再利用可能な回路

既存の設計から回路の一部を再利用することには、多くのメリットがあります。実績のある設計なら、エンジニアリング作業はすでに完了しています。時間を節約でき、部品在庫の削減にも役立つほか、設計チームが新しいコンセプトや製品の開発に注力できるようになります。

設計者は工夫に長けており、既存の設計を日常的に再利用しています。実績のある回路を改めて回路図に入力したり、既存の設計からコピーして貼り付けたり、既存の回路図シートを新しい設計にリンクしたりしています。

デバイスシートは、プロジェクト間で再利用できる、モジュール化された一貫性のある構成要素を提供し、設計プロセスを簡素化します。デバイスシートシンボルは、部品と同じように配置および参照します。標準の回路図ドキュメントを参照するシートシンボルと同じ方法で接続でき、同じように機能しますが、プロジェクトに明示的に追加するものではありません。

デバイスシート

デバイスシートは、さまざまな設計で再利用できるように開発された構成要素です。通常は、電源回路など、複数のプロジェクトで役立つ定義済みの回路が含まれています。

1つのデバイスシートを複数のプロジェクトで使用できます。

デバイスシートは、指定されたデバイスシートフォルダー内に、通常の回路図ドキュメントとして作成および保存します。ドキュメントとして追加するのではなく、部品と同じようにプロジェクト内に配置して参照します。デバイスシートはプロジェクト階層に含まれ、Projectsパネルでは、標準の回路図ドキュメントとは異なるドキュメントアイコンで識別できます。

デバイスシートは通常、デフォルトで読み取り専用に設定されています。これにより、チーム内のすべての設計者が、完成済みで使用可能なものとして安心して利用できるとともに、設計チームの誰かが誤って変更してしまうことも防げます。読み取り専用に設定されているため、部品のデジグネーターや回路図シート番号は変更できません。

デバイスシートと通常の回路図シートの根本的な違いは、デバイスシートを含むプロジェクトでは、部品のアノテーションと回路図シートの番号付けを処理するための追加機能がソフトウェアに用意されていることです。

デバイスシートのサポートを有効にする

1. Windowsのエクスプローラーを使用して、デバイスシートを保存するフォルダーを適切な場所に作成します。必要に応じて、Device Sheetsという名前の親フォルダーを作成し、その下にData Conversion、Powerなど、会社の要件に合ったサブフォルダーを作成できます。

2. デバイスシートの親フォルダーは、以下に示すように、Preferencesダイアログのデータ管理 - デバイスシートページで指定します。必要に応じて、Include Sub-foldersオプションを有効にします。

デバイスシートの作成

他の回路図シートを参照するシートシンボルを含む回路図など、通常の回路図シートはどれでもデバイスシートにできます。デバイスシートフォルダーからデバイスシートとして配置することで、この回路図シートがデバイスシートであることがソフトウェアに認識されます。これにより、Preferencesダイアログで定義されたデバイスシートの制御オプションが適用され、専用のアノテーションおよびシート番号付けコマンドに従って処理されます。

前述のとおり、デバイスシートは通常、読み取り専用に設定されています。デバイスシートを使用する際の課題は、その設計部分を変更から保護することではありません。設計完了時に行う仕上げ作業、つまり回路図シートの番号付けと部品のアノテーションをどう処理するかという点です。

回路図をデバイスシートの保存フォルダーにコピーまたは移動する前に、次の準備を行ってください。

• デバイスシートを完成済みの成果物として扱い、正しいテンプレートが適用され、会社で必要とされる注記や特殊文字列が定義されていることを確認します。

• デバイスシートに体系的な命名規則を使用すると、Select Device Sheetダイアログ内で整理しやすくなります。

• デバイスシートフォルダーに格納する前に、デバイスシートの回路図にアノテーションを行います（Tools » Annotation » Annotate Schematics）。単純な連番方式で部品番号を付ける設計者もいれば、回路の機能を表す接尾辞を含める設計者もいます。設計が完成したら、プロジェクト全体ですべてのシートと部品の番号を付け直すことができます。

プロジェクトでのデバイスシートの使用

プロジェクトでデバイスシートを使用するには、そのデバイスシートを表すシートシンボルを配置します。手順は次のとおりです。

1. メインメニューからPlace » Device Sheet Symbolコマンドを実行するか、Active BarのDevice Sheet Symbolコマンド（）を使用します。または、デザインスペース内で右クリックし、コンテキストメニューからPlace » Device Sheet Symbolコマンドを選択します。

2. Select Device Sheetダイアログが開きます。左側のツリーには、PreferencesダイアログのData Management - Device Sheetsページで選択したフォルダー以下のフォルダー構造が表示されます。選択したフォルダー内で検出された回路図シートは、以下に示すように右側に一覧表示されます。Filterフィールドに任意の文字を入力すると、対象のデバイスシートを絞り込めます。

   左側で目的のデバイスシートフォルダーを選択し、右側で必要なデバイスシートを選択します。

   Device Sheet Foldersボタンをクリックすると、 Device Sheet Foldersダイアログが開きます。このダイアログには既存のすべてのデバイスシートフォルダーが一覧表示され、追加、削除、並べ替えができます。

3. 必要なデバイスシートを選択し、OKをクリックします。回路図エディターに戻り、そのデバイスシートのシートシンボルがカーソルに追従した状態になります。

4. 目的の位置をクリックして、シートシンボルを配置します。デバイスシートシンボルは、通常の回路図シートを参照するシートシンボルとは異なり、角が丸く、リサイクルマークが付いています。配置したシンボルのサイズを変更したり、シートエントリの位置を変更したりできます。

   
   配置されたデバイスシートシンボル

5. デバイスシートには、通常の回路図シートとは異なるドキュメントアイコンが使用されます。

   デバイスシートは、専用のデバイスシートアイコン付きでプロジェクト階層に表示されます。

デバイスシートシンボルを回路図ドキュメントに配置すると、標準のシートシンボルと同じように機能しますが、デバイスシートを参照していることを識別できるよう、表示上のプロパティが異なります。デバイスシートの File Name プロパティでは、 .SchDoc ファイル拡張子を使用しないことに注意してください。

► 詳細については、接続の作成を参照してください。

デバイスシートのプロパティ

読み取り専用のデバイスシート。設計ウィンドウの下部にあるEditorタブには、編集できないデバイスシートを表示していることを示す接尾辞 (ReadOnly) が付いています
。また、読み取り専用の透かしとデバイスシート（リサイクル）の透かしを表示するオプションもあります。

デバイスシートシンボルを配置したら、デバイスシートを開いて表示上のプロパティを確認します。デバイスシートのデフォルト設定は読み取り専用で、PreferencesダイアログのData Management - Device SheetsページにあるOptionsセクションで設定されています。Read-Onlyオプションは、シート全体へのRead Only Watermarkの表示とは独立していることに注意してください。シートがReadOnlyであるかどうかは、設計ウィンドウの下部にあるEditor タブで確認してください（上図参照）。

デバイスシートの編集

デバイスシートは、デバイスシートフォルダー内のソース回路図ドキュメントから編集するか、プロジェクト内で直接編集するかの、いずれかの方法で編集できます。 

デバイスシートフォルダーからデバイスシートを編集する

デバイスシートフォルダーからデバイスシートを編集するには：

• デバイスシートを参照している、開いているすべてのプロジェクトを閉じます。そのデバイスシートを参照するプロジェクトが開いている場合、デバイスシートをソース回路図として開くことはできません。

• File » Openコマンドを使用して、デバイスシートフォルダー内のソースからデバイスシートを開きます。シートは透かしのない標準の回路図として表示されます。

• 必要な変更を加えて保存し、デバイスシートを閉じます。

プロジェクト内でデバイスシートを直接編集する

プロジェクト内でデバイスシートを直接編集するには：

• 右上の をクリックして、Preferences ダイアログを開きます。

• Data Management - Device Sheetsページを開きます。 

• Make Device Sheets in Projects Read-Onlyチェックボックスをオフにし、OKをクリックします。

デバイスシートを使用した階層設計

デバイスシートにはデバイスシートシンボルを含めることができますが、階層構造上の理由から、プロジェクトの最上位シートにはできません。デバイスシートを使用する場合、階層構造の深さに制限はありません。

階層化されたデバイスシートを準備するには：

• 関連するすべての子回路図ドキュメントを準備し、デバイスシートとしてデバイスシートフォルダーに保存します。 

• 親回路図にデバイスシートシンボルを配置し、デバイスシートフォルダーに保存します。 

この回路図はデバイスシートであり、その上には子デバイスシートを参照するデバイスシートシンボルも配置されています。 

デバイスシートを使用した設計のリファクタリング

Main article: 設計のリファクタリング

設計プロセスは、必ずしも決まった手順に沿うものではなく、柔軟に進むことがよくあります。設計者は設計の複数の部分について同時にアイデアを練り、構想が発展するにつれて、それぞれの部分を回路図に描き起こしていくことがあります。そのため、最初は整然と整理され、きれいに配置されていた一連の回路図が、混み合って整理の行き届かない状態になることがあります。切り取り、コピー、貼り付けによって回路図設計を再整理することもできますが、それが常に最適な方法とは限りません。

切り取りやコピーでは、なぜ問題があるのでしょうか。各コンポーネントには配置時に一意の識別子が割り当てられますが、この識別子はコンポーネントを切り取りまたはコピーして貼り付けるたびに自動的にリセットされます。このUID管理は、設計内で各UIDが重複して使用されないようにするために行われます。UIDは回路図コンポーネントとPCBコンポーネントを関連付けるキーフィールドだからです。設計がまだPCBエディターに転送されていなければ、切り取り／コピー／貼り付けでも問題ありませんが、転送済みの場合はリファクタリングツールを使用する方が適切です。

部分回路を別のシートに移動する

回路の一部を別のシートに移動する最も簡単な方法は、対象を選択し、メインメニューからEdit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheetコマンドを実行することです（選択されているオブジェクトがある場合は、右クリックメニューからも実行できます）。Choose Destination Documentダイアログが開きます。移動先のシートを選択してOKをクリックすると、そのシートが表示され、部分回路がカーソルに追従した状態で配置できるようになります。 

Move Selected Subcircuit to Different Sheetコマンドを使用すると、選択した回路の一部をプロジェクト内の別のシートへ簡単に移動できます。

リファクタリングコマンドは、次の操作に対応しています：

• 既存の回路図をデバイスシートに変換する。

• デバイスシートを通常の回路図シートに変換する。

• 回路の一部を別のシートに移動する。

• パーツをシートシンボルに変換する。

► 詳細については、設計のリファクタリングを参照してください。

コンポーネントとシートのアノテーション

デバイスシートで使用される回路の整合性を保証するため、通常の設計で使用する際には、デバイスシートを編集しないようにする必要があります。つまり、シート上でシート番号やデジグネーターの割り当てを変更すべきではありません。では、プロジェクト内のすべてのシートへの番号付けや、すべてのコンポーネントのアノテーションは、どのように行うのでしょうか。

これらの作業は2つのコマンドで管理します。シートの番号付けにはAnnotate Compiled Sheetsコマンドを使用し、コンポーネントのアノテーションにはBoard Level Annotationコマンドを使用します。シート番号とデジグネーターの割り当ては、別のファイルである<ProjectName>*.annotationに保存されます。 

コンパイル済みデバイスシートのアノテーション

Main article: シートの番号付け

ボードレベルアノテーション機能を補完するTools » Annotation » Annotate Compiled Sheetsコマンドを使用すると、ソース回路図を変更せずに、デバイスシートに一意の番号を付けることができます。コンポーネントのアノテーションと同様に、シート番号は <ProjectName>*.annotationファイルに保存されます。

シートの番号付けに関する注意事項：

• シートには、Projectsパネルに表示される順序に従って番号を付けることができます。この順序は、Projectsパネルでドラッグ＆ドロップして変更できます。順序を変更した後はプロジェクトを保存し、アノテーションダイアログを使用する際に、プロジェクトファイルに最新の順序が反映されるようにしてください。なお、デバイスシートではドラッグ＆ドロップによる順序の変更はサポートされていません。

• Tools » Annotation » Number Schematic Sheetsを使用して、デバイスシート以外のシートに番号を付けます。オプションやコントロールの詳細を確認するには、ダイアログ上でF1を押してください。

• Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheetsを使用して、デバイスシートを含むすべてのシートに番号を付けます。

• アノテーション用のダイアログでは値を直接入力できるため、その方が効率的な場合もあります。

• 多くのアノテーション用ダイアログには、上図のAnnotate Sheetボタンのように、2つの機能を持つボタンがあります。

  • ボタンの下向き矢印をクリックして番号付けのオプションを表示し、必要に応じて設定します。

  • 次に、ボタン本体をクリックして、選択したオプションに従って番号を付けます。

   

► 詳細については、コンパイル済みシートのアノテーションをご覧ください。

コンポーネントのアノテーション

プロジェクト全体でコンポーネントのデジグネータを一意に割り当てられるように、このソフトウェアには基板レベルアノテーションという機能が用意されています。このコマンドは、ソースの回路図シートを編集しません。代わりに、回路図の各論理デジグネータを、PCB上に表示される物理PCBデジグネータに対応付けるマッピング情報を保存します。これらのデジグネータのマッピングは、<ProjectName>*.annotationというプロジェクトファイルに保存されます。Board Level Annotateダイアログでは、さまざまなアノテーションオプションを使用できます。

基板レベルアノテーションでは、完成した設計に対してアノテーションをやり直し、各コンポーネントに一意の物理デジグネータを割り当てることができます。

基板レベルアノテーションを使用する際の注意事項（上図を参照）：

• Board Level Annotateコマンドを実行する前に、Tools » Annotation » Annotate Schematicsコマンドを使用して、回路図のすべてのコンポーネントにデジグネータを割り当てる必要があります。これにより、マルチパートコンポーネントのパッケージ化オプションを含む回路図のソースデータを、基板レベルアノテーション処理への入力として使用できるようになります。なお、デバイスシート上のコンポーネントは、そのデバイスシートをソースファイルとして編集用に開いた時点で、すでにアノテーションされている必要があります。 

• 基板レベルアノテーションは、Tools » Annotation » Board Level Annotateコマンドを実行して行います。

• 上図では、回路図のEditorタブがアクティブになっています。このタブでは、常に論理デジグネータが標準サイズで表示され、割り当てられた物理（PCB）デジグネータが上付きで表示されます。回路図のコンパイル済みタブ（この例ではU_CVE）では逆に、物理デジグネータが標準サイズで表示され、論理デジグネータが上付きで表示されます。この動作は、下図のようにPreferencesダイアログのSchematic - Compilerページで設定します。

• デフォルトでは、PCBエディターに物理デジグネータが表示されます。これは、下図のようにBoardモードのPropertiesパネルで変更できます（PCB設計スペースで何も選択されていないときに表示されます）。

► 詳細については、基板レベルアノテーションをご覧ください。

トラブルシューティング

デバイスシートを含むプロジェクトを開いたときに、その保存場所が指定されていない場合は、見つからないデバイスシートの一覧とともに、次のダイアログが表示されます。

Yesをクリックすると、PreferencesダイアログのData Management - Device Sheetsページにあるデバイスシートフォルダーのセクションが開きます。Include Sub-Foldersオプションが有効になっていない可能性があります。それ以外の場合で、プロジェクトで使用しているデバイスシートが別の場所に保存されている場合は、新しいパスを追加してください。