Làm việc với Bảng thông tin linh kiện

Có nhiều lý do thuyết phục để tái sử dụng các khối mạch từ những thiết kế hiện có. Thiết kế đã được kiểm chứng nên công việc kỹ thuật đã hoàn tất; việc tái sử dụng giúp tiết kiệm thời gian, giảm lượng linh kiện tồn kho và cho phép nhóm thiết kế tập trung phát triển các ý tưởng và sản phẩm mới.

Các nhà thiết kế rất tháo vát - họ vốn đã thường xuyên tái sử dụng những thiết kế hiện có. Đó có thể là một mạch đã được kiểm chứng mà họ vẽ lại, hoặc họ sao chép và dán từ một thiết kế hiện có, hay liên kết một trang sơ đồ nguyên lý hiện có vào thiết kế mới.

Trang thiết bị đơn giản hóa quy trình thiết kế bằng cách cung cấp các khối chức năng được mô-đun hóa và chuẩn hóa, có thể tái sử dụng giữa các dự án. Các ký hiệu trang thiết bị được đặt và tham chiếu tương tự như linh kiện. Chúng được kết nối và hoạt động giống như ký hiệu trang tham chiếu đến một tài liệu sơ đồ nguyên lý tiêu chuẩn nhưng không được thêm trực tiếp vào dự án.

Trang thiết bị

Trang thiết bị là các khối chức năng được xây dựng để tái sử dụng trong nhiều thiết kế khác nhau. Chúng thường chứa các mạch được định nghĩa sẵn, hữu ích cho nhiều dự án, chẳng hạn như mạch nguồn.

Một trang thiết bị có thể được sử dụng trong nhiều dự án.

Trang thiết bị được tạo và lưu dưới dạng tài liệu sơ đồ nguyên lý thông thường trong một thư mục trang thiết bị đã khai báo. Thay vì được thêm dưới dạng tài liệu, chúng được đặt và tham chiếu trong dự án tương tự như linh kiện. Trang thiết bị được đưa vào cấu trúc phân cấp của dự án và có thể được phân biệt với tài liệu sơ đồ nguyên lý tiêu chuẩn bằng biểu tượng tài liệu khác trong bảng Projects.

Trang thiết bị thường được cấu hình ở chế độ chỉ đọc theo mặc định. Điều này giúp mọi nhà thiết kế trong nhóm yên tâm rằng chúng đã hoàn thiện và sẵn sàng sử dụng, đồng thời bảo đảm không ai trong nhóm thiết kế vô tình sửa đổi chúng. Do được cấu hình ở chế độ chỉ đọc, ký hiệu định danh linh kiện cũng như số trang sơ đồ nguyên lý đều không thể thay đổi.

Điểm khác biệt cơ bản giữa trang thiết bị và trang sơ đồ nguyên lý thông thường là phần mềm có các tính năng bổ sung để xử lý việc đánh số linh kiện và đánh số trang sơ đồ nguyên lý khi dự án có chứa trang thiết bị.

Bật hỗ trợ trang thiết bị

1. Sử dụng Windows File Explorer để tạo một thư mục tại vị trí phù hợp nhằm lưu trữ các trang thiết bị. Nếu cần, bạn có thể tạo một thư mục mẹ có tên Device Sheets với các thư mục con phù hợp với yêu cầu của công ty, chẳng hạn như Data Conversion, Power, v.v.

2. Thư mục mẹ của trang thiết bị được khai báo trên trang Quản lý dữ liệu - Trang thiết bị trong hộp thoại Preferences, như minh họa bên dưới. Bật tùy chọn Include Sub-folders nếu cần.

Tạo trang thiết bị

Trang thiết bị có thể là bất kỳ trang sơ đồ nguyên lý thông thường nào, kể cả sơ đồ nguyên lý chứa các ký hiệu trang tham chiếu đến những trang sơ đồ nguyên lý khác. Chính việc đặt chúng dưới dạng trang thiết bị từ thư mục trang thiết bị giúp phần mềm nhận biết rằng trang sơ đồ nguyên lý này là trang thiết bị, rằng phải áp dụng các tùy chọn kiểm soát trang thiết bị được xác định trong hộp thoại Preferences, và phải tuân theo các lệnh đặc biệt về đánh số linh kiện và đánh số trang.

Như đã nêu, trang thiết bị thường được cấu hình ở chế độ chỉ đọc. Thách thức khi làm việc với trang thiết bị không phải là bảo vệ phần thiết kế đó khỏi bị sửa đổi, mà là xử lý các công việc hoàn thiện thiết kế khi thiết kế đã hoàn tất, cụ thể là đánh số trang sơ đồ nguyên lý và đánh số linh kiện.

Cần thực hiện một số bước chuẩn bị trước khi sao chép hoặc di chuyển sơ đồ nguyên lý vào thư mục lưu trữ trang thiết bị:

• Hãy xem trang thiết bị là một phần công việc đã hoàn tất; bảo đảm trang đã được áp dụng đúng mẫu, với các chú thích theo yêu cầu của công ty và chuỗi đặc biệt được định nghĩa đầy đủ.

• Sử dụng quy tắc đặt tên có hệ thống cho trang thiết bị có thể giúp sắp xếp chúng trong hộp thoại Select Device Sheet.

• Đánh số linh kiện trên sơ đồ nguyên lý của trang thiết bị (Tools » Annotation » Annotate Schematics) trước khi đưa vào thư mục trang thiết bị. Một số nhà thiết kế sử dụng cách đánh số linh kiện đơn giản, không phân cấp, trong khi những người khác thêm hậu tố thể hiện chức năng của mạch. Khi thiết kế hoàn tất, toàn bộ trang và linh kiện có thể được đánh số lại trên toàn dự án.

Sử dụng trang thiết bị trong dự án

Trang thiết bị được sử dụng trong dự án bằng cách đặt ký hiệu trang đại diện cho nó. Để thực hiện:

1. Chạy lệnh Place » Device Sheet Symbol từ các menu chính, sử dụng lệnh Device Sheet Symbol () trên Active Bar, hoặc nhấp chuột phải trong không gian thiết kế rồi chọn lệnh Place » Device Sheet Symbol từ menu ngữ cảnh.

2. Hộp thoại Select Device Sheet sẽ mở ra. Cây thư mục bên trái hiển thị cấu trúc thư mục bên dưới thư mục được chọn trên trang Data Management - Device Sheets của hộp thoại Preferences. Mọi trang sơ đồ nguyên lý được tìm thấy trong thư mục đã chọn sẽ được liệt kê ở bên phải, như minh họa bên dưới. Nhập các ký tự mong muốn vào trường Filter để lọc các trang thiết bị cần tìm.

   Chọn đúng thư mục trang thiết bị ở bên trái, sau đó chọn trang thiết bị cần dùng ở bên phải.

   Nhấp vào nút Device Sheet Folders để truy cập  hộp thoại Thư mục trang thiết bị. Hộp thoại này liệt kê tất cả thư mục trang thiết bị hiện có và cho phép bạn thêm, xóa hoặc sắp xếp lại thứ tự của chúng.

3. Chọn trang thiết bị cần dùng, rồi nhấp vào OK. Bạn sẽ quay lại trình biên tập sơ đồ nguyên lý với ký hiệu trang của trang thiết bị đó đi theo con trỏ.

4. Nhấp để đặt ký hiệu trang tại vị trí mong muốn. Lưu ý rằng ký hiệu trang thiết bị khác với ký hiệu trang tham chiếu đến trang sơ đồ nguyên lý thông thường: nó có các góc bo tròn và biểu tượng tái sử dụng. Bạn có thể thay đổi kích thước ký hiệu đã đặt và di chuyển các điểm kết nối trang.

   
   Ký hiệu trang thiết bị đã được đặt

5. Lưu ý rằng trang thiết bị được biểu thị bằng biểu tượng tài liệu khác với trang sơ đồ nguyên lý thông thường.

   Trang thiết bị xuất hiện trong cấu trúc phân cấp của dự án với biểu tượng trang thiết bị riêng.

Sau khi được đặt trong tài liệu sơ đồ nguyên lý, ký hiệu trang thiết bị sẽ hoạt động giống như ký hiệu trang tiêu chuẩn, nhưng có các thuộc tính đồ họa khác để phân biệt rằng nó tham chiếu đến một trang thiết bị. Lưu ý rằng thuộc tính File Name của trang thiết bị không sử dụng phần mở rộng tệp .SchDoc.

► Tìm hiểu thêm về Tạo kết nối.

Thuộc tính trang thiết bị

Một trang thiết bị chỉ đọc. Lưu ý rằng tab Editor ở cuối cửa sổ thiết kế có hậu tố (ReadOnly) để cho biết bạn đang xem một trang thiết bị
không thể chỉnh sửa. Ngoài ra còn có tùy chọn hiển thị dấu chìm chỉ đọc và dấu chìm trang thiết bị (biểu tượng tái chế).

Sau khi đặt ký hiệu trang thiết bị, hãy mở trang thiết bị để xem các thuộc tính đồ họa của nó. Theo mặc định, các trang thiết bị ở chế độ chỉ đọc như được cấu hình trong phần Options trên trang Quản lý dữ liệu - Trang thiết bị của hộp thoại Preferences. Lưu ý rằng tùy chọn Read-Only độc lập với việc hiển thị Read Only Watermark trên toàn trang. Kiểm tra tab Editor ở cuối cửa sổ thiết kế để xem trang có ở chế độ ReadOnly hay không (như minh họa ở trên).

Chỉnh sửa trang thiết bị

Bạn có thể chỉnh sửa trang thiết bị theo một trong hai cách: từ các tài liệu sơ đồ nguyên lý nguồn trong thư mục trang thiết bị hoặc trực tiếp trong dự án.

Chỉnh sửa trang thiết bị từ thư mục trang thiết bị

Để chỉnh sửa trang thiết bị từ các thư mục trang thiết bị:

• Đóng tất cả các dự án đang mở có tham chiếu đến trang thiết bị đó. Bạn sẽ không thể mở trang thiết bị dưới dạng sơ đồ nguyên lý nguồn nếu có một dự án đang mở tham chiếu đến nó.

• Sử dụng lệnh File » Open để mở trang thiết bị từ nguồn của nó trong thư mục trang thiết bị. Trang sẽ hiển thị như một sơ đồ nguyên lý tiêu chuẩn, không có dấu chìm.

• Thực hiện các sửa đổi cần thiết, lưu thay đổi rồi đóng trang thiết bị.

Chỉnh sửa trang thiết bị trực tiếp trong dự án

Để chỉnh sửa trang thiết bị trực tiếp trong dự án:

• Nhấp vào  ở góc trên bên phải để mở hộp thoại Preferences .

• Mở trang Data Management - Device Sheets.

• Bỏ chọn ô Make Device Sheets in Projects Read-Only, sau đó nhấp vào OK.

Thiết kế phân cấp với trang thiết bị

Một trang thiết bị có thể chứa các ký hiệu trang thiết bị, nhưng không thể là trang cấp cao nhất trong dự án do những ràng buộc về phân cấp. Không có giới hạn về độ sâu của cấu trúc phân cấp khi sử dụng trang thiết bị.

Để chuẩn bị các trang thiết bị phân cấp:

• Chuẩn bị và lưu tất cả các tài liệu sơ đồ nguyên lý con có liên quan dưới dạng trang thiết bị trong thư mục trang thiết bị.

• Đặt ký hiệu trang thiết bị trong sơ đồ nguyên lý cha và lưu sơ đồ đó vào thư mục trang thiết bị.

Sơ đồ nguyên lý này là một trang thiết bị, đồng thời trên đó cũng có một ký hiệu trang thiết bị tham chiếu đến một trang thiết bị con.

Tái cấu trúc thiết kế bằng trang thiết bị

Main article: Tái cấu trúc thiết kế

Quá trình thiết kế thường không theo một cấu trúc cố định mà phát triển dần một cách tự nhiên. Người thiết kế có thể đồng thời hình thành ý tưởng cho nhiều phần của thiết kế và thể hiện từng phần mạch khi ý tưởng dần hoàn thiện. Điều đó có nghĩa là một bộ sơ đồ nguyên lý ban đầu được tổ chức tốt, bố trí gọn gàng có thể trở nên chật chội và thiếu ngăn nắp. Mặc dù bạn có thể cắt, sao chép và dán để tổ chức lại thiết kế sơ đồ nguyên lý, đây không phải lúc nào cũng là cách tốt nhất.

Tại sao không nên cắt và sao chép? Khi được đặt, mỗi linh kiện được gán một mã định danh duy nhất và mã này sẽ tự động được đặt lại mỗi khi linh kiện được cắt, sao chép và dán. Cơ chế quản lý UID này nhằm đảm bảo mỗi UID chỉ xuất hiện một lần trong thiết kế, vì đây là trường khóa liên kết linh kiện trên sơ đồ nguyên lý với linh kiện trên PCB. Cách cắt/sao chép/dán phù hợp nếu thiết kế chưa được chuyển sang trình biên tập PCB; nhưng nếu đã chuyển, bạn nên sử dụng các công cụ tái cấu trúc.

Di chuyển một mạch con sang trang khác

Cách dễ nhất để di chuyển một phần mạch từ trang này sang trang khác là chọn phần mạch đó rồi chạy lệnh Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet từ các menu chính (cũng có trong menu chuột phải khi đã chọn đối tượng). Hộp thoại Choose Destination Document sẽ mở ra. Khi bạn chọn trang đích rồi nhấp vào OK, trang đó sẽ xuất hiện với mạch con gắn vào con trỏ, sẵn sàng để đặt vào vị trí.

Với lệnh Move Selected Subcircuit to Different Sheet, bạn có thể dễ dàng di chuyển phần mạch đã chọn sang một trang khác trong dự án.

Các lệnh tái cấu trúc hỗ trợ:

• Chuyển đổi một sơ đồ nguyên lý hiện có thành trang thiết bị.

• Chuyển đổi một trang thiết bị thành trang sơ đồ nguyên lý thông thường.

• Di chuyển một phần mạch sang trang khác.

• Chuyển đổi một linh kiện thành ký hiệu trang.

► Tìm hiểu thêm về Tái cấu trúc thiết kế.

Đánh số linh kiện và các trang

Để đảm bảo tính toàn vẹn của mạch điện được sử dụng trong trang thiết bị, không nên chỉnh sửa trang đó trong quá trình thiết kế thông thường. Điều này có nghĩa là không nên thay đổi số trang và ký hiệu định danh được gán trên trang. Vậy làm thế nào để đánh số tất cả các trang trong dự án và gán ký hiệu định danh cho tất cả các linh kiện?

Những tác vụ này được quản lý bằng hai lệnh: các trang được đánh số bằng lệnh Annotate Compiled Sheets, còn các linh kiện được gán ký hiệu định danh bằng lệnh Board Level Annotation. Số trang và ký hiệu định danh được gán sẽ được lưu trong một tệp riêng, <ProjectName>*.annotation. 

Đánh số các trang thiết bị đã biên dịch

Main article: Đánh số trang

Bổ trợ cho tính năng đánh số ở cấp bo mạch, lệnh Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets được sử dụng để đánh số duy nhất cho các trang thiết bị mà không sửa đổi các sơ đồ nguyên lý nguồn. Tương tự như việc đánh số linh kiện, số trang được lưu trong tệp <ProjectName>*.annotation.

Lưu ý về việc đánh số trang:

• Các trang sơ đồ có thể được đánh số theo thứ tự xuất hiện trong bảng Projects. Có thể thay đổi thứ tự này trong bảng Projects bằng cách kéo và thả. Hãy lưu dự án sau khi thay đổi thứ tự để tệp dự án phản ánh thứ tự mới nhất khi sử dụng hộp thoại đánh số. Lưu ý rằng không hỗ trợ thay đổi thứ tự bằng cách kéo và thả đối với các trang thiết bị.

• Đánh số các trang không phải trang thiết bị bằng Tools » Annotation » Number Schematic Sheets. Nhấn F1 khi đang ở hộp thoại để tìm hiểu thêm về các tùy chọn và điều khiển.

• Đánh số tất cả các trang, bao gồm cả trang thiết bị, bằng Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets.

• Các hộp thoại “đánh số” hỗ trợ nhập trực tiếp các giá trị, đôi khi giúp thao tác hiệu quả hơn.

• Nhiều hộp thoại “đánh số” có các nút hai chức năng, chẳng hạn như nút Annotate Sheet (minh họa ở trên):

  • Nhấp vào mũi tên xuống trên nút để hiển thị các tùy chọn đánh số; cấu hình các tùy chọn này theo yêu cầu

  • Sau đó nhấp vào phần chính của nút để đánh số theo các tùy chọn vừa chọn.

   

► Tìm hiểu thêm về Đánh số các trang đã biên dịch.

Đánh số linh kiện

Để có thể gán mã định danh duy nhất cho từng linh kiện trên toàn bộ dự án, phần mềm cung cấp tính năng Đánh số ở cấp bo mạch. Lệnh này không chỉnh sửa các trang sơ đồ nguyên lý nguồn. Thay vào đó, lệnh lưu thông tin ánh xạ, liên kết từng mã định danh logic trên sơ đồ nguyên lý với một mã định danh vật lý sẽ xuất hiện trên PCB. Các ánh xạ mã định danh này được lưu trong tệp dự án có tên là <ProjectName>*.annotation. Hộp thoại Đánh số ở cấp bo mạch cung cấp nhiều tùy chọn đánh số.

Tính năng Đánh số ở cấp bo mạch cho phép đánh số lại thiết kế đã hoàn thiện, gán một mã định danh vật lý duy nhất cho mỗi linh kiện.

Lưu ý khi làm việc với tính năng Đánh số ở cấp bo mạch (tham khảo hình ảnh ở trên):

• Tất cả các linh kiện trên sơ đồ nguyên lý phải được gán mã định danh bằng lệnh Tools » Annotation » Annotate Schematics trước khi chạy lệnh Board Level Annotate. Điều này đảm bảo dữ liệu nguồn của sơ đồ nguyên lý, bao gồm các tùy chọn đóng gói cho linh kiện nhiều phần, có sẵn để làm đầu vào cho quá trình Đánh số ở cấp bo mạch. Lưu ý rằng các linh kiện trên trang thiết bị cần được đánh số từ trước, khi trang thiết bị được mở để chỉnh sửa dưới dạng tệp nguồn. 

• Thực hiện Đánh số ở cấp bo mạch bằng cách chạy lệnh Tools » Annotation » Board Level Annotate.

• Trong hình trên, tab Editor của sơ đồ nguyên lý đang hoạt động. Tab này luôn hiển thị các mã định danh logic ở kích thước tiêu chuẩn, còn các mã định danh vật lý (PCB) đã được gán được hiển thị dưới dạng chỉ số trên. Tab đã biên dịch của sơ đồ nguyên lý (U_CVE trong ví dụ này) thì ngược lại; tab này hiển thị các mã định danh vật lý ở kích thước tiêu chuẩn, còn các mã định danh logic được hiển thị dưới dạng chỉ số trên. Cách hiển thị này được cấu hình trên trang Sơ đồ nguyên lý - Trình biên dịch của hộp thoại Preferences, như minh họa bên dưới.

• Theo mặc định, các mã định danh vật lý được hiển thị trong trình biên tập PCB. Có thể thay đổi thiết lập này trong bảng Properties ở chế độ Board như minh họa bên dưới (hiển thị khi không có đối tượng nào được chọn trong không gian thiết kế PCB).

► Tìm hiểu thêm về Đánh số ở cấp bo mạch.

Khắc phục sự cố

Nếu bạn mở một dự án có chứa các trang thiết bị nhưng chưa khai báo vị trí của chúng, hộp thoại sau sẽ xuất hiện cùng danh sách các trang thiết bị không tìm thấy.

Nếu bạn nhấp vào Yes, phần thư mục trang thiết bị trên trang Data Management - Device Sheets của hộp thoại Preferences sẽ mở ra. Tùy chọn Include Sub-Folders có thể chưa được bật. Nếu không phải vậy, hãy thêm đường dẫn mới nếu các trang thiết bị được sử dụng trong dự án được lưu ở một vị trí khác.