Работа с листами устройств

Существует веская причина повторно использовать фрагменты схемотехники из уже существующих разработок. Конструкция уже проверена, значит инженерная часть завершена; это экономит время, помогает сократить складские запасы компонентов и позволяет вашей команде сосредоточиться на разработке новых идей и продуктов.

Разработчики — люди находчивые: они и так постоянно повторно используют существующие решения. Это может быть проверенная схема, которую они заново «захватывают» (recapture), или они просто копируют и вставляют из существующего проекта, либо подключают лист существующей схемы в новый проект.

Листы устройств упрощают процесс проектирования, предоставляя модульные и единообразные строительные блоки, которые можно повторно использовать между проектами. Символы листов устройств размещаются и используются по ссылке аналогично компонентам. Они подключаются и работают так же, как символ листа, который ссылается на стандартный документ схемы, но при этом явно не добавляются в проект.

Листы устройств

Листы устройств — это строительные блоки, разработанные для повторного использования в разных проектах. Обычно они содержат заранее определённые схемы, полезные в нескольких проектах, например источник питания.

Один лист устройства можно использовать в нескольких проектах.

Лист устройства создаётся и хранится как обычный документ схемы в объявленной папке листов устройств. Вместо добавления в проект как документа, он размещается и используется по ссылке в проекте аналогично компоненту. Листы устройств включаются в иерархию проекта и отличаются от стандартных документов схемы другим значком документа в панели Projects.

Обычно листы устройств по умолчанию настраиваются как доступные только для чтения. Это даёт всем разработчикам в команде уверенность, что они завершены и готовы к использованию, а также гарантирует, что никто не сможет случайно их изменить. Поскольку они настроены как «только чтение», нельзя изменять позиционные обозначения компонентов, а также номер листа схемы.

Ключевое отличие листа устройства от обычного листа схемы в том, что в ПО есть дополнительные функции для обработки аннотирования компонентов и нумерации листов схемы, когда проект включает листы устройств.

Включение поддержки листов устройств

1. С помощью Windows File Explorer создайте папку в подходящем месте для хранения листов устройств. При необходимости можно создать родительскую папку с именем Device Sheets и подпапками в соответствии с требованиями вашей компании, например Data Conversion, Power и т. д.

2. Родительская папка листов устройств объявляется на странице Data Management - Device Sheets диалога Preferences, как показано ниже. При необходимости включите опцию Include Sub-folders.

Создание листа устройства

Лист устройства может быть любым обычным листом схемы, включая схему, содержащую символы листов, которые ссылаются на другие листы схемы. Именно факт размещения его как листа устройства из папки листов устройств сообщает ПО, что этот лист схемы является листом устройства, что должны применяться параметры управления листами устройств, заданные в диалоге Preferences, и должны соблюдаться специальные команды аннотирования и нумерации листов.

Как уже отмечалось, листы устройств обычно настраиваются как доступные только для чтения. Сложность работы с листами устройств заключается не в защите этого фрагмента проекта от изменений, а в выполнении задач финализации проекта, которые выполняются по завершении разработки, а именно нумерации листов схемы и аннотирования компонентов.

Перед тем как копировать или перемещать схему в папку хранения листов устройств, следует выполнить несколько подготовительных шагов:

• Рассматривайте лист устройства как завершённую работу; убедитесь, что применён правильный шаблон, с нужными корпоративными аннотациями и определёнными special strings.

• Использование систематической схемы именования листов устройств помогает упорядочить их в диалоге Select Device Sheet.

• Выполните аннотирование схемы листа устройства (Tools » Annotation » Annotate Schematics) до помещения её в папку листов устройств. Некоторые разработчики используют простую «плоскую» схему нумерации компонентов, другие добавляют суффикс, отражающий назначение узла. Когда проект завершён, все листы и компоненты можно перенумеровать по всему проекту.

Использование листа устройства в проекте

Лист устройства используется в проекте путём размещения символа листа, который его представляет. Для этого:

1. Выполните команду Place » Device Sheet Symbol из главного меню, используя команду Device Sheet Symbol () на Active Bar, либо щёлкните правой кнопкой мыши в рабочей области и выберите команду Place » Device Sheet Symbol в контекстном меню.

2. Откроется диалог Select Device Sheet. Дерево слева отображает структуру папок ниже папки, выбранной на странице Data Management - Device Sheets диалога Preferences. Все листы схем, обнаруженные в выбранной папке, будут перечислены справа, как показано ниже. Введите нужные символы в поле Filter, чтобы отфильтровать целевые листы устройств.

   Выберите нужную папку листов устройств слева, затем требуемый лист устройства справа.

   Нажмите кнопку Device Sheet Folders, чтобы открыть диалог Device Sheet Folders dialog. В этом диалоге перечислены все существующие папки листов устройств, и он позволяет добавлять, удалять или менять их порядок.

3. Выберите нужный лист устройства, затем нажмите OK. Вы вернётесь в редактор схем, и символ листа для этого листа устройства будет «прикреплён» к курсору.

4. Щёлкните, чтобы разместить символ листа в нужном месте. Обратите внимание: символ листа устройства отличается от символа листа, который ссылается на обычный лист схемы — у него скруглённые углы и значок переработки. Вы можете изменить размер размещённого символа и переместить входы/выходы листа.

   
   Размещённый символ листа устройства

5. Обратите внимание, что для представления листа устройства используется другой значок документа по сравнению с обычным листом схемы.

   Лист устройства отображается в иерархии проекта со специальным значком листа устройства.

После размещения символа листа устройства в документе схемы он будет вести себя так же, как стандартный символ листа, но будет иметь другие графические свойства, чтобы было видно, что он ссылается на лист устройства. Обратите внимание, что свойство File Name  для листа устройства не использует расширение файла .SchDoc.

► Узнайте больше о Creating Connectivity.

Свойства листа устройства

Лист устройства только для чтения. Обратите внимание: вкладка Editor внизу окна проектирования имеет суффикс (ReadOnly), указывающий, что вы просматриваете лист устройства
, который нельзя редактировать. Также есть опция отображения водяного знака «только чтение» и водяного знака листа устройства (переработка).

После размещения символа листа устройства откройте лист устройства, чтобы просмотреть его графические свойства. Настройка по умолчанию для листов устройств — «только чтение», как задано в разделе Options страницы Data Management - Device Sheets диалога Preferences. Обратите внимание: опция Read-Only не зависит от отображения Read Only Watermark по всему листу. Проверьте вкладку Editor внизу окна проектирования, чтобы увидеть, является ли лист ReadOnly (как показано выше).

Редактирование листа устройства

Редактировать листы устройств можно двумя способами: либо из исходных документов схем в папках листов устройств, либо напрямую в вашем проекте.

Редактирование листа устройства из папки листов устройств

Чтобы редактировать листы устройств из папок листов устройств:

• Закройте все открытые проекты, которые ссылаются на этот лист устройства. Вы не сможете открыть лист устройства как исходную схему, если в данный момент открыт проект, который на него ссылается.

• Используйте команду File » Open, чтобы открыть лист устройства из его источника в папке листов устройств. Лист будет отображаться как стандартная схема, без каких-либо водяных знаков.

• Внесите необходимые изменения, сохраните их, затем закройте лист устройства.

Редактирование листов устройств напрямую в проекте

Чтобы редактировать листы устройств напрямую в проекте:

• Нажмите  в правом верхнем углу, чтобы открыть диалог Preferences .

• Откройте страницу Data Management - Device Sheets.

• Снимите флажок Make Device Sheets in Projects Read-Only, затем нажмите OK.

Иерархическое проектирование с листами устройств

Лист устройства может содержать символы листов устройств, хотя он не может быть верхним листом в проекте из‑за иерархических особенностей. При использовании листов устройств нет ограничений по глубине иерархической структуры.

Чтобы подготовить иерархические листы устройств:

• Подготовьте и сохраните все соответствующие дочерние документы схем как листы устройств в папке листов устройств.

• Разместите символ листа устройства на родительской схеме и сохраните её в папке листов устройств.

Эта схема является листом устройства, и на ней также размещён символ листа устройства, ссылающийся на дочерний лист устройства.

Рефакторинг проекта с помощью листов устройств

Main article: Рефакторинг проекта

Процесс проектирования часто бывает неструктурированным и «органичным». Проектировщик может одновременно продумывать идеи для нескольких частей проекта, фиксируя фрагменты по мере развития замысла. Это означает, что то, что начиналось как хорошо организованный, аккуратно разложенный набор схем, может стать перегруженным и плохо структурированным. Хотя вы можете использовать вырезание, копирование и вставку для реорганизации схемы, это не всегда лучший подход.

Почему не стоит вырезать и копировать? При размещении каждого компонента ему назначается уникальный идентификатор, и этот идентификатор автоматически сбрасывается при вырезании, копировании и вставке компонента. Такое управление UID выполняется, чтобы гарантировать, что в проекте используется только один экземпляр каждого UID, поскольку это ключевое поле, связывающее компонент на схеме с компонентом на плате. Подход «вырезать/копировать/вставить» подходит, если проект ещё не был передан в редактор PCB, но если передача уже выполнена, лучше использовать инструменты рефакторинга.

Перемещение подсхемы на другой лист

Самый простой способ перенести участок схемы с одного листа на другой — выделить его и затем выполнить команду Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet из главного меню (также доступна через контекстное меню при наличии выделения). Откроется диалог Choose Destination Document. Когда вы выберете целевой лист и нажмёте OK, этот лист откроется, а подсхема будет «плавать» на курсоре, готовая к размещению.

С помощью команды Move Selected Subcircuit to Different Sheet выделенный участок схемы можно легко переместить на другой лист проекта.

Команды рефакторинга поддерживают:

• Преобразование существующей схемы в лист устройства.

• Преобразование листа устройства в обычный лист схемы.

• Перемещение участка схемы на другой лист.

• Преобразование компонента в символ листа.

► Узнайте больше о рефакторинге проекта.

Аннотирование компонентов и листов

Чтобы гарантировать целостность схемы, используемой в листе устройства, её не следует редактировать при обычной работе над проектом. Это означает, что на листе не должны изменяться номер листа и назначения позиционных обозначений. Тогда как же пронумеровать все листы проекта и выполнить аннотирование всех компонентов?

Эти задачи выполняются двумя командами: листы нумеруются командой Annotate Compiled Sheets, а компоненты аннотируются командой Board Level Annotation. Назначения номеров листов и позиционных обозначений хранятся в отдельном файле <ProjectName>*.annotation. 

Аннотирование скомпилированных листов устройств

Main article: Нумерация листов

В дополнение к функции Board Level Annotation команда Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets используется для уникальной нумерации листов устройств без изменения исходных схем. Как и при аннотировании компонентов, номера листов сохраняются в файле <ProjectName>*.annotation.

Примечания по нумерации листов:

• Листы можно нумеровать в соответствии с порядком их отображения на панели Projects. Этот порядок можно изменить на панели Projects перетаскиванием. Сохраните проект после изменения порядка, чтобы файл проекта отражал актуальный порядок при открытии диалога аннотирования. Обратите внимание: изменение порядка перетаскиванием не поддерживается для листов устройств.

• Пронумеруйте листы, не являющиеся листами устройств, с помощью Tools » Annotation » Number Schematic Sheets. Нажмите F1 в диалоге, чтобы узнать больше о параметрах и элементах управления.

• Пронумеруйте все листы, включая листы устройств, с помощью Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets.

• Диалоги «annotate» поддерживают ввод значений напрямую, что иногда бывает эффективнее.

• Во многих диалогах «annotate» есть кнопки двойного назначения, например кнопка Annotate Sheet (показана выше):

  • Нажмите стрелку вниз на кнопке, чтобы открыть параметры нумерации; настройте их по необходимости

  • Затем нажмите саму кнопку, чтобы выполнить нумерацию в соответствии с только что выбранными параметрами.

   

► Узнайте больше об аннотировании скомпилированных листов.

Аннотирование компонентов

Чтобы позиционные обозначения компонентов могли быть уникально назначены по всему проекту, в ПО предусмотрена функция Board Level Annotation. Эта команда не редактирует исходные листы схем. Вместо этого она сохраняет информацию сопоставления, связывая каждое логическое позиционное обозначение на схеме с физическим позиционным обозначением на PCB, как оно будет отображаться на плате. Эти сопоставления обозначений хранятся в файле проекта <ProjectName>*.annotation. В диалоге Board Level Annotate доступен широкий набор параметров аннотирования.

Board Level Annotation позволяет повторно аннотировать завершённый проект, назначая уникальное физическое позиционное обозначение каждому компоненту.

Примечания по работе с Board Level Annotation (используя изображение выше в качестве ориентира):

• Перед запуском команды Board Level Annotate всем компонентам на схеме должны быть назначены позиционные обозначения с помощью команды Tools » Annotation » Annotate Schematics. Это гарантирует, что исходные данные схемы, включая варианты упаковки для многосекционных компонентов, доступны как входные данные для процесса Board Level Annotation. Обратите внимание: компоненты на листах устройств должны быть уже аннотированы, когда лист устройства был открыт для редактирования как исходный файл. 

• Board Level Annotation выполняется запуском команды Tools » Annotation » Board Level Annotate.

• На изображении выше активна вкладка схемы Editor. Эта вкладка всегда показывает логические обозначения стандартным размером, а назначенные физические (PCB) обозначения — в виде верхнего индекса. Скомпилированная вкладка схемы (U_CVE в этом примере) — наоборот: она показывает физические обозначения стандартным размером, а логические — в виде верхнего индекса. Это поведение настраивается на странице Schematic - Compiler диалога Preferences, как показано ниже.

• Поведение по умолчанию — отображать физические обозначения в редакторе PCB. Это можно изменить на панели Properties в режиме Board, как показано ниже (отображается, когда в рабочем пространстве PCB ничего не выделено).

► Узнайте больше о Board Level Annotation.

Устранение неполадок

Если вы откроете проект, содержащий листы устройств, и их расположение не было задано, вы увидите следующий диалог со списком листов устройств, которые не удаётся найти.

Если нажать Yes, откроется раздел папок листов устройств на странице Data Management - Device Sheets диалога Preferences. Возможно, параметр Include Sub-Folders не был включён. В противном случае добавьте новый путь, если листы устройств, используемые в проекте, хранятся в другом месте.