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PROGETTAZIONE SCHEMATICA GERARCHICA IN ALTIUM DESIGNER

I nuovi utenti di Altium Designer potrebbero non comprendere appieno i vantaggi dell'organizzazione dei fogli schematici in una prospettiva gerarchica dall'alto verso il basso o dal basso verso l'alto. Di conseguenza, gli utenti spesso procedono con progetti schematici semplici (piatti) senza riflettere sull'organizzazione del progetto. In questo documento, esamineremo approfonditamente i simboli dei fogli e come vengono utilizzati per sincronizzare le parti di un progetto più grande.

IL SIMBOLO DEL FOGLIO

In Altium Designer, avviare una progettazione gerarchica richiede la creazione di simboli dei fogli. Un simbolo di foglio schematico è un primitivo elettrico, utilizzato per rappresentare un foglio secondario o figlio in un'organizzazione schematica gerarchica o in un organigramma gerarchico. I simboli dei fogli includono anche le entrate dei fogli, che forniscono una struttura di suddivisione del lavoro con connessione netta tra i fogli schematici genitore e figlio, similmente al modo in cui i porti forniscono nodi tra gli schemi in un diagramma di progettazione schematico a foglio piatto. I simboli dei fogli possono essere utilizzati per organizzare più schemi in un grande progetto e offrono agli utenti la flessibilità complessiva di visualizzare le connessioni nette in tutto il loro progetto.

Nell'immagine sottostante, il simbolo di foglio è definito da un designatore. Questo può essere utilizzato per impostare la categoria del progetto, con il rispettivo nome del file collegato a un particolare foglio schematico. Quando si definiscono le voci nel simbolo di foglio, i nomi delle voci di foglio sono poi collegati allo stesso nome nei loro sottoschemi.

Figura 1 - Simbolo di Foglio Generico con Voce di Foglio

Per creare un simbolo di foglio in Altium Designer, basta andare su Posiziona -> Simbolo di Foglio nell'editor schematico. Una volta fatto ciò, puoi aggiungere una voce di foglio andando su Posiziona -> Voce di Foglio e posizionandola nel simbolo di foglio sullo schema.

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Le proprietà del simbolo di foglio in Altium Designer possono definire un designatore da etichettare per i tuoi scopi di visualizzazione, così come un nome di file, che è cruciale per il collegamento. Una volta definito il nome del file, la voce di foglio può poi essere aggiunta e modificata. Il suo nome deve corrispondere a un porto esistente o a un porto di alimentazione a livello di sottoschema.

Figura 2 - Proprietà del Simbolo di Foglio

Figura 3 - Proprietà della Voce di Foglio

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Facile da Navigare Attraverso il Progetto Schematico:

In una struttura gerarchica composta da più simboli di fogli PCB, ognuno con la propria voce rispettiva, è molto facile navigare verso un particolare foglio del progetto utilizzando Ctrl + doppio clic su una voce del foglio. Questo metterà a fuoco un particolare porto denominato net sul suo rispettivo foglio, e permette agli utenti di visualizzare la sua connessione attraverso una prospettiva gerarchica.

Figura 4 - Foglio di Livello Superiore del Design Gerarchico

Approccio di Progettazione Schematica Top-Down:

Un approccio di progettazione top-down è essenzialmente descritto come un processo decisionale di struttura di breakdown del lavoro, progettazione passo dopo passo, o un design decomposto. Ciò significa prendere la panoramica del design, che di solito è descritta nel foglio di livello superiore, e suddividerla in sottocategorie che descrivono ciascuna in profondità.

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Figura 5 - Navigazione della Gerarchia

I comandi sottostanti sono i primi passi per iniziare la gerarchia di un approccio di progettazione top-down. Queste funzioni possono essere trovate in Altium Designer sotto la selezione Design.

- Creare foglio di Printed Circuit Board dal simbolo

- Creare file VHDL dal simbolo

- Creare file Verilog dal simbolo

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Tutte e quattro queste funzioni di struttura gerarchica vengono eseguite all'interno dell'editor schematico del software. Quando si utilizza la funzione "crea foglio da simbolo", in sostanza si crea un sotto-foglio dal livello superiore e si includono in esso porte corrispondenti.

Figura 6 - L'editor schematico di Altium Designer

Approccio alla progettazione schematica dal basso verso l'alto:

L'approccio alla progettazione dal basso verso l'alto è l'opposto di quello dall'alto verso il basso, ma è comunque un processo basato su una gerarchia. Nel bottom-up, essenzialmente si ispeziona un design piatto di sotto-fogli e si utilizzano per creare un livello superiore che combina tutte quelle informazioni insieme in una singola categoria. Come risultato finale in Altium Designer, la vista strutturale rimane la stessa.

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Figura 7 - Esempio di Ambito di Connettività Netta Gerarchica

COME ALTIUM DESIGNER INTEGRA LA CONNETTIVITÀ NETTA NEI PROGETTI MULTI-FOGLIO

Ci sono cinque diversi metodi strutturati per definire la connettività delle reti in un Circuito Stampato: gerarchico, porte globali, etichette di rete globali, etichette di rete e porta globale, e connettori fuori scheda. Quale metodo utilizzare dipende dalla struttura dei tuoi progetti multi-scheda. Per un design gerarchico, la connessione tra la scheda madre e le sotto-schede è definita utilizzando voci di scheda nominate in una scheda di livello superiore, che corrispondono rispettivamente alle porte nominate nelle sotto-schede attraverso etichette di rete dei componenti.

Impostare l'Ambito della Rete in Altium Designer:

Quando si crea un processo di progettazione gerarchica in Altium Designer, gli utenti devono definire l'ambito prima di procedere. Altrimenti, potrebbero incontrare errori di compilazione insoliti, dei quali il più comune è la duplicazione dei nomi delle reti. L'ambito può essere definito andando su Progetto -> Opzioni del Progetto -> Opzioni -> Ambito dell'Identificatore di Rete.

Figura 8 - Come Definire l'Ambito dell'Identificatore di Rete Gerarchico

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CONCLUSIONE

In un progetto strutturato su più fogli, può essere difficile visualizzare la connettività e mostrare al revisore del progetto la struttura complessiva del lavoro svolto. Ecco perché è estremamente vantaggioso utilizzare le entrate dei fogli per definire una struttura gerarchica. Questo permetterà agli utenti del progetto di risparmiare tempo ed eliminare i mal di testa associati al design multi-foglio mentre procedono alla revisione dello schema elettrico prima della produzione.