Was bedeutet der Begriff „schematische Erfassung“?

Früher wurden Schaltpläne mit Kunststoff- oder Edelstahlschablonen und Schreibgeräten auf Papier oder Pergament erstellt. Foto von Amazon.ca:

Um dann einen ausgefallenen computergestützten Entwurfsprozess zu verwenden, würde der Schaltplan in die digitale Domäne "eingefangen". Oft von einer anderen Person.

Sie können sich das so vorstellen, als würden Sie Ihr Smartphone „anwählen“. Bild aus Wikipedia:

Für mich bedeutet Schematic Capture, den Schaltplan in ein Computerprogramm einzugeben, damit das Programm Informationen aus dem Schaltplan extrahieren kann, die von dem Programm oder einem anderen Programm verwendet werden.

Ein Beispiel wäre die Erstellung einer Netzliste (Liste aller Komponenten und Verbindungen auf dem Schaltplan), die an ein PC-Board-Layout-Programm übergeben werden kann, damit die Programme sicherstellen können, dass die PC-Platine die im Schaltplan gezeigte Schaltung richtig implementiert.

Es bedeutet im Allgemeinen nur "Eingegebener Schaltplan".

tl; dr: „schematische Erfassung“ ist der Vorgang, bei dem ein auf einem anderen Medium (z. B. Papier) erstelltes Design genommen und eine digitale grafische Version davon neu erstellt wird.

Der Begriff Schaltplanerfassung ist ein Überbleibsel, das in der Entwicklung der Praxis des Schaltplanentwurfs und der Ingenieurskultur verwurzelt ist.

Wie unterscheidet sich die schematische Erfassung vom schematischen Entwurf ? Weiter lesen.

Schaltplanentwurf in der Vor-CAD-Ära

Bevor computergestütztes Design (CAD) weit verbreitet wurde, wurden elektronische Designs auf handgezeichneten Schaltplänen dokumentiert, die meistens auf einem Material namens Pergament gezeichnet wurden , einem robusten, durchscheinenden Papier, das dem Löschen standhalten und auf einer Blaupause (Diazo) reproduziert werden konnte. Maschine.

Wer hat Schaltpläne gezeichnet? Manchmal zeichneten die Konstrukteure (normalerweise Junior) die Schaltpläne selbst, andere Male wurden diese von Zeichnern unter Anleitung von (normalerweise älteren) Ingenieuren gezeichnet, die den Zeichnern Konzeptdiagramme und Skizzen zur Verfügung stellten, um sie als Zeichnungen zu rendern.

Design in Zeiten, in denen CAD teuer ist

Mit der Einführung von CAD wurden diese Papierschaltpläne von Bedienern, die in der Verwendung der CAD-Plattformen geschult waren, in elektronischer Form erfasst oder digitalisiert. (Aus mehreren Gründen waren diese Operatoren in der Regel auch Zeichner. Mehr dazu später.) Die Operatoren zeichneten die handgezeichneten Schaltpläne in CAD neu, um die digitale Form zu erstellen.

Die resultierenden computergestützten Schaltpläne ersetzen nicht nur Pergament und Blaupausen (ein enormer Vorteil an sich), sondern liefern auch Informationen für nachfolgende Tools für Layout, Simulation, Montage, Kalkulation und Materialverwaltung, ähnlich wie es heute für moderne Schaltplan-Tools der Fall ist.

Auch wenn sich dieser Papier-in-CAD-Prozess umständlich anhört, war er es auch. Es erforderte viel Liebe zum Detail und mehrere Überprüfungen, um sicherzustellen, dass sich während des Erfassungsprozesses keine Fehler eingeschlichen haben.

Warum sollte sich jemand einen solchen Prozess gefallen lassen? Zwei Gründe: Kosten und Kultur.

Lassen Sie uns zuerst die Kosten abdecken. Frühe CAD-Software lief auf großen Maschinen: zunächst Timesharing-Mainframes, später dann Minicomputer. Und da die schematische Eingabe von Natur aus grafisch ist, erforderte die Verwendung der Software auch sehr teure Grafikterminals sowie eine schnellere Konnektivität zu ihnen.

Anders betrachtet ersetzten CAD-Terminals die Zeichentische. Es war daher ein natürlicher Übergang für Zeichner, statt Bleistift auf Pergament auf Fahrsoftware umzusteigen, wobei sie nicht nur das institutionelle Wissen über Entwurfspraxis und -normen mit sich führten, sondern auch die mehrschichtige Managementstruktur, die als „Dienstleistung“ für das Ingenieurwesen organisiert war.

Was mich zu... Kultur führt.

Viele Elektronikdesigner der Vor-CAD-Ära (ungefähr bis in die späten 1970er Jahre) waren ironischerweise Computer abgeneigt. Sie betrachteten CAD als eine Erweiterung des Zeichnens, sahen darin eine Art „Sekretariatsarbeit“ (und ja, Sexismus gab es auch). müssen lernen, ein neues Werkzeug zu benutzen, um etwas zu tun, wofür sie Leute haben?

Dieser Artikel bietet einen Einblick, wie Ingenieure und Führungskräfte der alten Schule in den 1970er Jahren über grafische Terminals dachten: https://crm.org/articles/xerox-parc-and-the-origins-of-gui

Das Geschenk von Xerox PARC: Die Ära, in der CAD erschwinglich ist

Dies änderte sich, als schematische CAD-Plattformen sowohl erschwinglich als auch weit verbreitet wurden (und einige der alten Dinosaurier in den Ruhestand gingen oder sich anpassten). seine Arbeitsergebnisse.

Diese Art von Ingenieur-gesteuert-CAD-Fluss würde korrekter als Designeingabe oder einfach als Design bezeichnet, da sie von Anfang an direkt vom Ingenieur gesteuert wird, interaktiv, ohne dazwischen liegenden „Digitalisierungs-“ oder „Erfassungs“-Schritt (und keine "CAD-Höhlen" mehr, die von Zeichnern in der Mitte besetzt sind.)

Trotzdem bleibt der Begriff „schematische Erfassung“ bestehen, wenn auch nur als Cadence-Produktname (sie verwenden diesen Begriff immer noch, um Designeintrag zu bedeuten .)

Aber täuschen Sie sich nicht: Capture ist nicht mehr das, was beim schematischen Design tatsächlich passiert. Stattdessen ist es die Eingabe und Bearbeitung durch den Designer.

Oft ändert sich die Bedeutung von Begriffen mit der Technologie, aber die Regeln können auf ursprüngliche Praktiken zurückgeführt werden.

Schemata waren damals schematische Darstellungen im allgemeinen Sinne eines "hypothetischen Umrisses" unter Ausschluss natürlicher Merkmale. Zuerst wurde es auf Papier festgehalten, dann auf Mikrofiche oder Mikrofilm zur kondensierten Speicherung. Die gültigen Schnittpunkte erforderten Punkte, um das Verwischen der Fotovergrößerung zu verhindern, das Punkte imitieren könnte. Dann wurden "+"-Linienkreuzungen aufgrund dieser optischen Aufweitung möglicher Fehler vermieden.

So ziemlich alle Schemata-Erfassungsstandards stammen vom US-Militär, als es vor über 50 Jahren über das Budget und die Arbeitskraft verfügte, um diese Standards mit einer riesigen Bibliothek für alle gängigen elektronischen Merkmale zu definieren. Verfeinerungen kamen später von IEEE aus der Industrie.

Heute bedeutet es etwas anderes, aber die Regeln bleiben in diesem logischen, funktionalen Erfassungsprozess bestehen , um eine symbolische Sicht auf elektrische Konzepte im Gehirn des Ingenieurs auszudrücken.

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Früher verwendeten Ingenieure logische Symbole, die in der Kunst des analogen und digitalen Workflows von links nach rechts üblich waren, mit logischen Signalnamen mit IC- und Pin-Nummern, Stecker- (P#), Buchsen- (J#) Nummern und Teilwerten und Leistungswerten mit Polarität und besondere Merkmale, alle mit Notizen für andere verständlich beschrieben.

Dann würde ein Zeichner es hübsch aussehen lassen.

• der Techniker stellt sicher, dass es fehlerfrei und lesbar ist, mit richtig skalierten Schriftarten mit logischer Funktionsgruppierung, einfachen Links zu anderen Systemseiten, einer Verdrahtungsliste und der Verwendung von Standardbibliothekssymbolen.

Das Ziel war es, es logisch, leicht lesbar und logisch für das Debuggen mit Test-Pins (TP#) zu machen. Sie nannten es auch ein Logikdiagramm, weil es weder physisch noch vollständig war, die ganze Geschichte ohne Notizen oder eine Designspezifikation zu erzählen. Es wurde auch auf Fehler geprüft und versioniert.

Um es nützlich zu machen, musste es für andere leicht verständlich sein, die möglicherweise annehmen mussten, was Sie mit dem Debuggen gemeint hatten.

Jetzt wird von Ihnen erwartet, dass Sie all diese Fähigkeiten erlernen, indem Sie sich die besten Beispiele und Unternehmensstandards ansehen, dies selbst tun und es für einen Simulator mit echten parasitären L- und C-Schätzungen kompatibel machen.

Schematic Capture erfordert Kreativität und künstlerisches Flair, das von anderen gelernt wurde.