电玩街机上下分

PCB设计复用技(ji)巧

time : 2020-08-19 10:32       作者:凡亿pcb

如果项目的PCB设计人员之间缺少有效的交流和沟通,很可能会产生好几个不同版本的PCB设(she)(she)计数(shu)据,也(ye)可(ke)能会(hui)出(chu)现团队成员之间(jian)众多(duo)的(de)(de)重(zhong)(zhong)复设(she)(she)计。不(bu)同设(she)(she)计数(shu)据的(de)(de)版本(ben)如果不(bu)能共用统一(yi)的(de)(de)标准和(he)格式,必(bi)(bi)然会(hui)造成成员之间(jian)的(de)(de)沟通障碍和(he)管理困难。重(zhong)(zhong)复设(she)(she)计和(he)劳动(dong)必(bi)(bi)将拉低整个(ge)团队的(de)(de)工作效率。这些(xie)问题(ti)不(bu)能提前预知并采取方法避免的(de)(de)话,到设(she)(she)计后期(qi)产生冲突时,往往要付出(chu)更(geng)多(duo)的(de)(de)时间(jian)和(he)精力(li)来解决问题(ti)。这样(yang)整个(ge)团队运作在影响(xiang)效率的(de)(de)同时,还很(hen)有可(ke)能会(hui)影响(xiang)项目(mu)的(de)(de)研发周期(qi)和(he)预算。
这(zhei)时候摆在我们面前的问题(ti)是:如何将已(yi)经验证为成功的设(she)计成果保(bao)存下来,为将来的设(she)计或团(tuan)队其他成员进(jin)行设(she)计复用,而避免重(zhong)复设(she)计?如何巧(qiao)妙地(di)进(jin)行多路相同电路结(jie)构(gou)的快速设(she)计? 如何让(rang)团(tuan)队中的每个成员能够充(chong)分地(di)协作,拥有同样的标准(zhun)和(he)模(mo)板来管理(li)数(shu)据?如何让(rang)团(tuan)队管理(li)者充(chong)分地(di)了(le)解并(bing)掌控全局?
设计片(pian)段(Snippet)
作为一个勤勤恳恳兢兢业业的电(dian)子工程师(shi),您(nin)的PCB设(she)计(ji)生涯中(zhong)一定已(yi)经设(she)计(ji)了不少(shao)电路。也(ye)一定积(ji)累了很多经验证下(xia)来成(cheng)功(gong)的PCB设(she)(she)计(ji)模块。而(er)这(zhei)些成功的部分(fen)设(she)(she)计(ji)很有(you)可能在(zai)(zai)其他(ta)(ta)类似产(chan)品或同系列项目中再次使用(yong)。其中包(bao)括它(ta)的原理图(tu)和PCB。有(you)没有(you)一(yi)(yi)种简单(dan)的方法可以保(bao)存这(zhei)些设(she)(she)计(ji)部分(fen),并在(zai)(zai)其他(ta)(ta)设(she)(she)计(ji)中轻易地(di)进(jin)行复用(yong),而(er)不用(yong)一(yi)(yi)遍又(you)一(yi)(yi)遍地(di)进(jin)行同样(yang)的工作呢?或者同一(yi)(yi)个团队中其他(ta)(ta)同事需要(yao)用(yong)到这(zhei)部分(fen)设(she)(she)计(ji),也不用(yong)从头(tou)设(she)(she)计(ji),而(er)直(zhi)接(jie)把您(nin)保(bao)存的设(she)(she)计(ji)成果复制粘贴过去呢?
Altium Designer就(jiu)提供了这样一种(zhong)功(gong)能,设(she)计(ji)片(pian)(pian)段(duan)(duan)(Snnipet)。通(tong)过(guo)设(she)计(ji)片(pian)(pian)段(duan)(duan)保存在某个(ge)文件(jian)夹,然后像复制片(pian)(pian)段(duan)(duan)一样轻松复制现(xian)成(cheng)的(de)原理图设(she)计(ji)和(he)PCB设(she)计(ji)片(pian)(pian)段(duan)(duan)到自己的(de)项目中(zhong)来(lai)。这种(zhong)方法的(de)好(hao)处(chu),除了能让您轻松地(di)复制现(xian)成(cheng)的(de)设(she)计(ji),还可(ke)以对复制过(guo)来(lai)的(de)设(she)计(ji)片(pian)(pian)段(duan)(duan)做(zuo)适合自己的(de)调整和(he)更改。比如(ru)对某些(xie)(xie)布线做(zuo)些(xie)(xie)更改,对某几个(ge)元器件(jian)进行替换等等。
设计片段的复(fu)用是Altium Designer这款统(tong)一(yi)的设计平(ping)台独(du)有(you)的好处。如果在一(yi)个多钟设计软(ruan)件切换(huan)的设计环境中,由(you)于(yu)设计数据遵循不(bu)同的结(jie)构,用简单的片段复(fu)制的方法是行不(bu)通的。
器件式原理图(Device sheet)
在模块复用(yong)(yong)方(fang)面,有没有一(yi)种方(fang)法将我经(jing)常(chang)用(yong)(yong)到(dao)(dao)的(de)(de)电(dian)路图作为(wei)一(yi)个整体,像(xiang)一(yi)个元器(qi)件一(yi)样(yang)到(dao)(dao)处调(diao)用(yong)(yong)?还可以在不(bu)同的(de)(de)项目中被(bei)不(bu)同的(de)(de)设(she)计师调(diao)用(yong)(yong)?
莫急莫急,Altium Designer的器件(jian)(jian)(jian)式(shi)原(yuan)(yuan)理(li)(li)(li)图(tu)(tu)Device Sheet就(jiu)(jiu)是干(gan)这(zhei)个的!软件(jian)(jian)(jian)自带有好(hao)多好(hao)多成熟的设(she)计(ji)模块,这(zhei)些设(she)计(ji)模块原(yuan)(yuan)理(li)(li)(li)图(tu)(tu)都做(zuo)成Device Sheet像(xiang)一(yi)(yi)个元器件(jian)(jian)(jian)一(yi)(yi)样(yang)供(gong)您随意(yi)调(diao)用(yong)(yong)。如下(xia)图(tu)(tu)所示(shi)(shi)。这(zhei)张(zhang)原(yuan)(yuan)理(li)(li)(li)图(tu)(tu)FLASH_S29GL256N11FFIV10_16Mx16(右(you)上角所示(shi)(shi)),被做(zuo)成了Device Sheet(右(you)上绿色方块图(tu)(tu),循环标志表示(shi)(shi)可(ke)复用(yong)(yong))。然后这(zhei)张(zhang)器件(jian)(jian)(jian)式(shi)原(yuan)(yuan)理(li)(li)(li)图(tu)(tu)被多个项(xiang)目像(xiang)使用(yong)(yong)元器件(jian)(jian)(jian)一(yi)(yi)样(yang)调(diao)用(yong)(yong)(放在(zai)上一(yi)(yi)层原(yuan)(yuan)理(li)(li)(li)图(tu)(tu)中(zhong),编(bian)译即可(ke)出现这(zhei)张(zhang)Device Sheet的子(zi)原(yuan)(yuan)理(li)(li)(li)图(tu)(tu))。调(diao)用(yong)(yong)这(zhei)个Device Sheet的两个不同(tong)(tong)(tong)的设(she)计(ji)项(xiang)目分(fen)别是NB2DSK.PRJPCB和(he)DaughterBoard.PRJPCB。如此这(zhei)般,一(yi)(yi)个团队中(zhong)不同(tong)(tong)(tong)成员要复用(yong)(yong)同(tong)(tong)(tong)一(yi)(yi)张(zhang)原(yuan)(yuan)理(li)(li)(li)图(tu)(tu)模块就(jiu)(jiu)变得非(fei)常简单。只(zhi)需要将(jiang)其保存成Device Sheet即可(ke)随意(yi)调(diao)用(yong)(yong)。
对于(yu)器件(jian)式(shi)原理图(tu),除了软(ruan)件(jian)本身提供的(de)丰(feng)富多样的(de)Device Sheet之外,工(gong)程师自(zi)己也可以将(jiang)自(zi)己得(de)意的(de)作品或将(jiang)来可能会(hui)复用的(de)设计模(mo)块,做成器件(jian)式(shi)原理图(tu)。保存在自(zi)己指定的(de)位置,方便自(zi)己调用,或分享(xiang)给其他有需要的(de)人。赠人玫瑰(gui),收(shou)留(liu)余香哦。
多通道设计方法(Multichannel)
在(zai)设计中通(tong)常会有需(xu)要在(zai)不同位置重(zhong)复(fu)使用同一(yi)张(zhang)原理(li)图。例如船舶行(xing)业的(de)(de)(de)高压共轨电(dian)控(kong)(kong)(kong)喷油(you)系(xi)(xi)统(tong)或(huo)电(dian)控(kong)(kong)(kong)注油(you)器(qi)等,需(xu)要对6路喷油(you)系(xi)(xi)统(tong)采取同样(yang)(yang)的(de)(de)(de)驱动(dong)电(dian)路(一(yi)模一(yi)样(yang)(yang)的(de)(de)(de)电(dian)路结(jie)构和元(yuan)器(qi)件)来(lai)保持驱动(dong)一(yi)致(zhi)性。或(huo)者某个(ge)集(ji)中控(kong)(kong)(kong)制(zhi)单(dan)元(yuan),对多个(ge)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)终(zhong)端的(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)电(dian)路完全一(yi)模一(yi)样(yang)(yang)。这(zhei)样(yang)(yang)的(de)(de)(de)情况下,我们不需(xu)要为(wei)每(mei)一(yi)个(ge)通(tong)道(dao)复(fu)制(zhi)粘(zhan)(zhan)贴同一(yi)张(zhang)重(zhong)复(fu)的(de)(de)(de)原理(li)图。因(yin)为(wei)这(zhei)样(yang)(yang)的(de)(de)(de)复(fu)制(zhi)粘(zhan)(zhan)贴在(zai)原理(li)图是比较清楚的(de)(de)(de),但是到(dao)PCB布(bu)局布(bu)线阶段就是一(yi)团乱麻,无法保证每(mei)个(ge)通(tong)道(dao)拥有同样(yang)(yang)的(de)(de)(de)布(bu)局结(jie)构和布(bu)线情况。而这(zhei)些微(wei)小的(de)(de)(de)区别也(ye)会影响执行(xing)效(xiao)果或(huo)者时序问题。如下图所示,16路一(yi)模一(yi)样(yang)(yang)的(de)(de)(de)电(dian)路的(de)(de)(de),导(dao)入到(dao)PCB中完全打乱的(de)(de)(de)元(yuan)器(qi)件,我怎(zen)么一(yi)个(ge)个(ge)地找(zhao)到(dao)它们并放(fang)到(dao)该放(fang)的(de)(de)(de)地方?太麻烦了!
因此,这种(zhong)多通道设计(ji)(重复使(shi)用(yong)同样的(de)(de)原理(li)图)必须(xu)要(yao)保证(zheng)原理(li)图上清晰可辨,以及PCB上完全一(yi)致的(de)(de)布局布线。下面看Alitum Designer是如何应用(yong)多通道设计(ji)简化(hua)工程(cheng)师的(de)(de)工作量的(de)(de)。
比如下图(tu)左这张原(yuan)理(li)图(tu)要重复使用5次,即(ji)5个(ge)通道。那么首先生成(cheng)这5个(ge)通道的(de)顶层方块图(tu),重复5层叠加。
从原理(li)图导入数据到PCB。会(hui)生成5个(ge)Room,将5张原理(li)图的电(dian)路框(kuang)在5个(ge)不同的Room里(li)。如下图所示(shi)。对其中一个(ge)通道进行布局(ju)布线。如下图右边,上方(fang)的扇(shan)形Room,为已经(jing)布局(ju)布线完毕。
然后用Copy Room Format的(de)功能将5个(ge)Room变(bian)成一模一样(yang)的(de)布(bu)局(ju)(ju)布(bu)线(xian),扇形结(jie)构。再将这5个(ge)通(tong)道(dao)的(de)布(bu)局(ju)(ju)布(bu)线(xian)按照(zhao)圆(yuan)形极坐标拼(pin)在一起,组成一个(ge)圆(yuan)。如下图所示。这种方式保(bao)证了在PCB布(bu)局(ju)(ju)布(bu)线(xian)阶段(duan)极大的(de)方便性,而且不会(hui)出(chu)错。
各种设计模板保(bao)持标准统(tong)一性(Template)
PCB设计
原(yuan)理图模(mo)板
如(ru)果一个PCB设(she)(she)(she)计(ji)项目(mu)的(de)(de)电(dian)路(lu)图(tu)(tu)比较复杂比较大,通常不(bu)会把(ba)所有设(she)(she)(she)计(ji)堆放在同一(yi)(yi)(yi)张(zhang)原(yuan)理(li)图(tu)(tu)。会将电(dian)路(lu)分(fen)成若(ruo)干(gan)个子电(dian)路(lu)模块(kuai),每张(zhang)子电(dian)路(lu)模块(kuai)都会标记相(xiang)应的(de)(de)标题栏,大概的(de)(de)功能(neng)等(deng)等(deng)。一(yi)(yi)(yi)般来说(shuo),一(yi)(yi)(yi)个完整漂(piao)亮(liang)的(de)(de)设(she)(she)(she)计(ji),他人(ren)读你(ni)的(de)(de)电(dian)烙图(tu)(tu)时,一(yi)(yi)(yi)眼能(neng)够从(cong)你(ni)的(de)(de)图(tu)(tu)纸(zhi)标题栏以及相(xiang)关模块(kuai)的(de)(de)连接结构来了解其(qi)(qi)电(dian)路(lu)的(de)(de)整体基本情况。因此,每一(yi)(yi)(yi)张(zhang)原(yuan)理(li)图(tu)(tu)上的(de)(de)标题栏,作者信息(xi),特别是不(bu)同的(de)(de)设(she)(she)(she)计(ji)师每人(ren)设(she)(she)(she)计(ji)一(yi)(yi)(yi)张(zhang)图(tu)(tu)纸(zhi)的(de)(de)时候,其(qi)(qi)标题栏以及相(xiang)关说(shuo)明信息(xi)一(yi)(yi)(yi)定要统一(yi)(yi)(yi)标准(zhun),不(bu)至于各种不(bu)同的(de)(de)风(feng)格引(yin)起混乱。那么(me)原(yuan)理(li)图(tu)(tu)模板的(de)(de)设(she)(she)(she)计(ji)和应用(yong)对于这种大型项目(mu),团(tuan)队(dui)合作的(de)(de)情况下需求尤其(qi)(qi)明显。
因为是军工(gong)单(dan)位研究所,标题(ti)栏在一般的常用信息(xi)之外还包含有名称,材料,保(bao)密等(deng)(deng)级等(deng)(deng)特(te)殊要求信息(xi),以及设计,校(xiao)对,审(shen)核,标检,审(shen)定等(deng)(deng)等(deng)(deng)层级审(shen)批归档(dang)手续。最(zui)后为了设计的统一性,还分别为不同(tong)纸张大小设计同(tong)样的标题(ti)栏,便于设计数据(ju)的管(guan)理和(he)归档(dang)。
2. PCB设计模板
在(zai)PCB设(she)计(ji)方面,如果有若干同一(yi)系列(lie)产品的(de)板(ban)子,其(qi)尺寸和(he)接(jie)口(kou)布局以及安(an)装定(ding)(ding)位孔都已经确定(ding)(ding)不会更(geng)改(gai)的(de)情况下(xia),就需要将其(qi)做(zuo)成(cheng)PCB模板(ban)。以后每次进行(xing)一(yi)个新(xin)的(de)设(she)计(ji)时,就将原理(li)图直接(jie)导入到这个PCB设(she)计(ji)模板(ban)里面去,节省了大(da)(da)(da)量的(de)板(ban)形设(she)计(ji),周(zhou)边布局设(she)计(ji),以及安(an)装定(ding)(ding)位部分的(de)设(she)计(ji)。直接(jie)将精力(li)应用(yong)于设(she)计(ji)更(geng)改(gai)本身。大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)地(di)节省了无(wu)谓的(de)重复劳(lao)动(dong),而且不会出错。
3. BOM模板
信息(xi)化建设成为现代企(qi)业快速提升核心(xin)竞争(zheng)力,实现跨(kua)越式发展的(de)必由之路(lu)。时至(zhi)今(jin)日,企(qi)业不再追(zhui)求单点、局部应(ying)用方式的(de)信息(xi)化,而越来越看重应(ying)用整(zheng)(zheng)合、流程(cheng)优(you)化和信息(xi)共享的(de)整(zheng)(zheng)体(ti)信息(xi)化。
在企(qi)(qi)业(ye)中,BOM(物料(liao)清单)贯(guan)穿于产品概念设计、详细设计、工艺规(gui)划、样(yang)机(ji)试(shi)制、加工制造、销售维护直至产品消亡等整个生态过程。随着企(qi)(qi)业(ye)信(xin)(xin)息(xi)(xi)化(hua)建设的(de)推进,BOM成为企(qi)(qi)业(ye)产品数(shu)据(ju)管(guan)理(li)的(de)核心,是各应用信(xin)(xin)息(xi)(xi)系统之间进行数(shu)据(ju)集成的(de)基础和桥(qiao)梁。BOM管(guan)理(li)成为企(qi)(qi)业(ye)工程信(xin)(xin)息(xi)(xi)化(hua)和管(guan)理(li)信(xin)(xin)息(xi)(xi)化(hua)的(de)主(zhu)要内容。
生命(ming)周(zhou)期(qi)管理中,BOM贯穿整(zheng)(zheng)个生命(ming)周(zhou)期(qi)的(de)始末。从(cong)BOM提(ti)供,BOM管理,到BOM使用都离不开。在(zai)Altium Designer中,BOM同样贯穿电子产品的(de)概念设计到最(zui)终制(zhi)造销售维修的(de)整(zheng)(zheng)个过程。
Altium Designer提(ti)供(gong)电(dian)(dian)路设(she)计(ji)(ji)BOM,并且(qie)可以导入结构step件,在设(she)计(ji)(ji)途中可以更(geng)改并管理BOM。当设(she)计(ji)(ji)完成之后(hou),进行电(dian)(dian)子产品(pin)加工制造,元件采(cai)购(gou),产品(pin)装配(pei)的时候(hou),分别(bie)有工艺(yi)BOM,采(cai)购(gou)BOM,制造和装配(pei)BOM信息(xi)。在整个(ge)产品(pin)生(sheng)命周期(qi)中扮(ban)演重要的角(jiao)色。
因此,对于BOM的模(mo)板也是(shi)非常丰富的。
Altium Designer的BOM模(mo)板(ban)数据来源可以采集全(quan)方位的信息,而(er)输出模(mo)板(ban)也(ye)有N多种类型(用(yong)于采购,制造,装配,审核等(deng)等(deng))。文(wen)件(jian)格式也(ye)丰富多样。
并且(qie)对(dui)于(yu)每一个(ge)BOM模(mo)板文(wen)件,需要抓取哪些(xie)栏目信息,哪些(xie)内容(rong),都是(shi)可以自(zi)行配置(zhi)和更改的(de)。可以找到(dao)源BOM模(mo)板文(wen)件(在安装目录Template文(wen)件夹里),对(dui)抓取数据(ju)列进行配置(zhi)。最终(zhong)输出(chu)你(ni)心中(zhong)所需要的(de)不同用途(tu)的(de)BOM信息。