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シグナルハーネスで繋ぐ シグナルハーネスで繋ぐ 1 min Blog 回路図エディタでは部品の端子間を接続する方法がいくつも用意されており、Wire（ワイヤー）やBus（バス）、Net Label（ネットラベル）などが良く使われます。これらの伝統的なものに加えAltium Designerには「Signal Harness」（シグナルハーネス）というユニークなオブジェクトが用意されており、これを利用して端子間の接続を行う事ができます。 これはちょうどワイヤーハーネスのように複数の配線を束ねるもので、1本のハーネスを配置するだけで一度に多数の接続を行う事ができます。 シグナルハーネスの概要 シグナルハーネスで配線する場合には、ハーネスコネクタで配線を束ね、シグナルハーネスでその束ねられた配線を引き回します。以下はシグナルハーネスを使った回路図の例です。ただ単に 2 本のコネクタの間を接続するだけの単純な回路です。 シグナルハーネスを使用した回路図 3枚の図面で構成された階層回路図。コネクタだけが置かれた2枚の子回路図を、シートシンボルとワイヤーハーネスが配置された上位の回路図で接続している。2枚の子回路図の回路は同じだが、信号名が異なっている。 この回路図を見るとシグナルハーネスがどのようなものなのかすぐにわかると思います。中央付近に淡い青色の見慣れないシンボルが配置されていますが、これがハーネスコネクタです。ここに示されているように、シグナルハーネスでは、ワイヤーとバスの両方を一つに束ねる事ができます。このようにシグナルハーネスを使ってバスと制御信号を一本に束ねると配線を簡素化する事ができ、読み取りやすい回路図を作成する事ができます。 また、シグナルハーネスでは、ネット名が一致しないバスやワイヤーを同電位に接続する事ができます。例えば、このサンプル回路図では、信号名が一致しない2枚の子回路図をシグナルハーネスで接続しています。また、シグナルハーネスにはネットラベルを付ける事ができますが、この回路図では使われていません。そして、回路図からは以下のようなネットが出力され、回路が意図どおりに接続されていることがわかります。 サンプル回路図から出力したネットリスト 2枚の子回路図に使われている信号名が食い違っているが、P0~P7とD0~D7が接続され信号名はD0~D7が 優先されている。また、/CE、/WE、CS はそれぞれ、P8、P9、P10 と接続され、信号名はP8、P9、P10 が 優先されている。ネットリストのフォーマットはTelesis。 記事を読む
ネットリストを読み込む ネットリストを読み込む 1 min Blog プリント基板のレイアウトを行う場合にはまず、回路図から接続情報を受け取らなくてはなりません。プリント基板CADのAltium Designerでは回路図とPCBの機能が統合されていますので、PCB画面から[Import Changes From ...]コマンドを起動するだけで回路図の接続情報を取り込む事ができます。しかし、基板の回路図がAltium Designerで描かれているとは限りません。特に、外部からの依頼で基板を設計する場合にはなおさらです。 幸いな事にAltium Designerには他のフォーマットで保存された回路図を読み込む為のインポーターが用意されています。これを使えばAltium Designerで作成された回路図と同じ方法で接続情報を取り込めます。しかし、インポーターでサポートされていない場合にはどうしても、ネットリストファイルでのやり取りが必要になります。 コンパレータによるネットリストの読み込み ネットリストファイルによる接続情報の取り込みは現在の設計現場でも普通に行われており、回路図が利用できない場合にはこれしか方法がありません。しかし、Altium Designer のどこを探しても、ネットリストを読み込むためのコマンドが見つかりません。それもそのはず、Altium Designer にはネットリストを読み込むための専用のコマンドは用意されておらず、データの比較と整合化の機能を使ってネットリストを読み込むようになっているのです。 基板設計CADでは、最初から最後までデータの整合性を維持しなくてはなりません。このため、Altium Designerは2つのデータ間の違いを検出できるコンパレータを備えており、ネットリストの取り込みにもこの機能を使います。 ネットリストの取り込みの際、コンパレータはネットリストファイルとPCBとの内容の違いを検出し、違いが見つかればそれを解消する手続きとしてPCBにネットリストを読み込みます。今回のように空のPCBの場合、違いはネットリストそのものですのでネットリストがそのまま読み込まれます。もし、PCBにデータが含まれていた場合には、ネットリストとの差分を抽出し、データの追加と削除を行って双方を一致させます。 ネットリストを読み込む まず、事前の準備として、空のPCB 記事を読む
OnTrackニュースレター: ミュージック エレクトロニクス、MCUの選択、頭脳食 - 2019年10月 OnTrackニュースレター: ミュージック エレクトロニクス、MCUの選択、頭脳食 - 2019年10月 1 min OnTrack OnTrackニュースレター 2019年10月第3巻5号 PianoArc: 第一人者や大スターにふさわしい円形ピアノ 今年初め、San Diego Altium®ユーザーグループで、魅力的な設計者にお会いしました。Dave Starkey氏は、自身がパートナーとともに設計し製作した、PianoArcという円形ピアノについて語ってくれました。このインタビューでは、Starkey氏の経歴と、中東のとある宮殿に飾られ、Lady GagaのキーボーディストであるBrockett Parsons氏によって世界各地で演奏されているこのユニークな楽器の製作に至った経緯をご覧ください。 記事を読む MCU選択に関する主な考慮事項（その1） 動画を見る 頭脳食 知識を磨く技術的なコンテンツの紹介 [東京] 2019年11月28日開催！ Altium 2019 PCB設計セミナー 記事を読む
接続する: Altiumのユーザーコミュニティフォーラム 接続する: Altiumのユーザーコミュニティフォーラム 1 min Blog Altiumの設計環境は、複雑で洗練されたソフトウェアツールのセットです。驚くことではありませんが、これらのツールを習得するには時間がかかりますし、設計プロセスの最初から最後までの各ステップを練習する必要があります。では、途中でつまずいたらどうすればいいのでしょうか？ オンラインドキュメントには「Getting Started」チュートリアルとよくある質問（FAQ）リストが含まれており、Altiumにはソフトウェアの問題を扱うカスタマーサポートシステムもありますが、ただ質問をしたい場合や何かについてアドバイスを得たい場合はどうすればいいのでしょうか？ 助けを求めるにはどこに行けばいいのでしょうか？ もし、質問に答えてもらうことをいとわない経験豊富なAltiumユーザーが隣に座っているなら、 できるだけ多くを学ぶ絶好の機会にしてください！しかし、私たちの残りの部分にとって、次善の策は Altium Communityに参加することです。そこでは、他のユーザーと経験を共有することができます。 ですので、これが公式の招待状です。今すぐ飛び込みたい場合は、 forum.live.altium.comにアクセスして探索を始めてください！ AltiumのコミュニティエリアにアクセスするにはAltiumアカウントが必要ですが、既にAltiumソフトウェアをインストールしている場合は、ライセンスを有効にするために使用したAltiumLiveのログイン情報を使用してください。 Altiumサポートメニューから、「コミュニティ」をクリックし、次に「フォーラム」を選択します。 コミュニティフォーラムでは、設計環境と関連トピックについての継続的な議論が行われています。最初に気付くことは、フォーラムが 情報を探しやすくするためにいくつかのカテゴリに分かれていることです。 また、 購読して興味のあるフォーラムに新しいトピックやコメントが投稿されたときにメールで通知を受けることもできます。 最も活発なフォーラムはAltium Designerに関するもので、この記事を書いている時点で50,000以上のトピックがあり、250,000以上の投稿が含まれています！このフォーラムを購読すると、毎日何十通ものメールが届きます（最初は非常に役立ちますが、受信トレイの活動が圧倒的になった場合はいつでも購読を解除できます）。 フォーラムの一つに入ると、トピックは最新の活動に応じて並べられます。最近人々が何について話しているのかを見るために、トピックのタイトルを閲覧することができます。 興味があるトピックに登録することができます。トピックにコメントをすると、そのトピックは直ちにリストの最上部に移動します。 記事を読む
デザインレポートカード PCB製造用設計レポートカード 1 min Blog 以前のブログで PWBコストドライバーについて話しました。プリント配線板（PWB）の価値提供チェーンに必要なのは、プリント回路基板（PCB）基板の製造コストと、PCB組立およびPCB組立テストのコストを予測する方法です。これらのツールと配線密度メトリクスを使用して、製品の初期段階でトレードオフを実行できます。多くの人がこれを 製造と組立のための設計と呼びますが、私はそれをDFMレポートカードと呼んでいます。なぜなら、その創設者であるタッカー・ギャリソンがそう呼んだからです。ここで概説する2つのDFMレポートカードを使用すると、提案された設計のコストを正確に見積もることができます。スプレッドシートに入れることで、PCBパラメーターを選択し、できれば設計を最適化するための強力なツールとなります。 製造のための設計（DFM）レポートカード 製造レポートカード 製造レポートカードは、PWB製造業者が提供する行列で、PWBのさまざまな設計選択を設計ポイントに関連付けます。これらのポイントは、製造業者がこれらの機能に対して請求する実際の価格に基づいています。 PWB製造業者がプリント配線板の価格を決定するために使用する典型的な要因は次のとおりです： ボードのサイズとパネルに収まる数 レイヤーの数 構造材料 トレースとスペースの幅 穴の総数 最小穴径 はんだマスクとコンポーネントの凡例 最終金属化または仕上げ 金メッキされたエッジコネクタ 設計固有の機能など PWB製造業者が価格に影響を与える要因を収集した後、これらのコストを収集し、最小の非ゼロ量で数値を正規化します。レポートカードは図1のようになります。 図1. ある会社の製造設計レポートカードの例。[1] 記事を読む
エンジニアとしての選択：自作するか、購入するか？ エンジニアとしての選択：自作するか、購入するか？ 1 min Blog 既製品のSBCを購入することに躊躇していますか？適切なモジュラーハードウェア設計ツールを使えば、迅速に構築できます 新しいプロジェクトに取り組むことほど楽しいことはありません。それが起業の冒険であれ、個人的な楽しみであれ。組み込みシステムのハードウェアプロジェクトに取り組むエンジニアとして、システムのどの重要な部分を自分で構築し、どの部分を購入するかという重大な決断を迫られる時が来ます。「構築するか購入するか」というジレンマはハードウェアコミュニティを切り裂いていますが、それはハードウェアに限ったことではありません。 この種の決断は簡単なものではなく、この質問に対する一般的な答えはありません。プロジェクトに間違った決断をすると、ユーザーやビジネスオーナーに時間とお金を費やさせることになります。構築するか購入するかを決定することは、コスト、時間、能力を慎重に比較検討する必要がある複雑な問題です。 製品の能力対スキル、経験、コスト エンジニアリングチームのスキルと経験は、次の製品をサポートするためにゼロから製造するか、既製のボードを購入するかの決定に大きな影響を与えます。チームが特定のドメインにおいてより多くの知識を持っているほど、成功する製造アプローチに乗り出す可能性は高くなります。一方で、特定のプロジェクトドメインにおいて知識と経験が少ないチームは、ゼロから新しい製品を生産するまでに時間がかかる可能性が高いです。この場合、既製のソリューションを購入する道を選ぶことが最もありそうです。 購入と製造の間で決定する際に考慮すべき重要な点のすべての中で、コストと必要な能力のバランスを取ることはおそらく最も重要です。自社製品を作成するビジネスにとって、コストは最終的な決定要因かもしれません。組織がクライアントのために製品を設計している場合、能力、カスタマイズ、コスト、および顧客の要件への適合性の間のトレードオフを示すオプションをクライアントに提示する必要があります。 コストの内訳 購入または製造に関わる総コストのトレードオフを理解することは、いくつかの段階を含む複雑なプロセスですが、利益を確保するためには重要なタスクです。完全にゼロから組み込みシステム用のカスタムボードを製造することは、以下のようないくつかのコストを発生させます： 開発費用：これはPCB設計を超えたものです。これにはソフトウェア開発（ファームウェア、オペレーティングシステム、BSP、ブートローダーなど）、機械設計、オプション機能、 テストと検証（性能テスト、認証、環境テスト、基板の信頼性テスト、ソフトウェアテスト、熱テストなど）、およびドキュメントが含まれます。ゼロから何かを設計して構築する予定の場合は、希望する開発プラットフォームを使用するためのライセンス料も支払う必要があります。 製造費用：これにはPCB製造、組み立て、工具、部品、および送料が含まれます。 長期費用：組み込みシステム用の独自のコードを開発する予定の場合、カスタムボードは定期的にソフトウェアアップデートが必要になることがあり、バグを修正する必要があります。これらの継続的なソフトウェアメンテナンス費用は、既に広範な組み込みソフトウェア設計の経験がある場合でない限り、予測が難しい場合があります。 ビルドルートと比較して、既製のソリューションを選択することは、開発費、初期段階の部品費、製造費の大部分、およびソフトウェアメンテナンス費を間違いなく節約できます。これはビルドオプションが選択肢から外れることを意味しますか？それは本当にあなたのアプリケーション、既製ソリューションのコスト、および生産する必要がある量によります。 ボリューム 量はコストと密接に関連しています。製造よりも購入を推奨するエンジニアは、この点に焦点を当てがちです。なぜなら、これらの人々はスタートアップや趣味の人よりもはるかに大量の製品を扱う傾向があるからです。あなたの目標が低ボリューム――数十、数百、あるいは数千単位である場合――購入する方がおそらく最良の選択です。数量が多くなるにつれて、製造ルートがより魅力的になります。 購入と製造時の利益性と製造ボリューム 時間とともに単位数が増加するにつれて、「製造」オプションが利益を生み出し始めるのは、既製品の製造者と独占契約を確保できる場合のみです。一度自分の組み込みシステムボードを製造し、テスト体制を通過したら、再建する必要はありません。すぐに大量注文を行い、上記のグラフに示されている交差点に近づくことができます。 カスタマイズ性 オフ・ザ・シェルフの製品を購入して組み込みシステムを動かす場合、見たままが手に入るものです。オープンハードウェアプラットフォーム（例えば、ArduinoやRaspberry Pi）の電子回路図をダウンロードして、基板を完全に再設計する予定でない限り、製品の性能は基板上のコンポーネントによって制限されます。 記事を読む
PianoArc: 第一人者や大スターにふさわしい円形ピアノ PianoArc: 第一人者や大スターにふさわしい円形ピアノ 1 min OnTrack 今年初め、私はSan Diego Altiumユーザーグループで、非常に魅力的な設計者に会う機会がありました。Dave Starkey氏は、自身がパートナーとともに設計し製作した、PianoArcという円形のピアノについて語ってくれました。このインタビューでは、Starkey氏の経歴に加えて、中東のとある宮殿に飾られており、またLady Gagaのキーボード奏者であり、このPianoArcを考案したBrockett Parsons氏によって世界各地で演奏されている、この独創的な楽器を、どのようにして彼が共同制作するに至ったのかを紹介しましょう。 Dave Starkey氏とBrokett Parsons氏のAbu Dhabi訪問 Judy Warner: Dave、あなたの技術者としてのキャリアと、どのような経緯でPianoArcの設計と開発を行うことになったかを話してください。 Dave Starkey: 私は高校で、プロの音楽家になるか、それが無理なら楽器を作る仕事に就こうと決めました。音楽家になることが無理なのは、あまりにも明らかでした。そこで、私はPurdueでBSEEを取得するため学業に勤しむかたわらで、電子楽器を可能にしたテクノロジーに注目しました。その後、多くの年月をさまざまな音楽関係の製品の設計に費やし、16の特許を取得して、自分のエンジニアリング会社をナショナル・セミコンダクターに売却しました。ナショナルを離れた後で、私はアコースティックピアノでMIDIを生成するシステムを開発しました。私は、大学の音楽教育研究室の開発および設置の仕事を行っていたChuck Johnsonと親しくなりました。ChuckとBrockett Parsonsは大学で一緒にジャズバンドを組んでいました。Chuckはキーボード、Brockettはトランペットのパートでした。Brockettはその後スタジオのキーボードプレイヤーとなり、リアリティTVで賞を獲得し、その後Lady Gagaのバンドに加わりました。Brockettは、ピアノを視覚的な表現にするという構想を抱いていました。これは、Gagaの派手なステージにおいて彼がほとんど目立たなかったためです。 Dave 記事を読む