여러 Net을 Bus 및 Signal Harness로 묶기

개요

이 문서에서는 관련 연결을 버스와 신호 하네스로 그룹화하여 대규모 Altium Designer 회로도를 더 쉽게 작성하고 읽는 방법을 설명합니다. 특히 여러 시트에 걸쳐 작업하거나 핀 수가 많은 부품을 다룰 때 유용합니다. 버스를 사용하기에 적합한 경우와 유효한 버스의 조건을 설명하고, 서로 관련된 네트와 관련 없는 네트를 묶을 때 버스와 신호 하네스가 어떻게 다른지 살펴봅니다. 또한 Schematic 편집기에서 버스를 배치, 편집, 관리하는 실제 작업 과정을 안내하여, 자신의 설계에 적용하기 전에 규칙과 작업 흐름을 모두 이해할 수 있도록 돕습니다. 복잡한 연결을 더 깔끔하고 체계적으로 관리하고 싶다면 이 가이드를 계속 읽어 보세요.

- 네트의 이름과 그룹화 방식에 따라 버스와 신호 하네스 중 무엇을 사용해야 하는지 알아봅니다.
- 시트 외부로 연결할 때 필요한 레이블과 포트를 비롯하여, Altium Designer에서 유효한 버스를 구성하는 데 필요한 요소를 살펴봅니다.
- Schematic 편집기에서 버스를 배치, 편집, 관리하는 방법을 전반적으로 알아봅니다.
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대규모 설계에서 흔히 겪는 과제는 Net을 관리하기 쉽게 유지하는 것입니다. 이는 연결을 구성하는 설계자뿐 아니라 Schematic을 해석하고 이해해야 하는 독자에게도 중요합니다. 특히 시트 간 연결에서는 설계자와 독자 모두 가장 쉽게 혼동할 수 있으므로 더욱 중요합니다.

설계에 핀 수가 많은 부품이 포함된 경우, 개별 와이어로 모든 연결을 구성하는 것은 실용적이지 않습니다. Data0, Data1 등과 같이 숫자가 순차적으로 증가하는 집합에 속하는 여러 Net은 버스로 묶을 수 있습니다. 또는 Net과 버스를 원하는 조합으로 신호 하네스에 묶을 수도 있습니다. 신호 하네스를 사용하면 설계 전반에서 여러 Net을 시각적으로나 논리적으로 깔끔하게 전달할 수 있습니다.

버스 작업

버스는 주소 버스나 데이터 버스처럼 일련의 순차적인 Net을 묶는 데 사용됩니다. 핵심 요건은 아래 이미지와 같이 버스에 속한 각 Net의 이름이 공통 기본 이름 뒤에 숫자 식별자가 붙는 형태여야 한다는 것입니다. 예를 들어, Net Control1, Control2, Control3은 버스 Control[1..3]로 묶을 수 있습니다. 버스로는 Net Enable, Read, Status처럼 서로 관련이 없는 Net 집합을 묶을 수 없습니다. 이러한 경우에는 아래에서 설명하는 신호 하네스를 사용합니다.

유효한 버스를 생성하려면 아래 이미지에 표시된 다음 요소가 모두 포함되어야 합니다.

  • 각 개별 Net의 Net 레이블

  • 버스 선의 Net 레이블

  • 버스가 시트 밖으로 나가는 경우, 버스와 이름이 같은 포트

유효한 버스를 생성하려면 위 이미지에 표시된 모든 요소가 포함되어야 합니다. 버스 양쪽에서 서로 다른 버스 요소를 분기하려는 경우에만 버스 엔트리를 사용하면 됩니다. 
유효한 버스를 생성하려면 위 이미지에 표시된 모든 요소가 포함되어야 합니다. 버스 양쪽에서 서로 다른 버스 요소를 분기하려는 경우에만 버스 엔트리를 사용하면 됩니다.

버스는 PCB로 전달되지 않습니다. 대신 각 Schematic 버스에 대해, 또는 필요한 경우 각 버스 구간에 대해 Net 클래스를 생성할 수 있습니다. 버스 구간은 더 큰 버스의 일부에 해당하는 버스를 지정하여 생성합니다. 예를 들어 버스 D[15..0]의 일부를 지정할 수 있습니다. 이 옵션을 활성화하면 PCB에 전체 버스의 Net 클래스뿐 아니라 정의된 각 구간의 Net 클래스도 포함됩니다. Project Options 대화 상자의 Class Generation 탭에서 필요한 옵션을 활성화하세요.

Signal 하네스 작업

Signal 하네스는 개수에 관계없이 네트, 버스 및 하위 수준 하네스를 묶는 데 사용할 수 있어 활용성이 매우 높습니다. 이름에서 알 수 있듯이 와이어링 하네스와 유사하며, 어떤 구성의 와이어든 하나로 묶어 전자 또는 전기 제품 내부에 배선할 수 있습니다. 생성하고 관리하기는 더 복잡하지만, Schematic의 표현을 크게 단순화하고 가독성을 높일 수 있다는 장점이 있습니다.

Signal 하네스는 네트, 버스 및 하위 수준 Signal 하네스를 원하는 조합으로 묶는 데 사용됩니다.
Signal 하네스는 네트, 버스 및 하위 수준 Signal 하네스를 원하는 조합으로 묶는 데 사용됩니다.

완전한 Signal 하네스를 구성하는 요소는 다음과 같습니다.

  • Harness Connector - 하네스 커넥터를 깔때기라고 생각하면 됩니다. 하네스 커넥터는 포함된 하네스 Entry를 통해 이 하네스에 연결되는 모든 신호를 모읍니다. 하네스 커넥터의 핵심 속성은 Harness Type입니다. 이 속성은 하네스를 식별하며, 연결된 포트/시트 Entry를 포함하여 Signal 하네스를 구성하는 다양한 요소를 서로 묶는 데 사용됩니다.

  • Harness Entries - 이 Signal 하니스에 포함하려는 각 Signal(넷, 버스 또는 Signal 하니스)은 하니스 Entry를 통해 하니스 커넥터로 들어갑니다. 하니스 Entry에는 하니스 유형 속성이 있습니다. 이 속성은 Signal 하니스를 중첩할 때만 사용되며, 해당 하니스 Entry에 하위 수준의 Signal 하니스가 연결되어 있음을 나타냅니다.

  • Signal Harness line - 시트 전반에 걸쳐 신호 하네스를 전달하기 위해 배치하는 버스 형태의 선입니다.

  • Harness Type - 하니스 유형은 하니스 항목의 집합입니다. 감지된 각 하니스 유형은 아래에 설명된 대로 하니스 정의 파일에 정의됩니다. 하니스 유형과 관련 하니스 항목은 본질적으로 네트 자체의 이름이 아니라 네트를 전달하는 컨테이너의 이름입니다. 하니스 유형 값을 확인하려면 포트, 시트 Entry 또는 하니스 커넥터 등의 객체 위에 커서를 놓습니다.

  • Harness Definition File - 소프트웨어는 각 Signal 하네스(하네스 유형)에 포함된 하네스 Entry를 ASCII 하네스 정의 파일에 기록하여 Signal 하네스를 관리합니다. 아래 이미지는 하네스 정의 파일의 구문을 보여 줍니다. 파일에는 각 Harness Type에 해당하는 행이 있으며, 각 행에는 해당 하네스에 포함된 하네스 Entry가 상세히 기록됩니다. 하네스 커넥터가 있는 각 Schematic 시트마다 하네스 정의 파일이 자동으로 생성되고 관리됩니다. 아래 이미지와 같이 프로젝트 트리의 \Settings 폴더에서 이 파일을 찾을 수 있습니다. 설계 변경이 Signal 하네스에 영향을 미치면 하네스 정의 파일이 자동으로 업데이트됩니다. 프로젝트 폴더에 하네스 정의 파일이 없으면 Schematic 시트를 열 때 자동으로 다시 생성됩니다(파일을 삭제해도 필요한 경우 자동으로 다시 생성됩니다).
  • Port + Sheet Entry - Net이나 버스와 마찬가지로 Signal 하네스도 포트를 통해 시트 밖으로 나가 일치하는 시트 Entry를 통해 상위 시트에 연결될 수 있습니다. Preferences 대화 상자의 Schematic - Graphical Editing 페이지에서 Sheet Entries and Ports use Harness Color 옵션을 활성화하면, 소프트웨어가 포트와 시트 Entry의 색상을 자동으로 변경하여 Signal 하네스를 전달하고 있음을 표시합니다. 또한 포트 및 시트 Entry 객체에는 하네스 유형 속성이 포함되어 있으며, 포트를 배치할 때 포트를 Signal 하네스 선에 접촉시키면 이 값이 자동으로 설정됩니다. 하네스가 정의된 Schematic 시트(하네스 커넥터가 있는 시트)의 포트는 하네스 유형이 자동으로 정의되며 편집할 수 없습니다. 상위 Schematic 시트에 배치된 포트나 시트 Entry의 경우 이 값은 비어 있고 편집할 수 있지만, 일반적으로 수동으로 설정할 필요는 없습니다. 포트/시트 Entry 위에 커서를 놓으면 언제든지 할당된 하네스 유형을 확인할 수 있습니다.

하네스 정의는 하네스 정의 파일에 저장됩니다. 위 이미지에는 1WB_Write_Read와 JTAG라는 두 개의 Signal 하네스가 정의되어 있습니다.
하네스 정의는 하네스 정의 파일에 저장됩니다. 위 이미지에는 1WB_Write_Read와 JTAG라는 두 개의 Signal 하네스가 정의되어 있습니다.

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