Tái cấu trúc một thiết kế thông qua tái cấu trúc mã

Theo nghĩa truyền thống, tái cấu trúc (refactoring) là việc tổ chức lại một thiết kế hiện có (hoặc một khối mã trong thế giới lập trình) mà không làm thay đổi chức năng của thiết kế đó (hoặc mã đó). Trong thiết kế PCB, có nhiều tình huống mà một hình thức refactoring nào đó sẽ mang lại giải pháp hữu ích và kịp thời:

• Một linh kiện đã trở nên lỗi thời và cần được thay thế bằng một mạch con tương đương về chức năng. (Xem thêm)

• Một thiết kế sơ đồ nguyên lý sẽ trở thành một mạch con để dùng trong một thiết kế lớn hơn. (Xem thêm)

• Một trang con sơ đồ nguyên lý hiện có sẽ được chuyển thành một device sheet để tái sử dụng trong các thiết kế sau này. (Xem thêm)

• Một device sheet hiện có cần được bản địa hóa và tùy chỉnh cho thiết kế hiện tại. (Xem thêm)

• Một phần mạch con hiện có cần được chuyển sang một sheet khác. (Xem thêm)

Altium Designer cung cấp một số tính năng kết hợp với nhau để tạo thành khả năng Design Refactoring, mang đến cho bạn sự linh hoạt tối đa để tái cấu trúc các thiết kế theo yêu cầu.

Chuyển đổi một linh kiện thành Sheet Symbol

Tính năng này chuyển một linh kiện trên tài liệu hiện tại thành một sheet symbol. Đây là lựa chọn lý tưởng khi một linh kiện hiện có đã lỗi thời và cần được thay thế bằng một mạch con tương đương về chức năng được định nghĩa trên một sheet riêng.

Nhấp chuột phải vào một linh kiện rồi chọn lệnh Part Actions » Convert Part To Sheet Symbol từ menu ngữ cảnh sẽ chuyển ký hiệu linh kiện thành một sheet symbol. Kết nối vẫn được giữ nguyên, với các sheet entry được đặt tên theo tên chân gốc và I/O Type được đặt để phản ánh loại điện của chân gốc.

Designator của sheet symbol ban đầu được đặt theo designator của linh kiện gốc, và File Name is  của nó ban đầu được đặt theo phần comment của linh kiện.

Chuyển một linh kiện hiện có thành sheet symbol.

Nếu child sheet cần thiết đã tồn tại, hãy thay đổi File Name của sheet symbol để trỏ đến sheet đó. Nếu chưa có, có thể nhanh chóng tạo một sub-sheet bằng cách nhấp chuột phải vào sheet symbol rồi chọn lệnh Sheet Symbol Actions » Create Sheet From Sheet Symbol. Trong trường hợp này, các port tương ứng với các sheet entry của symbol sẽ được đặt trên sub-sheet mới, sẵn sàng để định nghĩa và nối mạch thay thế.

Đưa một linh kiện sang một Sub-Sheet mới

Một phương pháp thay thế và có lẽ nhanh hơn để đạt được kết quả tương tự là nhấp chuột phải vào linh kiện cần thiết rồi chọn lệnh Part Actions » Push Part To Sheet . Lệnh này được dùng để đưa một linh kiện trên tài liệu hiện tại sang một sub-sheet mới, thay thế linh kiện gốc bằng một sheet symbol tham chiếu đến sheet đó. Về cơ bản, chuỗi bước sau sẽ được thực hiện:

1. Linh kiện được sao chép.

2. Linh kiện gốc được chuyển thành một sheet symbol với Designator được đặt theo designator của linh kiện gốc và File Name được đặt thành <OriginalPartComment>.SchDoc. Một lần nữa, kết nối vẫn được giữ nguyên, với các sheet entry được đặt tên theo tên chân gốc và I/O Type được đặt để phản ánh loại điện của chân gốc.

3. Một sheet sơ đồ nguyên lý mới được tạo từ sheet symbol và được đặt tên theo giá trị File Name của symbol.

4. Bản sao của linh kiện gốc được dán vào giữa sheet, với các port tương ứng với các sheet entry của sheet symbol được đặt và nối dây tới các chân của linh kiện.

Sau đó bạn có thể xóa linh kiện và thay thế bằng mạch tương đương về chức năng nếu cần.

Sử dụng lệnh Push Part To Sheet, linh kiện ban đầu nhanh chóng được chuyển thành một sheet symbol, sau đó một bản sao của linh kiện đó được dán lên một sheet mới được tạo,
được tham chiếu bởi symbol đó.

Chuyển đổi một linh kiện thành các Port

Tính năng này được dùng để chuyển một linh kiện trong tài liệu hiện tại thành một tập hợp các port. Đây là lựa chọn lý tưởng cho một thiết kế con độc lập hiện có, chẳng hạn như nguồn cấp hoặc một bo mạch vệ tinh, cần được chuyển thành một mạch con để sử dụng trong một thiết kế bo đơn lớn hơn, có thể nhằm giảm chi phí sản xuất. Đây là quy trình ngược lại với phần trước, vốn là thay thế một linh kiện bằng một mạch con ở cấp thấp hơn. Thay vào đó, đây là quá trình cắm một mạch con vào thiết kế cấp cao hơn, giúp nó sẵn sàng để kết nối tới một điểm ở cấp trên trong phân cấp.

Nhấp chuột phải vào một linh kiện rồi chọn lệnh Part Actions » Convert Part To Ports từ menu ngữ cảnh sẽ chuyển ký hiệu linh kiện thành một tập hợp các port. Kết nối vẫn được giữ nguyên, với các port được đặt tên theo tên chân gốc và I/O Type được đặt để phản ánh loại điện của chân gốc.

Sử dụng lệnh Convert Part To Ports để nhanh chóng thay thế một linh kiện bằng các port, qua đó nối mạch con vào thiết kế cấp cao hơn.

Sau đó, việc chèn mạch con vào phân cấp được hoàn tất bằng cách thêm một sheet symbol trên sheet cha cấp cao hơn tương ứng. Để thực hiện việc này:

1. Kích hoạt sheet cha cần dùng.

2. Sử dụng lệnh Design » Create Sheet Symbol From Sheet.

3. Chọn tài liệu (chứa các port được tạo từ linh kiện) trong hộp thoại Choose Document to Place.

4. Một sheet symbol sẽ xuất hiện trên con trỏ; đặt nó vào vị trí mong muốn trong sheet rồi nhấp chuột để hoàn tất việc đặt.

Sheet symbol tham chiếu đến sub-sheet bên dưới (thông qua thuộc tính File Name của nó) và có các sheet entry tương ứng với các port trên child sheet.

Sử dụng lệnh Create Sheet Symbol From Sheet để nhanh chóng thêm một sheet symbol, từ đó đưa mạch con vào phân cấp thiết kế.

Chuyển đổi một Schematic Sheet thành một Device Sheet

Ở một giai đoạn nào đó, khái niệm thiết kế để tái sử dụng cần được nâng lên mức trừu tượng cao hơn. Nếu chỉ dừng ở cấp linh kiện, mỗi thiết kế có chứa một chức năng tương tự, chẳng hạn như giao tiếp USB hoặc bộ ổn áp, sẽ lại phải “phát minh lại bánh xe”. Đó là lúc device sheets phát huy vai trò, tức là các sheet sơ đồ nguyên lý được thiết kế để cung cấp một chức năng mạch cụ thể. Việc sử dụng chúng loại bỏ các rủi ro gắn với cách làm sao chép-dán truyền thống. Chúng loại bỏ sự lặp lại công sức thiết kế đồng thời tăng mức độ nội dung thiết kế có thể tái sử dụng trong các thiết kế tương lai.

Là một phần của bộ công cụ refactoring, Schematic editor cho phép bạn nhanh chóng chuyển một schematic sheet chuẩn hiện có thành một device sheet để tái sử dụng trong các thiết kế khác.

Để chuyển một schematic sheet hiện có thành một device sheet:

1. Xác định sheet symbol tham chiếu đến sheet cần dùng trên trang cha tương ứng trong phân cấp thiết kế.

2. Chọn sheet symbol và chọn lệnh Edit » Refactor » Convert Selected Schematic Sheet To Device Sheet từ các menu chính. Hộp thoại Convert Schematic Sheet to Device Sheet sẽ xuất hiện. Chọn vị trí đích để lưu device sheet mới được tạo và cả phạm vi chuyển đổi - cập nhật sheet symbol hiện tại hay tất cả các sheet symbol liên quan trong không gian thiết kế hoặc dự án đang hoạt động. Tùy chọn sau đặc biệt hữu ích cho thiết kế đa kênh, nơi mạch con tồn tại trong nhiều phiên bản.

   Chỉ định chi tiết của việc chuyển đổi trong hộp thoại Convert Schematic Sheet to Device Sheet.

   Nhấp nút  ở bên phải trường vị trí để truy cập hộp thoại Choose Device Sheet Folder dialog. Hộp thoại này liệt kê tất cả các thư mục Device Sheet hiện được định nghĩa. Để thêm vị trí thư mục mới, nhấp vào nút Device Sheet Folders ở cuối hộp thoại này để truy cập hộp thoại Device Sheet Folders dialog. Hoặc, định nghĩa Device Sheet Folders trên trang Data Management - Device Sheets page của hộp thoại Preferences.

3. Nhấp OK. Sheet symbol sẽ được chuyển thành device sheet symbol, và sơ đồ nguyên lý sẽ được chuyển đến vị trí device sheet đã chỉ định.

   

   Các thuộc tính của sheet symbol gốc sẽ được kế thừa bởi device sheet symbol.

Chuyển đổi một Device Sheet thành một Schematic Sheet

Device sheet cho phép các mạch con chức năng được ghi lại và tái sử dụng trên nhiều thiết kế. Tuy nhiên, có thể phát sinh nhu cầu sửa đổi một mạch con hiện có cho một thiết kế cụ thể. Thay vì sửa trực tiếp device sheet, Schematic editor cho phép bạn lấy một bản sao của device sheet, giúp phần mạch của nó khả dụng trên một schematic sheet chuẩn. Điều này cho phép bạn sửa đổi bản sao cục bộ theo yêu cầu của thiết kế hiện tại, trong khi vẫn yên tâm rằng device sheet gốc không bị tác động.

Để 'chuyển đổi' một device sheet hiện có thành một schematic sheet:

1. Xác định device sheet symbol tham chiếu đến device sheet cần dùng.

2. Chọn device sheet symbol và chọn lệnh Edit » Refactor » Convert Device Sheet To Schematic Sheet từ các menu chính. Hộp thoại Convert Device Sheet to Schematic Sheet sẽ xuất hiện. Chọn vị trí đích để lưu schematic sheet mới được tạo và cả phạm vi chuyển đổi - cập nhật device sheet symbol hiện tại hay tất cả các device sheet symbol liên quan trong dự án đang hoạt động.

   Chỉ định chi tiết của việc chuyển đổi trong hộp thoại Convert Device Sheet to Schematic Sheet.

   Target Schematic Sheet Location mặc định là thư mục chứa dự án đang hoạt động. Trang được đặt tên theo File Name của ký hiệu trang thiết bị. Nhấp vào nút  ở bên phải trường vị trí để mở hộp thoại Open , tại đó bạn có thể thay đổi nơi lưu và tên lưu của sơ đồ nguyên lý (nếu cần).

3. Nhấp vào OK. Ký hiệu trang thiết bị sẽ được chuyển đổi thành ký hiệu trang, và một bản sao của trang thiết bị sẽ được lưu cục bộ dưới dạng một trang tiêu chuẩn (không được bảo vệ) tại vị trí đã chỉ định. Ký hiệu trang sẽ tham chiếu đến trang cục bộ này.

   Trang sơ đồ nguyên lý cục bộ sẽ thay thế trang thiết bị trước đó trong bảng Projects  sau khi chuyển đổi.

   Các thuộc tính của ký hiệu trang thiết bị gốc sẽ được ký hiệu trang kế thừa.

Di chuyển mạch con đã chọn sang một trang khác

Khi thiết kế phát triển, nội dung của các trang sơ đồ nguyên lý nguồn cấu thành nên thiết kế đó có thể cần được sắp xếp lại - một phần cụ thể của mạch có thể “dễ đọc” hơn khi ở trên trang riêng, hoặc có thể một trang đang trở nên quá tải (và khó đọc!) nên sẽ tốt hơn nếu chuyển một phần mạch sang một trang bổ sung/khác.

Một tính năng tái cấu trúc khác là khả năng chọn một hoặc nhiều đối tượng trên một trang và chuyển phần đã chọn đó sang một trang khác. Để thực hiện:

1. Trước tiên, hãy chọn phần mạch mà bạn muốn di chuyển.

2. Nhấp chuột phải và chọn lệnh Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet từ menu ngữ cảnh. Hộp thoại Choose Destination Document sẽ mở ra, tại đó bạn có thể chỉ định trang sơ đồ nguyên lý đích.

Di chuyển một phần thiết kế sang một trang sơ đồ nguyên lý khác.

3. Nhấp vào OK. Trang đã chọn sẽ trở thành trang đang hoạt động, và mạch con đã chọn sẽ xuất hiện, nổi theo con trỏ.

4. Đặt phần mạch vào vị trí mong muốn trên trang, rồi nhấp để hoàn tất việc đặt. Sau khi được đặt, phần mạch đó sẽ bị xóa khỏi trang gốc.

5. Nếu phần mạch được di chuyển có chứa một hoặc nhiều ký hiệu trang hiện có, (các) trang sơ đồ nguyên lý con được (các) ký hiệu đó tham chiếu sẽ được di chuyển để nằm bên dưới trang mà các ký hiệu trang đó được chuyển đến trong hệ phân cấp thiết kế được thể hiện trong bảng Projects. Nếu chuyển sang một trang mới, hãy thêm một ký hiệu trang vào trang cha thích hợp để đặt trang đó đúng vị trí trong hệ phân cấp thiết kế.