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、開発プロセス全体にとって重要な基盤となり、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、設計のさまざまな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、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) ドキュメントでは、システムレベルのブロック図を設計し、顧客と共同作業を行うことができます。

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 内にあ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 を選択すると、 を開くための Create ESD ウィンドウが表示されます。

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)。また、次の単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 ドキュメントの説明を任意で入力します。

さらに多くの設定項目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、操作、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から見ると、機能ブロックは、グラフィカルな図形/画像(ラベル付き)、ハードウェア/ソフトウェアオブジェクトで表されるその機能の主要コンポーネント、ポート、および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。

配置と編集の共通事項

ESD ドキュメントエディターでの操作については、以下の折りたたみ可能なセクションを参照してください。

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。デザインスペース内をクリックして機能ブロックの長方形の最初の角を固定し、次にカーソルを移動して長方形のサイズを調整し、もう一度クリックして配置を完了します。機能ブロックの名前を変更するには、その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。

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。カーソルは十字形に変わり、コンポーネントのプレビューがカーソルに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。

 
  • RA Explorer ウィンドウを使用して、Renesas RA family の MCU を検索できます。詳細については、以下の Using the RA Explorer 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することもできます。

ファンクショナル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。カーソルが十字形に変わり、デフォルトのポートが付いた状態になります。ファンクショナルブロックの境界内をクリックして、ポートを配置します。ファンクショナル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ファンクショナル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は、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 を検索する場合は、必要なコンポーネントを見つけるために RA Explorer ウィンドウを使用できます。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、この一覧はファンクショナル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でき、各種類の必要なポート数はドロップダウンで編集できます。一覧内の必要なコンポーネントをクリックすると選択され、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。

ファンクショナル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、ファンクショナルブロック()またはそのファンクショナル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 ペインからも開くことができます。必要なコンポーネントを RA Explorer ウィンドウで選択すると、ハードウェアコンポーネントは(まだ存在しない場合)ファンクショナルブロック内に自動的に配置され、選択したコンポーネントがそれに適用されます。 

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、 RA Explorer ウィンドウを開いて別の MCU を選択できます。

Device Configuration の使用

Device Configuration 機能では、hardware component のポート、パッケージ情報、ペリフェラル、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すると、Device Configuration ウィンドウが開きます。

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はウィンドウ上部に表示され、現在のデバイス構成は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でき、各種類の必要なポート数はドロップダウンで編集できます。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。

この例では、USB ポートがデバイス構成から削除され、UART ポートが 2 つ追加されています。
この例では、USB ポートがデバイス構成から削除され、UART ポートが 2 つ追加されています。

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ファンクショナルブロック内のポートのセットと(種類および/または数の点で)異なる場合、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、ソフトウェアがファンクショナル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へポートを割り当てます。

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。

必要なデバイス構成の変更を行ったら、 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。

ファンクショナルブロックの接続

接続線は、ファンクショナルブロックの境界、ポートの境界、長方形の境界、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から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。接続線を開始したい位置をクリックします。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。接続線はファンクショナル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接続線の配置を終了するには、右クリックします。ファンクショナルブロック、ポート、または既存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。

  • ファンクショナル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/ポートは選択せずに)、カーソルが十字形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で開始または終了する場合、T 字接続(小さな円で表示)が自動的に形成されます()。

  • 2 つのファンクショナルブロックの一方のオフグリッドの中央から開始し、もう一方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 2 つのファンクショナルブロックを接続できます。

配置済みの接続線を選択すると、以下の編集ハンドルが使用できます。

  • 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。

接続線の片端または両端(始点と終点)は、矢印ありまたは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。

  • 別の接続線で開始または終了する接続線で、その接続点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る点に注意してください。

配置済みの接続線のデジグネータを定義するには、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します。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の現在の水平または垂直位置は、接続線の他のセグメントを移動しても変わりません。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 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 ドキュメント上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。

  • 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合わせてクリックし、配置します。

    • 多角形のブランケットを配置するには、カーソルを目的の位置に合わせてクリック&ドラッグし、ブランケットの開始点を固定します。その後、クリックして一連のセグメントを固定し、ブランケットの形状を定義します。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接続する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。

  • ソフトウェアブランケットは、ファンクショナルブロックの内側に配置する必要があることに注意してください。

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ペインのボタンをクリックします。開いたSelect Project to linkウィンドウで、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に関する情報がPropertiesペインに表示されます。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ータブで開きます。

 

テキストの配置

ESDドキュメントエディターでは、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。

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の上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を押すか、ボタンをクリックしてテキストオブジェクトからリンクを削除します。

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ーには、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。

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の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、形状を決定します。

配置した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。

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追加をサポートしています。コメントは、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、その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。コメントの投稿、返信、および管理は、コンテキスト対応のコメントウィンドウを使用して、ドキュメントのデザインスペース内で直接行います。コメント内では、1人または複数の人、あるい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。

コメントを配置するには、右側ツールバーのボタン、またはドキュメントのデザインスペースの右クリックメニューにあるAdd Commentコマンドを使用します。

ESD ドキュメントでのコメント作業は、Altium 365 の Web Viewer でコメントを扱う場合と似ています。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 外のユーザーに対して閲覧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)。

 

ESD ドキュメントの管理

 
 
 
 
 

ESD ドキュメント右上の ボタンのメニューでは、次のコマンドを使用してドキュメントを管理できます。

  • Settings – このコマンドを使用すると、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を備えた Edit Project ウィンドウにアクセスできます。 ボタンをクリックすると、Parent Folder フィールドおよび Workspace の 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。 変更内容を確定するには、 ボタンをクリックします。

  • Move – このコマンドを使用すると、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を備えた Move to ウィンドウにアクセスできます ()。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すると、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を備えた Clone - ESD ウィンドウにアクセスできます ()。このウィンドウでは、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 が付い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: AUX, COM1-COM9, LPT1-LPT9, CON, NUL, PRN。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、Workspace のフォルダー構造にアクセスでき、そこから複製ドキュメントの保存先となる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 – 詳細はこちら

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

 
 
 
 
 

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