Làm việc với các Lớp trên Sơ đồ nguyên lý & PCB

Class là một nhóm đối tượng được đặt tên. Ngoài việc giúp nhà thiết kế chọn các đối tượng cần quan tâm khi duyệt thiết kế, class còn có thể được dùng để áp dụng các yêu cầu thiết kế cho tất cả các đối tượng trong nhóm đó, hay class đó.

Class có thể được tạo dựa trên các khía cạnh cấu trúc của thiết kế, chẳng hạn như net hoặc component trên cùng một sheet, hoặc các net trong cùng một bus. Các class cấu trúc do phần mềm tự tạo này bao gồm: Component, Net, Design Channel và Structure.

Các class do người dùng định nghĩa cũng có thể được tạo; либо thông qua Constraint Manager nếu đó là cách bạn предпочитаете để xác định các yêu cầu thiết kế, hoặc bằng cách dùng các tham số schematic và PCB class nếu bạn thích cách tiếp cận dựa trên design rule.

Class cung cấp một cách tuyệt vời để quản lý các nhóm logic của component và net; tại đây các yêu cầu đi dây đang được áp dụng cho class LEDS trong Constraint Manager.

Các loại Class được hỗ trợ và nơi chúng được định nghĩa

Hỗ trợ định nghĩa class ban đầu được giới thiệu trong PCB editor, thông qua Object Class Explorer. Sau đó, hỗ trợ đã được bổ sung để định nghĩa các class được dùng thường xuyên nhất trong schematic editor, tức là component và net. Component có thể được thêm vào một class bằng cách thêm tham số ClassName vào component, và net bằng cách gắn một chỉ thị parameter set có chứa tham số Net Class Name. Các định nghĩa class này được phát hiện và chuyển sang PCB trong quá trình đồng bộ thiết kế.

Việc đưa vào Constraint Manager mang lại một cách tiếp cận đơn giản và có cấu trúc hơn để xác định các yêu cầu như class, cùng với các yêu cầu vật lý và điện khác của thiết kế. Constraint là các thiết lập ở cấp project, có thể được chỉnh sửa bất kỳ lúc nào từ schematic editor hoặc PCB editor, nhưng vẫn phải được đồng bộ thông qua hệ thống ECO.

Trong trường hợp vừa có định nghĩa net class theo tham số vừa có net class trong Constraint Manager, các định nghĩa theo tham số sẽ không được áp dụng. Bảng trong phần có thể thu gọn bên dưới trình bày chi tiết tất cả các loại class được hỗ trợ và nơi có thể định nghĩa chúng.

Định nghĩa Class bằng Tham số Schematic

Bạn có thể tạo component class và net class do người dùng định nghĩa bằng cách thêm hoặc gắn một tham số vào component hoặc net tương ứng. PCB component class và net class sau đó sẽ được tạo nếu các ô chọn User-Defined Classes phù hợp được bật trong tab Class Generation của hộp thoại Options for Project. Đọc thêm về cấu hình các tùy chọn này.

Component Class do Người dùng Định nghĩa

Để thêm component vào một component class, hãy thêm một tham số vào component với chuỗi tham số Name được đặt thành ClassName, và chuỗi tham số Value được đặt thành tên của classi. Tham số này phải được thêm vào mọi component mà bạn muốn đưa vào class. Việc này có thể được thực hiện trong một lần chỉnh sửa duy nhất bằng cách chọn trước tất cả component rồi thêm tham số trong panel Properties. Ngoài ra, nếu các component nằm gần nhau, có thể dùng một Blanket directive, với một directive Parameter Set được gắn vào.

Net Class do Người dùng Định nghĩa

Để thêm theo tham số một net (hoặc các net trong một bus hoặc signal harness) vào một PCB net class, bạn gắn một tham số vào net / bus / harness đó. Bạn có thể gắn tham số vào một net bằng cách đặt một directive Parameter Set sao cho đầu của nó chạm vào net / bus / harness, rồi thêm tham số Net Class Name vào directive đó.

Parameter Set directive này có thể được sao chép và dán sang các vị trí khác nhau trên schematic để thêm nhiều net riêng lẻ vào cùng một PCB net class. Ngoài ra, cũng có thể dùng Blanket directive.

Sử dụng Blanket để Áp dụng một Directive cho Nhiều Net

Bạn cũng có thể thêm nhiều net vào một PCB net class bằng cách đặt một directive Blanket bao phủ tất cả các net đó. Chức năng của Blanket là cho phép bạn áp dụng một directive cho tất cả các net nằm dưới blanket (được nhận diện bằng một định danh net, chẳng hạn như Net Label hoặc Power Port nằm dưới blanket, hoặc một net có ít nhất một đỉnh đầu cuối nằm trong Blanket).

Thay vì đặt Parameter Set directive sao cho nó chạm vào dây, bạn đặt nó sao cho chạm vào cạnh của blanket, như minh họa trong hình bên dưới. Lưu ý rằng chính giá trị của Parameter trong đối tượng Parameter Set mới là yếu tố xác định tên PCB net class, chứ không phải tên hiển thị của đối tượng Parameter Set. Trong hình ví dụ bên dưới, Parameter Set cũng được dùng để xác định một design rule về độ rộng đi dây.

Sử dụng Blanket directive để gom tất cả các net nằm dưới nó vào một PCB net class có tên là Power. Lưu ý rằng tên của Parameter Set directive không được dùng để đặt tên class, nó chỉ là tham chiếu trực quan.

Định nghĩa Class trong Project Constraint Manager

Class là một tính năng quan trọng khi làm việc với Constraint Manager, giúp dễ dàng áp dụng và điều chỉnh các ràng buộc thiết kế trên nhiều net. Trong Constraint Manager, class được thêm, chỉnh sửa và xóa bằng các lệnh trong menu chuột phải theo ngữ cảnh, như minh họa trong video bên dưới. Có thể thêm net riêng lẻ, hoặc chọn nhiều net bằng các kỹ thuật tiêu chuẩn của Windows, trước khi thêm chúng vào một class.

Constraint Manager Object Class Explorer có thể được dùng để xem xét và chỉnh sửa tất cả class trong toàn bộ project. Tất cả class được định nghĩa trong Constraint Manager sẽ được chuyển sang PCB trong quá trình đồng bộ thiết kế, bất kể cấu hình của các tùy chọn trong tab Class Generation của hộp thoại Options for Project.

Ví dụ đơn giản về việc tạo một class net trong Constraint Manager.

Tìm hiểu thêm về Constraint Manager.

Class được Tạo trong Quá trình Chuyển Thiết kế

Việc tạo các class được sinh tự động, cũng như các class suy ra từ tham số schematic, được cấu hình trong tab Class Generation của hộp thoại Options for Project.

1. Automatically generated classes - được suy ra từ cấu trúc project, có thể bao gồm bus/harness (net class), nội dung sheet (component class) và cấu trúc project (structure class). Các class này được tạo khi thiết kế được chuyển từ schematic sang PCB, và khả dụng bất kể cách tiếp cận được chọn để quản lý các ràng buộc thiết kế (Constraint Manager, hoặc Design Rules). Chúng không khả dụng trong schematic editor trong quá trình capture thiết kế – ví dụ, khi duyệt trong panel Navigator.

2. User-defined classes - được suy ra từ các tham số thiết kế được thêm vào component hoặc net. Lưu ý rằng các class được định nghĩa trong Constraint Manager không được quản lý bởi các tùy chọn này.

Việc tạo các class này được cấu hình trong tab Class Generation của hộp thoại Options for Project. Lưu ý rằng các class cuối cùng được đồng bộ sang PCB sẽ được kiểm soát bởi các tùy chọn trong tab Comparator; hãy đảm bảo các tùy chọn này được cấu hình theo yêu cầu.

Sử dụng các tùy chọn trong tab Class Generation để cấu hình việc tạo các class suy ra và class do người dùng định nghĩa trong quá trình đồng bộ thiết kế.

Tạo lớp trong PCB Editor

PCB editor của Altium Designer ban đầu là một trình biên tập tập trung vào design rule, trong đó các yêu cầu của PCB được định nghĩa trong hộp thoại PCB Rules and Constraint Editor (), còn các lớp thiết kế được định nghĩa trong Object Class Explorer của PCB editor (). Đây là cách tiếp cận mặc định được sử dụng trong một project mới.

Nếu tùy chọn Constraint Management được bật trong quá trình tạo project, thì các yêu cầu sẽ được cấu hình trong Constraint Manager () thay vì hộp thoại PCB Rules and Constraint Editor. Trong tình huống này, toàn bộ dải lớp vẫn có thể được định nghĩa và chỉnh sửa trong Object Class Explorer của PCB editor, đồng thời tập hợp con các kiểu lớp có thể truyền qua lại giữa schematic và PCB cũng có thể được chỉnh sửa trong Object Class Explorer của Constraint Manager ().

PCB Object Class Explorer

Các lớp có thể được thêm, chỉnh sửa và xóa trong Object Class Explorer.

1. Để truy cập và chỉnh sửa toàn bộ dải lớp có sẵn trong PCB editor, hãy chọn Design » Classes từ menu của PCB editor để mở Object Class Explorer. 

2. Object Class Explorer của Constraint Manager cũng có thể được sử dụng để chỉnh sửa các lớp có thể đồng bộ giữa schematic và PCB. Để truy cập, nhấp chuột phải trong Constraint Manager và chọn Classes » Class Explorer từ menu ngữ cảnh.

Object Class Explorer (PCB editor)

Class Types and Classes	Cấu trúc cây trong khung bên trái của hộp thoại được dùng để duyệt tất cả các lớp đối tượng có trong PCB. Nhấp vào biểu tượng Object Classes ở đầu cây để hiển thị danh sách tất cả các lớp hiện được định nghĩa trong thiết kế (), nhấp vào một trong các biểu tượng kiểu lớp bên dưới để hiển thị các lớp hiện được định nghĩa của kiểu đó (), hoặc nhấp vào biểu tượng của một lớp riêng lẻ để liệt kê các thành viên của lớp đó (). Các khung ở giữa và bên phải trong hộp thoại sẽ thay đổi tùy theo mục được chọn ở khung bên trái. Các lớp có tên được đặt trong dấu ngoặc nhọn góc là các mặc định do hệ thống gán, không thể xóa hoặc chỉnh sửa. Ví dụ gồm <All Nets> và <Bottom Side Components>.
Non-Members	Khi một lớp cụ thể được chọn trong cây ở bên trái hộp thoại, cột giữa sẽ hiển thị danh sách tất cả các đối tượng hiện chưa là thành viên của lớp được chọn. Chọn các đối tượng chưa là thành viên để thêm vào lớp hiện tại (sử dụng các kỹ thuật chọn chuẩn của Windows), sau đó dùng các điều khiển giữa khung Non-Member và Member để thêm các thành viên đã chọn vào lớp đó ().
Members	Khi một lớp cụ thể được chọn trong cây ở bên trái hộp thoại, cột bên phải sẽ hiển thị danh sách tất cả các đối tượng hiện đang là thành viên của lớp được chọn. Chọn các thành viên hiện có trong lớp (sử dụng các kỹ thuật chọn chuẩn của Windows), sau đó dùng các điều khiển giữa khung Non-Member và Member để xóa các thành viên đã chọn khỏi lớp đó ().
	Thêm tất cả Non-Members vào danh sách Members.
	Thêm các Non-Members hiện đang được chọn vào danh sách Members.
	Xóa các Members hiện đang được chọn khỏi danh sách.
	Xóa tất cả Members khỏi danh sách.
	Thêm các đối tượng hiện đang được chọn trong không gian thiết kế vào danh sách Members. Điều khiển này chỉ khả dụng khi có thể chọn trước đối tượng trong không gian thiết kế.
	Xóa các đối tượng hiện đang được chọn trong không gian thiết kế khỏi danh sách. Điều khiển này chỉ khả dụng khi có thể chọn trước đối tượng trong không gian thiết kế.
	Nút Component Class Generator chỉ khả dụng khi tạo/chỉnh sửa một lớp linh kiện. Nhấp vào đó sẽ mở hộp thoại Component Class Generator, có thể dùng để nhanh chóng tạo danh sách thành viên cho lớp linh kiện dựa trên tiêu chí tìm kiếm đã định nghĩa.

Chọn xuyên suốt giữa các trình biên tập

Một tính năng quan trọng khi làm việc giữa các trình biên tập khác nhau là Cross Select Mode, trong đó mỗi linh kiện hoặc net bạn chọn ở một trình biên tập cũng sẽ được chọn trong các trình biên tập khác. Cross Select Mode được bật thông qua menu Tools trong bất kỳ trình biên tập nào hỗ trợ tính năng này (hoặc bằng cách nhấn tổ hợp phím tắt Shift+Ctrl+X). Khi bạn nhấp vào một linh kiện hoặc một đối tượng net trong một trình biên tập, đối tượng đó sẽ tự động được chọn trong các trình biên tập khác đang mở.

Để làm việc trên các kết nối logic trong sơ đồ nguyên lý (các net được nối bằng net label, port, v.v.), hãy giữ phím Alt trong khi nhấp chọn một net trong schematic editor. Thao tác này sẽ chọn toàn bộ net/bus/harness trên từng sheet trong project, đồng thời tự động thu phóng để hiển thị các đối tượng net đã chọn. Cách các kết quả này được hiển thị trực quan trên các trang đích được điều khiển bởi các tùy chọn Cross Select Mode và Highlight Methods trên trang System – Navigation page của hộp thoại Preferences ().

Bật chế độ Cross Select để duyệt giữa các trình biên tập.

Làm việc với Classes trong PCB Editor

Classes là các nhóm logic do người thiết kế định nghĩa, vì vậy chúng là một công cụ rất hữu ích giúp tổ chức, phân tích và rà soát thiết kế.

Duyệt Classes

Panel PCB hỗ trợ duyệt PCB theo nhiều chế độ khác nhau, chẳng hạn như theo Nets hoặc Components; và với những chế độ có hỗ trợ, bạn cũng có thể duyệt theo class của các đối tượng đó. Các chế độ hỗ trợ duyệt theo class gồm có: components, nets, differential pairs, xSignals, polygons, cũng như structure classes. 

Sau khi chọn chế độ duyệt ở phía trên panel, phần trên của panel sẽ liệt kê tất cả các class khả dụng, như trong các ví dụ bên dưới. Nếu chế độ cross-select được bật, thì các đối tượng đó cũng sẽ được chọn trên các schematic sheet khi thích hợp.

Tạo một Class từ các đối tượng đã chọn

Bạn có thể tạo một class từ tập hợp các đối tượng hiện đang được chọn trong PCB editor, bao gồm: nets, components và polygons.

Component Class Generator

Một cách khác để tạo class component là sử dụng Component Class Generator. Nút để chạy công cụ tạo này có sẵn trong PCB Object Class Explorer và hộp thoại Edit Component Class.

Chạy lệnh Design » Classes để mở PCB Object Class Explorer , nhấp chuột phải vào danh sách Component Classes ở bên trái và chọn lệnh New Class. Chọn class mới trong danh sách, sau đó nhấp nút Component Class Generator để mở Component Class Generator. Ngoài ra, nhấp chuột phải trong vùng Classes của panel PCB (chế độ Components) và chọn Add Class. Đặt tên cho class mới trong hộp thoại Edit Component Class, sau đó nhấp nút Class Generator để mở Component Class Generator.

Sử dụng Component Class Generator để nhanh chóng tạo danh sách các component cần đưa vào một class.

Làm việc với Structure Classes

Altium Designer hỗ trợ tự động tạo net class và component class khi chuyển thiết kế từ Schematic sang PCB. Ngoài ra, nó còn cho phép định nghĩa một cấu trúc class phân cấp. Về cơ bản, điều này cho phép bạn nhóm, ở cấp sheet, các class của components và/hoặc nets vào một parent class được tạo từ sheet đó. Class này có thể là class con của parent class ở cấp cao hơn, tiếp tục như vậy cho đến sheet cấp cao nhất trong thiết kế của bạn.

Mỗi parent class được tạo ra theo cách này được gọi là một Structure Class. Structure classes tái hiện cấu trúc tài liệu schematic trong miền PCB, rất phù hợp cho việc điều hướng nâng cao. Chúng cũng có thể được sử dụng trong các truy vấn logic, ví dụ khi xác định phạm vi áp dụng của design rules hoặc lọc các đối tượng trong không gian thiết kế PCB.

Khái niệm Structure Class

Structure class là một loại class đặc biệt có thể chứa, với vai trò thành viên, bất kỳ loại class nào, bao gồm: net classes, component classes, layer classes, pad classes, from to classes, differential pair classes, design channel classes, polygon classes và các structure class khác. Bằng cách tự động tạo một structure class từ mỗi schematic sheet trong project – có chứa components và/hoặc nets – khi chuyển thiết kế sang PCB, cấu trúc của project có thể được biểu diễn một cách trung thực ở phía PCB.

Phân cấp project có thể được biểu diễn bằng structure classes; mỗi class đại diện cho một schematic sheet duy nhất, với các lớp con được tạo ra cho các component và/hoặc net thành viên.

Các structure class phản ánh thiết kế phân cấp được tạo bởi các schematic sheet. Xét về component class và net class bên trong mỗi structure class, thành viên của chúng phụ thuộc vào các tùy chọn đã chỉ định khi tạo Component Classes và Net Classes từ các source schematic sheet.

Tự động tạo Structure Classes

Việc tự động tạo structure classes từ các schematic sheet của project được cấu hình trong tab Class Generation của hộp thoại Options for Project (Project » Project Options). Để tạo một structure class từ một source schematic sheet trong project, hãy bật ô chọn Generate tương ứng của nó trong cột Structure Classes. Nếu ô chọn Component Class và các tùy chọn Net Class Scope cho schematic sheet đó cũng được bật, chúng sẽ trở thành các thành viên của structure class đó.

Chỉ định những schematic sheet nào sẽ được dùng để tạo structure class, và liệu components cùng nets của sheet đó có được bao gồm hay không.

Định nghĩa Structure Class thủ công

Tương tự như các loại class khác trong tài liệu PCB, bạn có thể tạo và quản lý structure class theo cách thủ công trong PCB editor. Có thể thực hiện việc này từ panel PCB khi duyệt phân cấp cấu trúc class, hoặc từ hộp thoại Object Class Explorer (Design » Classes). Trong hộp thoại này, structure class được định nghĩa dưới thư mục Structure Classes, với các lệnh quen thuộc trong menu chuột phải để thêm, đổi tên hoặc xóa class khi cần. Structure class có thể bao gồm bất kỳ loại class nào được hỗ trợ để sử dụng trong thiết kế PCB.

Hãy tạo và quản lý Structure Classes giống như với bất kỳ loại class nào khác trong PCB editor, trong hộp thoại Object Class Explorer.

Duyệt phân cấp cấu trúc class

Trong chế độ PCB panel’s Structure Classes, ba vùng chính bao gồm:

• Danh sách tất cả các Structure Classes hiện được định nghĩa cho tài liệu PCB; bao gồm các class được tạo tự động từ các schematic sheet cũng như các class được định nghĩa trong chính PCB.

• Tất cả các Classes là thành viên đã được định nghĩa của structure class đang được chọn.

• Các Class Members riêng lẻ trong class đang chọn (component, net, v.v.).

Đặt chế độ của PCB panel thành Structure Classes để duyệt toàn bộ phân cấp class của tài liệu PCB. 

Sử dụng Structure Classes trong truy vấn logic

Truy vấn logic là phương pháp nền tảng dùng để nhắm mục tiêu các đối tượng trong thiết kế PCB. Chúng có thể được dùng khi xác định phạm vi cho các design rule nhằm ràng buộc thiết kế theo một cách cụ thể, hoặc khi lọc các đối tượng trong không gian thiết kế. Query Language hỗ trợ sử dụng Structure Class khi xây dựng các biểu thức truy vấn logic. Từ khóa sau hiện có trong phần PCB Functions – Membership Checks:

InStructureClass – kiểm tra xem object class có nằm trong Structure Class được chỉ định hay không.

Ví dụ về quy tắc clearance giữa các đối tượng thành viên nằm trong các Structure Class khác nhau.

Từ khóa này cũng có thể được dùng khi tạo truy vấn logic để dùng trong biểu thức lọc – giúp nhanh chóng lọc tất cả các đối tượng thành viên cấp thấp nằm dưới Structure Class được chỉ định.

Nhanh chóng lọc tất cả đối tượng thuộc về một Structure Class cụ thể trong không gian thiết kế.