Работа с директивами на схеме

Altium Training

Altium Essentials: Schematic Updating

This content is part of the official Altium Professional Training Program. For full courses, materials and certification, visit Altium Training.

Краткий обзор

В этой статье объясняется, как работают директивы проектирования в схемах Altium Designer. Основное внимание уделяется директивам, которые используются при проверке проекта, и тем, которые передают информацию со схемы на печатную плату. В статье показано, чем полезны директивы на этапе разработки проекта, особенно для сокращения числа отвлекающих сообщений проверки, вызванных незавершёнными участками схемы. Вы узнаете, чем применение No ERC для отдельных нарушений отличается от использования Compile Mask для исключения из проверки более крупного незавершённого участка, как работают эти директивы и на каких этапах проектирования они применяются. Это руководство поможет понять, как сосредоточить проверку на наиболее важных частях схемы.

- Узнайте, что такое директивы проектирования и как они используются при создании и проверке схем.
- Разберитесь, когда следует использовать No ERC, а когда — Compile Mask, чтобы подавить нежелательные сообщения проверки.
- Узнайте, как размещать, включать, отключать и редактировать маски Compile Mask в редакторе схем.
Узнайте больше с ИИ:

Директивы проектирования — это объекты, которые размещаются на схеме при ее разработке и позволяют задавать инструкции для передачи в другие части программного обеспечения. Доступны различные директивы проектирования, которые используются двумя следующими способами:

  • Директивы, связанные с автоматической компиляцией исходных документов схем.
  • Директивы для передачи информации, заданной на листе схемы, на печатную плату.

В следующих разделах подробнее рассматриваются эти области применения и соответствующие директивы.

Директивы, связанные с компиляцией

Проекты развиваются со временем, а их схемы создаются поэтапно. По мере завершения каждого этапа часто возникает необходимость проверить его отдельно от остального проекта. Компиляция отдельного документа схемы или всего проекта на промежуточных этапах разработки нередко приводит к появлению сообщений об ошибках, вызванных еще не созданными участками схемы или незавершенными соединениями между ее фрагментами. Такие сообщения не несут реальной пользы, поскольку лишь мешают видеть действительно важную информацию. Самый быстрый и простой способ подавить эти ошибки компиляции — разместить директивы No ERC или Compile Mask.

Директива No ERC

Директива No ERC размещается в узле схемы для подавления всех предупреждений и/или сообщений об ошибках проверки электрических правил, обнаруживаемых при валидации проекта схемы. Подробнее см. на странице Валидация проекта.

Директива Compile Mask

Директивы No ERC хорошо подходят для подавления нарушений у небольшого числа выводов, портов, входов листов или цепей проекта. Однако в некоторых случаях требуется исключить из проверки целый участок проекта, включая компоненты. Используйте директиву Compile Mask (команда Place » Directives » Compile Mask) или нажмите кнопку Compile Mask () в раскрывающемся списке директив на Active Bar, чтобы скрыть от компилятора область проекта, заключенную в маску. Это позволяет вручную отключить проверку ошибок для участков схемы, которые могут быть еще не завершены и заведомо вызывают ошибки компиляции. Такая возможность особенно полезна, если необходимо скомпилировать активный документ или проект, чтобы проверить корректность других участков, не отвлекаясь на сообщения компилятора о незавершенных частях схемы.

Как следует из названия, эта директива указывает компилятору игнорировать все объекты, которые находятся completely в пределах заданной маски. Размещайте маску так же, как примечание или прямоугольник.

Рассмотрим пример схемы на следующем изображении, где соединения с устройством LCD1 еще не завершены. Компиляция только этой схемы (Project » Validate PCB Project) приведет к появлению множества сообщений о нарушениях (показаны ниже), каждое из которых вызвано незавершенными соединениями. Наведите указатель на изображение, чтобы увидеть результат размещения директивы Compile Mask вокруг незавершенного участка схемы. Компилятор проигнорирует эти нарушения, а остальная часть схемы, в которой все соединения выполнены, будет проверена. Обратите внимание: объекты, на которые действительно действует маска, то есть полностью находящиеся внутри ее ограничивающего прямоугольника, отображаются серым цветом.

Наведите указатель на изображение, чтобы увидеть, как директива Compile Mask скрывает сообщения компилятора о нарушениях, вызванных незавершенными участками схемы.
Наведите указатель на изображение, чтобы увидеть, как директива Compile Mask скрывает сообщения компилятора о нарушениях, вызванных незавершенными участками схемы.

Маска компиляции может отображаться в развернутом виде (полная рамка) или в свернутом виде (небольшой треугольник). Эти режимы соответствуют включенному и отключенному состоянию маски. Чтобы переключить режим отображения, щелкните в левом верхнем углу размещенной маски компиляции. Эта возможность может быть полезна, когда в процесс проектирования включено моделирование: подробнее.
Маски компиляции можно поворачивать или зеркально отражать относительно оси X или Y, однако это не влияет на ориентацию расположенных внутри них участков схемы.

Директивы, связанные с печатной платой

Будучи единой средой проектирования, Altium Designer позволяет определять требования к печатной плате еще до начала ее топологического проектирования. Для этого к объектам, размещенным на листах схемы, добавляют параметры и задают их значения.

Для некоторых объектов схемы, таких как компоненты, символы листов, порты и т. д., соответствующие параметры добавляются в свойства объекта. Для объектов цепей, таких как проводники и шины, параметры нельзя добавить непосредственно в свойства проводника или шины. Вместо этого параметры, необходимые для хранения этой информации, задаются с помощью специальных директив проектирования.

С помощью директив можно задать следующую информацию, которая при синхронизации проекта будет перенесена в соответствующие определения на печатной плате:

  • Ограничения на топологию печатной платы
  • Дифференциальные пары
  • Классы цепей

Добавляя директивы проектирования на схему, инженеры могут явно задавать ограничения проектирования, при этом схема остается основным источником данных о проекте. Все изменения в проект вносятся только на стороне схемы, а затем передаются на печатную плату. Это особенно важно, когда над проектом работают несколько человек, в особенности если они находятся в разных местах.  Вместо обмена длинными цепочками электронных писем или телефонных звонков разработчик схемы может гарантировать, что заданные ограничения действительно будут применяться при разработке топологии.

В основе этой функциональности лежит директива Parameter Set.

По сути, это пользовательские объекты наборов параметров, которые можно связывать с объектами цепей на схеме. Разместите директиву PCB Layout на проводнике, шине или сигнальном жгуте, чтобы задать одно или несколько ограничений проектирования для соответствующих цепей. При создании печатной платы на основе схемы информация из директивы PCB Layout используется для создания соответствующих правил проектирования печатной платы. Информация, заданная директивой PCB Layout, применяется только к той цепи или группе цепей, к которой подключена директива.

Директива Parameter Set.
Директива Parameter Set.

Она служит контейнером для любого количества параметров, относящихся к цепи, к которой подключена директива Parameter Set. Можно разместить стандартную директиву Parameter Set без параметров (Place » Directives » Parameter Set) и добавить необходимые параметры позже. В следующих разделах подробнее рассматривается использование этих директив на основе параметров. Доступны как пользовательские (Parameter Set), так и предопределенные (Differential Pair) директивы наборов параметров. Единственное отличие пустого набора параметров от предопределенного заключается в том, что предопределенный набор уже содержит параметр, как описано ниже.

Подробнее об использовании директив Differential Pair см. на странице Определение дифференциальных пар на схемах.

Moving from Directives to the Constraint Manager

Изначально требования к проекту задавались отдельно в редакторах схем и печатных плат: в редакторе схем — с помощью директив, а в редакторе печатных плат — с помощью правил проектирования. Эта раздельная настройка была устранена с появлением Constraint Manager — отдельного редактора для задания требований к проекту, позволяющего настраивать и изменять их на любом этапе проектирования. В одном проекте можно использовать только один из этих подходов. Простой способ проверить, какой подход используется, — найти пункт Constraint Manager в меню Design. Если его нет (а вместо него в меню Design редактора печатных плат есть пункт Rules), значит, в проекте используется прежний подход на основе правил проектирования.

Если используется Constraint Manager, классы цепей, дифференциальные пары, классы дифференциальных пар и правила, заданные с помощью директив наборов параметров и дифференциальных пар, not обнаруживаться и передаваться при обновлении печатной платы на основе схемы. Передаваться будут только классы цепей, дифференциальные пары, классы дифференциальных пар и правила, заданные в Constraint Manager.

Обратите внимание: правила, классы цепей, дифференциальные пары и классы дифференциальных пар можно импортировать из директив, размещенных на схемах, с помощью команды Import from Directives из контекстного меню представления Physical или Electrical в Constraint Manager, если он открыт со стороны схемы, — подробнее. После импорта данных из директив в Constraint Manager и сохранения изменений импортированные директивы будут выделены синим цветом в рабочей области схемы, а их символ немного изменится. Это означает, что выполнен односторонний переход от директив к Constraint Manager: синие директивы становятся объектами только для чтения, и дальнейшее редактирование невозможно.

Размещение директив набора параметров

Чтобы разместить директиву этого типа, выберите команду Place » Directives » Parameter Set в главном меню или в контекстном меню, вызываемом щелчком правой кнопкой мыши в рабочей области. При размещении директивы набора параметров по умолчанию в ней нет параметров. Набор параметров — это директива проектирования, позволяющая связать требования к проекту с объектом типа «цепь» на схеме. Например, с помощью набора параметров можно указать, что две цепи входят в дифференциальную пару. Программа определяет тип размещаемой директивы по наличию в наборе параметров с определенными именами.

Помимо пользовательских директив параметров, можно создать директиву параметра на основе правила в диалоговом окне Choose Design Rule Type, доступном в соответствующем параметру режиме панели Properties. Для этого выполните следующие действия:

  1. Нажмите Tab перед размещением набора параметров или дважды щелкните уже размещенную директиву набора параметров, чтобы отобразить ее свойства на панели Properties.

  2. Затем нажмите кнопку  в области Parameters панели Properties и выберите Rule в раскрывающемся списке, чтобы выбрать правило в диалоговом окне Select Design Rule Type.

Редактирование значения правила.
Редактирование значения правила.

В диалоговом окне Select Design Rule Type выберите тип правила, которое нужно добавить в директиву в качестве параметра правила. Дважды щелкните тип правила, чтобы открыть соответствующее диалоговое окно Edit PCB Rule (From Schematic), в котором можно задать ограничения для правила.

Набор свойств в диалоговом окне Edit PCB Rule (From Schematic) зависит от выбранного правила проектирования и совпадает с набором свойств этого правила в редакторе печатных плат.

Например, на изображении ниже показано диалоговое окно Edit PCB Rule (From Schematic) для Max-Min Width Rule, в котором можно настроить минимальное, предпочтительное и максимальное значения для всех слоев, вручную задать каждое значение ширины для каждого слоя или выбрать использование профиля импеданса. Если вы выбираете профиль импеданса и физическая структура платы уже задана в редакторе печатных плат, можно также выбрать файл платы для Load the PCB Layer Stack and calculate the track width values.

Если плата существует и стек слоев определен, рассчитанные значения ширины можно загрузить в схему.Если плата существует и стек слоев определен, рассчитанные значения ширины можно загрузить в схему.

Показанное выше правило применено к классу цепей. Для этого была размещена директива Blanket с прикрепленной директивой трассировки печатной платы, чтобы объединить цепи в класс, а затем к этому классу было применено правило минимальной и максимальной ширины (Max-Min Width Rule) ().

Подробную информацию о каждом правиле проектирования печатных плат и его ограничениях см. здесь.

В раскрывающемся поле Measurement Units выберите единицы измерения Metric или Imperial.

Задание ограничений для выбранного правила.
Задание ограничений для выбранного правила.

В области Parameters будет указан выбранный тип правила вместе с заданными ограничениями. На следующем изображении показаны параметры правила ограничения ширины, заданные для директивы Parameter Set. Чтобы отобразить правило в рабочей области, щелкните значок видимости () в области Rules.

Несколько ограничений правил, заданных для определенной цепи с помощью директивы набора параметров.
Несколько ограничений правил, заданных для определенной цепи с помощью директивы набора параметров.

При передаче проекта на печатную плату в процессе синхронизации будут созданы соответствующие правила проектирования на основе информации, содержащейся в директиве. В имени каждого созданного правила используется слово Schematic, позволяющее определить источник этого правила.

Правила проектирования, созданные в документе печатной платы.
Правила проектирования, созданные в документе печатной платы.

Помните, что в одну директиву набора параметров можно добавить несколько параметров, чтобы сделать схему более аккуратной.

Размещение директив класса цепей

Директива класса цепей позволяет создавать пользовательские классы цепей на схеме. Чтобы разместить директиву класса цепей, выберите команду Place » Directives » Parameter Set в главном меню, а затем настройте набор параметров как директиву класса цепей, как описано в совете № 2 на странице команды. При создании печатной платы на основе схемы информация из директивы класса цепей используется для создания соответствующего класса цепей на плате. Чтобы включить цепь в класс, прикрепите директиву класса цепей к соответствующему проводу, шине или сигнальному жгуту, а затем задайте для параметра ClassName этой директивы имя нужного класса. Для использования этой функции необходимо включить параметр Generate Net Classes (для пользовательских классов) на вкладке Class Generation диалогового окна Project Options.

Если для цепи задана директива класса цепей, то при передаче проекта в редактор печатных плат областью действия всех правил проектирования платы, созданных этим же объектом набора параметров, будет класс цепей. Директиву класса цепей можно создать на основе размещенной директивы набора параметров, добавив класс и задав для него значение, соответствующее требуемому классу цепей печатной платы.

Хотя классы цепей можно создавать в редакторе печатных плат, логическая функция или группировка цепей обычно гораздо нагляднее представлена на схеме, поэтому разумнее управлять этим процессом именно из схемы.

При передаче проекта на печатную плату в процессе синхронизации будут созданы соответствующие классы цепей на основе информации, содержащейся в директиве.

Прикрепите директиву класса цепей к объекту Blanket, чтобы создать класс цепей, включающий отдельные цепи, охваченные этим объектом. Если к этому объекту Blanket также прикреплена директива компоновки печатной платы, параметры правил этой директивы будут применяться ко всему классу цепей, а не к каждой цепи по отдельности. При импорте изменений в документ печатной платы для каждого параметра будет создано одно правило проектирования с областью действия, охватывающей класс цепей.

Размещение директив Blanket

Директивы Parameter Set могут применяться только к конкретной цепи, к которой они подключены, однако в сочетании с директивой Blanket их область действия можно расширить на все цепи внутри области Blanket.

Разместите директиву этого типа, выбрав команду Place » Directives » Blanket в главном меню. При размещении области Blanket можно задать простую прямоугольную или многоугольную форму. Последняя позволяет точнее охватить нужные объекты цепей на листе.

Область Blanket определяет нужные цепи — разместите директиву Parameter Set в любом месте на границе области, чтобы применить требования к проекту к этим цепям. Чтобы директива на границе применялась к цепи под областью Blanket, связанный с этой цепью объект — вывод, порт, метка цепи, порт питания, сегмент провода/шины/жгута (включая оба конца) — должен находиться в пределах области Blanket. Обратите внимание: для идентификаторов цепей, таких как метки цепей, внутри области Blanket должна находиться точка привязки. Если входящие в группу цепи не переносятся в Parameter Set на плате ожидаемым образом, попробуйте скорректировать границы области Blanket.

Чтобы проверить, к каким цепям будет применяться директива Blanket, выделите их с помощью функции Цвета цепей. Выберите нужный цвет в меню View » Set Net Colors, затем щелкните по границе нужной директивы Blanket. Чтобы снять цветовое выделение с конкретной цепи, воспользуйтесь командой View » Set Net Colors » Clear Net Color, затем щелкните по цепи, цветовое выделение которой нужно убрать. Чтобы убрать цветовое выделение цепей на всех листах схемы, воспользуйтесь командой View » Set Net Colors » Clear All Net Colors.

Пример использования директивы Blanket для применения директивы Parameter Set к цепям внутри области Blanket.
Пример использования директивы Blanket для применения директивы Parameter Set к цепям внутри области Blanket.

Примеры использования директивы Blanket:

  • Подключение директивы Parameter Set к объекту Blanket для применения ее параметров правил к каждой отдельной цепи, охватываемой этой областью Blanket.
  • Подключение директивы Parameter Set к объекту Blanket для создания набора параметров Parameter Set, в который входят отдельные цепи, охватываемые этой областью Blanket.
  • Подключение директивы Differential Pair к объекту Blanket для создания объектов дифференциальных пар на основе дифференциальных цепей в пределах этой области Blanket.
Подключите директиву Parameter Set к объекту Blanket для применения ее параметров правил к каждой отдельной цепи, охватываемой этой областью Blanket. Если к этой области Blanket также подключена директива Parameter Set и в Parameter Set задан параметр Net Class, параметры правил директивы Parameter Set будут применяться к этому классу цепей, а не к каждой отдельной цепи. При импорте изменений в документ платы в результате создается одно правило проектирования (для каждого параметра), область действия которого задана для класса цепей.
Также можно скопировать расположенную на границе директиву Parameter Set и подключить ее к другой директиве Blanket или даже к отдельным проводам, шинам или жгутам — в результате все дополнительные цепи, связанные с той же директивой Parameter Set, будут добавлены в тот же создаваемый класс цепей платы.

Область Blanket в сочетании с директивой Parameter Set также можно использовать для назначения классов компонентов и параметров компонентам, которые полностью находятся внутри области Blanket. Для этого воспользуйтесь опциями Component Class и Parameter в раскрывающемся меню кнопки Add в свойствах директивы Parameter Set, подключенной к области Blanket. Информация о классе компонентов и параметре будет перенесена в документ платы проекта в ходе выполнения ECO при обновлении платы.

Косвенные директивы (на основе параметров)

Директивы Parameter Set необходимы для объектов схемы, которые не могут содержать параметры. Для объектов, поддерживающих параметры, директивы проектирования можно применять косвенно, добавляя и настраивая их как параметры соответствующего объекта схемы. По сути, они представляют собой parameter-based directives.

Примеры использования директив на основе параметров — ограничение высоты определенного компонента или добавление ограничения зазора для всех объектов проекта. Необходимый параметр, задающий ограничение, добавляется к объекту как правило.

При синхронизации с печатной платой директивы на основе параметров, добавленные к объектам схемы, преобразуются в правила проектирования печатной платы. Область действия соответствующего правила определяется типом объекта, которому изначально был назначен параметр. В следующей таблице приведены поддерживаемые варианты соответствия параметров схемы областям действия правил печатной платы.

Добавить параметр (как правило) к объекту... Где... Область действия правила печатной платы...
Вывод на вкладке Parameters панели Properties в режиме Pin. Контактная площадка
Порт на вкладке Parameters панели Properties в режиме Port. Цепь
Компонент в области Parameters панели Properties в режиме Components. Компонент
Символ листа на вкладке Parameters панели Properties в режиме Sheet Symbol, если в области Source выбрано значение Local. Класс компонентов
Символ листа устройства на вкладке Parameters панели Properties в режиме Sheet Symbol, если в области Source выбрано значение Device. Класс компонентов
Символ управляемого листа в области Parameters панели Properties в режиме Sheet Symbol, если в области Source выбрано значение Managed. Класс компонентов
Лист на вкладке Parameters панели Properties в режиме Document Options. Все объекты

Во всех случаях процедура добавления параметра в виде правила одинакова. На соответствующей вкладке или в диалоговом окне выполните следующие действия:

  1. Добавьте параметр как правило.
  2. Выберите тип правила.
  3. Настройте ограничения для выбранного типа правила.
При добавлении параметров правил проектирования к объектам схемы каждому такому параметру присваивается уникальный идентификатор. Те же идентификаторы присваиваются соответствующим правилам проектирования, создаваемым на печатной плате. Благодаря этому уникальному идентификатору ограничения правила можно редактировать как на схеме, так и на печатной плате, а затем передавать изменения при синхронизации.

Задание классов компонентов

Аналогичным образом на схеме можно задать классы компонентов: добавьте параметр ClassName к нужным компонентам и укажите в качестве его значения имя требуемого класса. При переносе проекта на печатную плату будут созданы заданные классы компонентов.

Чтобы классы компонентов, заданные на схеме, переносились на печатную плату, в диалоговом окне Project Options необходимо настроить следующие параметры:

  • Включите параметр Generate Component Classes в области User-Defined Classes на вкладке Class Generation диалогового окна.
  • На вкладке Comparator диалогового окна установите для параметра Differences Associated with Components » Extra Component Classes Mode значение Find Differences.

Указанный выше параметр вкладки Class Generation показан на изображении ниже. Наведите указатель мыши на изображение, чтобы увидеть настройку параметра на вкладке Comparator .

Чтобы классы компонентов переносились на печатную плату, включите параметр Generate Component Classes на вкладке Class Generation. Наведите указатель мыши на изображение, чтобы увидеть вкладку Comparator, на которой необходимо установить для параметра Extra Component Classes Mode значение Find Differences.
Чтобы классы компонентов переносились на печатную плату, включите параметр Generate Component Classes на вкладке Class Generation. Наведите указатель мыши на изображение, чтобы увидеть вкладку Comparator, на которой необходимо установить для параметра Extra Component Classes Mode значение Find Differences.

После задания классов их можно заблокировать в области Properties панели Properties свойств соответствующего компонента.

В редакторе печатных плат компонент может принадлежать нескольким классам компонентов. Чтобы задать это на схеме, перечислите имена классов компонентов печатной платы через запятую в значении параметра компонента схемы (показать изображение).

Управление печатью директив

По умолчанию при печати листов схемы выводятся все директивы проектирования. Однако это можно изменить:

Настройте печать директив в соответствии с вашими требованиями. Для директив No ERC можно выбрать, какие стили символов печатать, а какие исключить из печати.
Настройте печать директив в соответствии с вашими требованиями. Для директив No ERC можно выбрать, какие стили символов печатать, а какие исключить из печати.

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

Доступные вам функции зависят от того, какое решение Altium вы используете: Altium Develop, Altium Agile Teams, Altium Agile Enterprise или Altium Designer (при активной подписке).

Если вы не видите описанную функцию в используемом вами программном обеспечении, свяжитесь с отделом продаж Altium, чтобы узнать больше.

Устаревшая документация

Документация Altium Designer больше не разделена по версиям ПО. Если вам необходим доступ к документации по старым версиям Altium Designer, посетите раздел Устаревшая документация на странице Прочие установщики.

Contents