Дизайн многоплатной системы (Часть 2)

Продолжение статьи «Дизайн многоплатной системы (Часть 1)».

Решение для проектирования интегрированных аппаратных систем Xpedition

Xpedition предоставляет единую среду разработки для электронных систем от момента определения функциональности узлов до печатной платы. Xpedition позволяет уменьшить потребность в интерфейсах, ручной обработке данных, дублировании данных и ошибках передачи данных. Это означает, что проектные данные вводятся один раз, проверяются один раз и синхронизируются контролируемым образом, что исключает основной источник ошибок из-за неточности при вводе основных данных.

Благодаря тесной интеграции данные доступны для всех инструментов в пакете, включая схематическое проектирование, компоновку печатной платы, а также инструменты моделирования и анализа. Ни в коем случае не нужно повторно вводить данные вручную. После определения данные повторно используются во всем пакете.

Рис. 3. Объем портфеля продуктов Xpedition простирается от одной печатной платы до многоплатных систем

Логическое представление на уровне системы позволяет оптимизировать общую конструкцию

В проекте виртуальным печатным платам могут быть назначены логические функции на основе стратегии локального разделения проекта на блоки. Здесь разработчик системы может ввести всю информацию о межплатном и внутриплатном подключении вместо использования электронной таблицы. Это единственное место во всем пакете, где вводятся эти данные.

Эта логическая абстракция позволяет оптимизировать проект на протяжении всего цикла системного планирования проекта. Каждый раз, когда функция перемещается либо локально на плате, либо на другую взаимосвязанную плату, соединения автоматически обновляются. Поэтому нет ручной обработки — нет и ошибок.

Рис. 4. Xpedition Systems Designer предоставляет единую среду разработки для логического разнесения проекта многоплатных систем и

синхронизации логических плат с соответствующими проектами печатных плат

Работа с соединителями

Ошибки в соединителях могут привести к потере значительного количества времени и денег. Постоянные «исправления» для устранения ошибок, также могут увеличить стоимость каждого продукта. Благодаря Xpedition® Systems Designer эти временные и денежные затраты исключаются. Не только конструкция межсоединений чрезвычайно проста, но автоматизация гарантирует, что каждый раз будут подключены правильные сигналы. Как видно из примеров на рисунках 6–8, работа с соединителями, основанная на правильной концепции, является чрезвычайно мощным инструментом.

Рис. 5. На уровне логической абстракции определены платы и функции, а также сигнальные соединения между платами

 

Рис. 6. Работать с соединителем просто — возьмите один конец и перетащите его к месту назначения

 

Рис. 7. После перетаскивания в место назначения исходный или конечный соединитель можно изменить для увеличения

или уменьшения контактов путем простого перетаскивания с курсором

 

Рис. 8. Правильность конструкции обеспечивает динамическое согласование сигналов и правильное соединение

пар разъемов … все это происходит автоматически

Встроенная функция отслеживания сигналов

Используя трассировку сигналов, пользователи могут выделить весь путь прохождения сигнала, просматривая соединения в окне отчета, как показано на Рисунке 9. Несколько вариантов позволяют отслеживать сигналы индивидуально, выборочно сгруппировать или по всему соединителю.

Рис. 9. Xpedition предоставляет инструменты автоматизации для упрощения проверки подключения

 

Определение и интеграция межплатного кабеля

Во многих многоплатных системах некоторые или все соединения между платами и другими компонентами системы (такими как датчики) реализуются через двухточечную кабельную разводку, а также прямое соединение соединителей. Подключение между логическими узлами системы может быть выполнена несколькими кабелями.

Каждый логический кабель требует физического представления. Xpedition позволяет вам определять, проектировать и управлять процессом проектирования кабелей. Xpedition автоматизирует выбор деталей путем автоматического добавления проводов, многожильных проводов, клемм, лент и всех других компонентов кабеля для разработки готовых к производству конструкций, включая спецификации материалов и производственные чертежи. Автоматический расчет количества (например, «истинная» длина кабеля) обеспечивает соответствие кабеля каждой конструкции. Тесная интеграция между средами ECAD и MCAD необходима для эффективного процесса проектирования системы. Инженеры-механики могут сотрудничать с разработчиками кабелей, обмениваясь важными проектными решениями, влияющими на другую часть проекта.

Рис. 10. Полностью интегрированные процессы проектирования для нескольких печатных плат и связанных кабелей

 

Связь с внешней многоплатной системой

Многие многоплатные системы имеют внешнее подключения, входные/выходные сигналы, данные, питание и заземление, комбинации обоих или иногда даже более сложные комбинации, если многоплатная система является частью более крупной системы. В данном случае востребован эффективный, документированный, интеллектуальный и управляемый процесс для передачи подобной логической взаимосвязи другим проектным группам и/или системам, а также для получения информации о сигналах, чтобы гарантировать, что выбор внешнего разъема и назначение сигналов/контактов выполнено правильно и при необходимости будет измененено во время доработки. Xpedition обменивается данными о подключении к внешней системе (назначение контактов/сигналов, описания разъемов и т. д.) Используя четко определенный формат обмена данными, который полностью поддерживается пакетом Mentor Capital.

Параллельное взаимодействие

Чтобы гарантировать, что никакие узкие места не затормозят процесс проектирования, Xpedition предоставляет среду для совместной, параллельной разработки, включая контроль и управление текущими версиями нескольких проектов. Среда позволяет нескольким разработчикам систем работать над всеми элементами проектирования системы одновременно, когда несколько инженеров по аппаратному обеспечению работают над логическим и физическим проектами печатных плат. По мере внесения изменений они передаются через центр управления незавершенным проектированием, гарантируя, что весь процесс будет синхронизирован, и никто не будет использовать неправильную ревизию/версию проекта.

Рис. 11. Чертежи изготовления кабеля с широкими возможностями настройки

Синхронизация печатной платы

После создания ассоциаций между логическими платами и проектами печатных плат на системном уровне разработчики могут синхронизировать содержимое логических плат и связанных схем печатных плат, используя двунаправленную прямую и обратную аннотацию. Информация системного уровня, передаваемая на схему печатной платы, включает системные разъемы и блоки системного уровня. Разработчики плат имеют возможность определить основную логику на схеме для реализации каждой конкретной функции системы.

Процесс синхронизации является полуавтоматическим и требует выполнения проектировщиком; но программное обеспечение отслеживает изменения между каждой платой и ее содержимым, связь между платами и межконтактные связи между разъемами. Этот процесс немедленно предоставляет актуальную информацию о состоянии всем пользователям, участвующим в процессе проектирования систем.

Таким образом, изменение, сделанное где-либо в процессе проектирования, распространяется по всем направлениям разработки, так что вся команда, работающая над проектом, имеет одни и те же актуальные данные. Кроме того, эти же данные распространяются на процесс проектирования печатной платы Xpedition, гарантируя, что не будут внесены технические ошибки в том, что было еще одной точкой ручного ввода в «старой» методологии.

Рис. 12. Окно управления синхронизацией проекта печатной платы обеспечивает прямую и обратную аннотацию

на протяжении всего процесса проектирования

Заключение

На уровне проектирования аппаратной системы много сложностей. Текущие методы управления столкнулись с ограничениями. Не хватает времени, чтобы вручную определять сложные конструкции устройства и управлять ими. В результате современные методы проектирования систем занимают слишком много времени, вносят слишком много ошибок из-за ручной обработки данных и требуют повторного ввода одних и тех же данных в нескольких этапах процесса проектирования.

Результатом применения существующей методологии стало появление ненужных затрат времени и денег при разработке нового продукта. Ошибки стоят времени и денег. Неспособность поддерживать целостность даже одного межсетевого соединения может привести к задержке, устранению проблем в тысячи долларов и, возможно, даже к отзыву дорогостоящего продукта.

В области проектирования печатных плат за последнее десятилетие произошли огромные успехи. При проектировании многоплатной системы требуется решение, которое автоматизирует управление подключениями, упростит системное и логическое проектирование и легко интегрируется с процессом проектирования печатной платы, одновременно управляя данными команды разработчиков, проекта и библиотеки на каждом этапе проектной работы.

Возможности проектирования многоплатных систем Xpedition точно удовлетворяют эту потребность. Это единая интегрированная среда, которая позволяет проектировать системы с несколькими платами, включая логический дизайн, разделение и управление соединителями. Теперь весь ваш аппаратный дизайн, от спецификации многоплатной системы до готовых печатных плат и кабелей, может обрабатываться одной программой.

 

Источник: www.siemens.com