Wie und wann sollte ich eine Schaltplankomponente in mehrere Teile aufteilen

Mit Altium hat man die Möglichkeit, schematische Komponenten in mehrere Teile aufzuteilen. Die Beispiele in der Altium-Dokumentation teilen Chips mit mehreren diskreten Komponenten, aber ich habe auch andere gesehen, die große ICs oder MCUs in mehrere Teile geteilt haben. Das folgende Bild zeigt, wie dies für eine kleine MCU gilt, mit einem Teil für die Stromversorgung und einem Teil für "alles andere":

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Mir sind keine Standards ( wie Sie sie beispielsweise für elektrische Schaltpläne haben ) für Leiterplattenschaltpläne bekannt, aber gibt es gute Richtlinien dafür, wie/wo es angemessen ist, große Geräte zu teilen?

Zum Beispiel:

In einem Board, an dem ich gerade arbeite, planen wir, diesen 8-Wege-Ethernet-Switch-Chip zu verwenden . Es hat 208 Stifte; ~ 70 davon sind Power-Pins und ~ 30 sind Werks-Test-Pins, von denen ich keine in der Nähe meiner (etwas komplexeren) Signalisierungsschaltung benötige / möchte. Es gibt auch Chip-Konfigurationspins, die wiederum nicht unbedingt mit der Hauptschaltfunktion des Chips zusammenfallen. Die Beispielschaltpläne für das Evaluierungsboard enthalten die von Chips gezeichneten Stifte für Stifte, die mir persönlich nicht gefallen, aber ist dies der beste Weg, dies zu tun?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Mein derzeitiger Gedanke ist, einen "Switch" -Teil zu haben, der alle Daten- und LED-Leitungen für die 8 Ports enthält, einen "Power" -Teil mit all den verschiedenen VCCs und GNDs und einen dritten Teil mit Switch-Konfigurationspins und Werkstestpins . Kann jemand Fehler mit dieser Methode vorschlagen? Verstößt es gegen irgendwelche "Best Practice"-Regeln?

TLDR; Wie sollten große ICs auf PCB-Schaltplänen aufgeteilt werden?

Ich habe das noch nie gesehen, außer für Operationsverstärker und etwa 74 Logikgatter, da ich es nach dem Prinzip der geringsten Überraschung niemals tun würde
Es macht keinen Sinn, ein einzelnes Symbol für ein Teil mit 200 (oder mehr) Pins zu haben. Es ist einfach zu umständlich zu verwenden und führt zu Hunderten von globalen Netznamen, wenn Sie versuchen, sich über mehrere Blätter damit zu verbinden. Wie Sie vorschlagen, teilen Sie es in Funktionsblöcke auf, die zu Ihrem Design passen.
Ich würde diese, wie Sie vorschlagen, sogar in einen weiteren Teil aufteilen: Die LEDs können von den Ethernet-Anschlüssen getrennt werden
Sie möchten auch nicht in das Durcheinander geraten, die Symbole ständig zu ändern. Sie müssen darüber nachdenken, wie es verwendet werden soll, und es gegebenenfalls in funktionale Blöcke aufteilen, die logisch zusammengehören. Das ist möglicherweise nicht so einfach, wie Sie denken, und aus Gründen der Wiederverwendbarkeit möchten Sie es auch nicht zu anwendungsspezifisch machen.
@PlasmaHH: Wenn Sie ein FPGA mit fast 1900 Kontakten haben, wird es sehr notwendig.
@PeterSmith es gibt andere Möglichkeiten, aber diese Methode bietet einige Vorteile, alle mit einem erheblichen Overhead.
Für große Teile hätten wir normalerweise und einfach eine Vorlagenschaltplanseite, die nur den großen Teil mit einer Off-Page-Verbindung für jeden Pin enthält. Dann binden Sie sie einfach an geeigneter Stelle ein. Vielleicht mit einem gezeichneten Kästchen um die Verbindungen, nur um hervorzuheben, dass sie alle auf dasselbe hinausliefen. Das Design von Teilesymbolen lag jedoch im Allgemeinen nicht in unserer Domäne, sondern wurde von einer anderen Abteilung kontrolliert, um Konsistenz und Genauigkeit zu gewährleisten.
Ich verstehe, woher @PlasmaHH kommt; Ich kann sehen, wo jemand, der zuvor noch nie auf geteilte Teile gestoßen war, nicht unbedingt sofort verstehen würde, was er sah. Ich bin jedoch der Meinung, dass die Vorteile, einen Schaltplan so zu zeichnen, dass die Dinge logisch gruppiert sind und besser fließen, die Nachteile überwiegen.
@ Chuck990 stimmt, aber das eine schließt das andere nicht aus. Es braucht nur eine sorgfältige Planung. Auf einem einzigen Seitenschema konnte ich jedoch definitiv den Vorteil sehen. Obwohl ich wieder das Gefühl habe, dass es andere Möglichkeiten gibt, das Teil selbst aufzubrechen.
Es ist weitgehend eine Sache des Hausstils. Persönlich neige ich dazu, die Leistung auf alles aufzuteilen, es trägt selten viel zum Verständnis der Schaltung bei, sollte aber kein verstecktes Netz oder ähnliches sein, also aufteilen und (plus die damit verbundene Entkopplung) irgendwo außerhalb der Weise scheint vernünftig. Abgesehen davon, was auch immer Sinn macht, und in einigen Fällen breche ich die Stromversorgung sogar noch weiter ab (FPGAs haben in der Regel Dutzende von Erdungsstiften, die irgendwo im Diagramm dargestellt werden sollten, aber ansonsten völlig uninteressant sind).
Ich würde alle kritischen Betriebsschaltkreise auf einen Teil setzen (Strom, Uhren, Zurücksetzen). Das einzige Problem, das ich sehe, sind Mehrzweckstifte. Beim ersten Mal würden Sie wahrscheinlich keinen Konflikt haben. Aber für ein anderes Design würden separate Teile keine Überlappungen hervorheben.

Antworten (2)

Ein Schaltplan sollte sich wie ein Buch lesen.

ZB (auf Englisch) Die Konvention ist, dass wir erwarten, dass Bücher von vorne nach hinten von links nach rechts gelesen werden.

Ein Schaltplan ist dasselbe, Sie möchten, dass die Leute ihn lesen können, und dabei erwarten sie bestimmte Konventionen.

Infolgedessen werde ich mehrere Teile verwenden, wann immer ich kann (im Rahmen des Zumutbaren):

  1. Das Teil hat logisch trennbare Funktionsblöcke. B. FPGA-Bänke, Leistung und Funktion, mehrere identische Funktionen (z. B. Logikblöcke).
  2. Wenn zu viele Pins vorhanden sind, z. B. mehrere Power & Ground-Bänke.
  3. Wenn Sie dies tun, wird Unordnung reduziert

Ich würde es vermeiden, wenn die Blöcke "unschärfer" sind, z. B. nicht dedizierte IO-Pins des Mikrocontrollers, da die Funktion später nicht vom Hersteller definiert wird.

Ich würde es auch vermeiden, wenn es nichts bringt, zB eine Dual Red/Green LED. Es macht es lesbarer, wenn es nur einen Teil gibt, da sie bei zwei Teilen im Schaltplan getrennt werden könnten, was die Lesbarkeit verringert.

Denken Sie daran, dass das Schaltplansymbol nicht wie der PCB-Footprint aussehen muss, tatsächlich sollte dies (normalerweise) vermieden werden, da es das Lesen des Schaltplans oft viel schwieriger macht, da sich überall Drähte kreuzen.

Ich füge niemals intern nicht verbundene, unbenutzte Pins in den Schaltplan ein, es sei denn, sie haben eine Phantomfunktion (z. B. ein Pin, der schweben muss).

Um Ihren Switch-Chip als Beispiel zu verwenden, würde ich mindestens 10 'Teile' machen. Einer für Steuersignale, 8 identische Switch-Ports und ein Power/Ground-Teil. Organisieren Sie die Switch-Ports so, dass die Pins im Schaltplan ordentlich aussehen WRT das Signal, das zum Magjack oder was auch immer Sie verwenden, geht.

Ein weiterer Trick besteht darin, mehrere Power-Pins mit derselben Spannung und Funktion zu einem einzigen "Stapel" von Power-Pins zu kombinieren. Auf diese Weise stellt eine einzige schematische Verbindung alle Stromanschlüsse mit weitaus geringerem Fehlerrisiko und weniger Unordnung her.

Ich bin nicht einverstanden mit den intern nicht verbundenen Pins. Normalerweise habe ich sie auf dem Schaltplan sichtbar, damit ich weiß, was sie sind. Wenn ich zB die Pins 1-6 und 8 auf einem Symbol sehe, denke ich vielleicht, wo ist Pin 7 und was soll ich dagegen tun. Wenn es als NC markiert ist, weiß ich, dass es nicht angeschlossen bleiben soll.
Es ist unmöglich und unpraktisch, dass der Schaltplan alle möglichen Informationen über die Funktion jedes Teils detailliert enthält. Dazu sollte der Leser auf das Datenblatt verweisen. Ich würde argumentieren, dass für "fehlende" Pins, in der Tat eine korrekte Beschreibung eines Pins, diese Informationen aus dem Datenblatt stammen sollten. Altium lässt Sie keine fehlenden „NC“-Pins auf der Leiterplatte mit irgendeinem Signal verbinden.
Ich verstehe, dass dies Ansichtssache ist. Wollte nur die Alternative sichtbar machen. Es wird immer abgewogen, was auf dem Schaltplan sichtbar sein soll und was nicht.
Das oft diskutierte Problem ist, wann unbenutzte Pins mit beliebigen Signalen verbunden werden können. Ein Trace kann also durch einen Pin führen, obwohl er keine Funktion hat (z. B. ein Guard-Trace auf einem Opamp-Paket). Um dies in Altium zu tun, müssen Sie den Pin im Schaltplan vorhanden haben und ihn dann mit einem Netz verbinden, obwohl dieses Netz muss keine Beziehung zum Besitzer des Pins haben. Obwohl es in einer Leiterplatte in Ordnung ist, könnte es einen Schaltplan schrecklich zum Lesen machen.

Es ist ein rein ästhetisches Problem, abhängig von den Standards, denen Ihr Unternehmen folgt, und Ihrer eigenen Meinung zur Lesbarkeit. Ich habe Leute gesehen, die eine tatsächliche Pinbelegung verwenden, um ihre Schaltpläne zu entwerfen ... es funktioniert, ist aber nicht lesbar. Ich habe sogar extreme Fälle gesehen, in denen jede Hauptkomponente ein eigenes Blatt hat und nichts als Netznamen sie miteinander verbinden.

Wenn Sie unterschiedliche Funktionsblöcke haben, brechen Sie sie heraus. Wenn ein bestimmter Satz von I/Os zu einem großen Schaltungsblock geht, machen Sie weiter und machen Sie daraus ein separates Stück. Wenn Ihr Schaltplan auf eine Seite passt, kann ein einzelner Block ausreichend sein. Es ist oft praktisch, einen separaten Block für Strom und Masse zu erstellen und ihn auf einem eigenen Blatt zu platzieren, insbesondere wenn Ihre Stromanforderungen erfordern, dass bestimmte allgemeine Konstruktionsregeln für alle Teile gelten.

Wenn der Schaltplan für die meisten Ingenieure, die ihn betrachten, sinnvoll ist, ist er in Ordnung.

Wie und wann sollte ich eine Schaltplankomponente in mehrere Teile aufteilen
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v