デザイン・プロジェクトの検証

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Altium Essentials: Schematic Electrical Rules Validation

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概略

この記事では、Altium Designerに組み込まれた回路図チェックを使用し、プロジェクトの検証設定を行い、Messagesパネルで結果を確認することで、設計プロジェクトを検証する方法を紹介します。作図と接続性のチェックの仕組み、Project Optionsで報告レベルを調整する場所、違反を調査して解決する方法、そして必要に応じてNo ERCディレクティブで違反の報告を選択的に抑制する方法を説明します。問題を早期に発見し、プロジェクトのニーズに合わせて検証を調整するための手順を明確にしたい方は、ぜひ読み進めてください。このガイドが、自信を持って作業を進めるために役立ちます。

- プロジェクト検証を実行する場所、Altium Designerが警告やエラーを報告する仕組み、問題のある箇所に直接移動する方法を学びます。
- Error ReportingのチェックとConnection Matrixのルールの違い、および設計に合わせてそれぞれを調整すべきタイミングを理解します。
- プロジェクト全体の検証を無効にすることなく、No ERCディレクティブを使用して、既知の特定の違反の報告を抑制する方法を確認します。
AIでさらに深掘り:

回路図は単なる図面ではなく、回路の電気的な接続情報を含んでいます。この接続情報を利用して、設計を検証できます。

回路図の検証と検証オプションの設定

設計を検証するには、メインの Project メニューから Validate PCB Project <ProjectName> コマンドを選択します。Projects パネルでフォーカスされているプロジェクトを検証するには、プロジェクトのエントリの右クリックメニューにある Validate Project コマンド、またはパネル上部の  コントロールも使用できます。

Validate PCB Project &lt;ProjectName&gt; コマンドを使用して設計を検証します。
Validate PCB Project <ProjectName> コマンドを使用して設計を検証します。

ソフトウェアは、統合データモデルとプロジェクトのチェック設定を照合し、論理的なエラー、電気的なエラー、作図エラーをチェックします。検証エラーと警告を回路図上に表示する設定が有効な場合(Preferences ダイアログの Schematic – Compiler ページで有効にします)、問題のあるオブジェクトの下に色付きの波線が表示されます。オブジェクトにカーソルを合わせると、違反の概要を示すポップアップヒントが表示されます。Messages パネルにも通知が表示されます。

オブジェクトのヒントの表示方法(Mouse Hover および/または Alt+Double Click)を指定するには、Preferences ダイアログの System – Design Insight ページにある Connectivity Insight Options 領域の Object Hints エントリに関連付けられたコントロールを使用します。

設計の検証では、多数の作図チェックや電気的チェックを実行できます。これらはプロジェクトオプションの一部として設定します。メインメニューから Project » Project Options コマンドを選択し、Project Options ダイアログを開きます。デフォルト設定がすべての設計に適しているわけではないため、各オプションと、設計に合わせた設定方法を理解しておくことが重要です。

Workspace プロジェクトで作業する場合、Workspace の Web Viewer には、現在のプロジェクトの電気ルールチェックレポートが含まれています。これにより、Altium Designer で設計を開かなくても、ERC 違反に簡単にアクセスして確認できます。Web Viewer の DRC および ERC レポートの詳細については、Altium 365 Workspace、Enterprise Server Workspaceを参照してください。

作図チェック

検証時には、Project Options ダイアログの Error Reporting タブの設定に従って、一般的な作図エラーや編集エラーがチェックされます。 エラーチェックは、Violations Associated with Nets、Violations Associated with Components などのグループに分類されています。 グループはダイアログ内にアルファベット順で表示されます。 各違反の Report Mode は、クリックしてドロップダウンから目的の値を選択することで、4 つの値のいずれかに変更できます。

Project Options ダイアログの Error Reporting タブで、必要なエラーチェックを設定します。違反の Report Mode セル内をクリックすると、その違反に対する設定を変更できます。
Project Options ダイアログの Error Reporting タブで、必要なエラーチェックを設定します。違反の Report Mode セル内をクリックすると、その違反に対する設定を変更できます。

通常は、まずデフォルト設定で設計を検証し、警告を確認することをお勧めします。現在の設計で問題にならない警告については、レポートレベルを変更できます。

各エラーチェックの詳細については、以下の「PCB 設計の違反タイプ」セクションを参照してください。

接続チェック

電気的な接続は、Project Options ダイアログの Connection Matrix タブの設定に従ってチェックされます。

接続マトリックスでは、許容される電気的条件と許容されない電気的条件を定義します。
接続マトリックスでは、許容される電気的条件と許容されない電気的条件を定義します。

このマトリックスは、コンポーネントのピンと、ポートやシートエントリなどのネット識別子との間に接続ルールを設定する仕組みを提供します。警告またはエラーとして報告する論理的条件や電気的条件を定義します。たとえば、出力ピン同士の接続は通常エラーと見なされますが、パッシブピン同士の接続はエラーとは見なされません。

特定のルールを変更するには、マトリックス内の小さな四角をクリックします。 各ルールは、特定のピンとネット識別子の組み合わせに対するレポートレベルを決定します。各ルールには、Fatal Error、Error、Warning、No Report の 4 つの値を設定できます。

Error Reporting と Connection Matrix の設定は、現在のプロジェクトの要件に合わせて確認し、設定する必要があります。

メッセージの解釈とエラー箇所の特定

プロジェクトを検証すると、警告またはエラーを発生させるすべての条件が Messages パネルに一覧表示されます。なお、Messages パネルが自動的に開くのは、Error または Fatal Error の条件が少なくとも 1 つある場合のみです。Warning を確認するには、デザインスペースの右下にある Panels ボタンをクリックして Messages を選択し、手動でパネルを開く必要があります。 プロジェクトの検証が完了すると、検出された警告とエラーがパネルに一覧表示されます。

Messages パネルには、プロジェクトで検出された警告とエラーが表示されます。
Messages パネルには、プロジェクトで検出された警告とエラーが表示されます。

Messages パネルは、違反の表示を一元管理する場所です。以下の点に注意してください。

  • Messages パネルには 2 つの領域があります。上部のグリッド領域には警告やエラーの概要が表示され、下部の領域には現在選択されている警告やエラーの詳細が表示されます。

  • メッセージをダブルクリックすると、その警告やエラーにクロスプローブできます。詳細をダブルクリックすると、該当するオブジェクトが表示されます。

    Messages パネルでエラーをダブルクリックすると、次のようになります。

    • 回路図がズームされ、エラーのあるオブジェクトが表示されます。Zoom Precision は、Preferences ダイアログの System – Navigation ページにある Highlight Methods セクションの上側のスライダーで設定します。

    • エラーのあるオブジェクトを除き、回路図全体が薄く表示されます。回路図を薄く表示する度合いは、Preferences ダイアログの System – Navigation ページにある Highlight Methods セクションの下側のスライダーで設定する Dimming レベルによって制御されます。回路図上の任意の場所をクリックすると、薄く表示された状態が解除されます。

    null

  • Messages パネルの列見出し(Class、Document、Message など)をクリックすると、エラーや警告を並べ替えることができます。

  • Messages パネル内で右クリックし、Group By サブメニューのオプションを使用すると、特定の条件でエラーや警告をグループ化できます。

  • Messages パネル内で右クリックし、該当する Clear コマンドでメッセージを削除するか、Export To Report コマンドでメッセージをレポートにエクスポートできます。

    メッセージをクリアしても、必ずしも問題が解決されたわけではありません。未解決のメッセージは、検証を再実行すると再び一覧表示されます。メッセージのクリアは、設計内のエラーを解決する際の視覚的な補助機能であり、解決したと判断したメッセージを手動で削除できます。残っている違反の最新の状態を把握するには、検証を再実行する必要があります。
  • このパネルには、Error Reporting タブと Connection Matrix タブの両方の設定に基づいて検出された警告とエラーが表示されます。

  • Messagesパネルで警告/エラーを右クリックし、Place Specific No ERC for this violationコマンドを選択すると、エラーの位置に自動的にクロスプローブされ、カーソルにNo ERCディレクティブが表示されます。このディレクティブをエラーの位置に配置すると、エラーチェックを抑制できます。詳しくは、ERC違反の抑制をご覧ください。

警告またはエラーの解決

検出された警告やエラーには、一つひとつ対処することが重要です。デフォルトのエラー設定は、安全側に設定されています。これは、ソフトウェアが慎重に判定し、チェック条件を緩和してもよいかどうかをユーザーが判断できるようにするためです。たとえば、設計上、IOピンを入力ポートに接続する必要がある場合は、Connection Matrixタブの該当するセルを調整する必要があります。また、変更が必要になることの多いエラーチェックとしてNets with no driving sourceがあり、これはError Reportingタブで無効にする必要があります。

特定の条件について設計全体をチェックしつつ、回路内の特定の箇所では警告/エラーを無視したい場合があります。たとえば、ある箇所でのみネット名の変更を許可したい場合です。これは、その箇所にNo ERCディレクティブを配置することで実現できます。

ERC違反の抑制

回路内の特定の箇所でエラーを報告させたくない場合は、その箇所にNo ERC(Electrical Rules Check:電気ルールチェック)ディレクティブを配置します。これはdo not flag a warning/error at this locationを意味します。 No ERCディレクティブを使用すると、警告が発生することがわかっている箇所(未接続のピンなど)のエラーチェックを意図的に制限しながら、回路のその他の部分は包括的にチェックできます。

No ERCディレクティブは、複数のスタイルに対応しており、任意の色で表示できます。この機能を活用して、回路内のその箇所における設計意図を表現してください。

回路内のその箇所での役割を最もよく表すNo ERCスタイルを選択してください。
回路内のその箇所での役割を最もよく表すNo ERCスタイルを選択してください。

No ERCディレクティブには、次の2つの動作モードがあります。

  • Suppress All Violations – このモードでは、発生し得るすべての警告および/またはエラー条件を抑制します。このモードのディレクティブは、通常、汎用No ERCディレクティブと呼ばれます。
  • Suppress Specific Violations – このモードでは、選択した警告またはエラー条件のみを抑制し、それ以外の警告やエラーは検出して報告します。このモードのディレクティブは、通常、個別No ERCディレクティブと呼ばれます。
Project Optionsダイアログの[Error Reporting]タブでReport Suppressed Errors in Messages Panelオプションを有効にすると、抑制された違反をMessagesパネルに表示できます。この機能は、設計の最終段階で、重大なエラーが誤って抑制されていないことを確認するために使用できます。
No ERCディレクティブでは、すべての種類のエラーチェックを抑制できるわけではないことに注意してください。[No ERC]ダイアログがViolation Typesモードの場合、抑制可能な違反の種類が一覧表示されます。抑制できるエラーチェックを確認する際の参考にしてください。

使用例

ネットに「駆動源がない」という警告が表示されても、確認してみると無視してよいメッセージだった、という経験は何度もあるのではないでしょうか。たとえば、入力ピンがコネクタに接続されており、そのコネクタのピンは定義上パッシブで、外部ケーブルを接続したときにのみ駆動信号が供給される場合があります。また、ネットの駆動源が、やはりパッシブなプルアップ抵抗やスイッチである場合もあります。この警告を解消するには、次のいずれかの方法を使用できます。

  • ネット上の信号供給元のピンの電気的特性を変更します。これは抑制ではなく修正ですが、ピンのデフォルトの動作モードを変更するため、後の工程で問題を引き起こす可能性があります。たとえば、ピンの方向を示すグラフィック表示が無効になっている設計で、配線を変更する場合を考えてみてください。その変更により、出力がパッシブデバイスのピンに接続されることがあります。そのデバイスのピンが、以前の駆動源に関する警告を解消するために電気的に出力として設定されていた場合、接続違反が発生します。
  • [Options For Project]ダイアログの[Error Reporting]タブで定義されている、該当する違反チェックのレポートモードを[No Report]に設定します。これにより、この特定の違反のチェックは無効になりますが、設計内の他の箇所にある実際のエラーも検出できなくなります。
  • 3つ目の方法(おそらく最善の方法)は、ネット上にNo ERCディレクティブを配置することです。問題ではないとわかっている警告メッセージの「ノイズ」を抑制するだけで、設計自体には何の変更も加えません。

    「駆動源がない」という警告が発生することがわかっているネットに、No ERCディレクティブを配置します。
    「駆動源がない」という警告が発生することがわかっているネットに、No ERCディレクティブを配置します。

No ERCディレクティブの配置

No ERCディレクティブを回路図ドキュメントに配置するには、いくつかの方法があります。

  • メインメニューからPlace » Directives » Generic No ERCコマンドを選択するか、Wiring ツールバーのボタンをクリックするか、デザインスペースで右クリックしてPlace » Directives » Generic No ERCコマンドを選択すると、汎用No ERCディレクティブを配置できます。
  • すでに違反が表示されている回路内の箇所に個別No ERCディレクティブを配置するには、デザインスペースで違反のあるオブジェクト(色付きの波線で強調表示されているオブジェクト)を右クリックし、コンテキストメニューからPlace NoERC to Suppressコマンドを選択します。

    右クリックのコンテキストメニューを使用して、個別No ERCディレクティブを配置します。
    右クリックのコンテキストメニューを使用して、個別No ERCディレクティブを配置します。

  • すでに違反が表示されている回路内の箇所に個別No ERCディレクティブを配置するには、Messagesパネルで警告/エラーを右クリックし、Place Specific No ERC for this violationコマンドを選択します。すると、回路図内の該当箇所に直接移動するので、その警告/エラーを抑制するように設定されたNo ERCディレクティブを配置します。

    Messages パネルの右クリックのコンテキストメニューを使用して、個別No ERCディレクティブを配置します。
    Messages パネルの右クリックのコンテキストメニューを使用して、個別No ERCディレクティブを配置します。

    このコマンドは、メッセージがネットに関連するコンパイラ違反の場合にのみ使用できます。

No ERCディレクティブの編集

配置中、No ERCオブジェクトがまだカーソルに追従している間は、次の編集操作を実行できます。

  • [Properties]パネルから編集します。この編集方法では、対応するPropertiesパネルモードを使用して、オブジェクトのプロパティを変更します。

    PropertiesパネルのNo ERCモード
    PropertiesパネルのNo ERCモード

    配置中は、Tabキーを押すことで、PropertiesパネルのNo ERCモードにアクセスできます。

    配置後は、次のいずれかの方法で、PropertiesパネルのNo ERCモードにアクセスできます。

    • 配置済みのディレクティブをダブルクリックします。
    • ディレクティブにカーソルを合わせて右クリックし、コンテキストメニューからPropertiesを選択します。
    • Propertiesが パネルがすでにアクティブな場合は、 ディレクティブを選択します。
    配置モードに入る前に、 Preferences ダイアログの Schematic – Defaultsページからプロパティにアクセスできます。ここでオブジェクトのデフォルトプロパティを変更すると、以降に配置するオブジェクトに適用されます。
  • No ERCダイアログから。この編集方法では、No ERCダイアログを使用して、Specific No ERCオブジェクトの違反タイプと接続エラーを変更します。

    Violation Typesモード(最初の画像)とConnection Matrixモード(2番目の画像)を表示したNo ERCダイアログ 
    Violation Typesモード(最初の画像)とConnection Matrixモード(2番目の画像)を表示したNo ERCダイアログ

    このダイアログには、No ERC モード(前述)のPropertiesパネルのSuppressed Violations領域でSpecific Violationsをクリックするとアクセスできます。

    Specific No ERCディレクティブは、複数の違反を対象とするように設定できるため、複数のエラーや警告が発生する回路に対応できます。
  • SCH ListパネルおよびSCH Filterパネルから。 Listパネルでは、1つまたは複数のドキュメントの設計オブジェクトを表形式で表示でき、オブジェクトの属性をすばやく確認および変更できます。対応するFilterパネル、またはFind Similar Objectsダイアログを使用した適切なフィルタリングと組み合わせることで、アクティブなフィルターの対象となるオブジェクトのみを表示でき、複数の設計オブジェクトをより正確かつ効率的に選んで編集できます。

Generic No ERCディレクティブとSpecific No ERCディレクティブは、 Properties パネルの Suppressed Violations セクション、または SCH List パネルの Suppress Specific Violations プロパティを切り替えることで、相互にすばやく変更できます。

No ERCディレクティブの無効化

No ERCディレクティブは、削除する代わりに非アクティブ(検証時に無効と見なされる状態)にできます。この状態は、いずれかの編集方法でディレクティブのActiveプロパティを切り替えることで変更できます。非アクティブなNo ERCディレクティブは、設計スペース内でグレー表示されます。

No ERCディレクティブの使用を一時的に停止する必要がある場合は、削除せずに非アクティブにしてください。
No ERCディレクティブの使用を一時的に停止する必要がある場合は、削除せずに非アクティブにしてください。

No ERCディレクティブの印刷制御

デフォルトでは、No ERCマーカーは印刷に含まれます。すべてのマーカーを印刷対象から除外するか、特定のシンボルのみを除外するには、以下に示す Printダイアログ を使用します。

Print ダイアログでNo ERCマーカーの印刷を制御します。
Print ダイアログでNo ERCマーカーの印刷を制御します。

PCB設計の違反の種類

バスに関連する違反

コンポーネントに関連する違反

ドキュメントに関連する違反

ハーネスに関連する違反

ネットに関連する違反

その他に関連する違反

パラメーターに関連する違反

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