Проектирование электронных систем

На ранних этапах разработки электронных устройств важно определить проект на концептуальном/функциональном уровне. Этот начальный шаг служит важнейшей основой для всего процесса разработки, обеспечивая высокоуровневое представление архитектуры системы и ее основных элементов. Грамотно составленная блок-схема проясняет основные функциональные узлы электронной системы и показывает их взаимосвязи. Она помогает визуализировать, как различные части проекта будут взаимодействовать друг с другом, не погружаясь в сложные детали реализации отдельных компонентов. Такая абстракция позволяет сосредоточиться на общем поведении системы и связях между модулями, гарантируя, что все важные функции учтены, а архитектура системы соответствует требованиям проекта.

Документ Electronic System Design (ESD) позволяет проектировать блок-схемы системного уровня и совместно работать с вашими заказчиками.

Создание нового документа ESD

Новый документ ESD можно создать как часть решения, размещенного в вашем рабочем пространстве Renesas 365 Workspace. На странице сведений о решении нажмите кнопку  в правом верхнем углу и выберите System Design в появившемся меню , чтобы открыть окно Create ESD.

Изначально окно будет представлено в упрощенном виде со следующими полями:

  • Name – введите требуемое имя документа ESD.

    Имя документа ESD должно начинаться с символов и может содержать A-Z, a-z или 0-9. Допускаются символы подчеркивания, дефисы и пробелы, но пробелы можно использовать только в середине имени (начальные и конечные пробелы будут игнорироваться). Нельзя использовать следующие слова: AUXCOM1-COM9LPT1-LPT9CONNUL и PRN. Кроме того, имя не может содержать следующие символы: \ . / ? % * : | " < >.

  • Description – введите необязательное описание документа ESD.

Чтобы получить доступ к дополнительным элементам управления, нажмите кнопку . Появится поле Parent Folder. Используйте это поле, чтобы указать, где должен быть создан документ ESD в структуре папок Workspace. По умолчанию это папка Projects. Нажмите ссылку Change справа от поля, чтобы открыть структуру папок Workspace и выбрать другую папку для хранения документа ().

После задания параметров нового документа ESD нажмите . Вы вернетесь на страницу сведений о решении, где теперь увидите плитку для вновь созданного документа ESD.

Чтобы открыть документ ESD, нажмите его имя в плитке или нажмите кнопку  и выберите Open в появившемся меню. Либо дважды щелкните непосредственно по нужной плитке документа ESD или по имени документа.

Определение документа ESD

В документе ESD конкретные функции, операции или устройства (например, обработка сигнала или MPU) представлены functional blocks. С точки зрения структуры и визуального представления функциональный блок является контейнером, который может включать графическую фигуру/изображение (с меткой), ключевой компонент(ы) функции, представленные аппаратными/программными объектами, порты и другие блоки. Ports можно использовать для представления интерфейсов функционального блока (например, интерфейса I2C у MPU), а connection lines между функциональными блоками (размещаемые непосредственно между блоками или их портами) представляют соединения (например, сигналы, передаваемые между интерфейсами разных устройств).

Создание функционального документа ESD, поддерживающего междоменные передачи данных на основе SDM (подробнее), включает следующее:

Размещение и редактирование общих элементов

Используйте следующие сворачиваемые разделы, чтобы узнать больше о работе в редакторе документов ESD.

Размещение и настройка функциональных блоков

Чтобы разместить новый функциональный блок в документе ESD, нажмите кнопку на нижней панели инструментов (либо используйте кнопку в области Standard панели Library pane). Нажмите и удерживайте кнопку мыши в рабочей области, чтобы зафиксировать первый угол прямоугольника функционального блока, затем переместите курсор, чтобы настроить размер прямоугольника, и отпустите левую кнопку мыши для завершения размещения. Либо щелкните в рабочей области, чтобы разместить функциональный блок размера по умолчанию. Чтобы изменить имя функционального блока, дважды щелкните по нему, введите нужное имя и нажмите Enter или щелкните за пределами функционального блока.

Ряд предопределенных функциональных блоков можно разместить из области Functional Blocks панели Library pane.

Чтобы добавить аппаратный компонент в функциональный блок, нажмите кнопку  на нижней панели инструментов. Курсор изменится на перекрестие, к которому будет прикреплен предварительный просмотр компонента. Щелкните в пределах границ функционального блока, чтобы разместить компонент. Дважды щелкните по размещенному компоненту и используйте строку поиска во всплывающем окне, чтобы найти компонент. Выберите компонент в списке результатов поиска, и имя этого компонента отобразится внутри графического представления функционального блока.

 
  • Для поиска MCU семейства Renesas RA family можно использовать окно . Подробнее см. в разделе Using the RA Explorer ниже.

  • Аппаратный компонент также можно разместить за пределами границ функционального блока. В этом случае новый функциональный блок будет создан автоматически.

  • Аналогично можно добавить программный компонент в функциональный блок, используя кнопку  на нижней панели инструментов.

    Для размещения программного компонента также можно использовать область Software Components панели Library pane.

Чтобы разместить порт внутри функционального блока, нажмите кнопку на нижней панели инструментов (либо используйте кнопку в области Standard панели Library pane). Курсор изменится на перекрестие, к которому будет прикреплен порт по умолчанию. Щелкните в пределах границ функционального блока, чтобы разместить порт. Можно также щелкнуть за пределами функционального блока — в этом случае автоматически будет создан новый функциональный блок по умолчанию. Чтобы изменить имя порта, дважды щелкните по порту, введите нужное имя и нажмите Enter или щелкните за пределами порта.

При вводе имени порта можно также выбрать стандартное имя порта из появляющегося всплывающего списка ().

Использование RA Explorer

При поиске MCU семейства Renesas RA family можно использовать окно RA Explorer, чтобы найти нужный компонент. После размещения аппаратного компонента введите в строке поиска RA или Renesas и воспользуйтесь ссылкой Explorer Mode в верхней части всплывающего окна, чтобы открыть окно, в котором будет представлен список подходящих компонентов. По умолчанию список будет ограничен на основе портов, размещенных в функциональном блоке. Текущий список портов отображается в верхней части окна. Можно добавлять порты других типов с помощью элемента управления Add Port и изменять требуемое количество портов каждого типа с помощью раскрывающихся списков. Щелкните нужный компонент в списке, чтобы выбрать его и отобразить его карту выводов в правой части окна. Когда нужный компонент выбран, нажмите кнопку , чтобы применить его к объекту аппаратного компонента.

  • Если функциональный блок содержит один или несколько портов со стандартными именами (например, USB, ADC и т. д.), окно RA Explorer также можно открыть из панели Properties, когда выбран функциональный блок () или аппаратный компонент, размещенный в этом функциональном блоке (). После выбора нужного компонента в окне RA Explorer аппаратный компонент будет автоматически размещен внутри функционального блока (если он еще не размещен), и выбранный компонент будет применен к нему.

  • Если текущий список портов, настроенный в окне RA Explorer, не соответствует портам, размещенным в функциональном блоке, можно нажать кнопку  в правом верхнем углу окна, чтобы быстро синхронизировать список портов в окне с портами функционального блока.

После применения RA MCU к объекту аппаратного компонента выберите его и откройте панель Properties, чтобы просмотреть его свойства. При необходимости можно нажать кнопку  , чтобы открыть окно RA Explorer и выбрать другой MCU.

Использование Device Configuration

Функциональность Device Configuration позволяет просматривать и управлять портами, сведениями о корпусе, периферийными устройствами и назначением выводов аппаратного компонента. Когда аппаратный компонент выбран, разверните область Device Configuration панели Properties, чтобы увидеть сведения о текущей конфигурации устройства.

Нажмите элемент управления Edit справа от заголовка области Device Configuration, чтобы открыть окно Device Configuration.

Текущий список портов, назначенных аппаратному компоненту, отображается в верхней части окна, а текущая конфигурация устройства — в его левой части. Можно добавлять порты других типов с помощью элемента управления Add Port и изменять требуемое количество портов каждого типа с помощью раскрывающихся списков; изменения конфигурации устройства будут отображаться в правой части окна.

Также можно удалить порт, щелкнув x справа от соответствующей записи в области Modified окна.

Если набор портов, назначенных аппаратному компоненту, отличается (по типу и/или количеству) от набора портов, размещенных в функциональном блоке, в котором находится аппаратный компонент, в области Device Configuration панели аппаратного компонента Properties будет показано соответствующее уведомление. Чтобы устранить различие, можно использовать элемент управления  в окне Device Configuration, и программа назначит порты аппаратному компоненту в соответствии с портами функционального блока.

Либо, если вы хотите обновить порты функционального блока в соответствии с портами, назначенными аппаратному компоненту, включите параметр Update Functional Block with ports from Device Model в нижней левой части окна.

Если измененная конфигурация устройства не поддерживается, в верхней части окна Device Configuration будет показано соответствующее уведомление (и вы не сможете применить изменения). Измените набор портов вручную или используйте элемент управления Undo Last Change в баннере сообщения, чтобы отменить последние изменения, внесенные в окне.

Когда необходимые изменения конфигурации устройства внесены, нажмите кнопку  , чтобы применить их к аппаратному компоненту.

Соединение функциональных блоков

Линия соединения может начинаться и заканчиваться на границе функционального блока, на границе порта, на границе прямоугольника, на границе изображения, на другой линии соединения или в свободном месте документа ESD. Чтобы разместить линию соединения, нажмите кнопку  на нижней панели инструментов (либо используйте кнопку в области Standard панели Library pane). Щелкните точку, в которой должна начинаться линия соединения. Затем перемещайте курсор и щелчками фиксируйте последовательность вершин, определяющих форму линии соединения. Обратите внимание, что линия соединения будет автоматически избегать пересечения функциональных блоков. Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы завершить размещение линии соединения в свободном пространстве документа. После размещения вершины на функциональном блоке, порте или уже размещенном соединении размещение текущего соединения завершается автоматически.

  • Чтобы начать размещение линии соединения на границе функционального блока или порта, можно также навести курсор на границу (не выбирая блок/порт), а затем нажать и перетащить, когда курсор изменится на перекрестие.

  • Когда линия соединения начинается или заканчивается на другой линии соединения, автоматически формируется Т-образное соединение (отображается в виде небольшого круга) ().

  • Можно соединить два функциональных блока прямой линией соединения даже в том случае, если она начинается в расположенной вне сетки средней точке одного из этих блоков и должна заканчиваться ниже/выше средней точки другого блока.

Когда размещенная линия соединения выбрана, доступны следующие маркеры редактирования.

  • Щелкните и перетащите A , чтобы изменить положение конечных точек линии соединения.

  • Щелкните и перетащите B , чтобы изменить положение сегмента линии соединения. Конечные точки останутся закрепленными.

Один или оба конца (источник и приемник) линии соединения могут отображаться со стрелкой или без нее. Когда линия соединения выбрана, нажмите кнопку  на верхней панели инструментов и выберите нужный стиль во всплывающем меню.

  • Когда линия соединения выбрана, можно быстро переключать стрелки источника и приемника с помощью сочетаний Left Arrow и Right Arrow соответственно.

  • Обратите внимание, что Т-образное соединение будет отображаться без кружка, если у линии соединения, которая начинается или заканчивается на другой линии соединения, включена стрелка в месте соединения.

Чтобы задать позиционное обозначение размещенной линии соединения, дважды щелкните по ней и введите нужное обозначение. Когда обозначение выбрано, используйте маркер в правом верхнем углу, чтобы повернуть его ().

Вы можете закрепить сегмент линии соединения, перетащив маркер редактирования сегмента или щелкнув правой кнопкой мыши по сегменту и выбрав Pin Segment в появившемся меню. Маркер редактирования закрепленного сегмента отображается синим цветом (). Текущее горизонтальное или вертикальное положение закрепленного сегмента не изменяется при перемещении других сегментов линии соединения. Чтобы открепить закрепленный сегмент, выберите Unpin Segment в контекстном меню сегмента. 

Размещение Blanket-объектов

Редактор документов ESD позволяет размещать в документе ESD объекты blanket для дополнительного документирования архитектуры системы. Аппаратные и программные blanket-объекты также можно связать соответственно с проектом PCB или программным проектом, чтобы прямо в документе ESD получить контекст определенной части вашей системы.

Используйте меню объектов blanket на нижней панели инструментов, чтобы разместить blanket (), аппаратный blanket () или программный blanket () (либо используйте кнопки в разделе Standard панели Library pane).

Blanket-объекты, аппаратные blanket-объекты и программные blanket-объекты могут размещаться в виде прямоугольных или многоугольных объектов. После выбора команды размещения:

  • Чтобы разместить прямоугольный blanket, установите курсор в нужное место и щелкните для размещения.

  • Чтобы разместить blanket в форме многоугольника, установите курсор, затем нажмите и перетащите , чтобы зафиксировать начальную точку blanket-объекта, после чего щелчками задайте последовательность сегментов, определяющих его форму. После размещения последнего сегмента щелкните правой кнопкой мыши, чтобы завершить размещение. Замыкать многоугольник вручную не требуется, поскольку программа автоматически завершит форму, добавив необходимые сегменты для соединения начальной точки с последним размещенным сегментом.

Чтобы связать аппаратный blanket с проектом PCB или программный blanket с программным проектом, выберите blanket в рабочей области и нажмите кнопку  на панели Properties. Откроется окно Select Project to link со списком аппаратных/программных проектов, связанных с решением. Выберите проект, который нужно связать с blanket-объектом, и нажмите кнопку . Информация о связанном проекте появится на панели Properties. Нажмите кнопку  , чтобы открыть связанный проект в новой вкладке браузера.

 
  • С проектом в документе ESD можно связать только один blanket-объект. Если проект уже связан с другим blanket-объектом в документе, его запись будет отображаться неактивной в окне Select Project to link.

  • Чтобы отвязать текущий связанный проект от аппаратного/программного blanket-объекта, нажмите кнопку  в правом верхнем углу панели Properties этого blanket-объекта.

Генерация Board Support Package

Для программного blanket-объекта можно сгенерировать BSP (board support package). Нажмите кнопку  в свойствах программного blanket-объекта.

SDM решения будет автоматически отправлена (подробнее), и изменения будут применены к связанному программному проекту или, если он еще не существует, сначала будет создан новый программный проект.

Если в решение был импортирован reference design (подробнее) и аппаратный blanket, связанный с этим reference design, размещен вокруг функционального блока, в котором находится программный blanket, то при генерации BSP будет захвачен контекст eval kit. В модель устройства будет добавлен boardName, и он будет использоваться при генерации программного обеспечения для получения конфигурации, совместимой с данной платой eval kit.

Размещение текста

Редактор документов ESD позволяет размещать текстовые строки. При необходимости к текстовым строкам можно добавлять ссылки.

Чтобы разместить текстовую строку, щелкните значок  на нижней панели инструментов (либо используйте кнопку в разделе Standard панели Library pane).

Чтобы отредактировать размещенную текстовую строку, дважды щелкните по ней, введите нужный текст и нажмите Enter или щелкните вне текстового объекта.

Чтобы добавить ссылку к размещенному тексту, сначала выберите нужный текстовый объект, а затем нажмите кнопку  на верхней панели инструментов. Во всплывающем поле, которое появится, введите нужный URL и нажмите Enter.

К добавленной ссылке можно перейти, наведя курсор на текстовый объект, а затем щелкнув ссылку во всплывающем окне.

Чтобы изменить ссылку, нажмите кнопку  во всплывающем окне, измените URL нужным образом и нажмите Enter или нажмите кнопку , чтобы удалить ссылку из текстового объекта.

Размещение графических объектов

Редактор документов ESD предоставляет набор инструментов для графических элементов, которые можно использовать для размещения в документе ESD базовых элементов произвольного рисования:

  • Прямоугольник ()

  • Эллипс ()

  • Линия ()

  • Изображение ()

Используйте меню графических объектов на нижней панели инструментов, чтобы разместить нужный объект (либо используйте кнопки в разделе Standard панели Library pane).

После выбора нужной команды из меню разместите графический элемент, щелкнув и перетащив его в рабочей области, чтобы задать положение и размер, например расстояние между противоположными вершинами прямоугольника. Для полилинии щелкните, чтобы задать ее первую вершину, затем щелкайте дальше, чтобы разместить следующие вершины и тем самым определить ее форму.

Некоторые предопределенные изображения можно разместить из раздела Symbols панели Library. Дополнительную информацию о работе с библиотекой см. в разделе Размещение объектов из библиотеки ниже.

Размещенные графические объекты можно перемещать, выбирая и перетаскивая их. Также можно выбирать и перемещать отдельные узлы.

Размещение объектов из библиотеки

Редактор документов ESD также позволяет размещать часто используемые элементы из библиотеки, доступной на панели Library. Чтобы открыть ее, нажмите кнопку  в левом верхнем углу рабочей области.

Панель включает следующие разделы:

  • Standard – используйте кнопки в этом разделе для размещения базовых объектов (например, функционального блока, линии соединения и т. д.). 

  • Hardware Blocks – используйте кнопки в этом разделе для размещения функционального блока с предопределенным именем.

  • Software Components – используйте кнопки в этом разделе для размещения программного компонента с предопределенным именем.

    Чтобы добавить программный компонент в этот раздел, нажмите кнопку +. В открывшемся окне Software Components будет показан текущий список программных компонентов. Нажмите кнопку , чтобы открыть окно Create Component, введите имя компонента (как оно будет отображаться на панели Library) в поле Component name и выберите нужный компонент с помощью поля FSP specification. Нажмите кнопку , чтобы добавить настроенный компонент в список в окне Software Components и включите его значок видимости (), чтобы он стал доступен на панели Library.

    Используйте команды кнопки  для управления соответствующим программным компонентом:

    • Edit – выберите, чтобы открыть окно Edit Component, в котором можно изменить Component name и/или FSP specification компонента.

    • Remove – выберите, чтобы удалить компонент из списка (и, следовательно, с панели Library, если компонент был сделан видимым там).

    Чтобы скрыть программный компонент с панели Library, либо отключите его видимость в окне Software Components (), либо щелкните правой кнопкой мыши кнопку компонента на панели Library и выберите Remove.

  • Symbols – используйте кнопки в этом разделе для размещения предопределенного объекта изображения.

Щелкните значок нужного объекта на панели Library, чтобы разместить его в документе.

Отправка и получение SDM

Чтобы поддерживать синхронизацию всех аспектов решения между собой, редактор ESD предоставляет возможность отправлять и получать System Data Model (SDM) решения. Для этого используйте соответствующие команды меню кнопки кнопки  в правом верхнем углу документа ESD.

  • Push SDM– используйте эту команду, чтобы отправить SDM из документа ESD. SDM решения будет синхронизирован с изменениями, внесенными в документ ESD, и затем эти изменения можно будет получить в других доменах, таких как аппаратные проекты в Altium Designer (learn more) и программные проекты в e2 studio.

  • Pull SDM – используйте эту команду, чтобы получить SDM в документ ESD. Если для синхронизации документа ESD с SDM решения необходимо применить изменения, откроется окно Engineering Change OrderВыберите изменения, которые нужно применить к документу ESD, с помощью флажков в столбце Enabled, а затем нажмите кнопку 

Управление документом ESD

Другие команды меню кнопки  позволяют управлять документом.

  • Settings – используйте эту команду, чтобы открыть окно Edit Project, которое предоставляет элементы управления для изменения Name и Description документа ESD (). Нажмите кнопку , чтобы получить доступ к полю Parent Folder и Parameters Workspace. Поле Parent Folder недоступно для редактирования и служит только для отображения информации. Чтобы изменить родительскую папку, необходимо использовать команду Move. Нажмите кнопку , чтобы подтвердить внесенные изменения.

  • Move – используйте эту команду, чтобы открыть окно Move to, которое предоставляет элементы управления для перемещения (переноса) документа ESD в другую родительскую папку в структуре папок Workspace (). Используйте это окно, чтобы выбрать новую родительскую папку. Нажмите кнопку , чтобы выполнить перемещение.

  • Clone – используйте эту команду, чтобы открыть окно Clone - ESD, которое предоставляет элементы управления для создания идентичной копии документа ESD (). Используйте это окно, чтобы указать имя документа ESD и, при необходимости, описание. По умолчанию будет использоваться имя исходного документа с суффиксом  – Copy.

    Обратите внимание, что имя клонированного документа ESD должно начинаться с символов A-Z, a-z или 0-9 и может содержать их. Допускаются символы подчеркивания, дефисы и пробелы, однако пробелы можно использовать только в середине имени (начальные и конечные пробелы будут проигнорированы). Нельзя использовать следующие слова: AUX, COM1-COM9, LPT1-LPT9, CON, NUL и PRN. Кроме того, имя не может содержать следующие символы: \ . / ? % * : | " < >. Нельзя использовать то же имя, что и у исходного документа.

    Нажмите кнопку , чтобы получить доступ к полю Parent Folder. По умолчанию здесь будет указана папка, в которой находится исходный документ. Нажмите ссылку Change справа от поля, чтобы открыть структуру папок Workspace и выбрать другую папку для сохранения клонированного документа.

    После настройки полей нажмите кнопку , и исходный документ будет клонирован (дублирован). Созданную копию документа ESD затем можно связать с нужным решением на странице сведений об этом решении в Renesas 365 Workspace – learn more.

  • Download – используйте эту команду, чтобы загрузить документ ESD как файл *.json.

Комментирование

Редактор документов ESD поддерживает комментирование ваших документов ESD. Комментарий — это добавленная пользователем заметка, привязанная к определенной точке, объекту или области, на которую другие пользователи могут отвечать. Комментарии способствуют совместной работе пользователей, не изменяя сами общие данные, поскольку комментарии хранятся в Workspace независимо от этих данных. В комментарии можно упомянуть одного или нескольких пользователей либо группы. Комментарий также можно назначить участнику Workspace.

Комментарии публикуются, комментируются и управляются непосредственно в рабочем пространстве документа с помощью контекстного окна комментариев. Комментарии также отображаются на панели Comments and Tasks , расположенной справа и служащей скорее для обзора/навигации, чем в качестве основного рабочего интерфейса.

Используйте кнопку  в правом верхнем углу документа ESD, чтобы включать и отключать отображение панели Comments and Tasks.

Чтобы разместить комментарий, используйте кнопку  на панели инструментов в правом верхнем углу документа ESD, команду Add Comment в контекстном меню рабочей области документа или кнопку  на панели Comments and Tasks.

Работа с комментариями в документе ESD аналогична работе с комментариями в Web Viewer Altium 365. Дополнительные сведения о системе комментариев см. на странице Web Viewer

Совместный доступ к документу ESD

Документом ESD можно поделиться с правами просмотра с пользователями вне вашего Workspace. Нажмите кнопку  в правом верхнем углу документа ESD, чтобы открыть окно Share Item. Выберите поле Share Item With, чтобы ввести полный адрес электронной почты пользователя. Пользователь получит уровень доступа Guest-level к общему документу ESD через свой собственный Workspace или Personal Space.

Участники Workspace всегда имеют полный доступ на редактирование (Can Edit).

 
AI-LocalizedЛокализовано с помощью ИИ
Если вы обнаружили проблему, выделите текст/изображение и нажмитеCtrl + Enter, чтобы отправить нам свой отзыв.
Content