Tạo Kết Nối Mạch Trong Sơ Đồ Nguyên Lý Của Bạn

Chính các linh kiện và cách chúng kết nối với nhau mới tạo nên mạch điện tử độc đáo của bạn. Trong sơ đồ mạch, bạn tạo ra biểu diễn logic cho thiết kế của mình bằng cách kết nối các chân linh kiện với nhau; để thiết kế bảng mạch in, bạn bố trí các linh kiện vật lý và tạo ra sự kết nối tương tự thông qua việc định tuyến.

Kết nối vật lý và logic

Trên sơ đồ mạch, bạn có thể tạo kết nối này bằng cách vẽ một dây dẫn từ linh kiện này sang linh kiện khác - đây được gọi là kết nối vật lý.

Bạn cũng có thể kết nối một chân với chân khác bằng cách đặt một dây ngắn và nhãn mạng trên mỗi chân linh kiện. Phần mềm sẽ nhận diện hai đoạn mạng này và kết nối chúng lại với nhau để tạo thành một mạng duy nhất. Loại kết nối này được gọi là kết nối logic.

Kết nối vật lý cho phép người dùng theo dõi từng dây khi nghiên cứu mạch, nhưng quá nhiều dây có thể dẫn đến sơ đồ mạch dày đặc và rối mắt. Mặt khác, Nhãn mạng giúp giảm số lượng dây dẫn, nhưng người dùng phải quét toàn bộ bản vẽ để tìm tất cả các kết nối tiềm năng. Với tư cách là nhà thiết kế, bạn hoàn toàn tự do quyết định mô hình kết nối nào phù hợp nhất với thiết kế của mình, bao gồm cả việc kết hợp cả hai kỹ thuật này.

Đặt dây để tạo kết nối vật lý hoặc sử dụng nhãn mạng để tạo kết nối logic.

Ngoài việc tạo kết nối logic within trên một bản vẽ sơ đồ, còn có các đối tượng để tạo kết nối logic between các bản vẽ sơ đồ. Cách tạo kết nối này sẽ phụ thuộc vào cách bạn cấu trúc sơ đồ của mình: dưới dạng thiết kế phẳng hoặc thiết kế phân cấp. Thông tin chi tiết hơn về vấn đề này sẽ được trình bày dưới đây.

Có một số định danh mạng khác nhau có thể được sử dụng để kết nối giữa các bản vẽ.

Connectivity Insight

Chức năngConnectivity Insight của Altium Designer (một phần của tính năng Design Insight) hiển thị cái nhìn tức thì về các mối quan hệ kết nối trong một dự án. Được hiển thị dưới dạng cây tài liệu với các bản xem trước sơ đồ tùy chọn, các phần tử có thể chọn cung cấp một cách nhanh chóng và trực quan để điều hướng qua cấu trúc kết nối của dự án.

Trong điều kiện thiết lập mặc định, tính năng Connectivity Insight hiển thị:

• Thông tin kết nối mạng liên quan khi con trỏ chuột di chuột qua một đối tượng kết nối sơ đồ (dây, cổng, v.v.).
• Bản đồ xem trước kết nối dạng cây khi Alt+Double-click được áp dụng lên đối tượng đó.

Bên cạnh khả năng này, còn có một tính năng khác được kích hoạt bằng cách di chuột qua một đối tượng thuộc mạng tín hiệu rồi nhấn Ctrl+Alt. Thao tác này sẽ mở ra một chế độ xem dạng cây có thể chọn. Nhấp vào trang mong muốn trong cây để nhanh chóng chuyển đến tài liệu đó. 

Tính năng này có thể được bật/tắt trên trang Hệ thống - Design Insight của Preferences hộp thoại bằng cách chọn/bỏ chọn Mouse Hover tùy chọn tương ứng với Document Tree mục tương ứng.

Các đối tượng được sử dụng để tạo kết nối

Trình chỉnh sửa sơ đồ mạch bao gồm các đối tượng sau đây được sử dụng để tạo kết nối. Tổng thể, các đối tượng này được gọi là net identifiers.

Net Label

Nhãn mạng xác định và kết nối điện các điểm khác nhau trong sơ đồ mạch.

Tóm tắt

Kết nối điện giữa các chân linh kiện trên sơ đồ mạch có thể được tạo ra bằng cách đặt một dây dẫn giữa các chân đó. Điều này được gọi là kết nối vật lý vì các chân được physically được kết nối bằng dây dẫn. Kết nối cũng có thể được tạo ra một cách logic bằng cách sử dụng các định danh mạng phù hợp, chẳng hạn như nhãn mạng. Ngoài việc cung cấp một định danh dễ hiểu cho người dùng đối với một mạng, nhãn mạng còn cho phép bạn kết nối các điểm trên mạch mà không cần phải nối dây thực tế giữa chúng.

Tính khả dụng

Nhãn mạng chỉ có thể được đặt trong Trình chỉnh sửa sơ đồ theo các cách sau:

• Chọn Place » Net Label từ các menu chính.

• Nhấp vào Net Label nút () trong menu thả xuống các đối tượng đồ họa ở Active Bar nằm ở phía trên cùng của không gian thiết kế. (Nhấp và giữ một Active Bar nút để truy cập các lệnh liên quan khác. Sau khi một lệnh đã được sử dụng, nó sẽ trở thành mục đầu tiên trong phần đó của Active Bar.)

• Nhấp chuột phải vào không gian thiết kế rồi chọn Place » Net Label từ menu ngữ cảnh.

• Nhấp vào nút “” trênthanh công cụ Wiring.

Vị trí

Sau khi khởi chạy lệnh, con trỏ sẽ chuyển thành hình chữ thập và bạn sẽ vào chế độ đặt nhãn mạng với một nhãn mạng nổi trên con trỏ:

• Nhấn Tab để mở Net Label chế độ của bảng Properties với Net Name đã được chọn và sẵn sàng để chỉnh sửa; nhập tên mạng mới.

• Đặt nhãn mạng sao cho góc dưới bên trái của nó chạm vào đối tượng mà bạn muốn gán nhãn, sau đó nhấp hoặc nhấn Enter để đặt nhãn mạng.

• Tiếp tục đặt các nhãn mạng khác, hoặc nhấp chuột phải hoặc nhấn Esc để thoát khỏi chế độ đặt nhãn mạng.

Các thao tác bổ sung có thể thực hiện trong quá trình đặt nhãn mạng khi nhãn mạng vẫn đang lơ lửng trên con trỏ và trước khi điểm trung tâm của nhãn mạng được neo là:

• Nhấn phím Tab để tạm dừng việc đặt và truy cập chếđộ Nhãn Mạng của Properties trong đó các thuộc tính của nhãn mạng có thể được thay đổi ngay lập tức. Nhấp vào lớp phủ nút tạm dừng không gian thiết kế () để tiếp tục đặt nhãn.
• Nhấn phím X hoặc Y để lật nhãn mạng dọc theo trục X hoặc trục Y.
• Nhấn phím Spacebar để xoay nhãn mạng theo chiều ngược chiều kim đồng hồ hoặc Shift+Spacebar để xoay theo chiều kim đồng hồ. Góc xoay được điều chỉnh theo từng bước 90°.

Các lưu ý khi đặt:

• Điểm nóng điện trên nhãn mạng là góc dưới bên trái, do đó, góc này must phải chạm vào dây, bus hoặc cụm dây tín hiệu để thiết lập kết nối hợp lệ.
• Nếu Net thuộc tính của nhãn mạng được nhập trước khi đặt và giá trị nhập có phần số ở cuối, mỗi nhãn mạng tiếp theo sẽ tự động tăng dần giá trị số này. Hành vi này được cấu hình trong Auto-Increment During Placement các tùy chọn trên trang Sơ đồ – Chung của Preferences hộp thoại. Đối với nhãn mạng, chỉ trường Primary trường này mới được áp dụng; trường Secondary trường này chỉ áp dụng khi đối tượng có nhiều trường, chẳng hạn như Pin.

Chỉnh sửa đồ họa

Nhãn mạng có thể được chỉnh sửa bằng đồ họa thông qua phương pháp được gọi là in-place . Để chỉnh sửa chuỗi nhãn mạng tại chỗ, nhấp một lần để chọn, tạm dừng rồi nhấp lần thứ hai để vào chế độ chỉnh sửa.

	Nhấp một lần để chọn chuỗi.
	Dừng lại, sau đó nhấp lần thứ hai để vào chế độ chỉnh sửa tại chỗ.
	Dãy ký tự đã được chọn, sẵn sàng để nhập dãy ký tự thay thế.

Khi hoàn tất việc chỉnh sửa, nhấn Enter hoặc nhấp vào vị trí khác ngoài chuỗi để thoát khỏi chế độ chỉnh sửa tại chỗ.

Tính năng này chỉ khả dụng nếu tùy chọn Enable In-Place Editing tùy chọn này được bật trên trang Sơ đồ – Chung của Preferences hộp thoại.

Ghi chú

• Các nhãn mạng tạo ra kết nối logic trong một trang sơ đồ duy nhất; chúng không tạo ra kết nối giữa các trang sơ đồ. Để thực hiện việc này, phải sử dụng Cổng.
• Để phủ định (thêm một dấu gạch ngang phía trên) nhãn mạng, hãy sử dụng một trong các phương pháp sau:
  • Thêm ký tự gạch chéo ngược sau mỗi ký tự trong tên mạng (ví dụ: E\N\A\B\L\E).
  • Kích hoạt Single '\' Negation tùy chọn trên trang Schematic - Graphical Editing của Preferences hộp thoại, sau đó thêm một ký tự gạch chéo ngược vào đầu tên mạng (ví dụ: \ENABLE).
• Khi các mạng riêng lẻ tạo thành một bus, sẽ có các yêu cầu cụ thể về cách đặt tên cho chúng. Để biết thêm thông tin, hãy tham khảo trang Bus.
• Các định danh mạng thuộc các loại khác nhau sẽ không tự động kết nối với nhau ngay cả khi chúng có cùng tên. Ví dụ: một nhãn mạng có tên AGND sẽ không tự động kết nối với một cổng nguồn có tên AGND; phải đặt một dây dẫn để kết nối chúng.

Cách cấu trúc thiết kế ảnh hưởng đến tính kết nối

Related page: Thiết kế nhiều trang và thiết kế phân cấp

Nếu thiết kế không vừa với một trang sơ đồ duy nhất, nó có thể được chia thành nhiều trang. Có hai mô hình riêng biệt để tổ chức và tạo kết nối trong sơ đồ nhiều trang: hoặc là thiết kế phẳng, mà bạn có thể hình dung như một trang sơ đồ lớn đã được chia thành nhiều trang nhỏ hơn; hoặc là thiết kế phân cấp, trong đó các trang được liên kết theo cấu trúc kiểu ông bà - cha mẹ - con cái.

Thiết kế nhiều trang được thực hiện bằng cách đặt Biểu tượng trang trên trang cha, biểu tượng này đại diện và liên kết với trang con, như thể hiện trong hình dưới đây.

Biểu tượng Tờ (Sheet Symbol) đại diện cho (và liên kết với) các tờ cấp dưới. Trong thiết kế phẳng, cấu trúc này chỉ có thể sâu một cấp; trong thiết kế phân cấp, không có giới hạn về độ sâu.

Thiết kế phẳng

Related page: Thiết kế nhiều bản vẽ & thiết kế phân cấp

Một thiết kế được gọi là thiết kế phẳng khi kết nối được tạo trực tiếp từ một bản vẽ này sang một bản vẽ khác. Kết nối này không đi qua các biểu tượng bản vẽ trên bản vẽ cha. Trong thiết kế phẳng, các biểu tượng bản vẽ chỉ đơn giản là đại diện (và tham chiếu) các bản vẽ con. Tất cả các bản vẽ trong thiết kế đều xuất hiện ở cùng một cấp độ trong Projects bảng điều khiển vì không có cấu trúc phân cấp. Cả hai hình ảnh dưới đây đều thể hiện thiết kế phẳng.

Thiết kế phẳng dễ tạo hơn. Một thiết kế phẳng có thể bao gồm một bản vẽ chính với Biểu tượng bản vẽ cho mỗi bản vẽ con, nhưng điều này là tùy chọn vì bản vẽ chính này không được sử dụng để tạo kết nối giữa các bản vẽ. Đối với một thiết kế nhỏ chỉ có hai hoặc ba trang sơ đồ, bạn có thể quyết định rằng trang chính không mang lại giá trị nào. Khi số lượng trang tăng lên, trang chính có thể giúp người đọc hiểu chức năng của thiết kế mạch thông qua cách các khối logic (Biểu tượng trang) được sắp xếp trên trang.

 
Cùng một thiết kế, được hiển thị không có trang tổng quan (bên trái) và có trang tổng quan (bên phải) - cả hai đều là ví dụ về thiết kế phẳng.

Trong thiết kế phẳng, các kết nối giữa các trang có thể được tạo bằng Cổng, Đầu nối ngoài trang, Cổng nguồn và Nhãn mạng, như được hiển thị trong hình trên bằng kính lúp. Cách tiếp cận được khuyến nghị là sử dụng Nhãn mạng within trên mỗi trang và Cổng để kết nối between các trang. Cổng cung cấp nhiều tính năng hơn so với Đầu nối ngoài trang, bao gồm khả năng thêm Tham chiếu chéo cổng, giúp thêm một SheetName[GridReference] cho mỗi cổng, tham chiếu đến một cổng tương ứng trên một trang khác, như được hiển thị trong hình ảnh bên dưới.

Không có giới hạn về số lượng trang trong thiết kế phẳng.

Tham chiếu chéo cổng đã được thêm vào bên cạnh mỗi cổng để chỉ ra trang đích và tham chiếu lưới cho cổng tương ứng.

Thiết kế phân cấp

Main page: Thiết kế nhiều bản vẽ & thiết kế phân cấp

Một thiết kế được gọi là thiết kế phân cấp khi kết nối giữa các trang diễn ra từ Biểu tượng trang xuống trang con được tham chiếu bởi Biểu tượng trang đó. Ở cấp độ mạng, kết nối được tạo giữa một Mục nhập trang (Sheet Entry) trong Biểu tượng trang đó và một Cổng (Port) có cùng tên với mục nhập trang trên trang con. Loại kết nối này còn được gọi là kết nối dọc vì kết nối giữa các trang được tạo chỉ diễn ra theo hướng lên và xuống giữa trang cha và trang con của nó.

Trong thiết kế phân cấp, kết nối ở cấp độ mạng là từ Mục trang trên trang cha xuống Cổng phù hợp trên trang con.

Thiết kế phân cấp có hai ưu điểm chính.

1. Điểm mạnh đầu tiên là khả năng cho người đọc thấy chức năng của thiết kế theo cách mà các trang sơ đồ mạch được cấu trúc và trình bày dưới dạng các khối logic (Biểu tượng trang). Bản vẽ sơ đồ cấp cao nhất trình bày thiết kế dưới dạng một tập hợp các khối chức năng cấp cao, với cách sắp xếp các khối phản ánh vị trí của chúng trong luồng truyền thống từ trái sang phải, từ đầu vào đến đầu ra của mạch tổng thể. Các khối này có thể được chia nhỏ thành các khối nhỏ hơn nếu cần thiết, cho phép các bản vẽ sơ đồ cấp thấp nhất chứa các linh kiện có cấu trúc tương đối đơn giản với số lượng linh kiện ít. Vì mỗi bản vẽ tương đối đơn giản, kích thước bản vẽ đo được có thể được giữ ở mức nhỏ, đây là một lợi thế lớn khi in bản vẽ sơ đồ.
2. Lợi thế lớn khác là việc theo dõi tín hiệu qua thiết kế phân cấp thường dễ dàng hơn nhiều, vì người đọc chỉ cần khớp một Mục Tờ (Sheet Entry) trên tờ cha với Cổng (Port) trên tờ con, và có thể theo dõi tín hiệu dọc theo đường dây kết nối bên trong mỗi tờ.

Việc xây dựng thiết kế phân cấp đòi hỏi thêm công sức. Các Biểu tượng Tấm (Sheet Symbols) yêu cầu các Mục nhập Tấm (Sheet Entries) và tấm trên cùng phải được nối dây để truyền tín hiệu từ Biểu tượng Tấm này sang Biểu tượng Tấm khác. Phần mềm bao gồm một công cụ giúp đồng bộ hóa các Mục nhập Tấm với các Cổng (Port) trên các tấm con (Design » Synchronize Sheet Entries and Ports cho tất cả các Biểu tượng Tấm, hoặc nhấp chuột phải vào một Biểu tượng Tấm rồi chọn Sheet Symbol Actions » Synchronize Sheet Entries and Ports cho một Biểu tượng Tấm riêng lẻ). Phần mềm cũng bao gồm các công cụ giúp chia nhỏ một thiết kế lớn thành các phần nhỏ hơn (Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet). Để tìm hiểu thêm về các công cụ tái cấu trúc và tái tổ chức này, hãy tham khảo trang Tái tổ chức thiết kế.

Một thiết kế phân cấp có thể có bất kỳ độ sâu nào và bao gồm bất kỳ số lượng trang sơ đồ nào.

Thiết kế đa kênh

Main article: Tạo thiết kế đa kênh

Không hiếm khi một thiết kế điện tử bao gồm các phần mạch lặp lại. Đó có thể là một bộ khuếch đại âm thanh nổi hoặc một bàn trộn 64 kênh. Loại thiết kế này được hỗ trợ đầy đủ bởi một bộ tính năng được gọi là multi-channel design. Trong thiết kế đa kênh, bạn chỉ cần nhập mạch lặp lại một lần, sau đó chỉ định phần mềm lặp lại nó bằng cách đặt nhiều Biểu tượng Tấm (Sheet Symbols) đều tham chiếu đến cùng một sơ đồ con, hoặc bằng cách cấu hình một Biểu tượng Tấm duy nhất để lặp lại sơ đồ con được tham chiếu số lần cần thiết. Thiết kế đã biên dịch sẽ được mở rộng trong bộ nhớ máy tính với tất cả các linh kiện và kết nối được lặp lại số lần cần thiết theo quy tắc đặt tên do người dùng định nghĩa.

 
Ở bên trái, có bốn Biểu tượng Tấm (Sheet Symbols) đều tham chiếu đến cùng một sơ đồ con (PortIO.SchDoc). Ở bên phải, sơ đồ InputChannel.SchDoc được lặp lại tám lần nhờ từ khóa " Repeat ".

Thiết kế logic mà bạn tạo ra không bao giờ thực sự bị phẳng hóa; nó luôn duy trì dưới dạng sơ đồ mạch đa kênh. Khi chuyển sang bố trí PCB, các thành phần vật lý và mạng sẽ được nhân ra số lần cần thiết, và bạn có quyền truy cập đầy đủ vào các công cụ kiểm tra chéo và chọn chéo có sẵn khi làm việc giữa sơ đồ mạch và bảng mạch. Trong trình chỉnh sửa PCB cũng có một công cụ để nhân bản vị trí và đường dẫn của một kênh sang tất cả các kênh khác, với khả năng dễ dàng di chuyển và định hướng lại toàn bộ một kênh. Tham khảo tài liệu thiết kế đa kênh để tìm hiểu thêm về thiết kế đa kênh. 

Thiết kế đa kênh phải có cấu trúc phân cấp vì phần mềm sử dụng mô hình cấu trúc này để khởi tạo các kênh trong bộ nhớ.

Cài đặt phạm vi định danh mạng

Dialog page: Tùy chọn cho Dự án

Phần mềm sử dụng cài đặt hiện tại của Net Identifier Scope để xác định cách thiết lập kết nối giữa các trang sơ đồ. Net Identifier Scope được cấu hình trong tab Tùy chọncủa Project Options (Project » Project Options).

Chọn Net Identifier Scope chế độ phù hợp với cấu trúc thiết kế của bạn.

Hành vi của Global, Flat và Hierarchical được hiển thị trong các hình ảnh bên dưới.

Các ví dụ đơn giản về cách tạo kết nối cho từng chế độ chính: Toàn cục, Phẳng, Phân cấp.

Ngoài ba tùy chọn nêu trên, còn có một Automatic tùy chọn khác. Nói chung, tốt nhất là nên để Net Identifier Scope được đặt thành Automatic. Phần mềm sẽ tự động chọn tùy chọn phù hợp nhất trong ba tùy chọn dựa trên cấu trúc của các trang tính và sự hiện diện/thiếu vắng của Cổng và Mục nhập trang tính.

Khi được đặt thành Automatic, phần mềm sẽ tự động chọn một trong ba chế độ định danh mạng chính để sử dụng dựa trên các tiêu chí sau:

• Nếu có mục nhập trang trên trang tính đầu tiên, Hierarchical thì chế độ này sẽ được sử dụng.
• Nếu không có mục nhập trang tính nhưng có cổng, Flat thì chế độ này sẽ được sử dụng.
• Nếu không có mục nhập trên trang tính và không có cổng, Global thì sẽ được sử dụng.

Cách đặt tên cho mạng

Mỗi khi bạn đặt một dây nối giữa các chân linh kiện, bạn đang tạo ra kết nối. Mỗi mạng trong thiết kế đều được đặt tên. Nếu bạn chưa đặt một định danh mạng có thể được sử dụng để đặt tên cho mạng đó, phần mềm sẽ đặt tên cho mạng đó dựa trên một trong các chân trong mạng, ví dụ: NetR7_1 như được hiển thị trong hình dưới đây. Nếu ký hiệu linh kiện được thay đổi ở một giai đoạn nào đó, tên mạng do hệ thống tạo ra cũng sẽ thay đổi và những thay đổi này phải được đồng bộ hóa giữa sơ đồ mạch và PCB để đảm bảo mọi thứ luôn nhất quán.

Các mạng không có định danh mạng sẽ được gán một tên do hệ thống tạo ra dựa trên một trong các chân trong mạng đó.

Nhiều định danh mạng trên cùng một mạng

Bạn không thể có nhiều Nhãn mạng với các tên khác nhau trên cùng một mạng trong một trang sơ đồ. Tình huống này sẽ được phát hiện và đánh dấu là lỗi trong quá trình xác thực. Tuy nhiên, việc có nhiều định danh mạng trên một mạng ở các trang khác nhau mà mạng đó xuất hiện là hợp lệ.

Tính năng này cho phép bạn:

• Thay đổi tên của một mạng ở các cấp độ khác nhau trong hệ thống phân cấp để phản ánh chính xác hơn chức năng của nó trên bản vẽ đó.
• Tái sử dụng một bản vẽ sơ đồ con mà không cần phải đổi tên các mạng trên đó.

Các tùy chọn để kiểm soát việc đặt tên cho các mạng

Dialog page: Tùy chọn Dự án

Cuối cùng, mỗi mạng chỉ có thể có một tên trên PCB (một mạng PCB không thể có hai tên trừ khi bạn cố ý kết nối hai mạng bằng Net Tie). Phần mềm tự động giải quyết các mạng có nhiều tên để chỉ còn một tên duy nhất trong dự án, nhưng đó có thể không phải là tên bạn mong đợi. Có một số tùy chọn có sẵn để kiểm soát cách tên được chọn trong Netlist Options phần Options trong Project Options hộp thoại. Tham khảo trang Hộp thoại Tùy chọn Dự án để biết thêm chi tiết về từng tùy chọn.

Một cách tiếp cận hiệu quả để thiết lập các tùy chọn này là bật tùy chọn Allow Ports to Name Nets và Higher Level Names Take Priority tùy chọn này. Kết hợp các tùy chọn này với việc sử dụng hợp lý các Nhãn Mạng trên các mạng quan trọng trên mỗi trang để đảm bảo rằng tất cả các mạng quan trọng, bao gồm cả những mạng đi qua nhiều trang, đều được đặt tên, và các tên được gán trên các sơ đồ cấp cao hơn được sử dụng trên các sơ đồ cấp thấp hơn.

Hai mạng riêng biệt có cùng tên

Một vấn đề khác về đặt tên mạng có thể phát sinh là khi cùng một tên mạng được sử dụng trên các trang sơ đồ khác nhau để đánh dấu các mạng khác nhau. Điều này sẽ được phát hiện trong quá trình xác thực bởi Duplicate Nets kiểm tra lỗi. Bạn không thể chuyển thiết kế sang PCB khi tình trạng này còn tồn tại. Hai mạng riêng biệt đó sẽ được hợp nhất thành một mạng PCB duy nhất trong quá trình chuyển thiết kế.

Tình huống này có thể được giải quyết bằng cách bật Append Sheet Numbers to Local Nets tùy chọn trên tab Options của Project Options hộp thoại. Khi tùy chọn này được bật, tất cả các mạng cục bộ sẽ có giá trị của tham số SheetNumber được thêm vào sau tên của chúng, như được hiển thị trong các hình ảnh bên dưới.

 
Vì nhãn mạch Input đã được sử dụng trên nhiều bản vẽ, tùy chọn “ Append Sheet Numbers to Local Net ” đã được kích hoạt để ngăn lỗi “Duplicate Nets”.
Có thể thấy hiệu quả của việc này bằng cách nhấp vào tab bản vẽ đã biên dịch (hình bên phải); lưu ý rằng _2 đã được thêm vào cuối tên mạch.

Kết nối có chủ đích hai mạng

Có những trường hợp bạn cần cố ý kết nối hai mạch khác nhau. Đây không chỉ là vấn đề đặt tên đơn thuần. Đó là khi hai mạch cần được nối ngắn theo yêu cầu thiết kế. Ví dụ như khi bạn cần kết nối đất Analog và đất Digital theo cách có kiểm soát.

Điều này được thực hiện bằng cách kết nối hai mạng thông qua thành phần Net Tie. Thành phần Net Tie không gì khác hơn là một mạch ngắn được kiểm soát, cho phép bạn quyết định vị trí trên bảng mạch nơi các mạng kết nối với nhau. Trên sơ đồ mạch, thành phần Net Tie có hai hoặc nhiều chân, với mỗi chân được kết nối với một trong các mạng cần được nối ngắn. Component Type thuộc tính của thành phần được đặt thành Net Tie, như minh họa bên dưới.

Thành phần Net Tie đang được sử dụng để định tuyến một tín hiệu đồng hồ duy nhất đến hai chân đồng hồ FPGA trên sơ đồ mạch.

Lưu ý rằng các chân này được not được nối với nhau trên sơ đồ mạch (chúng không bị ngắn mạch trên sơ đồ mạch), nhưng chúng are được kết nối với nhau bên trong footprint PCB.

Về phía PCB, footprint có cùng số lượng pad như số chân của biểu tượng sơ đồ, với đồng nối giữa chúng. Trong hình minh họa dưới đây, điều này được thực hiện bằng cách kết nối hai pad hình vuông bằng một đoạn đường dẫn. Việc này được thực hiện bên trong footprint trong trình chỉnh sửa thư viện PCB. Thuộc tính PCB Component Type cũng được đặt thành Net Tie.

Phần mềm sẽ tự động bỏ qua các mạch ngắn được tạo ra bên trong thành phần PCB Net Tie, do đó, lỗi DRC sẽ không xuất hiện.

Cùng một thành phần Net Tie trên PCB; các pad (được chọn) trong footprint Net Tie được nối ngắn bằng một đường dẫn.

Khi một thành phần Net Tie được sử dụng để kết nối hai mạng khác nhau, mỗi mạng sẽ giữ nguyên tên của mình trong suốt sơ đồ mạch và trên PCB.

Mạng nguồn

Hành vi mặc định của các thiết lập là giả định rằng các mạng nguồn là toàn cục, tức là bạn muốn chúng có sẵn trên mọi trang sơ đồ. Để truy cập một mạng nguồn, hãy đặt một Cổng nguồn (Power Port ) với tên mạng cần thiết, sau đó nối các thành phần với cổng nguồn đó. Khi thiết kế được biên dịch, tất cả các chân được kết nối với từng mạng nguồn sẽ được kết nối với nhau trên tất cả các trang trong dự án.

Chính tên mạng quyết định cổng nguồn được kết nối với mạng nào, chứ không phải Kiểu của ký hiệu - ba cổng nguồn được đánh dấu đều kết nối với mạng nguồn GND.

Định vị mạng nguồn - Toàn cục

Như đã đề cập trước đó, các mạng nguồn có thể được cục bộ hóa cho từng trang sơ đồ trong một thiết kế phân cấp bằng cách chọn Strict Hierarchical tùy chọn cho Phạm vi Mã định danh Mạng. Cách tiếp cận này cục bộ hóa tất cả các mạng nguồn trên mọi trang sơ đồ, do đó chúng phải được nối với nhau thủ công, sử dụng cách tiếp cận tương tự như các mạng tín hiệu. Nếu chúng không được nối với nhau, sẽ xảy ra Duplicate Net Name lỗi cho mỗi mạng nguồn có trên mỗi trang sơ đồ. Bạn cũng sẽ cần điều chỉnh cài đặt Ma trận kết nối để cho phép các Cổng được kết nối với các Cổng nguồn.

Nếu Net Identifier Scope được đặt thành Strict Hierarchical, mọimạng nguồn phải được nối dây với mọi trang sơ đồ mà chúng được sử dụng.

Kết nối mạng nguồn được cục bộ hóa giữa các trang

Bạn kết nối mạng nguồn đã được cục bộ hóa trong thiết kế phân cấp giống như bất kỳ mạng nào khác, từ một cổng trên trang con đến một mục nhập trang trong biểu tượng trang trên trang cha. Lưu ý rằng đối với mạng nguồn, kỹ thuật này chỉ hỗ trợ các mạng nguồn riêng lẻ, không hỗ trợ các mạng nguồn đã được gộp vào một bus ().

Nếu bạn đang tạo một thiết kế đa kênh và muốn cung cấp một mạng nguồn riêng biệt, duy nhất cho từng kênh bằng cách sử dụng câu lệnh Repeat (như minh họa bên dưới), điều này được hỗ trợ vì bạn chỉ truyền một mạng vào mỗi kênh thông qua tổ hợp mục nhập trang - cổng. Miễn là thiết kế chỉ cố gắng kết nối một mạng nguồn riêng lẻ từ trang cha đến trang con thông qua mỗi tổ hợp mục nhập trang - cổng, nó sẽ tạo danh sách mạng chính xác.

Các mạng nguồn cục bộ có thể được phân phối đến từng kênh trong thiết kế đa kênh, miễn là chúng di chuyển lên-xuống trong hệ thống phân cấp dưới dạng các mạng riêng lẻ, không phải dưới dạng bus.

Cụ thể hóa mạng nguồn - Riêng lẻ

Một mạng nguồn cụ thể trong thiết kế phân cấp(tức là trong thiết kế có tùy chọn " Net Identifier Scope" được đặt thành " Hierarchical" hoặc trong thiết kế chứa các mục nhập bảng trên bảng chính và cótùy chọn " Net Identifier Scope" được đặt thành " Automatic "– tìm hiểu thêm về "Setting the Net Identifier Scope") cũng có thể được giới hạn trên một trang sơ đồ cụ thể bằng cách kết nối Cổng Nguồn với một Cổng trên trang sơ đồ đó.

Ở đây, mạng nguồn 3V3 đã được cục bộ hóa chỉ cho trang này, do đó nó cũng phải được kết nối thủ công trên trang sơ đồ chính. Các mạng GND và 5V vẫn là các mạng nguồn toàn cục.

Biên dịch động

Related page: Xác thực dự án thiết kế của bạn

Khi bạn kết nối hai chân linh kiện bằng một dây dẫn, bạn đang phác thảo ý định thiết kế của mình, chứ không phải tạo ra một mạng thực sự. Mạng chỉ được tạo ra sau khi dự án được biên dịch. Ngoài việc trích xuất chi tiết về các linh kiện và cách chúng được kết nối, quá trình biên dịch còn trích xuất thông tin tham số chi tiết về linh kiện và thiết kế. Mô hình đã biên dịch của dự án được gọi là Mô hình Dữ liệu Thống nhất (Unified Data Model).

Mô hình dữ liệu thiết kế được cập nhật dần dần sau mỗi thao tác của người dùng thông qua biên dịch động - tạo ra cái được gọi là Mô hình Dữ liệu Động (Dynamic Data Model - DDM). Không cần biên dịch dự án theo cách thủ công, tất cả đều được thực hiện tự động. Mô hình kết nối thiết kế được cập nhật từng phần sau mỗi thao tác của người dùng, nhờ vào quá trình biên dịch động. Đối với một dự án thiết kế, quá trình biên dịch tự động thực hiện ba chức năng:

1. Tạo thực thể cho hệ thống phân cấp thiết kế.
2. Thiết lập kết nối mạng giữa tất cả các trang thiết kế.
3. Xây dựng Mô hình Dữ liệu Động (DDM) nội bộ của thiết kế.

Điều này đảm bảo rằng bất kỳ thay đổi thiết kế nào được thực hiện đều được phản ánh ngay lập tức trong Navigator vàbảng Dự án.

Để kiểm tra các lỗi logic, điện và bản vẽ giữa DDM và cài đặt trình biên dịch, bạn phải xác thực dự án. Bạn có thể truy cập lệnh này bằng cách chọn lệnh Project » Validate Project từ menu chính hoặc bằng cách nhấp chuột phải vào mục của một dự án trong bảng "Dự án", rồi chọn Validate Project lệnh từ menu ngữ cảnh.  

Bất kỳ vi phạm nào được trình biên dịch phát hiện sẽ được liệt kê dưới dạng cảnh báo và/hoặc lỗi trong Messages bảng điều khiển. Trình biên dịch sử dụng các tùy chọn được định nghĩa trên các tabBáo cáo lỗivà Ma trận kết nốicủa Project Options (tùy theo loại dự án), khi kiểm tra các tài liệu nguồn để tìm các vi phạm.

Mô hình Dữ liệu Động

Một yếu tố cơ bản của phần mềm là Mô hình Dữ liệu Thống nhất (UDM). Thông qua quá trình biên dịch động tự động, một mô hình duy nhất, thống nhất được tạo ra, đóng vai trò trung tâm trong quy trình thiết kế. Dữ liệu trong mô hình có thể được truy cập và thao tác bởi các trình soạn thảo và dịch vụ khác nhau trong phần mềm, bao gồm sơ đồ mạch và PCB. Thay vì sử dụng một kho dữ liệu riêng biệt cho từng lĩnh vực thiết kế khác nhau, UDM được cấu trúc để chứa tất cả thông tin từ mọi khía cạnh của thiết kế, bao gồm các thành phần và kết nối của chúng. Mô hình duy nhất và thống nhất này, đóng vai trò trung tâm trong quy trình thiết kế, được tạo ra nhờ quá trình biên dịch thiết kế động. Điều này có nghĩa là Mô hình Dữ liệu Thống nhất (UDM) sẵn sàng ngay từ khi dự án được mở và không yêu cầu biên dịch thủ công bổ sung – một Mô hình Dữ liệu Động (DDM) thực sự. Do đó, mô hình được cập nhật (biên dịch) theo từng bước sau mỗi thao tác của người dùng. Bạn có thể tự do đặt, nối dây, sắp xếp lại, đổi tên, thêm và xóa nội dung khỏi thiết kế sơ đồ mạch của mình.

Quá trình biên dịch thiết kế PCB được quản lý bằng mã bên ngoài các trình soạn thảo sơ đồ mạch và PCB. Cách tiếp cận này mang lại nhiều lợi ích, trong đó lợi ích lớn nhất là Mô hình Dữ liệu Thống nhất (UDM) của thiết kế nằm bên ngoài các trình soạn thảo sơ đồ mạch và PCB riêng lẻ. UDM bao gồm các mô tả chi tiết về mọi thành phần trong thiết kế và cách chúng kết nối với nhau.

Phần mềm quản lý dữ liệu kết nối giữa sơ đồ mạch và PCB.

Các vị trí và thao tác sau đây không yêu cầu bất kỳ hành động thủ công bổ sung nào liên quan đến việc biên dịch thiết kế, vì quá trình biên dịch diễn ra động:

• Navigator và Projects bảng
• ActiveBOM
• Thực hiện ECO
• Kiểm tra chéo
• Tô màu mạng
• Đổi chân
• Tham chiếu chéo linh kiện

Vậy làm thế nào để tương tác với Mô hình Dữ liệu Thống nhất (Unified Data Model), ví dụ như để theo dõi một mạng (net) xuyên suốt thiết kế? Bạn thực hiện điều này thông qua Navigator bảng điều khiển.

Kiểm tra tính kết nối

Panel page: Navigator

Nếu thiết kế có quy mô lớn và trải rộng trên nhiều trang, việc theo dõi và xác minh kết nối trong thiết kế có thể trở nên khó khăn. Để hỗ trợ quá trình này, bạn có thể sử dụng bảng điều khiển Navigator. Bảng điều khiển này cung cấp cái nhìn tổng quan về toàn bộ thiết kế đã được biên dịch. 

Cách tiếp cận cơ bản để sử dụng bảng điều khiển này là:

• Đặt chế độ duyệt bằng cách nhấp vào  nút ở phía trên cùng của bảng điều khiển để mở Preferences hộp thoại và kích hoạt tùy chọn ưa thích của bạn Highlight Methods. Ngoài ra, bạn có thể nhấp chuột phải vào đối tượng cần quan tâm trong bảng điều khiển và sử dụng các tùy chọn trong menu để cấu hình hành vi điều hướng, như được hiển thị trong hình bên dưới.
• Đặt phạm vi duyệt của bạn trong Documents for khu vực của bảng điều khiển để duyệt toàn bộ thiết kế, hãy chọn Flattened Hierarchy.
• Nhấp vào một thành phần trong Instance phần danh sách để chuyển đến thành phần đó, mở rộng thành phần để tìm vị trí hoặc chuyển đến một điểm ghim.
• Nhấp vào một mạng hoặc bus trong Net /Bus phần để chuyển đến mạng hoặc bus đó.
• Giữ phím Alt phím trong khi nhấp để chuyển đến đối tượng đó trên cả sơ đồ mạch và PCB.

Nhấp vào một linh kiện hoặc mạng trong Navigator bảng điều khiển để xác định vị trí linh kiện hoặc mạng đó, và theo dõi kết nối trong toàn bộ thiết kế. Nhấp chuột phải để truy cập các tùy chọn hiển thị. Di chuột qua hình ảnh để hiển thị đường dẫn đến một linh kiện trên sơ đồ mạch và PCB đồng thời (giữ Alt trong khi nhấp vào Navigator bảng điều khiển để bao gồm đối tượng PCB).

Điều hướng các linh kiện trên bảng mạch

Ngoài việc xác định vị trí các linh kiện trên sơ đồ mạch và PCB (nếu Alt được giữ) từ Navigator bảng điều khiển, bạn cũng có thể điều hướng các chân/linh kiện/mạng/đường dẫn/bộ dây trên PCB, trực tiếp từ sơ đồ mạch.

Ví dụ: khi bạn nhấp để xác định vị trí một linh kiện trên sơ đồ mạch, bạn cũng có thể xác định vị trí của chính linh kiện đó trên PCB.

Để thực hiện việc này:

• Kích hoạt Selecting tùy chọn trong Highlight Methods, đồng thời chọn các tùy chọn ưa thích của bạn trong Cross Select Mode phần trong System - Navigation trang của Preferences hộp thoại.
• Bật Chọn Chéo (Tools » Cross Select Mode) trong cả trình soạn thảo sơ đồ và trình soạn thảo PCB.

Các tùy chọn này cấu hình hành vi điều hướng và chọn chéo.

Giờ đây, khi bạn chọn chân/linh kiện/mạng/đường bus/bộ dây trên sơ đồ mạch, các đối tượng đó cũng sẽ được chọn trên PCB, như được hiển thị trong hình dưới đây.

Khi chọn các linh kiện và mạng trên sơ đồ, các đối tượng đó cũng sẽ được chọn trên PCB. Chức năng chọn chéo cũng hoạt động từ PCB sang sơ đồ.

Tìm kiếm linh kiện và mạng trong Cấu trúc dự án

Điều hướng qua cấu trúc trong bảng điều khiển để tìm một Linh kiện hoặc Mạng cần thiết, sau đó nhấp đúp vào đối tượng để hiển thị các phiên bản của đối tượng đó trong các tài liệu sơ đồ mạch của dự án. Sử dụng các tùy chọn trên trang Hệ thống - Điều hướng của hộp thoại Preferences hộp thoại để chỉ định hành vi làm nổi bật đối tượng (Zoom, Dim, Select, v.v.).

Tính năng điều hướng đối tượng dự án cũng có sẵn trong bảng điều khiển Navigator, nơi cung cấp cấu trúc phân cấp chi tiết của các đối tượng thiết kế và dữ liệu liên quan của chúng. Các cài đặt tùy chọn Hệ thống - Điều hướng xác định hành vi làm nổi bật đối tượng của cả Project và Navigator .

Đánh dấu kết nối

Tùy chọn điều hướng kết nối hiển thị các mối quan hệ kết nối của một đối tượng được chọn trong Projects . Nhấp đúp vào một mục, chẳng hạn như Mạng (Net), trong danh sách cấu trúc phân cấp đối tượng của bảng điều khiển để làm nổi bật các kết nối của nó trong sơ đồ.

Tính năng xem trước được kích hoạt bằng Connectivity Graph tùy chọn trong Highlight Methods phần " Hệ thống – Điều hướng " của Preferences hộp thoại. Chọn tùy chọn bổ sung "Bao gồm" Power Parts để cũng có thể xem các kết nối của các đối tượng nguồn điện có liên quan đến đối tượng đã chọn.

Tô sáng mạng toàn cục

Tính kết nối của mạng trong toàn bộ thiết kế có thể được làm nổi bật trên tất cả các sơ đồ mạch bằng cách giữ phím Alt khi chọn một mạng bằng cách nhấp vào một dây dẫn (Alt+Click). Tất cả các thực thể sơ đồ của mạng đó sẽ được làm nổi bật, trong khi các đối tượng khác bị làm mờ, nhằm thể hiện rõ ràng sự lan truyền tín hiệu/nguồn điện trong thiết kế chỉ bằng một thao tác đơn giản.

Tính năng làm nổi bật mạng sẽ được hủy bỏ bằng cách nhấp vào vùng trống, và hành vi của tính năng này được xác định bởi các Highlight Methods các thiết lập trên trang Hệ thống - Điều hướng của Preferences hộp thoại. Lưu ý rằng việc bỏ chọn tùy chọn Dimming tùy chọn này sẽ vô hiệu hóa tính năng làm nổi bật mạng.

Cấu hình màu của các mạng

Main page: Áp dụng màu cho các mạng

Để giúp sơ đồ dễ đọc hơn và dễ dàng làm việc với các mạng và đường dẫn trong trình chỉnh sửa PCB, bạn có thể áp dụng màu sắc cho các đường dây trong sơ đồ, cũng như các mạng và đường dẫn trên PCB.

Có thể áp dụng màu làm nổi bật cho một mạng hoặc một bus trong trình chỉnh sửa sơ đồ bằng cách sử dụng các lệnh trong View » Set Net Colors , như được hiển thị trong hình bên dưới. Các màu này có thể được chuyển sang trình chỉnh sửa PCB bất cứ lúc nào thông qua lệnh Update PCB lệnh.

Trong trình chỉnh sửa PCB, màu mặc định và độ hiển thị của Connection Lines được cấu hình trong System Colors phần của bảng Cấu hình Chế độ xem PCB. Lưu ý rằng màu mặc định này được áp dụng khi các mạng được tạo (trong quá trình chuyển thiết kế ban đầu từ sơ đồ), màu của các đường kết nối hiện có sẽ không thay đổi nếu tùy chọn này được thay đổi.

Trong trình chỉnh sửa PCB, màu được áp dụng cho từng mạng được hiển thị trong chế độ Mạng (Nets) của PCB . Hãy tìm màu phía sau ô chọn bên cạnh tên mạng, như được hiển thị ở góc dưới bên phải của hình ảnh bên dưới.

Màu sắc luôn được áp dụng cho các mạng chưa được định tuyến (đường kết nối). Để hiển thị màu sắc trên các mạng đã được định tuyến, hãy kích hoạt ô chọn bên cạnh tên mạng trong PCB bảng điều khiển, và cấu hình các tùy chọn hiển thị trong trang Board Insight Color Overrides của Preferences hộp thoại. Trong hình dưới đây, Mẫu cơ sở (Base Pattern) của màu thay thế được đặt thành Solid, và "Zoom Out Behavior" được đặt thành Override Color Dominates.

Màu của các mạng được áp dụng trong sơ đồ mạch sẽ được chuyển sang PCB thông qua lệnh "Update PCB". Cấu hình các tính năng "PCB Color Override" để kiểm soát cách chúng được hiển thị trên bảng mạch.

Thay đổi màu của các mạng trên PCB

Không phải lúc nào cũng có thể áp dụng màu cho hệ thống dây dẫn trên sơ đồ mạch và chuyển nó sang PCB. Trong trường hợp này, vẫn có thể áp dụng màu cho các đường kết nối và đường dẫn trong trình chỉnh sửa PCB. Để thay đổi màu của một mạng sau khi thiết kế đã được chuyển, hãy nhấp đúp vào tên mạng trong Nets chế độ của PCB bảng điều khiển. Màu của một mạng riêng lẻ có thể được chỉnh sửa trong hộp thoại Chỉnh sửa mạng.

Để thay đổi màu của nhiều mạng, hãy sử dụng Nets chế độ của PCB bảng điều khiển:

• Sử dụng các kỹ thuật chọn nhiều mục tiêu chuẩn của Windows (Shift+click hoặc Ctrl+click) để chọn nhiều lớp mạng hoặc nhiều mạng riêng lẻ.
• Nhấp chuột phải vào một đối tượng đã chọn và chọn lệnh Change Net Color lệnh từ menu ngữ cảnh để gán màu mới cho các mạng đã chọn.
• Nhấp chuột phải lần thứ hai và chọn Display Override » Selected Onđể kích hoạt tính năng ghi đè màu cho các mạng đã chọn.

Cải thiện khả năng hiển thị của các mạng bằng cách thay đổi màu của các đường kết nối và kích hoạt tính năng ghi đè hiển thị.