Criando Conectividade de Circuito em Seus Esquemáticos

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Altium Essentials: Creating Hierarchy

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São os componentes e a forma como se ligam entre si que criam o seu circuito eletrónico único. No esquemático, cria a representação lógica do seu projeto ligando entre si os pinos dos componentes; para desenhar a placa de circuito impresso, coloca os componentes físicos e cria a mesma conectividade com o encaminhamento.

Se estiver a aprender a estruturar o seu projeto e a criar conectividade, poderá considerar úteis as páginas seguintes.

Saiba mais sobre Validating Your Design Project

Saiba mais sobre Multi-sheet & Hierarchical Designs

Saiba mais sobre Creating a Multi-channel Design

Saiba mais sobre Bundling Multiple Nets into Buses & Signal Harnesses

Saiba mais sobre Design Synchronization

Conectividade Física e Lógica

No esquemático, pode criar essa conectividade desenhando um fio de um componente para outro - isto é designado por conectividade física.

Também pode ligar um pino a outro colocando um fio curto e uma Net Label em cada pino do componente. O software identifica estas duas secções de net e liga-as para formar uma única net. Este tipo de conectividade é designado por conectividade lógica.

A conectividade física permite ao utilizador seguir cada fio enquanto analisa o circuito, mas muitos fios podem resultar num esquemático denso e visualmente carregado. Por outro lado, as Net Labels reduzem a quantidade de cablagem, mas o utilizador tem de percorrer a folha para encontrar todas as ligações potenciais. Enquanto projetista, é livre de decidir qual o modelo de conectividade que melhor se adequa ao seu projeto, incluindo uma combinação de ambas as técnicas.

Animated image showing the difference between physical connectivity and logical connectivity

Coloque fios para criar conectividade física ou utilize net labels para criar conectividade lógica.

Além de criar conectividade lógica within numa folha esquemática, existem também objetos para criar conectividade lógica between entre folhas esquemáticas. A forma como esta conectividade é criada dependerá de como estrutura o seu esquemático: como um projeto plano ou como um projeto hierárquico. Mais sobre isto abaixo.

Há vários identificadores de net diferentes que podem ser usados para ligar entre folhas.
Há vários identificadores de net diferentes que podem ser usados para ligar entre folhas.

Connectivity Insight

A funcionalidade Connectivity Insight do Altium Designer (parte da funcionalidade Design Insight) apresenta uma vista instantânea das relações de ligação dentro de um projeto. Apresentada como uma árvore de documentos com pré-visualizações opcionais do esquemático, os elementos selecionáveis fornecem uma forma rápida e visual de navegar pela estrutura de conectividade de um projeto.

Na sua configuração predefinida, a funcionalidade Connectivity Insight apresenta:

  • A informação de ligação de net relacionada quando o cursor passa sobre um objeto de conectividade do esquemático (fio, port, etc.).
  • Um mapa de pré-visualização de conectividade em árvore quando Alt+Double-click é utilizado no objeto.

A acrescentar a esta capacidade existe uma funcionalidade acedida ao passar o cursor sobre um objeto que pertence a uma net de sinal e depois premir Ctrl+Alt. Isto abre uma vista em árvore selecionável. Clique na folha pretendida na árvore para saltar rapidamente para esse documento. 

Esta funcionalidade pode ser ativada/desativada na página System - Design Insight da Preferences caixa de diálogo, assinalando/desassinalando a Mouse Hoveropção para a entrada Document Tree .

A conectividade de net ao longo de um projeto também pode ser realçada em todos os esquemáticos mantendo premida a tecla Alt ao selecionar uma net clicando num fio (Alt+Click).
Para selecionar todos os objetos eletricamente ligados para um ponto escolhido no circuito, pode utilizar o comando Edit » Select » Connection nos menus principais ou o comando Select Connection no Active Bar. Depois de clicar num objeto cujos objetos elétricos ligados pretende selecionar, todos os objetos que estiverem eletricamente ligados a esse objeto escolhido serão selecionados, sendo aplicado um filtro para esbater todos os outros objetos na folha.

Objetos Usados para Criar Conectividade

O editor esquemático inclui os seguintes objetos que são usados para criar conectividade. Coletivamente, estes objetos são designados por net identifiers.

Identificador de Net Função
Bus Usado para agrupar um conjunto de nets, por exemplo, Data[0..7]. As nets devem ser nomeadas sequencialmente usando um esquema de nomenclatura específico (por exemplo, Data0, Data1,... Data7). Esta nomenclatura dita depois o nome do Bus, por exemplo, Data[0..7].
Bus Entry Dispositivo gráfico disponibilizado para suportar a derivação de duas nets diferentes a partir de lados opostos de uma linha de bus sem criar um curto entre as duas nets. Não é necessário noutras situações.
OffSheet Connector Usado para ligar uma net de uma folha esquemática a outra folha (não dentro da mesma folha). Apenas suporta conectividade horizontal (projetos planos). Os OffSheet Connectors têm funcionalidade limitada quando comparados com os Ports.
Net Label Um identificador de net usado para criar conectividade com outras Net Labels com o mesmo nome na mesma folha esquemática. A net é automaticamente nomeada pela Net Label. As Net Labels podem ser colocadas em pinos de componentes, fios e buses. Note que as Net Labels não ligam entre folhas, a menos que as opções do projeto estejam configuradas para usar um Net Identifier Scope de Global.
Pin Os pinos são colocados no editor de símbolos esquemáticos para representar os pinos físicos no componente. Apenas uma extremidade do pino está eletricamente ativa, o que por vezes é designado como a extremidade ativa do pino.
Port Usado para ligar uma net de uma folha esquemática a outra. A conectividade pode ser vertical num projeto hierárquico, ou horizontal num projeto plano (os projetos verticais e horizontais são explicados abaixo). Os nomes dos Ports são usados para nomear nets se a opção Allow Ports to Name Nets estiver ativada no separador Options da caixa de diálogo Project Options . nesta situação, os Ports também ligarão dentro de uma folha esquemática, mas não ligarão a Net Labels com o mesmo nome (saiba mais).
Power Port Cria conectividade com todos os outros power ports com o mesmo nome, em todo o projeto esquemático, independentemente da estrutura do projeto. A net é automaticamente nomeada pelo Power Port. Esta net pode ser localizada numa folha esquemática específica, se necessário (saiba mais).
Sheet Entry Colocada dentro de um Sheet Symbol, para criar conectividade com um Port com o mesmo nome na folha descendente desse Sheet Symbol. As Sheet Entries são usadas como nomes de net se a opção Allow Sheet Entries to Name Nets estiver ativada no separador Options da caixa de diálogo Project Options .
Signal Harness Usado para agrupar qualquer combinação de nets, buses e signal harnesses de nível inferior.
Wire Uma primitiva de desenho elétrico em polilinha usada para formar ligações elétricas entre pontos num esquemático. Um Wire é análogo a um fio físico.
  • Tipos diferentes de identificadores de net com o mesmo nome não se ligam automaticamente entre si. Isso depende de como as opções de nomenclatura de net estão configuradas. Estas opções são discutidas abaixo.

  • Note que os nomes de net definidos por identificadores de net não são sensíveis a maiúsculas e minúsculas. Por exemplo, se dois fios tiverem net labels abc e ABC adicionadas, ser-lhes-á atribuída a mesma net abc (se a Net Identifier Scope do projeto o permitir).

  • Evite usar o apóstrofo (') no fim de um nome de net uma vez que este carácter é um operador funcional na linguagem de consulta, pelo que poderá ocorrer um erro porque é esperado outro parâmetro após este carácter.

Como a estrutura do design afeta a conectividade

Related page: Designs multi-folha e hierárquicos

Se o design não couber numa única folha esquemática, pode ser distribuído por múltiplas folhas. Existem dois modelos distintos para organizar e criar conectividade num esquema multifolha: como um design plano, que pode ser entendido como uma grande folha esquemática que foi dividida em várias folhas mais pequenas; ou como um design hierárquico, em que as folhas estão ligadas numa estrutura do tipo avô-pai-filho.

Os designs multifolha são implementados colocando um Sheet Symbol na folha principal, que representa e liga à folha filha, como mostrado na imagem abaixo.

Os Sheet Symbols representam (e ligam a) folhas de nível inferior. Num design plano, esta estrutura só pode ter um nível de profundidade; num design hierárquico, não existe limite para a profundidade.
Os Sheet Symbols representam (e ligam a) folhas de nível inferior. Num design plano, esta estrutura só pode ter um nível de profundidade; num design hierárquico, não existe limite para a profundidade.

Então, o que determina se um design é plano ou hierárquico? Isto é feito ao definir o Net Identifier Scope para definir como pretende que a conectividade entre folhas seja criada. Defina isto no separador Options da caixa de diálogo Project Options .

É importante recordar que, para designs hierárquicos, um projeto pode conter apenas uma folha de topo. Todos os outros documentos fonte têm de ser referenciados por sheet symbols. Ao executar uma validação do design, a verificação de violação Multiple Top Level Documents violation check pode ser usada para assinalar se esse não for o caso. Além disso, nenhum sheet symbol pode referenciar a folha em que se encontra nem qualquer folha acima na hierarquia, pois isso criará um ciclo irresolúvel na estrutura.

Design plano

Related page: Designs multi-folha e hierárquicos

Um design é referido como design plano quando a conectividade é criada diretamente de uma folha para outra. Não passa através de Sheet Symbols na folha principal. Num design plano, os sheet symbols representam simplesmente (e referenciam) as folhas filhas. Todas as folhas do design aparecem ao mesmo nível no painel Projects porque não existe hierarquia. Ambas as imagens abaixo mostram um design plano.

Os designs planos são mais simples de criar. Um design plano pode incluir uma folha de topo com um Sheet Symbol para cada folha filha, mas isto é opcional, uma vez que esta folha de topo não é usada para criar conectividade entre folhas. Num design pequeno que tenha apenas duas ou três folhas esquemáticas, poderá decidir que uma folha de topo não acrescenta qualquer valor. Quando o número de folhas aumenta, uma folha de topo pode ajudar o leitor a compreender a funcionalidade do design do circuito pela forma como os blocos lógicos (Sheet Symbols) estão organizados na folha.

O mesmo design, apresentado sem uma folha de topo (à esquerda) e com uma folha de topo (à direita) - ambos são exemplos de um design plano.  Projects panel showing a simple project that is a flat design, with a top sheet
O mesmo design, apresentado sem uma folha de topo (à esquerda) e com uma folha de topo (à direita) - ambos são exemplos de um design plano.

Num design plano, as ligações entre as folhas podem ser criadas por Ports, Offsheet Connectors, Power Ports e Net Labels, como mostrado na imagem acima com a lupa. A abordagem recomendada é utilizar Net Labels within em cada folha e Ports para ligar between folhas. Os Ports oferecem mais funcionalidades do que os Off-Sheet Connectors, incluindo a capacidade de adicionar Port Cross References, o que adiciona uma SheetName[GridReference] a cada port, referindo-se a um port correspondente noutra folha, como mostrado na imagem abaixo.

Não existe limite para o número de folhas num design plano.

Foram adicionadas Port Cross References junto de cada Port indicando a folha de destino e a referência de grelha para o Port correspondente.
Foram adicionadas Port Cross References junto de cada Port indicando a folha de destino e a referência de grelha para o Port correspondente.

Um design é plano quando a conectividade é diretamente de uma folha para outra. Este comportamento de conectividade é definido ao definir o Net Identifier Scope para Automatic, Flat ou Global. Tenha em atenção que, se optar por utilizar uma combinação de Ports e Net Labels para criar conectividade entre folhas, não pode utilizar a opção Automatic. Nesta situação, tem de definir manualmente o Net Identifier Scope para Global.

Design hierárquico

Main page: Designs multi-folha e hierárquicos

Um design é referido como hierárquico quando a conectividade entre folhas é de um Sheet Symbol para baixo até à folha filha referenciada por esse Sheet Symbol. Ao nível da net, a conectividade é criada entre uma Sheet Entry nesse Sheet Symbol e um Port com o mesmo nome da sheet entry na folha filha. Este tipo de conectividade também é referido como conectividade vertical uma vez que a conectividade entre folhas que é criada é apenas para cima e para baixo entre uma folha principal e a sua folha filha.

Num design hierárquico, a conectividade ao nível da net é de uma Sheet Entry na folha principal para baixo até um Port correspondente na folha filha.
Num design hierárquico, a conectividade ao nível da net é de uma Sheet Entry na folha principal para baixo até um Port correspondente na folha filha.

Os designs hierárquicos têm duas grandes vantagens.

  1. A primeira é a capacidade de mostrar ao leitor a funcionalidade do design na forma como as folhas esquemáticas foram estruturadas e apresentadas como blocos lógicos (Sheet Symbols). O esquema de nível superior apresenta o design como um conjunto de blocos funcionais de alto nível com a disposição dos blocos a refletir o seu lugar no fluxo tradicional da esquerda para a direita, da entrada para a saída do circuito global. Estes blocos podem ser ainda divididos em blocos mais pequenos, se necessário, permitindo que os esquemáticos do nível mais baixo que contêm os componentes tenham uma estrutura relativamente simples com um número reduzido de componentes. Como cada folha é relativamente simples, o tamanho da folha pode ser mantido pequeno, o que é uma grande vantagem quando chega a altura de imprimir o esquema.
  2. A outra grande vantagem é que, em geral, é muito mais fácil seguir um sinal através de um design hierárquico, uma vez que o leitor só precisa de fazer corresponder uma Sheet Entry na folha principal ao Port na folha filha, e pode seguir o sinal ao longo da cablagem dentro de cada folha.

Existe trabalho adicional na construção de um design hierárquico. Os Sheet Symbols requerem Sheet Entries e a folha de topo tem de estar ligada para transportar os sinais de um Sheet Symbol para outro. O software inclui uma ferramenta para ajudar a manter as Sheet Entries sincronizadas com os Ports das folhas filhas (Design » Synchronize Sheet Entries and Ports para todos os Sheet Symbols, ou clique com o botão direito num Sheet Symbol e escolha Sheet Symbol Actions » Synchronize Sheet Entries and Ports para um único Sheet Symbol). Também inclui ferramentas para ajudar a dividir um design maior em pequenas partes (Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet). Para saber mais sobre estas ferramentas de reestruturação e refatorização, consulte a página  Design Refactoring.

Um design hierárquico pode ter qualquer profundidade e incluir qualquer número de folhas esquemáticas.

Um design é hierárquico quando a conectividade entre folhas é apenas entre Sheet Entries na folha principal e Ports correspondentes na folha filha. Este comportamento de conectividade é definido ao definir o Net Identifier Scope para Automatic, Hierarchical ou Strict Hierarchical.

Design multicanal

Main article: Criar um design multicanal

Não é invulgar que um projeto eletrónico inclua secções repetidas de circuitos. Pode tratar-se de um amplificador estéreo ou de uma mesa de mistura de 64 canais. Este tipo de projeto é totalmente suportado por um conjunto de funcionalidades conhecido como multi-channel design. Num projeto multicanal, captura o circuito repetido uma vez e depois instrui o software a repeti-lo quer colocando vários Sheet Symbols que fazem todos referência ao mesmo esquema filho, quer configurando um único Sheet Symbol para repetir o esquema filho referenciado o número de vezes necessário. O projeto compilado é expandido na memória do computador, com todos os componentes e ligações repetidos o número de vezes necessário, de acordo com o esquema de nomenclatura definido pelo utilizador.

À esquerda, existem quatro Sheet Symbols todos a referenciar a mesma folha filha (PortIO.SchDoc). À direita, o 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, existem quatro Sheet Symbols todos a referenciar a mesma folha filha (PortIO.SchDoc). À direita, o InputChannel.SchDoc é repetido oito vezes pela palavra-chave Repeat .

O projeto lógico que captura nunca é efetivamente achatado; permanece sempre como um esquema multicanal. Quando o transfere para o layout PCB, os componentes físicos e as nets são replicados o número de vezes necessário, e tem acesso completo às ferramentas de cross-probing e cross-selecting disponíveis para Trabalhar Entre o Esquema e a Placa. Existe também uma ferramenta no editor PCB para replicar a colocação e o encaminhamento de um canal por todos os outros canais, com a capacidade de mover e reorientar facilmente um canal inteiro. Consulte o documento sobre projeto multicanal para saber mais sobre projetos multicanal. 

Um projeto multicanal tem de ser hierárquico porque o software utiliza este modelo estrutural para instanciar os canais na memória.

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

A duplicação de componentes e nets é resolvida pelo software utilizando o esquema de nomenclatura selecionado no separador Multi-Channel do diálogo Project Options .

Definir o Âmbito do Identificador de Net

Dialog page: Opções do Projeto

O software utiliza a definição atual de Net Identifier Scope para estabelecer como a conectividade é criada entre as folhas do esquema. O Net Identifier Scope é configurado no separador Options do 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 apresentado nas imagens abaixo.

Exemplos simples de como a conectividade é criada para cada um dos três modos principais: Global, Flat, Hierarchical. 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, Flat, Hierarchical.

Além das três opções mencionadas acima, existe também uma opção Automatic. De um modo geral, é preferível deixar Net Identifier Scope definido como Automatic. O software selecionará a mais adequada das três opções com base na estrutura das folhas e na presença/ausência de Ports e Sheet Entries.

Quando definido como Automatic, o software seleciona automaticamente qual dos três modos principais de identificador de net utilizar com base nos seguintes critérios:

  • Se existirem sheet entries na folha de topo, é utilizado Hierarchical.
  • Se não existirem sheet entries mas existirem ports, é utilizado Flat.
  • Se não existirem sheet entries nem ports, é utilizado Global.

O modo Strict Hierarchical localiza todas as power ports em cada folha. Neste modo, tem de ligar por fio todas as nets de alimentação e massa em cada folha filha utilizando Ports e Sheet Entries. Também pode fazer isto em folha(s) específicas sem utilizar o modo Strict Hierarchical, mas ainda assim colocando Sheet Entry(s) + Port(s) para as power net(s) que pretende localizar. Saiba mais sobre Power Nets.

Como as Nets São Nomeadas

Sempre que coloca um fio entre pinos de componentes, está a criar conectividade. A cada net do projeto é atribuído um nome. Se não tiver colocado um identificador de net que possa ser usado para nomear a net, o software nomeia essa net com base num dos pinos da net, por exemplo, NetR7_1 como mostrado na imagem abaixo. Se a referência do componente for alterada em algum momento, esse nome de net gerado pelo sistema também será alterado e essas alterações têm de ser passadas entre o esquema e o PCB para manter tudo sincronizado.

As nets sem um identificador de net recebem um nome gerado pelo sistema com base num dos pinos da net.
As nets sem um identificador de net recebem um nome gerado pelo sistema com base num dos pinos da net.

As Net Labels nomeiam sempre a net à qual estão ligadas. O ponto de ligação predefinido é o canto inferior esquerdo da Net Label, indicado por uma pequena cruz durante a deslocação.

Para outros identificadores de net, estes nomeiam a net se a opção apropriada estiver ativada na secção Netlist Options do separador Options do diálogo Project Options .

Diferentes tipos de identificadores de net não se ligam automaticamente entre si. Por exemplo, uma Port chamada  não se ligará a uma Net Label chamada  mesmo que a opção IntaIntaAllow Ports to Name Nets no diálogo Project Options esteja ativada. Têm de ser ligadas por um fio. É apresentado um exemplo nas imagens abaixo.

  

Múltiplos Identificadores de Net numa Net

Não pode ter várias Net Labels com nomes diferentes na mesma net dentro de uma folha de esquema. Esta situação será detetada e assinalada como erro durante a validação. No entanto, é legítimo ter vários identificadores de net numa net em folhas diferentes nas quais a net aparece.

Esta capacidade permite-lhe:

  • Alterar o nome de uma net em diferentes níveis da hierarquia para refletir melhor a sua função nessa folha.
  • Reutilizar uma folha de esquema filha sem necessidade de renomear as nets nela.

A definição predefinida é assumir que múltiplos identificadores de net não são permitidos. Se forem detetados durante a validação, será emitido um aviso. Se precisar deles para o seu projeto, terá de:

  • Alterar a definição da verificação de erro Nets with multiple names no separador Error Reporting do diálogo Project Options  ou,
  • Suprimir avisos específicos colocando um No ERC Marker em cada aviso e, em seguida, escolhendo Specific Violations no modo No ERC mode do painel Properties para definir os erros a suprimir. Tenha em atenção que os marcadores No ERC podem ser colocados clicando com o botão direito num aviso listado no painel Messages ou clicando com o botão direito na linha ondulada colorida que marca uma violação na folha do esquema. A sua forma e cor podem ser alteradas no painel Properties quando o marcador No ERC estiver selecionado.

Opções para Controlar a Nomenclatura das Nets

Dialog page: Opções do Projeto

No fim de contas, cada net só pode ter um nome no PCB (uma net PCB não pode ter dois nomes a menos que esteja a ligar intencionalmente duas nets com um Net Tie). O software resolve automaticamente nets com múltiplos nomes para terem apenas um único nome no projeto, mas pode não ser o nome que espera. Existe um conjunto de opções disponíveis para controlar como o nome é escolhido na secção Netlist Options do separador Options do diálogo Project Options . Consulte a página de diálogo Project Options para obter mais detalhes sobre cada uma das opções.

Uma boa abordagem para definir estas opções é ativar as opções Allow Ports to Name Nets e Higher Level Names Take Priority. Combine-as com uma utilização sensata de Net Labels nas nets significativas em cada folha para garantir que todas as nets importantes, incluindo as que atravessam folhas, são nomeadas e que os nomes atribuídos nos esquemas de nível superior são usados nos esquemas de nível inferior.

Quando existem várias opções de nomenclatura de net ativadas, a precedência para nomear nets é a seguinte:

  • Se a opção Power Port Names Take Priority estiver desativada, a ordem é Net Labels, Power Ports, Ports, Pins.
  • Se a opção Power Port Names Take Priority estiver ativada, a ordem é Power Ports, Net Labels, Ports, Pins.

Duas Nets Separadas com o Mesmo Nome

Outro problema de nomenclatura de nets que pode surgir é quando o mesmo nome de net foi usado em diferentes folhas de esquema para identificar nets diferentes. Isto será detetado durante a validação pela verificação de erro Duplicate Nets. Não pode transferir um projeto para o PCB com esta condição presente. Essas duas nets separadas serão fundidas numa única net PCB durante a transferência do projeto.

Esta situação pode ser resolvida ativando a opção Append Sheet Numbers to Local Nets no separador Options do diálogo Project Options . Com esta opção ativada, a todas as nets locais é acrescentado ao respetivo nome o valor do parâmetro SheetNumber, como 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
Uma vez que a net label Input foi usada em várias folhas, a opção Append Sheet Numbers to Local Net foi ativada para evitar um erro Duplicate Nets.
O efeito disto pode ser observado clicando no separador da folha compilada (imagem à direita); note que _2 foi acrescentado ao nome da net.

A opção Append Sheet Numbers to Local Nets só funcionará se a cada folha esquemática tiver sido atribuído um SheetNumber exclusivo. O parâmetro SheetNumber é atribuído no separador Parameters do modo Document Options do painel Properties para cada folha esquemática. Em alternativa a atribuir manualmente um número exclusivo a cada folha esquemática, execute o comando Tools » Annotation » Number Schematic Sheets, que abre a caixa de diálogo Sheet Numbering for Project. Esta caixa de diálogo pode ser utilizada para atribuir SheetNumbers exclusivos (um valor numérico simples para cada folha) e DocumentNumbers (tipicamente usados para a numeração de documentos atribuída pela empresa) a todas as folhas.

Ligar Intencionalmente Duas Redes

Há situações em que é necessário ligar intencionalmente duas redes diferentes. Não se trata de uma simples questão de nomes. Trata-se de casos em que duas redes têm de ser colocadas em curto-circuito como requisito de projeto. Um exemplo pode ser quando é necessário ligar uma massa analógica e uma massa digital de forma controlada.

Isto é conseguido ligando as duas redes através de um componente Net Tie. Um componente Net Tie não é mais do que um curto-circuito controlado, permitindo-lhe decidir a localização na placa onde as redes se ligam. No esquemático, o componente Net Tie tem dois ou mais pinos, estando cada pino ligado a uma das redes a curto-circuitar. A propriedade Component Type do componente é definida como Net Tie, conforme mostrado abaixo.

Um componente Net Tie a ser utilizado para encaminhar um único relógio para dois pinos de relógio FPGA no esquemático.
Um componente Net Tie a ser utilizado para encaminhar um único relógio para dois pinos de relógio FPGA no esquemático.

Note que os pinos not estão ligados entre si no esquemático (não estão em curto-circuito no esquemático), mas are estão ligados entre si dentro do footprint da PCB.

No lado da PCB, o footprint tem o mesmo número de pads que o símbolo esquemático tem de pinos, com cobre entre eles. Na imagem de exemplo abaixo, isto é conseguido ligando dois pads quadrados com um segmento de pista. Isto é feito no interior do footprint no editor de bibliotecas PCB. A propriedade PCB Component Type também é definida como Net Tie.

O software ignora automaticamente os curtos-circuitos criados dentro de um componente PCB Net Tie, pelo que não é criado um erro DRC.

O mesmo componente Net Tie na PCB; os pads (selecionados) no footprint Net Tie estão em curto-circuito através de uma pista.
O mesmo componente Net Tie na PCB; os pads (selecionados) no footprint Net Tie estão em curto-circuito através de uma pista.

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

  • Ao criar o símbolo e o footprint do Net Tie, existem dois modos Component Type de 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 o excluir da BOM (se o Net Tie for simplesmente um comprimento de cobre) - selecione o Component Type necessário.
  • Ao encaminhar o Net Tie na placa, qualquer um dos modos de encaminhamento pode ser usado para encaminhar away a partir de um pad de Net Tie. Para encaminhar into um pad de Net Tie, tem de mudar para o modo Ignore Obstacle.

Demonstração do encaminhamento de um componente Net Tie

Redes de Alimentação

O comportamento predefinido das definições é assumir que as redes de alimentação são globais, ou seja, que pretende que estejam disponíveis em todas as folhas esquemáticas. Para aceder a uma rede de alimentação, coloque um Power Port com o nome de rede pretendido e, em seguida, ligue os componentes a esse power port. Quando o projeto for compilado, todos os pinos ligados a cada rede de alimentação serão ligados, em todas as folhas do projeto.

É o nome da rede que determina a que rede um power port está ligado, e não o Style do símbolo - os três power ports destacados ligam-se todos à rede de alimentação GND.
É o nome da rede que determina a que rede um power port está ligado, e não o Style do símbolo - os três power ports destacados ligam-se todos à rede de alimentação GND.

Localizar uma Rede de Alimentação - Globalmente

Como referido anteriormente, as redes de alimentação podem ser localizadas em cada folha esquemática num projeto hierárquico selecionando a opção Strict Hierarchical para o Net Identifier Scope. Esta abordagem localiza todas as redes de alimentação em todas as folhas, pelo que estas têm de ser ligadas manualmente em conjunto, usando a mesma abordagem das redes de sinal. Se não forem ligadas em conjunto, existirá um erro Duplicate Net Name para cada rede de alimentação presente em cada folha esquemática. Também terá de ajustar as definições da Connection Matrix para permitir que Ports sejam ligados a Power Ports.

Se Net Identifier Scope estiver definido como Strict Hierarchical, 
Se Net Identifier Scope estiver definido como Strict Hierarchicalcada rede de alimentação tem de ser ligada a todas as folhas em que é utilizada.

Ligar uma Rede de Alimentação Localizada Entre Folhas

Liga-se uma rede de alimentação que tenha sido localizada num projeto hierárquico da mesma forma que qualquer outra rede, desde um port na folha filha até a uma entrada de folha no símbolo de folha da folha-mãe. Note que, para redes de alimentação, esta técnica apenas suporta redes de alimentação individuais, não redes de alimentação agrupadas num bus ().

Se estiver a criar um projeto multicanal e quiser fornecer uma rede de alimentação exclusiva e individual a cada canal usando a instrução Repeat (conforme mostrado abaixo), isto é suportado porque está apenas a passar uma rede para cada canal através da combinação entrada de folha-port. Desde que o projeto apenas tente ligar uma rede de alimentação individual da folha-mãe para a folha-filha através de cada combinação entrada de folha-port, a netlist será gerada corretamente.

As redes de alimentação localizadas podem ser distribuídas a cada canal num projeto multicanal, se subirem e descerem na hierarquia como redes individuais, e não como um bus.As redes de alimentação localizadas podem ser distribuídas a cada canal num projeto multicanal, se subirem e descerem na hierarquia como redes individuais, e não como um bus.

Se preferir agrupar várias redes de alimentação num bus e transferir esse bus pela hierarquia do projeto, essas redes têm de ser redes normais, não podem ligar-se usando power ports.

Localizar uma Rede de Alimentação - Individualmente

Uma rede de alimentação específica num projeto hierárquico (ou seja, num projeto com Net Identifier Scope definido como Hierarchical ou num projeto que contenha entradas de folha na folha de topo e com o Net Identifier Scope definido como Automatic – saiba mais em Setting the Net Identifier Scope) pode também ser localizada numa folha específica ligando o Power Port a um Port nessa folha esquemática.

Aqui, a rede de alimentação 3V3 foi localizada apenas para esta folha, pelo que também tem de ser ligada manualmente na folha-mãe. As redes GND e 5V mantêm-se como redes de alimentação globais.
Aqui, a rede de alimentação 3V3 foi localizada apenas para esta folha, pelo que também tem de ser ligada manualmente na folha-mãe. As redes GND e 5V mantêm-se como redes de alimentação globais.

Redes de Alimentação e Pinos de Alimentação Ocultos

As versões mais antigas do software de projeto da Altium incluíam funcionalidades e opções para suportar a utilização de pinos ocultos de componentes esquemáticos. Esta funcionalidade era útil quando um projeto tinha uma única rede de alimentação e uma única rede de massa, permitindo que todos os pinos de alimentação de todos os dispositivos fossem ligados automaticamente às respetivas redes ocultando esses pinos de alimentação. Era mais popular em componentes multipartes, evitando a necessidade de apresentar os pinos de alimentação desses componentes no esquemático.  

Atualmente, os projetos eletrónicos têm tipicamente várias redes de alimentação e de massa. Estas redes não são simplesmente encaminhadas para os pinos de alimentação relevantes; o fornecimento de alimentação é agora um aspeto crítico para o sucesso do projeto da placa. 

À medida que a natureza do projeto de power delivery networks mudou, a necessidade de poder ocultar pinos de componentes e fazer com que o software os ligue automaticamente diminuiu ao ponto de a maioria dos projetistas se opor a esta prática. Por isso, o software já não suporta a definição de um pino como oculto e a pré-atribuição do respetivo nome de rede. Os projetos antigos que utilizem esta 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: Validar o Seu Projeto de Design

Quando liga dois pinos com um fio, está a desenhar as suas intenções de projeto, não a criar uma rede real. A rede só é criada quando o projeto é compilado. Para além de extrair detalhes sobre os componentes e a forma como estão ligados, a compilação também extrai informação paramétrica detalhada dos componentes e do projeto. O modelo compilado do projeto é referido como Unified Data Model.

O modelo de dados do projeto é atualizado incrementalmente após cada operação do utilizador através da compilação dinâmica - criando o que é referido como Dynamic Data Model (DDM). Não existe qualquer compilação manual do projeto, tudo é feito automaticamente. O modelo de conectividade do projeto é atualizado incrementalmente após cada operação do utilizador, graças à compilação dinâmica. Para um projeto de design, o processo de compilação automática executa três funções:

  1. Instancia a hierarquia do projeto.
  2. Estabelece a conectividade das redes entre todas as folhas do projeto.
  3. Constrói um Dynamic Data Model (DDM) interno do projeto.

Isto garante que quaisquer alterações ao projeto são imediatamente refletidas no Navigator e no painel Projects .

Para verificar se existem erros lógicos, elétricos e de desenho entre o DDM e as definições do compilador, tem de validar o projeto. Este comando é acedido escolhendo o comando Project » Validate Project  nos menus principais ou clicando com o botão direito sobre a entrada de um projeto no painel Projects e escolhendo o comando Validate Project no menu de contexto.  

Quaisquer violações detetadas pelo Compiler serão listadas como avisos e/ou erros no painel Messages. O Compiler usa as opções definidas nos separadores Error Reporting e  Connection Matrix da caixa de diálogo Project Options (conforme aplicável ao tipo de projeto), ao verificar os documentos de origem quanto a violações.

O Dynamic Data Model

Um elemento fundamental do software é o Unified Data Model (UDM). Através da instanciação automática da compilação dinâmica, é criado um modelo único e coeso, que ocupa uma posição central no processo de design. Os dados dentro do modelo podem ser acedidos e manipulados pelos vários editores e serviços do software, incluindo o esquemático e a PCB. Em vez de utilizar um repositório de dados separado para cada um dos vários domínios de design, o UDM está estruturado para acomodar toda a informação de todos os aspetos do design, incluindo os componentes e a sua conectividade. Este modelo único e coeso, central ao processo de design, é criado como resultado da compilação dinâmica do design. Isto significa que o Unified Data Model está disponível a partir do momento em que um projeto é aberto e não deverá exigir compilação manual adicional – um verdadeiro Dynamic Data Model (DDM). Por isso, o modelo é atualizado (compilado) incrementalmente após cada operação do utilizador. Pode colocar, ligar, reorganizar, renomear, adicionar e eliminar livremente conteúdo do seu design esquemático.

O processo de compilação do design da PCB é gerido por código externo aos editores de esquemático e PCB. Esta abordagem apresenta várias vantagens, sendo a principal o facto de o Unified Data Model do design estar fora dos editores individuais de esquemático e PCB. O UDM inclui descrições detalhadas de todos os componentes do design e da forma como estão ligados entre si.

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

Os seguintes locais e operações não requerem quaisquer ações manuais adicionais em termos de compilação do design, uma vez que a compilação é dinâmica:

  • Navigator e painel Projects
  • ActiveBOM
  • Execução de ECO
  • Cross-probing
  • Realce de cor de nets
  • Troca de pinos
  • Referência cruzada de componentes

Para atualizar a vista do projeto e o painel Navigator após a compilação dinâmica, utilize o comando Refresh no menu de clique direito dos painéis Projects e Navigator. Para atualizar automaticamente a vista do projeto e o painel Navigator após a compilação dinâmica, ative a opção Schematic.DynamicCompiler.Navigator.Autorefresh na caixa de diálogo Advanced Settings.

Coloque uma compile mask em hide secções do design que ainda não estejam prontas para verificação de erros ou transferência para o editor de PCB. Quando estiver pronto, clique no controlo para recolher a máscara, expondo o circuito para ser incluído no processo de compilação e transferência do design.

As compile masks pertencem a uma classe de objetos chamada design directives. Utilize-as para adicionar instruções ao nível do design (diretivas) ao esquemático, tais como: pertença a uma classe de net, identificação de uma localização onde o compilador deve ignorar uma violação específica, identificação de um grupo de nets que são pares diferenciais, etc. Passe o cursor sobre a imagem para ver uma demonstração de uma compile mask.

Então, como interage com o Unified Data Model, por exemplo, para seguir uma net ao longo do design? Faz isso através do painel Navigator.

Examinar a conectividade

Panel page: Painel Navigator

Se o design for grande e estiver distribuído por muitas folhas, pode tornar-se difícil seguir e verificar a conectividade no design. Para ajudar neste processo, pode utilizar o painel Navigator . O painel fornece uma vista de todo o design compilado. 

A abordagem básica à utilização do painel é:

  • Definir o comportamento de navegação clicando no botão  Ellipsis button on the Navigator panel, click to configure the navigation preferences no topo do painel para abrir a caixa de diálogo Preferences e ativar a sua opção preferida em Highlight Methods. Em alternativa, clique com o botão direito no objeto de interesse no painel e utilize as opções do menu para configurar o comportamento de navegação, conforme mostrado na imagem abaixo.
  • Definir o âmbito da navegação na região Documents for do painel; para percorrer todo o design, selecione Flattened Hierarchy.
  • Clique num componente na secção Instance da lista para saltar para esse componente, expanda o componente para localizar ou saltar para um pino.
  • Clique numa net ou bus na secção Net /Bus para saltar para essa net ou bus.
  • Mantenha premida a tecla Alt enquanto clica para saltar para esse objeto tanto no esquemático como na PCB.

Clique num componente ou net no painel Navigator para localizar esse componente ou net e seguir a conectividade ao longo do design. Clique com o botão direito para aceder às opções de visualização. Passe o cursor sobre a imagem para mostrar a navegação para um componente no esquemático e na PCB em simultâneo (mantenha Alt premida ao clicar no painel Navigator para incluir o objeto da PCB).
Clique num componente ou net no painel Navigator para localizar esse componente ou net e seguir a conectividade ao longo do design. Clique com o botão direito para aceder às opções de visualização. Passe o cursor sobre a imagem para mostrar a navegação para um componente no esquemático e na PCB em simultâneo (mantenha Alt premida ao clicar no painel Navigator para incluir o objeto da PCB).

Navegar pelos componentes na placa

Para além de localizar componentes no esquemático e na PCB (se Alt estiver premida) a partir do painel Navigator, também pode navegar por pinos/componentes/nets/buses/harnesses na PCB diretamente a partir do esquemático.

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

Para o fazer:

  • Ative a opção Selecting em Highlight Methods, bem como as opções da sua preferência na secção Cross Select Mode da página System - Navigation da caixa de diálogo Preferences.
  • Ative Cross Selection (Tools » Cross Select Mode) em ambos os editores, de esquemático e de PCB.

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

Agora, ao selecionar pinos/componentes/nets/buses/harnesses no esquemático, esses objetos também serão selecionados na PCB, como mostrado na imagem abaixo.

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

Procurar componentes e nets na estrutura do projeto

Navegue pela estrutura no painel para encontrar um Component ou Net de interesse e, em seguida, faça duplo clique no objeto para mostrar a(s) instância(s) desse objeto nos documentos esquemáticos do projeto. Utilize as opções na página System - Navigation da caixa de diálogo Preferences para especificar o comportamento de realce do objeto (Zoom, Dim, Select, etc.).

Clique com o botão direito no espaço de design e selecione a opção Clear Filter para remover o realce/seleção do objeto no editor de esquemático ou PCB.

A navegação por objetos do projeto também está disponível no painel Navigator, que fornece uma estrutura hierárquica detalhada dos objetos do design e dos respetivos dados associados. As definições de preferência System - Navigation determinam o comportamento de realce de objetos de ambos os painéis Project e Navigator.

Realce de ligações

A opção de navegação de conectividade mostra as relações de ligação de um objeto selecionado no painel Projects. Faça duplo clique numa entrada, como Net, na lista hierárquica de objetos do painel para realçar as suas interligações no esquemático.

A funcionalidade de pré-visualização é ativada pela opção Connectivity Graph na secção Highlight Methods da página System – Navigation da caixa de diálogo Preferences. Selecione também a opção adicional Include Power Parts para ver igualmente a conectividade dos objetos de alimentação associados ao objeto selecionado.

Realce global de nets

A conectividade de uma net ao longo de um design pode ser realçada em todos os esquemáticos mantendo premida a tecla Alt ao selecionar uma net clicando num fio (Alt+Click). Todas as instâncias esquemáticas da net são realçadas, enquanto os outros objetos são esbatidos, para indicar visualmente a propagação do sinal/alimentação no design através de uma ação simples.

O realce da net é removido clicando num espaço livre, e o seu comportamento é determinado pelas definições Highlight Methods na página System - Navigation da caixa de diálogo Preferences. Note que, ao desmarcar a opção Dimming, a funcionalidade de realce de nets será desativada.

Cross Probing e Cross Selecting

Para além de permitir selecionar de um editor para o outro (seleção cruzada), o Altium Designer também suporta Cross Probing. O Cross Probing tem dois modos: contínuo (permanece no editor de origem) e jump-to (salta para o editor de destino). Também pode fazer cross probe a partir de vários painéis e caixas de diálogo, por exemplo, o painel Messages e a caixa de diálogo Engineering Change Order. Para saber mais, consulte a página Cross Probing and Selecting.

Configurar a cor das nets

Main page: Aplicar cor às nets

Para ajudar a tornar o esquemático mais legível e facilitar o trabalho com nets e rotas no editor de PCB, pode ser aplicada cor à cablagem do esquemático e às nets e rotas da PCB.

Uma cor de realce pode ser aplicada a uma net ou a um bus no editor de esquemático através dos comandos no submenu View » Set Net Colors, conforme mostrado na imagem abaixo. Estas cores podem ser transferidas para o editor de PCB em qualquer altura através do comando Update PCB.

No editor de PCB, a cor predefinida e a visibilidade de Connection Lines são configuradas na secção System Colors do painel PCB View Configuration. Note que esta cor predefinida é aplicada quando as nets são criadas (durante a transferência inicial do design a partir do esquemático); a cor das linhas de ligação existentes não será alterada se esta opção for modificada.

No editor de PCB, a cor aplicada a cada net é apresentada no modo Nets do painel PCB. Procure a cor atrás da caixa de verificação junto ao nome da net, conforme mostrado no canto inferior direito da imagem abaixo.

A cor é sempre aplicada às nets não roteadas (linhas de ligação). Para apresentar a cor nas nets roteadas, ative a caixa de verificação junto ao nome da net no painel PCB, e configure as opções de visualização na página Board Insight Color Overrides da caixa de diálogo Preferences. Na imagem abaixo, a cor de substituição Base Pattern está definida para Solid, e o Zoom Out Behavior está definido para Override Color Dominates.

As cores das nets aplicadas no esquema são transferidas para o PCB através do comando Update PCB. Configure as funcionalidades de PCB Color Override para controlar a forma como são apresentadas na placa.As cores das nets aplicadas no esquema são transferidas para o PCB através do comando Update PCB. Configure as funcionalidades de PCB Color Override para controlar a forma como são apresentadas na placa.

Prima F5 para alternar a funcionalidade Net Color Override entre ligado/desligado, tanto no editor de esquemas como no editor PCB. Poderá também ser necessário atualizar o ecrã (End).

Alterar a cor das nets do PCB

Nem sempre é possível aplicar cor à cablagem do esquema e transferi-la para o PCB. Nesta situação, continua a ser possível aplicar cor às linhas de ligação e ao roteamento no editor PCB. Para alterar a cor de uma net depois de o design ter sido transferido, faça duplo clique no nome da net no modo Nets do painel PCB. A cor de uma net individual pode ser editada na caixa de diálogo Edit Net dialog.

Para alterar a cor de várias nets, utilize o modo Nets do painel PCB:

  • Utilize as técnicas padrão de seleção múltipla do Windows (Shift+click ou Ctrl+click) para selecionar várias classes de nets ou várias nets individuais.
  • Clique com o botão direito num objeto selecionado e escolha o comando Change Net Color no menu de contexto, para atribuir uma nova cor às nets selecionadas.
  • Clique com o botão direito uma segunda vez e escolha Display Override » Selected On, para ativar a funcionalidade de substituição de cor para as nets selecionadas.

Melhore a visibilidade das nets alterando a cor das respetivas linhas de ligação e ativando a funcionalidade de substituição de visualização.
Melhore a visibilidade das nets alterando a cor das respetivas linhas de ligação e ativando a funcionalidade de substituição de visualização.

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