Criando Conectividade de Circuito em Seus Esquemáticos

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Altium Essentials: Creating Hierarchy

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Num relance

Este artigo explica como a conectividade dos circuitos é criada nos esquemáticos do Altium Designer, abordando tanto a conectividade física por meio de fios quanto a conectividade lógica por meio de rótulos de rede e outros identificadores de rede. Também apresenta como a conectividade pode se estender entre folhas do esquemático, dependendo da estrutura do projeto, e destaca ferramentas integradas, como o Connectivity Insight, que ajudam a visualizar, rastrear e navegar pelas relações entre redes em todo o projeto. Você também terá uma visão geral prática dos objetos de esquemático usados para definir a conectividade, além de observações importantes sobre como a nomenclatura e o escopo afetam se os elementos se conectam conforme o esperado. Se você deseja entender melhor como criar e inspecionar a conectividade nos seus esquemáticos, este é um ótimo ponto de partida. Continue lendo e ganhe mais confiança no seu fluxo de trabalho de projeto.

- Aprenda a diferença entre conectividade física e lógica e quando cada abordagem é útil em um esquemático.
- Veja quais objetos de esquemático criam conectividade, incluindo fios, rótulos de rede, portas, portas de alimentação, barramentos e entradas de folha.
- Entenda como o Altium Designer ajuda a inspecionar e navegar pelas conexões com o Connectivity Insight e as ferramentas relacionadas de seleção e realce.
Aprofunde-se com a IA:

São os componentes e a forma como se conectam entre si que criam seu circuito eletrônico exclusivo. No esquemático, você cria a representação lógica do seu projeto conectando os pinos dos componentes entre si; para projetar a placa de circuito impresso, você posiciona os componentes físicos e cria a mesma conectividade por meio do roteamento.

Se você está aprendendo a estruturar seu projeto e a criar conectividade, as páginas a seguir podem ser úteis.

► Saiba mais sobre Validação do seu projeto

► Saiba mais sobre Projetos com múltiplas folhas e hierárquicos

► Saiba mais sobre Criação de um projeto multicanal

► Saiba mais sobre Agrupamento de múltiplas redes em barramentos e chicotes de sinais

► Saiba mais sobre Sincronização do projeto

Conectividade física e lógica

No esquemático, você pode criar essa conectividade desenhando um fio de um componente a outro — isso é chamado de conectividade física.

Você também pode conectar um pino a outro posicionando um fio curto e um rótulo de rede em cada pino de componente. O software identifica esses dois segmentos de rede e os conecta para formar uma única rede. Esse tipo de conectividade é chamado de conectividade lógica.

A conectividade física permite que o usuário acompanhe cada fio ao estudar o circuito, mas muitos fios podem resultar em um esquemático denso e carregado. Por outro lado, os rótulos de rede reduzem a quantidade de fios, mas o usuário precisa examinar a folha para encontrar todas as conexões possíveis. Como projetista, você tem liberdade para decidir qual modelo de conectividade é mais adequado ao seu projeto, inclusive uma combinação das duas técnicas.

Animated image showing the difference between physical connectivity and logical connectivity

Posicione fios para criar conectividade física ou use rótulos de rede para criar conectividade lógica.

Além de criar conectividade lógica within uma folha de esquemático, também existem objetos para criar conectividade lógica between folhas de esquemático. A forma como essa conectividade é criada dependerá de como você estrutura seu esquemático: como um projeto plano ou como um projeto hierárquico. Mais informações sobre isso a seguir.

Existem diversos identificadores de rede que podem ser usados para estabelecer conexões entre folhas.
Existem diversos identificadores de rede que podem ser usados para estabelecer conexões entre folhas.

Visualização da conectividade

A funcionalidade Visualização da conectividade do Altium Designer (parte do recurso Design Insight) exibe uma visualização instantânea das relações de conexão em um projeto. Apresentados como uma árvore de documentos com prévias opcionais dos esquemáticos, os elementos selecionáveis oferecem uma maneira rápida e visual de navegar pela estrutura de conectividade de um projeto.

Em sua configuração padrão, o recurso Visualização da conectividade exibe:

  • As informações de conexão da rede relacionada quando o cursor passa sobre um objeto de conectividade do esquemático (fio, porta etc.).
  • Um mapa de prévia da conectividade em formato de árvore quando Alt+Double-click é usado no objeto.

Essa capacidade é complementada por um recurso acessado ao passar o cursor sobre um objeto que pertence a uma rede de sinal e pressionar Ctrl+Alt. Isso abre uma visualização em árvore selecionável. Clique na folha desejada na árvore para acessar rapidamente esse documento. 

Esse recurso pode ser ativado/desativado na página System - Design Insight da Preferences caixa de diálogo, marcando/desmarcando a opção Mouse Hover da entrada Document Tree .

A conectividade de uma rede em todo o projeto também pode ser destacada em todos os esquemáticos mantendo a tecla Alt pressionada ao selecionar uma rede clicando em um fio (Alt+Click).
Para selecionar todos os objetos eletricamente conectados a um ponto escolhido no circuito, você pode usar o comando Edit » Select » Connection dos menus principais ou o comando Select Connection no Active Bar. Após clicar em um objeto cujos objetos eletricamente conectados você deseja selecionar, todos os objetos eletricamente conectados a ele serão selecionados, com a aplicação de um filtro para esmaecer todos os demais objetos da folha.

Objetos usados para criar conectividade

O editor de esquemáticos inclui os seguintes objetos usados para criar conectividade. Coletivamente, esses objetos são chamados de net identifiers.

Identificador de rede Função
Barramento Usado para agrupar um conjunto de redes, por exemplo, Data[0..7]. As redes devem ser nomeadas sequencialmente usando um esquema de nomenclatura específico (por exemplo, Data0, Data1,... Data7). Essa nomenclatura determina o nome do barramento, por exemplo, Data[0..7].
Entrada de barramento Elemento gráfico fornecido para permitir a derivação de duas redes diferentes em lados opostos de uma linha de barramento sem criar um curto-circuito entre elas. Não é necessário em outras situações.
Conector entre folhas Usado para conectar uma rede de uma folha de esquemático a outra (não dentro da mesma folha). Suporta apenas conectividade horizontal (projetos planos). Os conectores entre folhas têm funcionalidade limitada em comparação com as portas.
Rótulo de rede Um identificador de rede usado para criar conectividade com outros rótulos de rede de mesmo nome na mesma folha de esquemático. A rede recebe automaticamente o nome do rótulo de rede. Os rótulos de rede podem ser posicionados em pinos de componentes, fios e barramentos. Observe que os rótulos de rede não estabelecem conexões entre folhas, a menos que as opções do projeto estejam configuradas para usar um Net Identifier Scope de Global.
Pino Os pinos são posicionados no editor de símbolos esquemáticos para representar os pinos físicos do componente. Apenas uma extremidade do pino é eletricamente ativa, às vezes chamada de extremidade ativa do pino.
Porta Usada para conectar uma rede de uma folha de esquemático a outra. A conectividade pode ser vertical em um projeto hierárquico ou horizontal em um projeto plano (os projetos verticais e horizontais são explicados abaixo). Os nomes das portas são usados para nomear as redes se a opção Allow Ports to Name Nets estiver ativada na guia Opções da Project Options caixa de diálogo. Nessa situação, as portas também estabelecem conexões dentro de uma folha de esquemático, mas não se conectam a rótulos de rede de mesmo nome (saiba mais).
Porta de alimentação Cria conectividade com todas as outras portas de alimentação de mesmo nome em todo o projeto esquemático, independentemente da estrutura do projeto. A rede recebe automaticamente o nome da porta de alimentação. Essa rede pode ser restrita a uma folha de esquemático específica, se necessário (saiba mais).
Entrada de folha Posicionada dentro de um símbolo de folha para criar conectividade com uma porta de mesmo nome na folha filha desse símbolo. As entradas de folha são usadas como nomes de rede se a opção Allow Sheet Entries to Name Nets estiver ativada na guia Options da Project Options caixa de diálogo.
Chicote de sinais Usado para agrupar qualquer combinação de redes, barramentos e chicotes de sinais de nível inferior.
Fio Uma primitiva de projeto elétrico em forma de polilinha usada para estabelecer conexões elétricas entre pontos de um esquemático. Um fio é análogo a um fio físico.
  • Identificadores de rede de tipos diferentes que têm o mesmo nome não se conectam automaticamente entre si. Isso depende de como as opções de nomenclatura de redes estão configuradas. Essas opções são discutidas a seguir.

  • Observe que os nomes de redes definidos por identificadores de rede não diferenciam maiúsculas de minúsculas. Por exemplo, se dois fios tiverem os rótulos de rede abc e ABC adicionados a eles, serão atribuídos à mesma rede abc (se o Net Identifier Scope do projeto permitir isso).

  • Evite usar o apóstrofo (') no final de um nome de rede, pois esse caractere é um operador funcional na linguagem de consulta, e pode ocorrer um erro porque outro parâmetro é esperado após esse caractere.

Como a estrutura do projeto afeta a conectividade

Related page: Projetos com várias folhas e hierárquicos

Se o projeto não couber em uma única folha de esquemático, ele poderá ser distribuído por várias folhas. Existem dois modelos distintos para organizar e criar a conectividade em um esquemático com várias folhas: um projeto plano, que pode ser entendido como uma grande folha de esquemático dividida em várias folhas menores; ou um projeto hierárquico, no qual as folhas são vinculadas em uma estrutura do tipo avô-pai-filho.

Projetos com várias folhas são implementados inserindo um Símbolo de folha na folha pai, que representa e vincula a folha filha, conforme mostrado na imagem abaixo.

Os símbolos de folha representam (e vinculam) folhas de níveis inferiores. Em um projeto plano, essa estrutura só pode ter um nível de profundidade; em um projeto hierárquico, não há limite de profundidade.
Os símbolos de folha representam (e vinculam) folhas de níveis inferiores. Em um projeto plano, essa estrutura só pode ter um nível de profundidade; em um projeto hierárquico, não há limite de profundidade.

Então, o que determina se um projeto é plano ou hierárquico? Isso é feito configurando o Escopo dos identificadores de rede para definir como você deseja que a conectividade entre folhas seja criada. Faça essa configuração na aba Opções da caixa de diálogo Project Options .

É importante lembrar que, em projetos hierárquicos, um projeto só pode conter uma folha de nível superior. Todos os outros documentos de origem devem ser referenciados por símbolos de folha. Ao realizar uma validação do projeto, a verificação de violação de Múltiplos documentos de nível superior pode ser usada para sinalizar se essa condição não for atendida. Além disso, nenhum símbolo de folha pode referenciar a folha em que está ou qualquer folha de nível superior na hierarquia, pois isso criaria um ciclo impossível de resolver na estrutura.

Projeto plano

Related page: Projetos com várias folhas e hierárquicos

Um projeto é chamado de plano quando a conectividade é criada diretamente de uma folha para outra. Ela não passa pelos símbolos de folha na folha pai. Em um projeto plano, os símbolos de folha apenas representam (e referenciam) as folhas filhas. Todas as folhas do projeto aparecem no mesmo nível no painel Projects porque não há hierarquia. As duas imagens abaixo mostram um projeto plano.

Projetos planos são mais simples de criar. Um projeto plano pode incluir uma folha de nível superior com um símbolo de folha para cada folha filha, mas isso é opcional, pois essa folha de nível superior não é usada para criar a conectividade entre folhas. Em um projeto pequeno, com apenas duas ou três folhas de esquemático, você pode decidir que uma folha de nível superior não agrega valor. Quando o número de folhas aumenta, uma folha de nível superior pode ajudar o leitor a entender a funcionalidade do circuito pela forma como os blocos lógicos (símbolos de folha) estão organizados na folha.

O mesmo projeto, mostrado sem uma folha de nível superior (à esquerda) e com uma folha de nível superior (à direita) — ambos são exemplos de projeto plano.  Projects panel showing a simple project that is a flat design, with a top sheet
O mesmo projeto, mostrado sem uma folha de nível superior (à esquerda) e com uma folha de nível superior (à direita) — ambos são exemplos de projeto plano.

Em um projeto plano, as conexões entre as folhas podem ser criadas por portas, conectores entre folhas, portas de alimentação e rótulos de rede, conforme mostrado na imagem acima com a lupa. A abordagem recomendada é usar rótulos de rede within cada folha e portas para conectar between folhas. As portas oferecem mais recursos que os conectores entre folhas, incluindo a possibilidade de adicionar Referências cruzadas de portas, o que adiciona um SheetName[GridReference] a cada porta, referenciando uma porta correspondente em outra folha, conforme mostrado na imagem abaixo.

Não há limite para o número de folhas em um projeto plano.

Foram adicionadas referências cruzadas ao lado de cada porta, indicando a folha de destino e a referência de grade da porta correspondente.
Foram adicionadas referências cruzadas ao lado de cada porta, indicando a folha de destino e a referência de grade da porta correspondente.

Um projeto é plano quando a conectividade ocorre diretamente de uma folha para outra. Esse comportamento de conexão é definido ao configurar o Escopo dos identificadores de rede como Automatic, Flat ou Global. Observe que, se você optar por usar uma combinação de portas e rótulos de rede para criar a conectividade entre folhas, não poderá usar a opção Automatic. Nessa situação, você deve definir manualmente o Net Identifier Scope como Global.

Projeto hierárquico

Main page: Projetos com várias folhas e hierárquicos

Um projeto é chamado de hierárquico quando a conectividade entre folhas vai de um símbolo de folha até a folha filha referenciada por esse símbolo. No nível da rede, a conectividade é criada entre uma entrada de folha nesse símbolo de folha e uma porta na folha filha com o mesmo nome da entrada de folha. Esse tipo de conectividade também é chamado de conectividade vertical, pois a conectividade entre folhas criada ocorre apenas para cima e para baixo entre uma folha pai e sua folha filha.

Em um projeto hierárquico, a conectividade no nível da rede vai de uma entrada de folha na folha pai até uma porta correspondente na folha filha.
Em um projeto hierárquico, a conectividade no nível da rede vai de uma entrada de folha na folha pai até uma porta correspondente na folha filha.

Projetos hierárquicos têm duas grandes vantagens.

  1. A primeira é a capacidade de mostrar ao leitor a funcionalidade do projeto pela forma como as folhas de esquemático foram estruturadas e apresentadas como blocos lógicos (símbolos de folha). O esquemático de nível superior apresenta o projeto como um conjunto de blocos funcionais de alto nível, com a disposição dos blocos refletindo sua posição no fluxo tradicional do circuito como um todo, da esquerda para a direita, da entrada para a saída. Esses blocos podem ser subdivididos em blocos menores, se necessário, permitindo que os esquemáticos de nível mais baixo, que contêm os componentes, tenham uma estrutura relativamente simples e poucos componentes. Como cada folha é relativamente simples, suas dimensões físicas podem ser mantidas pequenas, o que é uma grande vantagem na hora de imprimir o esquemático.
  2. A outra grande vantagem é que, em geral, é muito mais fácil rastrear um sinal em um projeto hierárquico, pois o leitor só precisa associar uma Entrada de Folha na folha principal à Porta na folha subordinada e pode rastrear o sinal ao longo das conexões dentro de cada folha.

Há um trabalho adicional na criação de um projeto hierárquico. Os Símbolos de Folha exigem Entradas de Folha e a folha superior deve ser conectada para conduzir os sinais de um Símbolo de Folha a outro. O software inclui uma ferramenta para ajudar a manter as Entradas de Folha sincronizadas com as Portas das folhas subordinadas (Design » Synchronize Sheet Entries and Ports para todos os Símbolos de Folha, ou clique com o botão direito em um Símbolo de Folha e escolha Sheet Symbol Actions » Synchronize Sheet Entries and Ports para um único Símbolo de Folha). Também inclui ferramentas para ajudar a dividir um projeto maior em partes menores (Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet). Para saber mais sobre essas ferramentas de reestruturação e refatoração, consulte a página  Refatoração de projetos.

Um projeto hierárquico pode ter qualquer profundidade e incluir qualquer número de folhas de esquemático.

Um projeto é hierárquico quando a conectividade entre folhas ocorre apenas entre as Entradas de Folha na folha principal e as Portas correspondentes na folha subordinada. Esse comportamento de conectividade é definido ao configurar o Escopo dos Identificadores de Rede como Automatic, Hierarchical ou Strict Hierarchical.

Projeto multicanal

Main article: Criação de um projeto multicanal

Não é incomum que um projeto eletrônico inclua seções repetidas de circuitos. Pode ser um amplificador estéreo ou uma mesa de mixagem de 64 canais. Esse tipo de projeto é totalmente compatível com um conjunto de recursos conhecido como multi-channel design. Em um projeto multicanal, você desenha o circuito repetido uma única vez e depois instrui o software a repeti-lo, seja posicionando vários Símbolos de Folha que referenciam o mesmo esquemático subordinado, seja configurando um único Símbolo de Folha para repetir o esquemático subordinado referenciado o número necessário de vezes. O projeto compilado é expandido na memória do computador com todos os componentes e conexões repetidos o número necessário de vezes, de acordo com o esquema de nomenclatura definido pelo usuário.

À esquerda, há quatro Símbolos de Folha que referenciam a mesma folha subordinada (PortIO.SchDoc). À direita, InputChannel.SchDoc é repetido oito vezes pela palavra-chave Repeat .  An example of a multi-channel design where the child schematic is repeated by including the Repeat keword in its Sheet Symbol
À esquerda, há quatro Símbolos de Folha que referenciam a mesma folha subordinada (PortIO.SchDoc). À direita, InputChannel.SchDoc é repetido oito vezes pela palavra-chave Repeat .

O projeto lógico que você desenha nunca é realmente convertido em uma estrutura plana; ele sempre permanece como um esquemático multicanal. Quando você o transfere para o layout da PCB, os componentes físicos e as redes são replicados o número necessário de vezes, e você tem acesso completo às ferramentas de sondagem cruzada e seleção cruzada disponíveis para Trabalhar entre o esquemático e a placa. Há também uma ferramenta no editor de PCB para replicar o posicionamento e o roteamento de um canal em todos os outros canais, com a possibilidade de mover e reorientar facilmente um canal inteiro. Consulte o documento sobre projeto multicanal para saber mais sobre projetos multicanal. 

Um projeto multicanal deve ser hierárquico, pois o software usa esse modelo estrutural para instanciar os canais na memória.

Para um projeto multicanal, configure o Net Identifier Scope como Automatic, Hierarchical ou Strict Hierarchical.

A duplicação de componentes e redes é resolvida pelo software usando o esquema de nomenclatura selecionado na aba Multi-Channel da caixa de diálogo Project Options .

Configuração do Escopo dos Identificadores de Rede

Dialog page: Opções do projeto

O software usa a configuração atual do Net Identifier Scope para determinar como a conectividade é criada entre as folhas de esquemático. O Net Identifier Scope é configurado na aba Opções da caixa de diálogo Project Options (Project » Project Options).

Selecione o modo Net Identifier Scope adequado à estrutura do seu projeto.
Selecione o modo Net Identifier Scope adequado à estrutura do seu projeto.

O comportamento das opções Global, Flat e Hierarchical é mostrado nas imagens abaixo.

Exemplos simples de como a conectividade é criada para cada um dos três modos principais: Global, Plano e Hierárquico. Configuring the Net Identifier Scope, example of what connects with the Flat option Configuring the Net Identifier Scope, example of what connects with the Hierarchical option
Exemplos simples de como a conectividade é criada para cada um dos três modos principais: Global, Plano e Hierárquico.

Além das três opções mencionadas acima, há também uma opção Automatic. Em geral, é melhor deixar o Net Identifier Scope configurado como Automatic. O software selecionará a mais adequada das três opções com base na estrutura das folhas e na presença ou ausência de Portas e Entradas de Folha.

Quando configurado como Automatic, o software seleciona automaticamente qual dos três modos principais de identificadores de rede usar com base nos seguintes critérios:

  • Se houver entradas de folha na folha superior, será usado Hierarchical.
  • Se não houver entradas de folha, mas houver portas, será usado Flat.
  • Se não houver entradas de folha nem portas, será usado Global.

O modo Strict Hierarchical torna todas as portas de alimentação locais a cada folha. Nesse modo, você deve conectar todas as redes de alimentação e terra a cada folha subordinada usando Portas e Entradas de Folha. Você também pode fazer isso para folhas específicas sem usar o modo Strict Hierarchical, mas ainda posicionando Entradas de Folha + Portas para as redes de alimentação que deseja tornar locais. Saiba mais sobre Redes de alimentação.

Como as redes são nomeadas

Sempre que você coloca um fio entre pinos de componentes, está criando conectividade. Cada rede no projeto recebe um nome. Se você não tiver colocado um identificador de rede que possa ser usado para nomeá-la, o software nomeará essa rede com base em um de seus pinos, por exemplo, NetR7_1 como mostrado na imagem abaixo. Se o designador do componente for alterado em algum momento, esse nome de rede gerado pelo sistema também será alterado, e essas alterações deverão ser transferidas entre o esquemático e a PCB para manter tudo sincronizado.

As redes sem identificador de rede recebem um nome gerado pelo sistema com base em um dos pinos da rede.
As redes sem identificador de rede recebem um nome gerado pelo sistema com base em um dos pinos da rede.

Os Rótulos de Rede sempre nomeiam a rede à qual estão ligados. O ponto de conexão padrão é o canto inferior esquerdo do Rótulo de Rede, indicado por uma pequena cruz durante a movimentação.

Os outros identificadores de rede nomeiam a rede se a opção apropriada estiver habilitada na seção Netlist Options da aba Opções da caixa de diálogo Project Options .

Os diferentes tipos de identificadores de rede não se conectam automaticamente entre si. Por exemplo, uma Porta chamada Inta não se conectará a um Rótulo de Rede chamado Inta mesmo que a opção Allow Ports to Name Nets na caixa de diálogo Project Options esteja habilitada. Eles devem ser conectados por um fio. Um exemplo é mostrado nas imagens abaixo.

  

Vários identificadores de rede em uma rede

Não é possível ter vários rótulos de rede com nomes diferentes na mesma rede dentro de uma folha de esquemático. Essa situação será detectada e sinalizada como um erro durante a validação. No entanto, é permitido ter vários identificadores de rede em uma rede nas diferentes folhas em que ela aparece.

Essa possibilidade permite:

  • Alterar o nome de uma rede em diferentes níveis da hierarquia para refletir melhor sua função naquela folha.
  • Reutilizar uma folha de esquemático filha sem precisar renomear suas redes.

A configuração padrão pressupõe que vários identificadores de rede não são permitidos. Se forem detectados durante a validação, será emitido um aviso. Se o seu projeto exigir esses identificadores, você precisará:

  • Alterar a configuração da verificação de erro Nets with multiple names na aba Error Reporting da caixa de diálogo Project Options  ou,
  • Suprimir avisos específicos colocando um marcador No ERC em cada aviso e, em seguida, escolhendo Specific Violations no modo No ERC do painel Properties para definir os erros a serem suprimidos. Observe que os marcadores No ERC podem ser colocados clicando com o botão direito em um aviso listado no painel Messages ou clicando com o botão direito na linha ondulada colorida que indica uma violação na folha de esquemático. Sua forma e cor podem ser alteradas no painel Properties quando o marcador No ERC estiver selecionado.

Opções para controlar a nomenclatura das redes

Dialog page: Opções do projeto

Em última análise, cada rede pode ter apenas um nome na PCB (uma rede da PCB não pode ter dois nomes, a menos que você esteja conectando intencionalmente duas redes com um Net Tie). O software resolve automaticamente as redes com vários nomes para que tenham apenas um nome no projeto, mas esse nome pode não ser o que você espera. Há diversas opções disponíveis para controlar como o nome é escolhido na seção Netlist Options da aba Options da caixa de diálogo Project Options. Consulte a página da caixa de diálogo Opções do projeto para obter mais detalhes sobre cada uma das opções.

Uma boa abordagem para configurar essas opções é habilitar as opções Allow Ports to Name Nets e Higher Level Names Take Priority. Combine-as com o uso criterioso de rótulos de rede nas redes relevantes de cada folha para garantir que todas as redes importantes, incluindo aquelas que atravessam folhas, tenham nomes e que os nomes atribuídos nos esquemáticos de nível superior sejam usados nos esquemáticos de nível inferior.

Quando várias opções de nomenclatura de redes estão habilitadas, a precedência para nomear as redes é a seguinte:

  • Se a opção Power Port Names Take Priority estiver desabilitada, a ordem será: rótulos de rede, portas de alimentação, portas e pinos.
  • Se a opção Power Port Names Take Priority estiver habilitada, a ordem será: portas de alimentação, rótulos de rede, portas e pinos.

Duas redes distintas com o mesmo nome

Outro problema de nomenclatura que pode ocorrer é quando o mesmo nome de rede é usado em diferentes folhas de esquemático para identificar redes distintas. Isso será detectado durante a validação pela verificação de erro Duplicate Nets. Não é possível transferir um projeto para a PCB com essa condição presente. Essas duas redes distintas serão mescladas em uma única rede da PCB durante a transferência do projeto.

Essa situação pode ser resolvida habilitando a opção Append Sheet Numbers to Local Nets na aba Opções da caixa de diálogo Project Options . Com essa opção habilitada, todas as redes locais terão o valor do parâmetro SheetNumber acrescentado ao nome, conforme mostrado nas imagens abaixo.

Example of how a duplicated net name, Input, appears on the schematic Editor tab  Example of how a duplicated net name, Input, appears on the schematic compiled tab
Como o rótulo de rede Input foi usado em várias folhas, a opção Append Sheet Numbers to Local Net foi habilitada para evitar um erro de redes duplicadas.
O efeito disso pode ser visto clicando na aba da folha compilada (imagem à direita). Observe que _2 foi acrescentado ao nome da rede.

A opção Append Sheet Numbers to Local Nets funcionará somente se cada folha de esquemático tiver recebido um SheetNumber exclusivo. O parâmetro SheetNumber é atribuído na aba Parameters do modo Opções do documento do painel Propriedades para cada folha de esquemático. Como alternativa à atribuição manual de um número exclusivo a cada folha de esquemático, execute o comando Tools » Annotation » Number Schematic Sheets, que abre a caixa de diálogo Numeração de folhas do projeto. Essa caixa de diálogo pode ser usada para atribuir valores exclusivos de SheetNumber (um valor numérico simples para cada folha) e DocumentNumber (normalmente usado para a numeração de documentos definida pela empresa) a todas as folhas.

Conectando intencionalmente duas redes

Há situações em que você precisa conectar intencionalmente duas redes diferentes. Não se trata de um simples problema de nomenclatura, mas de uma situação em que duas redes precisam ser curto-circuitadas como requisito de projeto. Um exemplo seria a necessidade de conectar um terra analógico e um terra digital de forma controlada.

Isso é feito conectando as duas redes por meio de um componente Net Tie. Um componente Net Tie nada mais é do que um curto-circuito controlado, permitindo que você decida o local na placa onde as redes se conectam. No esquemático, o componente Net Tie tem dois ou mais pinos, com cada pino conectado a uma das redes a serem curto-circuitadas. A propriedade Component Type do componente é definida como Net Tie, conforme mostrado abaixo.

Um componente Net Tie sendo usado para rotear um único clock para dois pinos de clock de um FPGA no esquemático.
Um componente Net Tie sendo usado para rotear um único clock para dois pinos de clock de um FPGA no esquemático.

Observe que os pinos not interligados no esquemático (eles não estão em curto no esquemático), mas are conectados entre si dentro do footprint da PCB.

No lado da PCB, o footprint tem o mesmo número de pads que o símbolo do esquemático tem de pinos, com cobre entre eles. Na imagem de exemplo abaixo, isso é feito conectando dois pads quadrados com um trecho de trilha. Isso é feito dentro do footprint, no editor de bibliotecas de PCB. A propriedade Component Type da PCB também é definida como Net Tie.

O software ignora automaticamente os curtos-circuitos criados dentro de um componente Net Tie na PCB; portanto, não é gerado um erro de DRC.

O mesmo componente Net Tie na PCB; os pads (selecionados) no footprint do Net Tie são curto-circuitados por uma trilha.
O mesmo componente Net Tie na PCB; os pads (selecionados) no footprint do Net Tie são curto-circuitados por uma trilha.

Quando um componente Net Tie é usado para conectar duas redes diferentes, cada rede mantém seu próprio nome em todo o esquemático e na PCB.

  • Ao criar o símbolo e o footprint do Net Tie, há dois modos de Tipo de componente para Net Tie: um para incluir o Net Tie na BOM (por exemplo, se o Net Tie for um jumper de curto-circuito) e outro para excluí-lo da BOM (se o Net Tie for simplesmente um trecho de cobre). Selecione o tipo de componente necessário.
  • Ao rotear o Net Tie na placa, qualquer um dos modos de roteamento pode ser usado para rotear away de um pad do Net Tie. Para rotear into um pad do Net Tie, você deve alternar para o modo Ignore Obstacle.

► Demonstração do roteamento de um componente Net Tie

Redes de alimentação

O comportamento padrão das configurações é considerar que as redes de alimentação são globais, ou seja, que você deseja que elas estejam disponíveis em todas as folhas do esquemático. Para acessar uma rede de alimentação, posicione uma Porta de alimentação com o nome de rede necessário e, em seguida, conecte os componentes a essa porta de alimentação. Quando o projeto for compilado, todos os pinos conectados a cada rede de alimentação serão interligados, em todas as folhas do projeto.

É o nome da rede que determina a qual rede uma porta de alimentação está conectada, não o estilo do símbolo — as três portas de alimentação destacadas se conectam à rede de alimentação GND.
É o nome da rede que determina a qual rede uma porta de alimentação está conectada, não o estilo do símbolo — as três portas de alimentação destacadas se conectam à rede de alimentação GND.

Localização de uma rede de alimentação — Globalmente

Como mencionado anteriormente, as redes de alimentação podem ser restritas a cada folha do esquemático em um projeto hierárquico selecionando a opção Strict Hierarchical para o Escopo dos identificadores de rede. Essa abordagem torna locais todas as redes de alimentação em cada folha, portanto elas devem ser interligadas manualmente, usando a mesma abordagem das redes de sinal. Se não forem interligadas, haverá um erro de Duplicate Net Name para cada rede de alimentação presente em cada folha do esquemático. Você também precisará ajustar as configurações da Matriz de conexões para permitir que portas sejam conectadas a portas de alimentação.

Se o Net Identifier Scope estiver definido como Strict Hierarchical, 
Se o Net Identifier Scope estiver definido como Strict Hierarchical, cada rede de alimentação deverá ser conectada por fios a todas as folhas nas quais for utilizada.

Conexão de uma rede de alimentação local entre folhas

Uma rede de alimentação que foi tornada local em um projeto hierárquico é conectada da mesma forma que qualquer outra rede: de uma porta na folha filha a uma entrada de folha no símbolo de folha da folha pai. Observe que, para redes de alimentação, essa técnica aceita apenas redes de alimentação individuais, não redes de alimentação agrupadas em um barramento ().

Se você estiver criando um projeto multicanal e quiser fornecer uma rede de alimentação exclusiva e individual para cada canal usando a instrução Repeat (como mostrado abaixo), isso é possível porque apenas uma rede é passada para cada canal por meio da combinação entrada de folha–porta. Desde que o projeto tente conectar apenas uma rede de alimentação individual da folha pai à folha filha por meio de cada combinação entrada de folha–porta, a netlist será gerada corretamente.

As redes de alimentação locais podem ser distribuídas para cada canal em um projeto multicanal, desde que percorram a hierarquia como redes individuais, não como um barramento.As redes de alimentação locais podem ser distribuídas para cada canal em um projeto multicanal, desde que percorram a hierarquia como redes individuais, não como um barramento.

Se você preferir agrupar várias redes de alimentação em um barramento e transferir esse barramento pela hierarquia do projeto, essas redes deverão ser redes padrão; elas não poderão ser conectadas usando portas de alimentação.

Localização de uma rede de alimentação — Individualmente

Uma rede de alimentação específica em um projeto hierárquico (ou seja, em um projeto com o Net Identifier Scope definido como Hierarchical ou em um projeto que contenha entradas de folha na folha de nível superior e com o Net Identifier Scope definido como Automatic — saiba mais em Configuração do escopo dos identificadores de rede) também pode ser tornada local em uma folha específica conectando a porta de alimentação a uma porta nessa folha do esquemático.

Aqui, a rede de alimentação 3V3 foi tornada local apenas nesta folha, portanto também deve ser conectada manualmente na folha pai. As redes GND e 5V permanecem como redes de alimentação globais.
Aqui, a rede de alimentação 3V3 foi tornada local apenas nesta folha, portanto também deve ser conectada manualmente na folha pai. As redes GND e 5V permanecem como redes de alimentação globais.

Redes de alimentação e pinos de alimentação ocultos

Versões anteriores do software de projeto da Altium incluíam recursos e opções para permitir o uso de pinos ocultos nos componentes do esquemático. Esse recurso era útil quando um projeto tinha uma única rede de alimentação e uma única rede de terra, permitindo que todos os pinos de alimentação de todos os dispositivos fossem conectados automaticamente às respectivas redes ao ocultar esses pinos de alimentação. Seu uso era mais comum em componentes com várias partes, dispensando a exibição dos pinos de alimentação desses componentes no esquemático.  

Hoje, os projetos eletrônicos normalmente têm várias redes de alimentação e de terra. Essas redes não são simplesmente roteadas até os pinos de alimentação correspondentes; a distribuição de energia é hoje um aspecto fundamental para o sucesso do projeto de uma placa. 

À medida que a natureza do projeto de redes de distribuição de energia mudou, a necessidade de ocultar pinos de componentes e fazer com que o software os conecte automaticamente diminuiu a ponto de a maioria dos projetistas se opor a essa prática. Por isso, o software não permite mais definir um pino como oculto e atribuir previamente o nome de sua rede. Projetos antigos que usam essa abordagem de projeto continuarão a gerar netlists corretamente quando forem abertos na versão mais recente do software de projeto da Altium.

Compilação dinâmica

Related page: Validação do seu projeto

Quando você conecta dois pinos com um fio, está representando suas intenções de projeto, não criando uma rede real. A rede só é criada quando o projeto é compilado. Além de extrair detalhes sobre os componentes e suas conexões, a compilação também extrai informações paramétricas detalhadas dos componentes e do projeto. O modelo compilado do projeto é chamado de Modelo de Dados Unificado.

O modelo de dados do projeto é atualizado incrementalmente após cada operação do usuário por meio da compilação dinâmica, criando o chamado Modelo de Dados Dinâmico (DDM). Não há compilação manual do projeto; tudo é feito automaticamente. O modelo de conectividade do projeto é atualizado incrementalmente após cada operação do usuário, graças à compilação dinâmica. Em um projeto, o processo de compilação automática realiza três funções:

  1. Instancia a hierarquia do projeto.
  2. Estabelece a conectividade das redes entre todas as folhas do projeto.
  3. Cria um Modelo de Dados Dinâmico (DDM) interno do projeto.

Isso garante que quaisquer alterações feitas no projeto sejam imediatamente refletidas no Navigator e no painel Projetos .

Para verificar erros lógicos, elétricos e de representação entre o DDM e as configurações do compilador, você deve validar o projeto. Esse comando é acessado escolhendo o comando Project » Validate Project  nos menus principais ou clicando com o botão direito do mouse na entrada de um projeto no painel Projetos e escolhendo o comando Validate Project no menu de contexto.  

Quaisquer violações detectadas pelo compilador serão listadas como avisos e/ou erros no painel Messages. O compilador usa as opções definidas nas abas Relatório de erros e  Matriz de conexões da caixa de diálogo Project Options (conforme aplicável ao tipo de projeto) ao verificar se há violações nos documentos de origem.

O Modelo de Dados Dinâmico

Um elemento fundamental do software é o Modelo de Dados Unificado (UDM). Por meio da execução automática da compilação dinâmica, é criado um modelo único e coeso, que ocupa uma posição central no processo de projeto. Os dados do modelo podem ser acessados e manipulados pelos diversos editores e serviços do software, incluindo os editores de esquemático e de PCB. Em vez de usar um armazenamento de dados separado para cada um dos diferentes domínios de projeto, o UDM é estruturado para acomodar todas as informações de todos os aspectos do projeto, incluindo os componentes e sua conectividade. Esse modelo único e coeso, central ao processo de projeto, é criado como resultado da compilação dinâmica do projeto. Isso significa que o Modelo de Dados Unificado está disponível desde o momento em que um projeto é aberto e não deve exigir compilação manual adicional — um verdadeiro Modelo de Dados Dinâmico (DDM). Portanto, o modelo é atualizado (compilado) de forma incremental após cada operação do usuário. Você pode inserir, conectar, reorganizar, renomear, adicionar e excluir livremente conteúdo do seu projeto esquemático.

O processo de compilação do projeto de PCB é gerenciado por código externo aos editores de esquemático e de PCB. Essa abordagem oferece diversas vantagens, sendo a principal o fato de que o Modelo de Dados Unificado do projeto fica fora dos editores individuais de esquemático e de PCB. O UDM inclui descrições detalhadas de cada componente do projeto e de como eles se conectam entre si.

O software gerencia os dados de conectividade entre o esquemático e a PCB.
O software gerencia os dados de conectividade entre o esquemático e a PCB.

Os seguintes locais e operações não exigem nenhuma ação manual adicional em termos de compilação do projeto, pois a compilação é dinâmica:

  • Navigator e painel Projects
  • ActiveBOM
  • Execução de ECO
  • Localização cruzada
  • Realce por cor das redes
  • Troca de pinos
  • Referência cruzada de componentes

Para atualizar a visualização do projeto e o painel Navigator após a compilação dinâmica, use o comando Refresh no menu de contexto dos painéis Projects e Navigator. Para atualizar automaticamente a visualização do projeto e o painel Navigator após a compilação dinâmica, habilite a opção Schematic.DynamicCompiler.Navigator.Autorefresh na caixa de diálogo Configurações avançadas.

Insira uma máscara de compilação para hide seções do projeto que ainda não estejam prontas para a verificação de erros ou a transferência para o editor de PCB. Quando estiver pronto, clique no controle para recolher a máscara, expondo o circuito para que ele seja incluído no processo de compilação e na transferência do projeto.

As máscaras de compilação pertencem a uma classe de objetos chamada diretivas de projeto. Use-as para adicionar instruções em nível de projeto ao esquemático, como: pertencimento a uma classe de redes, identificação de um local onde o compilador deve ignorar uma violação específica, identificação de um grupo de redes que são pares diferenciais etc. Passe o cursor sobre a imagem para ver uma demonstração de uma máscara de compilação.

Então, como você interage com o Modelo de Dados Unificado, por exemplo, para rastrear uma rede pelo projeto? Isso é feito por meio do painel Navigator.

Examinando a conectividade

Panel page: Painel Navegador

Se o projeto for grande e estiver distribuído por muitas folhas, pode ser difícil acompanhar e verificar sua conectividade. Para ajudar nesse processo, você pode usar o painel Navegador. O painel oferece uma visão de todo o projeto compilado. 

A abordagem básica para usar o painel é:

  • Defina o comportamento de navegação clicando no botão  Ellipsis button on the Navigator panel, click to configure the navigation preferences na parte superior do painel para abrir a caixa de diálogo Preferences e habilitar suas opções preferidas de Highlight Methods. Como alternativa, clique com o botão direito no objeto de interesse no painel e use as opções do menu para configurar o comportamento de navegação, conforme mostrado na imagem abaixo.
  • Defina o escopo da navegação na região Documents for do painel. Para navegar por todo o projeto, selecione Flattened Hierarchy.
  • Clique em um componente na seção Instance da lista para ir até ele; expanda o componente para localizar um pino ou ir até ele.
  • Clique em uma rede ou barramento na seção Net /Bus para ir até essa rede ou barramento.
  • Mantenha a tecla Alt pressionada ao clicar para ir até esse objeto tanto no esquemático quanto na PCB.

Clique em um componente ou rede no painel Navigator para localizar esse componente ou rede e rastrear a conectividade pelo projeto. Clique com o botão direito para acessar as opções de exibição. Passe o cursor sobre a imagem para ver a navegação até um componente no esquemático e na PCB simultaneamente (mantenha Alt pressionado ao clicar no painel Navigator para incluir o objeto da PCB).
Clique em um componente ou rede no painel Navigator para localizar esse componente ou rede e rastrear a conectividade pelo projeto. Clique com o botão direito para acessar as opções de exibição. Passe o cursor sobre a imagem para ver a navegação até um componente no esquemático e na PCB simultaneamente (mantenha Alt pressionado ao clicar no painel Navigator para incluir o objeto da PCB).

Navegando pelos componentes na placa

Além de localizar componentes no esquemático e na PCB (se Alt estiver pressionado) a partir do painel Navigator, você também pode navegar por pinos/componentes/redes/barramentos/chicotes na PCB diretamente a partir do esquemático.

Por exemplo, ao clicar para localizar um componente no esquemático, você também pode localizar esse mesmo componente na PCB.

Para fazer isso:

  • Habilite a opção Selecting em Highlight Methods, bem como suas opções preferidas na seção Cross Select Mode, na página System - Navigation da caixa de diálogo Preferences.
  • Habilite a Seleção cruzada (Tools » Cross Select Mode) nos editores de esquemático e de PCB.

Essas opções configuram o comportamento de navegação e de seleção cruzada.
Essas opções configuram o comportamento de navegação e de seleção cruzada.

Agora, ao selecionar pinos/componentes/redes/barramentos/chicotes no esquemático, esses objetos também serão selecionados na PCB, conforme mostrado na imagem abaixo.

Ao selecionar componentes e redes no esquemático, esses objetos também são selecionados na PCB. A seleção cruzada também funciona da PCB para o esquemático.
Ao selecionar componentes e redes no esquemático, esses objetos também são selecionados na PCB. A seleção cruzada também funciona da PCB para o esquemático.

Pesquisando componentes e redes na estrutura do projeto

Navegue pela estrutura no painel para encontrar um componente ou rede de interesse e, em seguida, clique duas vezes no objeto para mostrar suas instâncias nos documentos esquemáticos do projeto. Use as opções na página Sistema - Navegação da caixa de diálogo Preferences para especificar o comportamento de realce dos objetos (Zoom, Atenuar, Selecionar etc.).

Clique com o botão direito na área de projeto e selecione a opção Clear Filter para remover o realce/a seleção de objetos no editor de esquemático ou de PCB.

A navegação pelos objetos do projeto também está disponível no painel Navegador, que fornece uma estrutura hierárquica detalhada dos objetos do projeto e de seus dados associados. As configurações de preferências em Sistema - Navegação determinam o comportamento de realce dos objetos nos painéis Project e Navigator.

Realce de conexões

A opção de navegação de conectividade mostra as relações de conexão de um objeto selecionado no painel Projects. Clique duas vezes em uma entrada, como Rede, na lista hierárquica de objetos do painel para realçar suas interconexões no esquemático.

O recurso de pré-visualização é ativado pela opção Connectivity Graph na seção Highlight Methods da página Sistema – Navegação da caixa de diálogo Preferences. Selecione também a opção Incluir Power Parts para visualizar a conectividade dos objetos de alimentação associados ao objeto selecionado.

Destaque global de redes

A conectividade de uma rede em todo o projeto pode ser destacada em todos os esquemáticos mantendo a tecla Alt pressionada ao selecionar uma rede com um clique em um fio (Alt+Click). Todas as ocorrências da rede nos esquemáticos são destacadas, enquanto os demais objetos ficam esmaecidos, indicando visualmente a propagação do sinal ou da alimentação no projeto com uma única ação simples.

O destaque da rede é removido ao clicar em uma área vazia, e seu comportamento é determinado pelas configurações de Highlight Methods na página Sistema - Navegação da caixa de diálogo Preferences. Observe que desmarcar a opção Dimming desativa o recurso de destaque de redes.

Sondagem cruzada e seleção cruzada

Além de permitir selecionar objetos de um editor para o outro (seleção cruzada), o Altium Designer também oferece suporte à sondagem cruzada. A sondagem cruzada tem dois modos: contínuo (permanecer no editor de origem) e salto (ir para o editor de destino). Você também pode realizar a sondagem cruzada a partir de vários painéis e caixas de diálogo, como o painel Messages e a caixa de diálogo Engineering Change Order. Para saber mais, consulte a página Sondagem e seleção cruzadas.

Configuração das cores das redes

Main page: Aplicação de cores às redes

Para tornar o esquemático mais legível e facilitar o trabalho com redes e roteamentos no editor de PCB, é possível aplicar cores à fiação do esquemático e às redes e aos roteamentos da PCB.

Uma cor de destaque pode ser aplicada a uma rede ou a um barramento no editor de esquemáticos usando os comandos do submenu View » Set Net Colors, conforme mostrado na imagem abaixo. Essas cores podem ser transferidas para o editor de PCB a qualquer momento por meio do comando Update PCB.

No editor de PCB, a cor padrão e a visibilidade de Connection Lines são configuradas na seção System Colors do painel Configuração de visualização da PCB. Observe que essa cor padrão é aplicada quando as redes são criadas (durante a transferência inicial do projeto a partir do esquemático); a cor das linhas de conexão existentes não será alterada se essa opção for modificada.

No editor de PCB, a cor aplicada a cada rede é exibida no modo Redes do painel PCB. Observe a cor atrás da caixa de seleção ao lado do nome da rede, conforme mostrado no canto inferior direito da imagem abaixo.

A cor é sempre aplicada às redes não roteadas (linhas de conexão). Para exibir a cor nas redes roteadas, marque a caixa de seleção ao lado do nome da rede no painel PCB e configure as opções de exibição na página Substituições de cores do Board Insight da caixa de diálogo Preferences. Na imagem abaixo, o Padrão base da cor de substituição está definido como Solid, e o Comportamento ao reduzir o zoom está definido como Override Color Dominates.

As cores das redes aplicadas no esquemático são transferidas para a PCB pelo comando Atualizar PCB. Configure os recursos de substituição de cores da PCB para controlar como elas são exibidas na placa.As cores das redes aplicadas no esquemático são transferidas para a PCB pelo comando Atualizar PCB. Configure os recursos de substituição de cores da PCB para controlar como elas são exibidas na placa.

Pressione F5 para ativar ou desativar o recurso de substituição de cores das redes, tanto no editor de esquemáticos quanto no editor de PCB. Também pode ser necessário atualizar a tela (End).

Alteração das cores das redes da PCB

Nem sempre é possível aplicar cores à fiação do esquemático e transferi-las para a PCB. Nessa situação, ainda é possível aplicar cores às linhas de conexão e ao roteamento no editor de PCB. Para alterar a cor de uma rede após a transferência do projeto, clique duas vezes no nome da rede no modo Nets do painel PCB. A cor de uma rede individual pode ser editada na caixa de diálogo Editar rede.

Para alterar a cor de várias redes, use o modo Nets do painel PCB:

  • Use as técnicas padrão de seleção múltipla do Windows (Shift+click ou Ctrl+click) para selecionar várias classes de redes ou várias redes individuais.
  • Clique com o botão direito do mouse em um objeto selecionado e escolha o comando Change Net Color no menu de contexto para atribuir uma nova cor às redes selecionadas.
  • Clique novamente com o botão direito do mouse e escolha Display Override » Selected On para ativar o recurso de substituição de cores nas redes selecionadas.

Melhore a visibilidade das redes alterando a cor de suas linhas de conexão e ativando o recurso de substituição de exibição.
Melhore a visibilidade das redes alterando a cor de suas linhas de conexão e ativando o recurso de substituição de exibição.

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