PCB设计很少讨论设计功能块或者连接不同功能的模块。一般来说,可以设计简单的设计,而无需考虑PCB布局如何影响电路板中多个功能模块之间的操作和交互。对于更复杂的设计,在设计复杂系统时,您需要考虑的不仅仅是电路板的高层次概述。在为各种应用设计PCB时,模块化PCB设计是一种隐含的设计方法。嵌入式系统、多板卡系统、混合信号系统和其他不同功能的板卡都可以从这种设计方法中受益。新设计师最好学习任何关于模块化PCB设计的知识。当你第一次参与模块化PCB设计时,你会很快发现你的设计工具可能跟不上进度,因为缺乏统一性,设计工具之间的数据格式不一致,以及不同环境下基本设计step工具的不必要重复。软件终于赶上了模块化设计的需求,PCB设计人员终于可以访问专门适用于模块化PCB设计的设计平台包了。在过去,PCB设计分别处理整个电子系统的每个部分。除了设计师创造最复杂的电路板,他们很少考虑系统不同部分之间的联系。一些例子包括计算机体系结构和外围设备、用于军事和航空航天的嵌入式系统以及其他复杂的多板系统。现在市场各个领域的电子产品越来越智能化、互联化,消费者对电子产品的功能要求更高。PCB设计人员需要以新的方式思考,以便将所有这些功能集成到一个器件中。模块化PCB设计是一种层次化视图的电子系统设计方法,无论是刚柔结合、多板、混合信号还是其他系统。该设计软件具有一致统一的界面和单一的数据模型,具有独特的模块化PCB设计能力。这允许您为您的系统定义一个严格的层次结构,并在您的下一个设备中快速实现它。考虑到这一点,我们来看看模块化PCB设计流程,以及如何用分层方法设计复杂系统。
PCB的模块化设计流程考虑到模块化设计需要根据你的设备的个别功能来看待你的设备。从器件的功能框图开始,这是最简单的。首先,您需要从高层次了解设备的不同部分如何协同工作,以产生您需要的关键功能。您需要在功能框图中考虑输入和所需的输出。如果您的设备将包含一些中央处理,您需要将其视为整体设计流程的一部分。这不仅仅是创建一个框图;如果您没有及早考虑这一点,那么当您开始布局电路板时,可能需要对您的设计进行修改。许多设计人员会立即开始围绕一个中心元件布置电路板,而不考虑系统中功能模块之间的关系。一旦您准备好了解电路板功能的更多信息,您可能需要创建一个更精细的框图来显示器件各部分的功能。换句话说,你想采用分层的方法来设计电路板的主要功能。
利用原理图进行模块化设计创建原理图是将电路板从餐巾纸背面取出并放入设计软件的第一步。在模块化设计方面,当你在框图中设计每个功能块中的组件之间的连接时,你可以率先进行原理图设计。这为你设计每一个PCB原理图提供了一个良好的开端,为你开始设计每一个电路之后提供了有用的参考。通过使用为印刷电路设计定制的分层原理图编辑器,可以将原理图链接在一起。这允许您定义多个逻辑示意图之间的父子关系。它还可以帮助你在整个设计过程中保持有序,并允许你一次只关注设计的一个部分。然后,您可以在更高级别的父原理图中将多个原理图链接在一起,类似于在功能框图中的操作。
印刷电路布局的分层多板设计在很多系统中,你会重复使用设计的某些部分,没有理由在不同的原理图中不断重新设计电路板的某些部分。这就是多通道设计变得至关重要的地方。这种设计方法允许您在不同的示意图中轻松地重用您的设计部分。您不必在原理图中多次重新添加和重新排列相同的组件。一旦定义了原理图之间的父子关系,并将功能框图完全转换为一组分层原理图,就该过渡到PCB布局阶段了。您需要使用原理图捕获工具来捕获原理图,作为新电路板上的初始布局。一旦在初始电路板上获得了元件和连接,就可以开始安排和布线元件了。如果你正在创建一个多板系统,这个设计过程自然适用于多板设计。每个功能块或多个功能块可以集成到不同的电路板上,更容易捕捉每个电路板的原理图。
当您的原理图有助于保持相互之间以及与PCB布局的同步时,模块化PCB设计过程将会变得更加容易。分层原理图可帮助您在整个设计过程中保持独特的组织结构。了解分层示意图如何帮助您保持同步。带有一套统一工具的正确设计软件将帮助您调整工艺以适应模块化PCB设计。了解有关模块化PCB设计流程的更多信息。正确的PCB设计软件自然会使用单一数据模型来集成您的原理图数据、布局和元件信息。这自然有助于模块化PCB设计流程。了解集成原理图、布局和数据库如何帮助模块化设计。原理图设计是模块化PCB设计过程的一部分。
模块化PCB设计:布局阶段一旦获得原理图作为初始布局,就该开始在电路板周围布局元件了。的正确逻辑示意图捕获工具将保持您在逻辑示意图中定义的组织,并将组件之间的连接显示为逻辑示意图的一部分。在多板系统的情况下,一些板需要具有从板的不同部分或字面上不同的板分离的功能。比如混合信号系统的设计,要让数字部分和模拟部分形成各自的功能块,每个功能块需要在电路板上划分成自己的区域,以保持信号的完整性。一旦增加了更多的功能,比如无线通信的Wi-Fi模块,也应该位于自己的功能块中,甚至可能需要自己的原理图。您需要将每种功能分配到电路板上它自己的区域,以保持信号的完整性,并确保您的设备按预期运行。例如,在计算机体系结构领域,多板系统将重要的功能划分为不同的模块,从而在满足特定行业的设计和功能标准的同时提供不同的功能。这只是模块化设计方法的一个重要方面。
模块化PCB设计软件模块化设计的PCB设计软件需要很多其他设计平台根本无法提供的功能。您的模块化设计软件需要包括分层多通道原理图编辑工具,将系统的关键特性划分为功能块。当您的设计软件在“原理图编辑器”旁边包含原理图捕获工具时,您将以最高的效率运行。组件管理是模块化PCB设计的另一个重要部分。使用多通道设计时,您将在整个电路板的不同位置重复使用大量元件。这意味着您将需要一个组件库,该组件库使用统一的组件数据模型集成您的所有设计功能。通过将这些功能集成到单个界面中,您可以轻松地生成初始布局,并开始在整个系统中布置组件。您的布局编辑器还应该允许您对布局中的组件进行分组,以便您可以根据需要轻松地重新安排系统中的组件。这有助于您保持良好的秩序,并在制造前纠正布局错误。
模块化设计是一种自然的多板设计方法。将不同电路板上的功能分开是确保系统保持有序并按预期工作的自然方法。向PCB专家Ben Jordan了解有关多板设计的更多信息。当您使用模块化PCB设计软件时,物联网设备的模块化硬件可以轻松集成到复杂的多板系统中。了解有关使用模块化物联网模块的更多信息。任何制造商都需要为您的电路板提供完整的文件包。使用集成设计软件使模块化PCB设计更容易,并允许您为制造商快速生成文档。了解有关为制造商创建文档的更多信息。组件制造商搜索工具与Altium Designer中的原理图编辑器相集成
软件辅助模块化PCB设计应用有许多应用可以启发您的下一个设计,并将受益于模块化设计方法。计算机体系结构是一个长期使用模块化设计方法的领域,尽管它存在于整个行业的不同公司中。随着更多消费产品的出现(包括复杂的功能和提供连接),采用模块化方法并设计正确的软件将有助于您成功设计这些应用。可穿戴医疗设备、智能手机、娱乐系统、家庭自动化系统和互联汽车都是自然应用模块化设计方法的嵌入式系统。这些领域的许多器件实际上是多板系统,需要复杂的设计工具来帮助您创建功能设计,并准备交付给PCB制造商。虽然模块化设计软件包含广泛的功能,但它不需要使模块化设计过程复杂化。当这些工具被集成到一个单独的程序中时,模块化设计过程将变得更加容易,并且可以快速执行。您的设计软件不应该像其他PCB设计软件公司那样将工具分成单独的程序,而应该包含使用任何设计方法(包括模块化设计)创建集成系统所需的工具。
统一环境中的模块化设计适用于统一设计功能的环境,您可以访问的不仅仅是复杂的原理图和布局编辑工具。Altium Designer中的集成设计环境使用单一规则驱动的设计引擎和单一数据模型来运行您的组件和电路板。这使得模拟器、数据管理和文档工具等功能可以在您准备制造时立即访问您的设计数据。仿真是模块化设计的重要组成部分,因为你需要验证配电网络、串扰和EMI抑制等重要方面。使用集成设计平台,可以将设计数据直接传输到仿真工具。您不必将设计导出到另一个程序。这也允许您将模拟限制到系统内的特定功能块。使用规则驱动设计可确保设计功能根据设计规则立即检查原理图和布局选择。作为模块化设计的一部分,您需要确保设计中的每个功能块都能按预期运行,并符合基本的设计标准。
Altium Designer中的交互式设计规则检查Altium Designer是唯一一款将所有这些功能以及更多功能集成到由规则驱动的设计引擎管理的单一统一设计环境中的设计软件。这可确保您的工具自然适应模块化PCB设计,并将这些工具集成到单一设计环境中。您将具备使用Altium Designer设计任何应用程序所需的能力。
Altium Designer中的多通道分层原理图编辑工具是模块化PCB设计的自然选择。这些功能使您能够快速捕获示意图,而无需切换到单独的程序。了解有关Altium Designer中分层和多通道原理图设计的更多信息。作为模块化设计的一部分,规则驱动的设计引擎将检查逻辑示意图的所有方面。这也允许您的设计功能以单一数据格式自然地相互通信。了解有关Altium Designer中模块化设计规则检查的更多信息。当需要将电路板投入生产时,Altium Designer中的设计工具可以轻松地与您的文档和采购功能集成。您可以快速生成电路板所需的文档和材料清单。了解有关Altium Designer中BOM管理的更多信息。模块化PCB设计需要以新的方式可视化你的设计,你的PCB设计软件需要跟上新的设计方法。Altium Designer是唯一适用于任何设计技术和应用的软件包。一旦您使用Altium Designer,它将是您需要的最后一个PCB设计软件包,您将拥有保持在新技术前沿所需的工具。使用Altium Designer中的集成设计界面进行模块化PCB设计可能会令人望而生畏,但Altium提供了大量资源来帮助您取得成功。通过即时访问AltiumLive论坛、播客和网络研讨会、设计教程以及由行业专家提供的丰富知识库,您可以放心地获得设计所需的任何工具。没有其他PCB设计软件公司能给你接触到这么多资源。只有Altium Designer将您需要的所有设计、模拟、验证和文档工具放入一个具有一致界面的程序中。不要在其他设计软件平台中使用过时的工作流程,而是尝试在适合任何设计方法的唯一设计环境中工作。当您使用Altium Designer时,您可以处于模块化PCB设计的最前沿。
暂无讨论,说说你的看法吧