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, предоставляя высокоуровневое представление об архитектуре системы и ее основных элементах. Хорошо 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 увязая в сложных деталях реализации отдельных компонентов. Такая абстракция позволяет сосредоточиться на общем поведении системы и связях между модулями, гарантируя, что учтены все ключевые функции и что архитектура системы соответствует требованиям проекта.

Документ Electronic System Design (ESD) позволяет создавать блок-схемы системного уровня и совместно работать с заинтересованными сторонами.

Создание нового документа ESD

Новый документ ESD можно создать как часть решения, находящегося 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 символа и может содержать A-Z, a-z или 0-9. Допускаются символы подчеркивания, дефисы и пробелы, однако пробелы можно использовать только в середине имени (начальные и конечные пробелы будут проигнорированы). Нельзя использовать следующие слова: AUXCOM1-COM9LPT1-LPT9CONNUL и PRN. Кроме того, имя не может содержать следующие символы: \ . / ? % * : | " < >.

  • Description – введите необязательное описание для документа ESD.

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

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

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

Определение документа ESD

В документе ESD определенные функции, операции или устройства (например, обработка сигналов 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 могут использоваться 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, проходящие между интерфейсами различных устройств).

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

Размещение и редактирование общих объектов

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 (или 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 для изменения размера прямоугольника и отпустите левую кнопку мыши, чтобы завершить размещение. 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 вне функционального блока.

  • Из области Functional Blocks панели Library pane можно размещать ряд предопределенных функциональных блоков.

  • Для имени функционального блока поддерживается многострочный текст. При редактировании имени нажмите Shift+Enter, чтобы создать новую строку.  

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 появится внутри графического представления функционального блока.

 
  • Для поиска MCU семейства Renesas RA family можно использовать окно RA Explorer. 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.

  • Аналогичным образом вы можете добавить программный компонент в функциональный блок с помощью кнопки the  на нижней панели инструментов.

    Чтобы разместить программный компонент, вы также можете использовать область Software Components панели Library pane.

Чтобы разместить порт внутри функционального блока, нажмите кнопку на нижней панели инструментов (или 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. Вы также можете щелкнуть вне функционального блока — в этом случае новый функциональный блок по умолчанию будет создан автоматически. Чтобы изменить имя порта, дважды щелкните по порту, введите нужное имя и нажмите Enter или щелкните вне порта.

  • При вводе имени порта вы также можете выбрать стандартное имя порта из появляющегося всплывающего списка ().

  • Для имени порта поддерживается многострочный текст. При редактировании имени нажмите Shift+Enter, чтобы создать новую строку.

Использование RA Explorer

При поиске MCU семейства Renesas RA family вы можете использовать окно RA Explorer для поиска нужного компонента. 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. Вы можете добавлять порты других типов с помощью элемента управления Add Port и редактировать необходимое 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. Нажмите кнопку , когда нужный компонент будет выбран, чтобы применить его к объекту аппаратного компонента.

  • Если функциональный блок включает 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 внутри этого функционального блока (). 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 к нему применен.

  • Если текущий список портов, настроенный в окне RA Explorer, не соответствует портам, размещенным в функциональном блоке, вы можете 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 изучить его свойства. При необходимости вы можете нажать кнопку  , чтобы открыть окно RA Explorer и выбрать другой MCU.

Использование Device Configuration

Функция Device Configuration позволяет просматривать и управлять портами, информацией о корпусе, периферией и назначениями выводов аппаратного компонента. Когда выбран аппаратный компонент, 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. Вы можете добавлять порты других типов с помощью элемента управления Add Port и редактировать необходимое количество портов каждого типа с помощью раскрывающихся списков, а изменения конфигурации устройства будут показаны в правой части окна.

Вы также можете 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 размещен аппаратный компонент, в области Device Configuration панели Properties аппаратного компонента будет показано уведомляющее сообщение. Чтобы устранить это различие, вы можете 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 левом нижнем углу окна.

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

Когда необходимые изменения конфигурации устройства будут 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 (или используйте кнопку в области Standard панели Library pane). Щелкните точку, в которой вы хотите начать линию соединения. Перемещайте курсор, затем щелкайте, чтобы зафиксировать 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 примет вид перекрестия.

  • Когда линия соединения начинается или заканчивается на другой линии соединения, T-образное соединение (отображаемое в виде небольшого круга) создается автоматически ().

  • Можно соединить два функциональных блока прямой линией соединения, даже если она начинается в находящейся 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.

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

  • Нажмите 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 в появившемся 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 T-образное соединение будет отображаться без круга, если у линии соединения, которая начинается или заканчивается на другой линии соединения, включена стрелка в точке соединения.

Задайте позиционное обозначение размещенной линии соединения, дважды щелкнув по линии соединения и введя 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 с синим заполнением (). Текущее горизонтальное или вертикальное положение закрепленного сегмента остается неизменным при перемещении других сегментов линии соединения. Чтобы снять закрепление с сегмента, выберите Unpin Segment в контекстном меню сегмента. 

Размещение Blanket-объектов

Редактор документов ESD позволяет размещать в документе ESD объекты blanket для дополнительного документирования конструкции системы. Blanket-объекты для аппаратной и программной части также можно связать соответственно с проектом PCB или программным проектом, чтобы в документе ESD был доступен контекст определенной части конструкции системы.

Используйте меню объектов blanket на нижней панели инструментов, чтобы разместить blanket (), hardware blanket () или software blanket () (либо используйте кнопки в области Standard панели Library pane).

Blanket, hardware blanket и software blanket можно размещать как прямоугольные или многоугольные объекты. После выбора команды размещения:

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

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

Чтобы связать hardware blanket с проектом PCB или software 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 solution. Выберите проект, который нужно связать с blanket, и нажмите кнопку . Информация о связанном проекте появится на панели Properties. Нажмите кнопку  , чтобы открыть связанный проект в новой вкладке браузера.

 
  • Проект можно связать только с одним blanket в документе ESD. Если проект уже связан с другим blanket в документе, его запись будет отображаться серым цветом в окне Select Project to link.

  • Чтобы отвязать текущий связанный проект от hardware/software blanket, нажмите кнопку  в правом верхнем углу панели Properties blanket.

Генерация Board Support Package

Для software blanket можно сгенерировать BSP (board support package). Нажмите кнопку  в свойствах software blanket.

SDM решения будет автоматически отправлен (learn more), и изменения будут применены к связанному программному проекту, либо, если его еще не существует, сначала будет создан новый программный проект.

Если в solution был импортирован reference design (learn more) и hardware blanket, связанный с этим reference design, размещен вокруг функционального блока, в котором находится software blanket, при генерации BSP будет захвачен контекст eval kit. В модель устройства будет добавлен boardName, и он будет использоваться при генерации программного обеспечения для создания конфигурации, совместимой с указанной платой eval kit.

Размещение текста

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

Чтобы разместить текстовую строку, нажмите значок  на нижней панели инструментов (либо используйте кнопку в области 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. В появившемся всплывающем поле введите нужный URL и нажмите Enter.

Доступ к добавленной ссылке можно получить, наведя курсор на текстовый объект, а затем щелкнув ссылку во всплывающем окне.

Чтобы отредактировать 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 графических элементов, которые можно использовать для размещения в документе ESD базовых графических элементов произвольной формы:

  • Прямоугольник ()

  • Эллипс ()

  • Линия ()

  • Изображение ()

Используйте меню графических объектов на нижней панели инструментов, чтобы разместить нужный объект (либо используйте кнопки в области 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 первую вершину, а затем снова щелкайте для размещения следующих вершин, тем самым определяя ее форму.

Ряд предопределенных изображений можно разместить из области Symbols панели Library. Дополнительные сведения о работе с библиотекой см. в разделе Placing Objects from Library ниже.

Размещенные графические объекты можно перемещать, выбрав и перетащив 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 области:

  • Standard – используйте кнопки в этой области для размещения базовых объектов (например, functional block, connection line и т. д.). 

  • Hardware Blocks – используйте кнопки в этой области для размещения functional block с предопределенным именем.

  • Software Components – используйте кнопки в этой области для размещения software component с предопределенным именем.

    Чтобы добавить software component в эту область, нажмите кнопку +. В открывшемся окне Software Components будет показан текущий список software component. Нажмите кнопку , чтобы открыть окно Create Component, введите имя компонента (как оно будет показано 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 включить значок его видимости (), чтобы сделать его доступным на панели Library.

    Используйте команды кнопки  для управления соответствующим software component:

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

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

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

  • Symbols – используйте кнопки, доступные в этой области, чтобы разместить предопределенный графический объект.

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

Отправка и получение SDM

Чтобы все аспекты решения оставались синхронизированными друг с другом, редактор ESD предоставляет возможность отправлять и получать System Data Model (SDM) решения. Для этого используйте соответствующие команды меню кнопки в правом верхнем углу документа ESD.

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

  • Pull SDM – используйте эту команду, чтобы получить SDM в документ ESD. Если есть изменения, которые необходимо применить к документу ESD для его синхронизации с SDM решения, 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 не редактируется 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 необязательное 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 A-Z, a-z или 0-9. 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, в которой можно выбрать другую папку для хранения клонированного документа.

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

  • Download – используйте эту команду, чтобы скачать 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 людей либо групп. Комментарий также может быть назначен участнику Workspace.

Комментарии публикуются, получают ответы и управляются непосредственно в рабочем пространстве документа с помощью контекстного окна комментирования. Комментарии также отображаются на панели Comments and Tasks , которая расположена справа и служит скорее для обзора/навигации, чем как рабочий интерфейс.

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

Чтобы разместить комментарий, используйте кнопку на панели инструментов в правом верхнем углу документа ESD, команду Add Comment в меню правой кнопки мыши рабочего пространства 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 комментирования см. на странице Web Viewer

Предоставление доступа к документу ESD

Документом ESD можно поделиться, предоставив права на просмотр пользователям 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 доступ уровня 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