックします。リンクされたプロジェクトの情報が Properties pane に表示されます。 ボタンをクリックすると、リンクされたプロジェクトが新しいブラウザタブで開きます。

 
  • 1つのプロジェクトをESDドキュメント内の複数のブランケットにリンクすることはできません。プロジェクトがすでにドキュメント内の別のブランケットにリンクされている場合、その項目は Select Project to link ウィンドウでグレーアウト表示されます。

  • 現在リンクされているプロジェクトをハードウェア/ソフトウェアブランケットから解除するには、ブランケットの Properties pane の右上にある ボタンをクリックします。

ボードサポートパッケージの生成

ソフトウェアブランケットでは、BSP(board support package)を生成できます。ソフトウェアブランケットのプロパティで ボタンをクリックします。

ソリューションのSDMは自動的にプッシュされ(learn more)、変更内容はリンクされたソフトウェアプロジェクトに適用されます。まだ存在しない場合は、まず新しいソフトウェアプロジェクトが作成されます。

リファレンスデザインがソリューションにインポートされており(learn more)、そのリファレンスデザインにリンクされたハードウェアブランケットが、ソフトウェアブランケットが存在する機能ブロックの周囲に配置されている場合、BSP生成時にeval kitコンテキストが取得されます。boardName がデバイスモデルに追加され、指定されたeval kitボードと互換性のある構成を生成するためのソフトウェア生成に使用されます。

テキストの配置

ESDドキュメントエディタでは、テキスト文字列を配置できます。必要に応じて、テキスト文字列にリンクを追加することもできます。

テキスト文字列を配置するには、下部ツールバーの  アイコンをクリックします(または、Library paneStandard 領域にあるボタンを使用します)。

配置済みのテキスト文字列を編集するには、それをダブルクリックし、必要なテキストを入力して Enter を押すか、テキストオブジェクトの外側をクリックします。

配置済みテキストにリンクを追加するには、まず対象のテキストオブジェクトを選択し、次に上部ツールバーの  ボタンをクリックします。表示されるポップアップフィールドに必要なURLを入力し、Enter を押します。

追加したリンクは、テキストオブジェクトにカーソルを合わせ、表示されるポップアップ内のリンクをクリックすることでアクセスできます。

リンクを編集するには、ポップアップ内の  ボタンをクリックし、必要に応じてURLを変更して Enter を押します。リンクを削除するには、 ボタンをクリックします。

グラフィカルオブジェクトの配置

ESDドキュメントエディタには、ESDドキュメント内に基本的なフリーフォーム描画要素を配置するための各種グラフィカル要素ツールが用意されています。

  • 長方形(

  • 楕円(

  • 線(

  • 画像(

下部ツールバーのグラフィカルオブジェクトメニューを使用して必要なオブジェクトを配置します(または、Library paneStandard 領域にあるボタンを使用します)。

メニューから必要なコマンドを選択した後、デザインスペース内でクリック&ドラッグしてグラフィック要素を配置し、その位置とサイズを決定します。たとえば長方形では対角の頂点間距離でサイズが決まります。ポリラインの場合は、クリックして最初の頂点を配置し、その後さらにクリックして後続の頂点を配置することで形状を定義します。

あらかじめ定義された画像は、Library pane の Symbols 領域から配置できます。ライブラリの操作について詳しくは、以下の Placing Objects from Library セクションを参照してください。

配置済みのグラフィカルオブジェクトは、選択してドラッグすることで移動できます。個々のノードを選択して移動することもできます。

ライブラリからのオブジェクト配置

ESDドキュメントエディタでは、Library pane から利用可能なライブラリ内のよく使われる要素を配置することもできます。これにアクセスするには、 デザインスペース左上の ボタンをクリックします。

このペインには次の領域があります。

  • Standard – この領域のボタンを使用して、基本オブジェクト(functional blockconnection line など)を配置します。 

  • Hardware Blocks – この領域のボタンを使用して、あらかじめ定義された名前を持つ functional block を配置します。

  • Software Components – この領域のボタンを使用して、あらかじめ定義された名前を持つ software component を配置します。

    この領域にソフトウェアコンポーネントを追加するには、+ ボタンをクリックします。開いた Software Components ウィンドウには、現在のソフトウェアコンポーネント一覧が表示されます。 ボタンをクリックして Create Component ウィンドウを開き、Library pane に表示されるコンポーネント名を Component name フィールドに入力し、FSP specification フィールドを使用して必要なコンポーネントを選択します。 ボタンをクリックして、設定したコンポーネントを Software Components ウィンドウの一覧に追加し、その表示アイコン()を有効にすると、Library pane で使用可能になります。

    ボタンのコマンドを使用して、対応するソフトウェアコンポーネントを管理します。

    • Edit – これを選択すると Edit Component ウィンドウが開き、コンポーネントの Component name および/または FSP specification を編集できます。

    • Remove – これを選択すると、コンポーネントが一覧から削除されます(そのコンポーネントが Library pane で表示される設定になっていた場合は、そこからも削除されます)。

    ソフトウェアコンポーネントを Library pane から非表示にするには、Software Components ウィンドウでその表示を無効にする()か、Library pane のコンポーネントボタンを右クリックして Remove を選択します。

  • Symbols – この領域のボタンを使用して、あらかじめ定義された画像オブジェクトを配置します。

Library pane で必要なオブジェクトのアイコンをクリックして、ドキュメント内に配置します。

SDMのプッシュとプル

ソリューションのすべての側面を相互に同期した状態に保つため、ESDエディタにはソリューションのSystem Data Model(SDM)をプッシュおよびプルする機能があります。これを行うには、ESDドキュメント右上にある ボタンメニューの対応するコマンドを使用します。

  • Push SDM– このコマンドを使用して、ESD ドキュメントから SDM をプッシュします。ソリューションの SDM は、ESD ドキュメントで行われた変更と同期され、これらの変更はその後、Altium Designer のハードウェアプロジェクト(learn more)や e2 studio のソフトウェアプロジェクトなど、他のドメインにプルできます。

  • Pull SDM – このコマンドを使用して、ESD ドキュメントへ SDM をプルします。ソリューションの SDM と同期するために ESD ドキュメントへ適用すべき変更がある場合は、Engineering Change Order ウィンドウが開きます。 Enabled 列のチェックボックスを使用して ESD ドキュメントに適用する変更を選択し、その後 ボタンをクリックします。 

ESD ドキュメントの管理

ボタンメニューのその他のコマンドでは、このドキュメントを管理できます。

  • Settings – このコマンドを使用して Edit Project ウィンドウを開きます。このウィンドウでは、ESD ドキュメントの Name および Description ()を変更するためのコントロールが提供されます。 ボタンをクリックすると、Parent Folder フィールドおよび Workspace Parameters にアクセスできます。Parent Folder フィールドは編集不可で、情報表示専用です。親フォルダーを変更するには、Move コマンドを使用する必要があります。 変更を確定するには、 ボタンをクリックします。

  • Move – このコマンドを使用して Move to ウィンドウを開きます。このウィンドウでは、Workspace のフォルダー構造内で ESD ドキュメントを別の親フォルダーの下へ移動(再配置)するためのコントロールが提供されます()。このウィンドウを使用して新しい親フォルダーを選択します。移動を実行するには、 ボタンをクリックします。

  • Clone – このコマンドを使用して Clone - ESD ウィンドウを開きます。このウィンドウでは、ESD ドキュメントの完全なコピーを作成するためのコントロールが提供されます()。このウィンドウを使用して、ESD ドキュメントの名前と任意の説明を指定します。デフォルトでは、元のドキュメント名に接尾辞  – Copy を付けた名前が使用されます。

    複製された ESD ドキュメント名は英字または数字で始まる必要があり、使用できる文字は A-Z、a-z、0-9 です。アンダースコア、ダッシュ、スペースも使用できますが、スペースは名前の途中でのみ使用可能です(先頭および末尾のスペースは無視されます)。次の語は使用できません:AUXCOM1-COM9LPT1-LPT9CONNULPRN。さらに、名前には次の文字を含めることはできません:\ . / ? % * : | " < >。元のドキュメントと同じ名前は使用できません。

    ボタンをクリックすると、Parent Folder フィールドにアクセスできます。デフォルトでは、これは元のドキュメントが配置されているフォルダーに設定されます。フィールド右側の Change リンクをクリックすると、その Workspace の Workspace フォルダー構造にアクセスでき、複製したドキュメントの保存先として別のフォルダーを選択できます。

    必要に応じて各フィールドを設定したら、 ボタンをクリックします。すると元のドキュメントが複製されます。作成された ESD ドキュメントのコピーは、その後 Renesas 365 Workspace 内の該当ソリューションの詳細ページから必要なソリューションにリンクできます – learn more

  • Download – このコマンドを使用して、ESD ドキュメントを *.json ファイルとしてダウンロードします。

コメント

ESD ドキュメントエディターは、ESD ドキュメントへのコメント機能をサポートしています。コメントとは、特定のポイント、オブジェクト、または領域に割り当てられるユーザー追加のメモであり、他のユーザーが返信することもできます。コメントはデータ自体を変更することなくユーザー間のコラボレーションを促進します。これは、コメントがそのデータとは独立して Workspace に保存されるためです。 コメント内では 1 人以上のユーザーまたはグループにメンションできます。コメントは Workspace メンバーに割り当てることもできます。

コメントは、コンテキスト対応のコメントウィンドウを使用して、ドキュメントの設計スペース内で直接投稿、返信、管理されます。 コメントは Comments and Tasks  ペインにも表示されます。これは右側に表示され、操作インターフェースというよりも、概要表示やナビゲーションのための機能を提供します。

ESD ドキュメント右上の  ボタンを使用して、Comments and Tasks ペインの表示を切り替えます。

コメントを配置するには、ESD ドキュメント右上のツールバーにある ボタン、ドキュメントの設計スペースを右クリックしたメニューの Add Comment コマンド、または Comments and Tasks ペイン内の ボタンを使用します。

ESD ドキュメントでのコメント操作は、Altium 365 の Web Viewer でのコメント操作と似ています。コメントシステムの詳細については、Web Viewer ページを参照してください。 

ESD ドキュメントの共有

ESD ドキュメントは、Workspace 外部のユーザーに表示権限付きで共有できます。ESD ドキュメント右上の ボタンをクリックして、Share Item ウィンドウを開きます。Share Item With フィールドを選択し、ユーザーの完全なメールアドレスを入力します。 そのユーザーは、自身の Workspace または Personal Space を通じて、共有された ESD ドキュメントに Guest-level アクセス権でアクセスできます。

Workspace メンバーは常に完全な編集アクセス権を持ちます(Can Edit)。

 
AI-LocalizedAI で翻訳
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