Как и когда следует разделить компонент схемы на несколько частей

Используя Altium, можно разделить компоненты схемы на несколько частей. Примеры, приведенные в документации Altium , разделяют микросхемы с несколькими дискретными компонентами, но я также видел, как другие разделяют большие ИС или микроконтроллеры на несколько частей. На изображении ниже показано, как это применимо к небольшому микроконтроллеру с частью для питания и частью для «всего остального»:

введите описание изображения здесь

Я не знаю каких-либо стандартов ( например, для электрических схем ) для схем печатных плат, но есть ли хорошие рекомендации о том, как и где уместно разделить большие устройства?

Например:

В плате, над которой я сейчас работаю, мы планируем использовать этот 8-канальный чип коммутатора Ethernet . У него 208 контактов; ~ 70 из них — контакты питания и ~ 30 — заводские тестовые контакты, ни один из которых мне не нужен / не нужен рядом с моей (чуть более сложной) схемой сигнализации. Есть также контакты конфигурации микросхемы, которые, опять же, не обязательно группируются с основной функцией переключения микросхемы. Примеры схем для eval board включают нарисованный на чипе вывод за выводом, который лично мне не нравится, но лучший ли это способ сделать это?

введите описание изображения здесь

В настоящее время я думаю о том, чтобы иметь часть «переключателя», которая включает в себя все линии данных и светодиодов для 8 портов, часть «питания» со всеми различными VCC и GND и третью часть с контактами конфигурации коммутатора и заводскими тестовыми контактами. . Может ли кто-нибудь предложить недостатки этого метода? Противоречит ли это каким-либо правилам «наилучшей практики»?

TLDR; как большие микросхемы должны быть разделены на схемах печатных плат

Я никогда не видел этого, кроме как для операционных усилителей и каких-то 74 логических элементов, поэтому, следуя принципу наименьшего удивления, я бы никогда этого не сделал.
Нет смысла иметь один символ для части из 200 (или более) контактов. Его слишком неудобно использовать, и он приводит к сотням глобальных сетевых имен, когда вы пытаетесь подключиться к нему на нескольких листах. Как вы предлагаете, разделите его на функциональные блоки в соответствии с вашим дизайном.
Я бы разделил это, как вы предлагаете, даже еще на одну часть: светодиоды можно отделить от соединений Ethernet.
Вы также не хотите запутаться в постоянном изменении символов. Вам нужно подумать о том, как он будет использоваться и, если нужно, разбить его на функциональные блоки, логически связанные друг с другом. Это может быть не так просто, как вы думаете, и для повторного использования вы также не хотите делать это слишком специфичным для приложения.
@PlasmaHH: Когда у вас есть FPGA с почти 1900 контактами, это становится очень необходимым.
@PeterSmith есть и другие способы, но этот метод дает некоторые преимущества, хотя и со значительными накладными расходами.
Для больших деталей у нас обычно и просто была бы шаблонная страница схемы, которая включала бы только огромную часть с подключением за пределами страницы для каждого контакта. Затем просто привяжите их, где это необходимо. Может быть, с нарисованной рамкой вокруг соединений, чтобы выделить их, все они ведут к одному и тому же. Однако дизайн символов деталей, как правило, не входил в нашу компетенцию, он контролировался другим отделом для обеспечения согласованности и точности.
Я понимаю, откуда берется @PlasmaHH; Я вижу, как тот, кто раньше не сталкивался с расщепленными частями, не обязательно сразу поймет, что видит. Тем не менее, я считаю, что достоинства рисования схемы таким образом, чтобы вещи были логически сгруппированы и лучше перевешивали недостатки.
@ Chuck990 верно, но одно не исключает другого. Просто нужно тщательное планирование. Однако на схеме на одной странице я определенно увидел преимущество. Хотя опять же, у меня есть ощущение, что есть и другие способы обойти разрушение самой части.
В основном это домашний стиль. Лично я склоняюсь к разделению питания на все, это редко что дает для понимания схемы, но это не должно быть скрытой сетью или чем-то подобным, поэтому разделить ее и поместить (плюс связанная с ней развязка) где-нибудь вне схемы. способ кажется разумным. Кроме того, все, что имеет смысл, а в некоторых случаях я даже разбиваю питание (FPGA, как правило, имеют десятки контактов заземления, которые должны быть представлены где-то на диаграмме, но в остальном совершенно неинтересны).
Я бы поместил все важные рабочие схемы в одну часть (питание, часы, сброс). Единственная проблема, которую я вижу, это многоцелевые контакты. В первый раз у вас, вероятно, не возникло бы конфликта. Но для другого дизайна отдельные части не выделяли бы перекрытия.

Ответы (2)

Схема должна читаться как книга.

Например (на английском языке) Соглашение состоит в том, что мы ожидаем, что книги будут читаться спереди назад слева направо.

Схема та же самая, вы хотите, чтобы люди могли ее прочитать, и при этом они ожидают определенных условностей.

В результате я буду использовать несколько частей, когда смогу (в разумных пределах):

  1. Деталь имеет логически разделяемые функциональные блоки. Например, банки ПЛИС, питание и функции, несколько идентичных функций (например, логические блоки).
  2. Когда контактов слишком много, например, несколько блоков питания и заземления.
  3. Когда это уменьшит беспорядок

Я бы избегал этого, когда блоки более «нечеткие», например, невыделенные выводы ввода-вывода микроконтроллера, поскольку функция определяется позже, а не производителем.

Я бы также избегал его, когда он ничего не получает, например, двойной красный/зеленый светодиод. Это делает его более читаемым, если есть только одна часть, так как с двумя они могут быть разделены на схеме, что снижает читабельность.

Помните, что схематический символ не должен выглядеть совсем как посадочное место на печатной плате, на самом деле этого следует (обычно) избегать, поскольку это часто затрудняет чтение схемы из-за пересечения проводов повсюду.

Я никогда не добавляю в схему внутренне несвязанные, неиспользуемые выводы, если они не имеют какой-либо фантомной функции (например, вывод, который должен плавать).

Чтобы использовать в качестве примера ваш чип переключателя, я бы сделал не менее 10 «деталей». Один для управляющих сигналов, 8 одинаковых портов переключения и часть питания/земли. Организуйте порты коммутатора так, чтобы контакты выглядели аккуратно на схеме WRT сигнала, который идет на magjack или что-то еще, что вы используете.

Еще один трюк состоит в том, чтобы объединить несколько выводов питания с одинаковым напряжением и функциями в один «стек» выводов питания. Таким образом, единое схематическое соединение делает все силовые соединения с гораздо меньшим риском ошибки и меньше беспорядка.

Я не согласен с внутренне несвязанными контактами. Я обычно вижу их на схеме, так что я знаю, что они собой представляют. Например, если я вижу контакты 1-6 и 8 на символе, я могу подумать, где находится контакт 7 и что мне с этим делать. Когда он помечен как NC, я знаю, что его нужно оставить неподключенным.
Для схемы невозможно и нецелесообразно детализировать всю возможную информацию о функции каждой детали. Для этого читатель должен обратиться к техническому описанию. Я бы сказал, что для «отсутствующих» контактов, действительно правильного описания любого контакта, эта информация должна исходить из таблицы данных. Altium не позволит вам подключить отсутствующие контакты «NC» на печатной плате к какому-либо сигналу.
Я понимаю, что это вопрос мнения. Просто хотел сделать альтернативу видимой. Он всегда балансирует между тем, что должно быть видно на схеме, а что нет.
Часто обсуждаемый вопрос заключается в том, что неиспользуемые выводы можно подключить к любому сигналу. Таким образом, трасса может проходить через вывод, хотя у него нет никакой функции (например, защитная трасса на корпусе операционного усилителя). Чтобы сделать это в Altium, вам нужно, чтобы вывод присутствовал на схеме, а затем подключите его к сети, хотя эта сеть не нужно иметь никакого отношения к владельцу булавки. Хотя это хорошо на печатной плате, это может сделать схему ужасной для чтения.

Это чисто эстетический вопрос, зависящий от стандартов, которым следует ваша компания, и вашего собственного мнения о читабельности. Я видел, как люди использовали настоящую распиновку для разработки своих схем... она работает, но не читается. Я даже видел крайние случаи, когда у каждого основного компонента есть свой собственный лист, и только имена цепей связывают их вместе.

Если у вас есть отдельные функциональные блоки, разбейте их. Если определенный набор входов/выходов относится к основному схемному блоку, сделайте его отдельной частью. Если ваша схема умещается на одной странице, одного блока может быть достаточно. Часто удобно сделать отдельный блок для питания и заземления и поместить его на специальный лист, особенно если ваши требования к питанию требуют применения определенных общих правил проектирования ко всем частям.

Если схема имеет смысл для большинства инженеров, которые ее рассматривают, все в порядке.

Как и когда следует разделить компонент схемы на несколько частей
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v