Praca z arkuszami urządzeń

Istnieje silna motywacja do ponownego wykorzystywania fragmentów układów z istniejących projektów. Taki projekt jest już sprawdzony, więc prace inżynierskie są zakończone, oszczędza to czas, może pomóc ograniczyć zapasy komponentów i pozwala zespołowi projektowemu skupić się na opracowywaniu nowych koncepcji i produktów.

Projektanci to sprytni ludzie – już cały czas ponownie wykorzystują istniejące projekty. Może to być sprawdzony układ, który odtwarzają, albo po prostu kopiują i wklejają z istniejącego projektu, bądź podłączają istniejący arkusz schematu do nowego projektu.

Arkusze urządzeń upraszczają proces projektowania, dostarczając zmodułowane i spójne bloki, które można ponownie wykorzystywać między projektami. Symbole arkuszy urządzeń umieszcza się i odwołuje do nich podobnie jak do komponentów. Są podłączane i działają tak samo jak symbol arkusza odwołujący się do standardowego dokumentu schematu — ale nie są jawnie dodawane do projektu.

Arkusze urządzeń

Arkusze urządzeń to bloki opracowane z myślą o ponownym użyciu w różnych projektach. Zwykle zawierają zdefiniowane wcześniej układy przydatne w wielu projektach, na przykład zasilacz.

Jeden arkusz urządzenia może być używany w wielu projektach.

Arkusz urządzenia jest tworzony i przechowywany jako zwykły dokument schematu w zadeklarowanym folderze arkuszy urządzeń. Zamiast dodawać go jako dokument, umieszcza się go i odwołuje do niego w projekcie w sposób podobny do komponentu. Arkusze urządzeń są uwzględniane w hierarchii projektu i można je odróżnić od standardowych dokumentów schematu po innej ikonie dokumentu w panelu Projects.

Arkusze urządzeń są zwykle domyślnie skonfigurowane jako tylko do odczytu. Daje to wszystkim projektantom w zespole pewność, że są kompletne i gotowe do użycia, a także zapewnia, że nikt z zespołu nie zmodyfikuje ich przypadkowo. Ponieważ są skonfigurowane jako tylko do odczytu, nie można zmieniać oznaczeń elementów (designatorów) ani numeru arkusza schematu.

Podstawowa różnica między arkuszem urządzenia a zwykłym arkuszem schematu polega na tym, że oprogramowanie ma dodatkowe funkcje do obsługi anotacji komponentów i numeracji arkuszy schematu, gdy projekt zawiera arkusze urządzeń.

Włączanie obsługi arkuszy urządzeń

1. Korzystając z Eksploratora plików Windows, utwórz folder w odpowiedniej lokalizacji, aby przechowywać arkusze urządzeń. W razie potrzeby możesz utworzyć folder nadrzędny o nazwie Device Sheets z podfolderami dopasowanymi do wymagań firmy, takimi jak Data Conversion, Power itd.

2. Folder nadrzędny arkuszy urządzeń deklaruje się na stronie Data Management - Device Sheets w oknie dialogowym Preferences, jak pokazano poniżej. W razie potrzeby włącz opcję Include Sub-folders.

Tworzenie arkusza urządzenia

Arkusz urządzenia może być dowolnym zwykłym arkuszem schematu, w tym schematem zawierającym symbole arkuszy odwołujące się do innych arkuszy schematu. To fakt, że są umieszczane jako arkusz urządzenia z folderu arkuszy urządzeń, sygnalizuje oprogramowaniu, że ten arkusz schematu jest arkuszem urządzenia, że należy zastosować opcje sterowania arkuszem urządzenia zdefiniowane w oknie dialogowym Preferences oraz że mają obowiązywać specjalne polecenia anotacji i numeracji arkuszy.

Jak wspomniano wcześniej, arkusze urządzeń są zwykle skonfigurowane jako tylko do odczytu. Wyzwanie w pracy z arkuszami urządzeń nie polega na ochronie tego fragmentu projektu przed modyfikacją; chodzi o radzenie sobie z zadaniami finalizacji projektu wykonywanymi po zakończeniu projektu, czyli numeracją arkuszy schematu i anotacją komponentów.

Istnieje kilka kroków przygotowawczych, które należy wykonać przed skopiowaniem lub przeniesieniem schematu do folderu przechowywania arkuszy urządzeń:

• Traktuj arkusz urządzenia jako ukończony element pracy; upewnij się, że zastosowano właściwy szablon, z wymaganymi adnotacjami firmowymi oraz zdefiniowanymi ciągami specjalnymi.

• Stosowanie systematycznego schematu nazewnictwa arkuszy urządzeń może pomóc uporządkować je w oknie dialogowym Select Device Sheet.

• Wykonaj anotację schematu arkusza urządzenia (Tools » Annotation » Annotate Schematics) przed umieszczeniem go w folderze arkuszy urządzeń. Niektórzy projektanci stosują prosty, płaski schemat numeracji komponentów, inni dodają sufiks odzwierciedlający funkcję układu. Gdy projekt jest ukończony, wszystkie arkusze i komponenty mogą zostać ponumerowane ponownie w całym projekcie.

Używanie arkusza urządzenia w projekcie

Arkusz urządzenia jest używany w projekcie poprzez umieszczenie symbolu arkusza, który go reprezentuje. Aby to zrobić:

1. Uruchom polecenie Place » Device Sheet Symbol z menu głównego, używając polecenia Device Sheet Symbol () na Active Bar, lub kliknij prawym przyciskiem w obszarze projektu, a następnie wybierz polecenie Place » Device Sheet Symbol z menu kontekstowego.

2. Otworzy się okno dialogowe Select Device Sheet. Drzewo po lewej stronie wyświetla strukturę folderów poniżej folderu wybranego na stronie Data Management - Device Sheets w oknie dialogowym Preferences. Wszelkie arkusze schematu wykryte w wybranym folderze zostaną wyświetlone po prawej stronie, jak pokazano poniżej. Wpisz żądane znaki w polu Filter, aby filtrować docelowe arkusze urządzeń.

   Wybierz właściwy folder arkuszy urządzeń po lewej stronie, a następnie wymagany arkusz urządzenia po prawej.

   Kliknij przycisk Device Sheet Folders, aby uzyskać dostęp do  okna dialogowego Device Sheet Folders. To okno dialogowe wyświetla wszystkie istniejące foldery arkuszy urządzeń i pozwala je dodawać, usuwać lub zmieniać ich kolejność.

3. Wybierz wymagany arkusz urządzenia, a następnie kliknij OK. Wrócisz do edytora schematu z symbolem arkusza dla tego arkusza urządzenia „przyczepionym” do kursora.

4. Kliknij, aby umieścić symbol arkusza w żądanym miejscu. Zwróć uwagę, że symbol arkusza urządzenia różni się od symbolu arkusza odwołującego się do zwykłego arkusza schematu i ma zaokrąglone rogi oraz symbol recyklingu. Możesz zmienić rozmiar umieszczonego symbolu i przenieść wpisy arkusza.

   
   Umieszczony symbol arkusza urządzenia

5. Zwróć uwagę, że do reprezentowania arkusza urządzenia używana jest inna ikona dokumentu niż w przypadku zwykłego arkusza schematu.

   Arkusz urządzenia pojawia się w hierarchii projektu ze specjalną ikoną arkusza urządzenia.

Po umieszczeniu symbolu arkusza urządzenia w dokumencie schematu będzie on działał tak samo jak standardowy symbol arkusza, ale ma inne właściwości graficzne, aby odróżnić, że odwołuje się do arkusza urządzenia. Zwróć uwagę, że właściwość File Name  dla arkusza urządzenia nie używa rozszerzenia pliku .SchDoc.

► Dowiedz się więcej o Tworzeniu połączeń.

Właściwości arkusza urządzenia

Arkusz urządzenia tylko do odczytu. Zwróć uwagę, że karta Editor na dole okna projektu ma sufiks (ReadOnly), aby wskazać, że przeglądasz arkusz urządzenia
którego nie można edytować. Dostępna jest także opcja wyświetlania znaku wodnego tylko do odczytu oraz znaku wodnego arkusza urządzenia (recykling).

Po umieszczeniu symbolu arkusza urządzenia otwórz arkusz urządzenia, aby zobaczyć jego właściwości graficzne. Domyślnym ustawieniem dla arkuszy urządzeń jest tryb tylko do odczytu zgodnie z konfiguracją w sekcji Options na stronie Data Management - Device Sheets w oknie dialogowym Preferences. Zwróć uwagę, że opcja Read-Only jest niezależna od wyświetlania Read Only Watermark na całym arkuszu. Sprawdź kartę Editor na dole okna projektu, aby zobaczyć, czy arkusz jest ReadOnly (jak pokazano powyżej).

Edycja arkusza urządzenia

Arkusze urządzeń możesz edytować na jeden z dwóch sposobów: albo z poziomu źródłowych dokumentów schematu w folderach arkuszy urządzeń, albo bezpośrednio w projekcie.

Edycja arkusza urządzenia z folderu arkuszy urządzeń

Aby edytować arkusze urządzeń z folderów arkuszy urządzeń:

• Zamknij wszystkie otwarte projekty, które odwołują się do arkusza urządzenia. Nie będzie można otworzyć arkusza urządzenia jako schematu źródłowego, jeśli aktualnie jest otwarty projekt, który się do niego odwołuje.

• Użyj polecenia File » Open, aby otworzyć arkusz urządzenia z jego źródła w folderze arkuszy urządzeń. Arkusz będzie prezentowany jako standardowy schemat, bez żadnych znaków wodnych.

• Wprowadź wymagane modyfikacje, zapisz zmiany, a następnie zamknij arkusz urządzenia.

Edycja arkuszy urządzeń bezpośrednio w projekcie

Aby edytować arkusze urządzeń bezpośrednio w projekcie:

• Kliknij  w prawym górnym rogu, aby otworzyć okno dialogowe Preferences .

• Otwórz stronę Data Management - Device Sheets.

• Wyłącz pole wyboru Make Device Sheets in Projects Read-Only, a następnie kliknij OK.

Projekt hierarchiczny z arkuszami urządzeń

Arkusz urządzenia może zawierać symbole arkuszy urządzeń, nie może jednak być arkuszem nadrzędnym (top sheet) w projekcie ze względu na konsekwencje hierarchiczne. Podczas używania arkuszy urządzeń nie ma ograniczeń co do głębokości struktury hierarchicznej.

Aby przygotować hierarchiczne arkusze urządzeń:

• Przygotuj i zapisz wszystkie odpowiednie podrzędne dokumenty schematu jako arkusze urządzeń w folderze arkuszy urządzeń.

• Umieść symbol arkusza urządzenia w schemacie nadrzędnym i zapisz go w folderze arkuszy urządzeń.

Ten schemat jest arkuszem urządzenia i ma również umieszczony symbol arkusza urządzenia odwołujący się do podrzędnego arkusza urządzenia.

Refaktoryzacja projektu z użyciem arkuszy urządzeń

Main article: Refaktoryzacja projektu

Proces projektowania często jest nieuporządkowany i organiczny. Projektant może jednocześnie formułować pomysły dla wielu części projektu, zapisując sekcje w miarę rozwoju koncepcji. Oznacza to, że to, co zaczęło się jako dobrze zorganizowany, schludnie rozplanowany zestaw schematów, może stać się zatłoczone i słabo uporządkowane. Chociaż możesz użyć wytnij/kopiuj/wklej, aby przeorganizować projekt schematu, nie zawsze jest to najlepsze podejście.

Dlaczego nie wycinać i kopiować? Gdy każdy komponent jest umieszczany, otrzymuje unikalny identyfikator, a identyfikator ten jest automatycznie resetowany za każdym razem, gdy komponent jest wycinany, kopiowany i wklejany. To zarządzanie UID ma zapewnić, że w projekcie użyta jest tylko jedna instancja każdego UID, ponieważ jest to kluczowe pole łączące komponent schematu z komponentem PCB. Podejście wytnij/kopiuj/wklej jest w porządku, jeśli projekt nie został przeniesiony do edytora PCB, ale jeśli został, lepiej użyć narzędzi refaktoryzacji.

Przenoszenie podukładu na inny arkusz

Najłatwiejszym sposobem przeniesienia fragmentu układu z jednego arkusza na inny jest zaznaczenie go, a następnie uruchomienie polecenia Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet z menu głównego (dostępne także z menu pod prawym przyciskiem myszy, gdy istnieje zaznaczenie). Otworzy się okno dialogowe Choose Destination Document. Gdy wybierzesz arkusz docelowy i klikniesz OK, ten arkusz pojawi się z podukładem „przyczepionym” do kursora, gotowym do umieszczenia.

Za pomocą polecenia Move Selected Subcircuit to Different Sheet zaznaczony fragment układu można łatwo przenieść na inny arkusz w projekcie.

Polecenia refaktoryzacji obsługują:

• Konwersję istniejącego schematu na arkusz urządzenia.

• Konwersję arkusza urządzenia na zwykły arkusz schematu.

• Przenoszenie fragmentu układu na inny arkusz.

• Konwersję części na symbol arkusza.

► Dowiedz się więcej o refaktoryzacji projektu.

Adnotowanie komponentów i arkuszy

Aby zagwarantować integralność układu używanego w arkuszu urządzenia, nie powinien on być edytowany podczas normalnego użycia w projekcie. Oznacza to, że na arkuszu nie należy modyfikować numeru arkusza ani przypisań oznaczeń (designatorów). Jak więc ponumerować wszystkie arkusze w projekcie i nadać adnotacje wszystkim komponentom?

Zadaniami tymi zarządzają dwa polecenia: arkusze są numerowane poleceniem Annotate Compiled Sheets, a komponenty są adnotowane poleceniem Board Level Annotation. Przypisania numerów arkuszy i oznaczeń są przechowywane w osobnym pliku <ProjectName>*.annotation. 

Adnotowanie skompilowanych arkuszy urządzeń

Main article: Numerowanie arkuszy

Uzupełniając funkcję Board Level Annotation, polecenie Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets służy do unikalnego numerowania arkuszy urządzeń bez modyfikowania schematów źródłowych. Podobnie jak w przypadku adnotacji komponentów, numery arkuszy są przechowywane w pliku <ProjectName>*.annotation.

Uwagi dotyczące numerowania arkuszy:

• Arkusze mogą być numerowane zgodnie z kolejnością, w jakiej pojawiają się w panelu Projects. Kolejność tę można zmienić w panelu Projects metodą przeciągnij i upuść. Zapisz projekt po zmianie kolejności, aby plik projektu odzwierciedlał najnowszą kolejność, gdy używane jest okno dialogowe adnotacji. Pamiętaj, że zmiana kolejności metodą przeciągnij i upuść nie jest obsługiwana dla arkuszy urządzeń.

• Ponumeruj arkusze niebędące arkuszami urządzeń za pomocą Tools » Annotation » Number Schematic Sheets. Naciśnij F1 w oknie dialogowym, aby dowiedzieć się więcej o opcjach i elementach sterujących.

• Ponumeruj wszystkie arkusze, w tym arkusze urządzeń, za pomocą Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets.

• Okna dialogowe „annotate” obsługują wprowadzanie wartości bezpośrednio, co czasem bywa bardziej efektywne.

• Wiele okien dialogowych „annotate” ma przyciski o podwójnym zastosowaniu, takie jak przycisk Annotate Sheet (pokazany powyżej):

  • Kliknij strzałkę w dół na przycisku, aby wyświetlić opcje numerowania; skonfiguruj je zgodnie z potrzebami

  • Następnie kliknij sam przycisk, aby ponumerować zgodnie z właśnie wybranymi opcjami.

   

► Dowiedz się więcej o adnotowaniu skompilowanych arkuszy.

Adnotacja komponentów

Aby umożliwić unikalne przypisanie oznaczeń komponentów w całym projekcie, oprogramowanie zawiera funkcję o nazwie Board Level Annotation. To polecenie nie edytuje źródłowych arkuszy schematu. Zamiast tego zapisuje informacje mapowania, mapując każde logiczne oznaczenie schematu na fizyczne oznaczenie PCB tak, jak będą one widoczne na PCB. Te mapowania oznaczeń są przechowywane w pliku projektu o nazwie <ProjectName>*.annotation. W oknie dialogowym Board Level Annotate dostępny jest szeroki zakres opcji adnotacji.

Board Level Annotation umożliwia ponowną adnotację ukończonego projektu, przypisując unikalne fizyczne oznaczenie każdemu komponentowi.

Uwagi dotyczące pracy z Board Level Annotation (posługując się powyższym obrazem jako odniesieniem):

• Wszystkie komponenty schematu muszą mieć przypisane oznaczenie przed uruchomieniem polecenia Board Level Annotate, poprzez użycie polecenia Tools » Annotation » Annotate Schematics. Zapewnia to, że źródłowe dane schematu, w tym opcje pakietowania dla komponentów wieloczęściowych, są dostępne jako dane wejściowe dla procesu Board Level Annotation. Pamiętaj, że komponenty na arkuszach urządzeń powinny już być zaadnotowane, gdy arkusz urządzenia został otwarty do edycji jako plik źródłowy. 

• Board Level Annotation wykonuje się przez uruchomienie polecenia Tools » Annotation » Board Level Annotate.

• Na powyższym obrazie aktywna jest karta schematu Editor. Ta karta zawsze pokazuje logiczne oznaczenia w standardowym rozmiarze, a przypisane fizyczne (PCB) oznaczenia są pokazane jako indeks górny. Skompilowana karta schematu (U_CVE w tym przykładzie) działa odwrotnie; pokazuje fizyczne oznaczenia w standardowym rozmiarze, a logiczne oznaczenia jako indeks górny. To zachowanie konfiguruje się na stronie Schematic - Compiler w oknie dialogowym Preferences, jak pokazano poniżej.

• Domyślnym zachowaniem jest wyświetlanie fizycznych oznaczeń w edytorze PCB. Można to zmienić w panelu Properties w trybie Board, jak pokazano poniżej (wyświetlane, gdy nic nie jest zaznaczone w przestrzeni projektu PCB).

► Dowiedz się więcej o Board Level Annotation.

Rozwiązywanie problemów

Jeśli otworzysz projekt zawierający arkusze urządzeń, a ich lokalizacja nie została zadeklarowana, zobaczysz następujące okno dialogowe z listą arkuszy urządzeń, których nie można odnaleźć.

Jeśli klikniesz Yes, otworzy się sekcja folderów arkuszy urządzeń na stronie Data Management - Device Sheets w oknie dialogowym Preferences. Opcja Include Sub-Folders mogła nie zostać włączona. W przeciwnym razie dodaj nową ścieżkę, jeśli arkusze urządzeń użyte w projekcie są przechowywane w innej lokalizacji.