Zasady i wytyczne dotyczące rysowania dobrych schematów


279

Istnieje tutaj wiele źle narysowanych schematów. Kilka razy ludzie faktycznie pytali o krytykę ich schematów. To pytanie jest przeznaczone jako pojedyncze repozytorium na schematach rysunkowych i wytycznych, które mogą wskazywać ludziom. Pytanie brzmi

Jakie są zasady i wytyczne dotyczące rysowania dobrych schematów?

Uwaga: Chodzi o same schematy, a nie o obwody, które reprezentują.

Odpowiedzi:


379

Schemat to wizualna reprezentacja obwodu. Jako taki, jego celem jest przekazanie obwodu komuś innemu. Schemat w specjalnym programie komputerowym do tego celu stanowi także opis obwodu do odczytu maszynowego. To użycie jest łatwe do oceny w wartościach bezwzględnych. Przestrzegane są albo odpowiednie reguły formalne opisu obwodu, a obwód jest poprawnie zdefiniowany, albo nie jest. Ponieważ istnieją twarde reguły, a wynik można ocenić maszynowo, nie o to tutaj chodzi w dyskusji. Ta dyskusja dotyczy zasad, wytycznych i sugestii dotyczących dobrych schematów dla pierwszego celu, którym jest przekazanie obwodu człowiekowi. Dobro i zło będą tutaj oceniane w tym kontekście.

Ponieważ schemat polega na przekazywaniu informacji, dobry schemat robi to szybko, wyraźnie i z niewielką szansą na nieporozumienie. Jest to konieczne, ale dalekie od wystarczającego, aby schemat był poprawny. Jeśli schemat może wprowadzić w błąd ludzkiego obserwatora, złym schematem jest to, czy możesz ostatecznie wykazać, że po odpowiednim rozszyfrowaniu był w rzeczywistości poprawny. Chodzi o jasność . Technicznie poprawny, ale zaciemniony schemat jest nadal złym schematem.

Niektóre osoby mają swoje głupie opinie, ale oto zasady (w rzeczywistości prawdopodobnie zauważysz szerokie porozumienie między doświadczonymi ludźmi w większości ważnych kwestii):

  1. Użyj oznaczników komponentów

    Jest to prawie automatyczne w przypadku każdego programu do przechwytywania schematów, ale nadal często widzimy schematy bez nich. Jeśli narysujesz schemat na serwetce, a następnie zeskanujesz go, pamiętaj o dodaniu oznaczników składników. Dzięki temu obwód jest znacznie łatwiejszy do rozmowy. Pomijałem pytania, gdy schematy nie miały desygnatorów komponentów, ponieważ nie miałem ochoty zawracać głowy drugim rezystorem 10 kΩ z lewej strony przy górnym przycisku . O wiele łatwiej jest powiedzieć R1, R5, Q7 itp.

  2. Wyczyść umiejscowienie tekstu

    Programy schematyczne generalnie zapisują nazwy i wartości części na podstawie ogólnej definicji części. Oznacza to, że często kończą w niewygodnych miejscach na schemacie, gdy w pobliżu znajdują się inne części. Napraw to. To część pracy związanej z rysowaniem schematu. Niektóre schematyczne programy przechwytujące ułatwiają to niż inne. Na przykład w Orle niestety może być tylko jeden symbol dla części. Niektóre części są zwykle rozmieszczone w różnych orientacjach, na przykład poziomo i pionowo, w przypadku oporników. Diody można umieszczać w co najmniej 4 orientacjach, ponieważ mają również kierunek. Umieszczenie tekstu wokół części, na przykład desygnatora i wartości komponentu, prawdopodobnie nie będzie działać w innych orientacjach niż pierwotnie narysowano. Jeśli obrócisz część podstawową, przesuń tekst później, aby był łatwo czytelny, wyraźnie należy do tej części i nie koliduje z innymi częściami rysunku. Pionowy tekst wygląda głupio i sprawia, że ​​schemat jest trudny do odczytania.

    Tworzę osobne zbędne części w Eagle, które różnią się tylko orientacją symboli, a tym samym rozmieszczeniem tekstu. To więcej pracy z góry, ale ułatwia rysowanie schematu. Jednak nie ma znaczenia, w jaki sposób uzyskasz schludny i wyraźny wynik końcowy, tylko że to zrobisz. Nie ma żadnych wymówek. Czasami słyszymy wycie takie jak „Ale CircuitBarf 0.1 nie pozwala mi tego robić” . Więc weź coś, co robi. Poza tym CircuitBarf 0.1 prawdopodobnie pozwala ci to zrobić, tylko że byłeś zbyt leniwy, aby przeczytać instrukcję, aby dowiedzieć się, jak i zbyt niechlujny, aby się tym przejmować. Narysuj (starannie!) Na papierze i zeskanuj go, jeśli musisz. Znów nie ma wymówki.

    Na przykład, oto niektóre części w różnych orientacjach. Zwróć uwagę, jak tekst znajduje się w różnych miejscach względem części, aby wszystko było uporządkowane i wyraźne.

    Nie pozwól, aby ci się to przytrafiło

    Tak, to właściwie mały fragment tego, co ktoś nas tu rzucił.

  3. Podstawowy układ i przepływ

    Zasadniczo dobrze jest umieścić wyższe napięcia w górnej części, niższe w dolnej części i logiczny przepływ od lewej do prawej. To oczywiście nie jest możliwe przez cały czas, ale przynajmniej ogólnie wysiłek na tym poziomie znacznie rozjaśni obwód dla osób czytających twój schemat.

    Jednym z godnych uwagi wyjątków są sygnały zwrotne. Z samej swojej natury, przesyłają „z powrotem” z dołu do góry, więc należy im pokazać, że przesyłają informacje przeciwne do głównego przepływu.

    Połączenia zasilania powinny iść w górę do napięć dodatnich i do napięć ujemnych. Nie rób tego:

    Nie było miejsca, aby pokazać linię schodzącą na ziemię, ponieważ inne rzeczy już tam były. Rusz to. Zrobiłeś bałagan, możesz go usunąć. Zawsze jest rozwiązanie.

    Postępowanie zgodnie z tymi zasadami powoduje, że wspólne podukłady są rysowane podobnie przez większość czasu. Gdy zdobędziesz więcej doświadczenia w zakresie schematów, pojawią się one na tobie i docenisz to. Jeśli wszystko jest rysowane w każdą stronę, wtedy te wspólne obwody będą wyglądać inaczej za każdym razem i zrozumienie twojego schematu zajmie innym. Na przykład, co to za bałagan?

    Po pewnym rozszyfrowaniu zdajesz sobie sprawę: „Och, to zwykły wzmacniacz emitera. Dlaczego #% & ^ $ @ # $% po prostu go nie narysował!” :

  4. Narysuj szpilki zgodnie z funkcją

    Pokaż styki układów scalonych w pozycji odpowiadającej ich funkcji, NIE W JAKI SPOSÓB SIĘ WYSTĄPIŁY. Spróbuj umieścić dodatnie styki zasilania na górze, ujemne styki zasilania (zwykle uziemienie) na dole, wejścia po lewej i wyjścia po prawej. Zauważ, że pasuje to do ogólnego układu schematu, jak opisano powyżej. Oczywiście nie zawsze jest to rozsądne i możliwe. Części ogólnego przeznaczenia, takie jak mikrokontrolery i układy FPGA, mają styki, które można wprowadzać i wyprowadzać w zależności od zastosowania, a nawet mogą zmieniać się w czasie wykonywania. Przynajmniej możesz umieścić dedykowane styki zasilania i uziemienia u góry iu dołu i ewentualnie zgrupować wszystkie blisko powiązane styki z dedykowanymi funkcjami, takimi jak połączenia sterownika kryształu.

    Układy scalone z pinami w fizycznej kolejności pinów są trudne do zrozumienia. Niektórzy ludzie używają wymówki, że pomaga to w debugowaniu, ale przy odrobinie myśli widać, że to nieprawda. Kiedy chcesz spojrzeć na coś z lunetą, które pytanie jest bardziej powszechne „Chcę spojrzeć na zegar, co to za pin?” lub „Chcę spojrzeć na pin 5, jaka to funkcja?” . W niektórych rzadkich przypadkach możesz chcieć obejść układ scalony i spojrzeć na wszystkie piny, ale pierwsze pytanie jest zdecydowanie częstsze.

    Fizyczne układy kolejności pinów zaciemniają obwód i utrudniają debugowanie. Nie rób tego

  5. Bezpośrednie połączenia, w granicach rozsądku

    Poświęć trochę czasu na redukcję skrzyżowań przewodów i tym podobne. Powtarzającym się motywem jest tutaj przejrzystość . Oczywiście narysowanie linii bezpośredniego połączenia nie zawsze jest możliwe lub uzasadnione. Oczywiście nie można tego zrobić z wieloma arkuszami, a bałagan w gniazdach szczurów jest gorszy niż kilka starannie dobranych „drutów powietrznych”.

    Niemożliwe jest tutaj wypracowanie uniwersalnej reguły, ale jeśli ciągle myślisz o mitycznej osobie spoglądającej przez ramię, próbującej zrozumieć obwód na podstawie schematu, który rysujesz, prawdopodobnie zrobisz to dobrze. Powinieneś starać się pomagać ludziom w łatwym zrozumieniu obwodu, a nie zmuszać ich do zrozumienia tego pomimo schematu.

  6. Zaprojektowany dla zwykłego papieru

    Czasy, w których inżynierowie elektrycy mają tabele kreślarskie i są przygotowani do pracy z rysunkami w rozmiarze D, już dawno minęły. Większość ludzi ma dostęp tylko do zwykłych drukarek o rozmiarze strony, na przykład w przypadku papieru 8 1/2 x 11 cali w USA. Dokładny rozmiar jest nieco inny na całym świecie, ale wszystkie są w przybliżeniu tym, co można łatwo trzymać przed sobą lub umieścić na biurku. Jest powód, dla którego rozmiar ten ewoluował jako standard. Obsługa większego papieru to problem. Na biurku nie ma miejsca, w końcu nakłada się na klawiaturę, odsuwa rzeczy od biurka podczas przenoszenia itp.

    Chodzi o to, aby zaprojektować schemat tak, aby poszczególne arkusze były dobrze czytelne na jednej normalnej stronie i na ekranie o mniej więcej tym samym rozmiarze. Obecnie największy powszechny rozmiar ekranu to 1920 x 1080. Konieczność przewijania strony w tej rozdzielczości, aby zobaczyć niezbędne szczegóły, jest denerwująca.

    Jeśli to oznacza użycie większej liczby stron, śmiało. Możesz przewijać strony do przodu i do tyłu za pomocą jednego przycisku w Acrobat Reader. Przewijanie stron jest lepsze niż przesuwanie dużego rysunku lub zajmowanie się papierem o dużych rozmiarach. Uważam również, że jedna normalna strona z rozsądnymi szczegółami jest dobrej wielkości, aby pokazać podukład. Pomyśl o stronach w schematach, takich jak akapity w narracji. Podział schematu na indywidualnie oznakowane sekcje według stron może faktycznie pomóc w czytelności, jeśli zostanie to zrobione prawidłowo. Na przykład możesz mieć stronę z sekcją wejściową mocy, bezpośrednimi połączeniami mikrokontrolera, wejściami analogowymi, wyjściami mocy napędu mostka H, ​​interfejsem ethernet itp. W rzeczywistości przydatne jest rozbicie schematu w ten sposób, nawet gdyby miał nie ma nic wspólnego z rozmiarem rysunku.

    Oto mały fragment schematu, który otrzymałem. Jest to zrzut ekranu przedstawiający pojedynczą stronę schematu zmaksymalizowanego w programie Acrobat Reader na ekranie 1920 x 1200.

    W tym przypadku zapłacono mi częściowo za obejrzenie tego schematu, więc pogodziłem się z tym, chociaż prawdopodobnie poświęciłem więcej czasu i dlatego naliczyłem klientowi więcej pieniędzy, niż gdyby schemat był łatwiejszy w obsłudze. Jeśli było to od kogoś szukającego bezpłatnej pomocy jak na tej sieci witryny, myślałem sobie wkręcić to i udał się do odpowiedzi na czyjeś pytanie.

  7. Etykietuj sieci klucza

    Schematyczne programy do przechwytywania zazwyczaj pozwalają na nadawanie sieciom czytelnych nazw. Wszystkie sieci prawdopodobnie mają nazwy wewnątrz oprogramowania, tyle że domyślnie są to niektóre gobbledygook, chyba że je wyraźnie ustawisz.

    Jeśli sieć zostanie podzielona na wizualnie niepowiązane segmenty, absolutnie musisz poinformować ludzi, że dwie pozornie odłączone sieci są naprawdę takie same. Różne pakiety mają różne wbudowane sposoby, aby to pokazać. Używaj czegokolwiek, co działa z posiadanym oprogramowaniem, ale w każdym razie nadaj sieci nazwę i pokaż tę nazwę w każdym osobno narysowanym segmencie. Pomyśl o tym jako o najniższym wspólnym mianowniku lub używaniu „przewodów powietrznych” na schemacie. Jeśli twoje oprogramowanie to obsługuje i uważasz, że to pomaga z całą pewnością, użyj małych znaczników „punktu skoku” lub cokolwiek innego. Czasami te dają nawet arkusz i współrzędne jednego lub więcej odpowiednich punktów skoku. To wszystko świetnie, ale i tak oznacz taką sieć.

    Ważne jest to, że małe ciągi nazw tych sieci są automatycznie uzyskiwane z wewnętrznej nazwy sieci przez oprogramowanie. Nigdy nie rysuj ich ręcznie jako arbitralnego tekstu, którego oprogramowanie nie rozumie jako nazwy sieci. Jeśli osobne sekcje sieci zostaną przypadkowo rozłączone lub zostaną oddzielnie przemianowane, oprogramowanie automatycznie to pokaże, ponieważ wyświetlana nazwa pochodzi od rzeczywistej nazwy sieci, a nie od tego, co wpisujesz osobno. Jest to bardzo podobne do zmiennej w języku komputerowym. Wiesz, że wiele zastosowań symbolu zmiennej odnosi się do tej samej zmiennej.

    Kolejnym dobrym powodem dla nazw sieci są krótkie komentarze. Czasami nazywam, a następnie pokazuję nazwy sieci, aby szybko zorientować się, jaki jest cel tej sieci. Na przykład przekonanie, że sieć nazywa się „5 V” lub „MISO”, może bardzo pomóc w zrozumieniu obwodu. Wiele krótkich sieci nie potrzebuje nazwy ani objaśnienia, a dodawanie nazw bolałoby bardziej z powodu bałaganu niż iluminacji. Znowu chodzi o jasność. Pokaż sensowną nazwę sieci, gdy pomaga ona w zrozumieniu obwodu, i nie rób tego, gdy byłoby bardziej rozpraszające niż przydatne.

  8. Zachowaj rozsądnie krótkie nazwiska

    To, że Twoje oprogramowanie umożliwia wprowadzanie 32 lub 64-znakowych nazw sieciowych, nie oznacza, że ​​powinieneś. Ponownie chodzi o jasność. Żadne imiona nie są żadną informacją, ale wiele długich nazw jest bałaganem, co następnie zmniejsza przejrzystość. Gdzieś pomiędzy jest dobry kompromis. Nie bądź głupi i pisz „Mój zegar 8 MHz do mojego PIC”, gdy po prostu „CLOCK”, „CLK” lub „8MHZ” przekaże te same informacje.

    Patrz tej normy ANSI / IEEE do zalecanych skróty nazw PIN.

  9. Nazwy symboli wielkich liter

    Użyj wszystkich wielkich liter dla nazw sieci i nazw pinów. Nazwy pinów są prawie zawsze wyświetlane dużymi literami w arkuszach danych i schematach. Różne programy schematyczne, w tym Eagle, nawet nie pozwalają na pisanie małych liter. Jedną z zalet tego, co pomaga również, gdy nazwy nie są zbyt długie, jest to, że wystają w zwykłym tekście. Jeśli piszesz na schemacie prawdziwe komentarze, zawsze pisz je wielkimi i małymi literami, ale pamiętaj, aby nazwy symboli składały się z wielkich liter, aby było jasne, że są to nazwy symboli, a nie część narracji. Na przykład: „Sygnał wejściowy TEST1 przechodzi w stan wysoki, aby włączyć Q1, co resetuje procesor, powodując niski poziom MCLR”. . W tym przypadku oczywiste jest, że TEST1, Q1 i MCLR odnoszą się do nazw na schemacie i nie są częścią słów użytych w opisie.

  10. Pokaż czapki odsprzęgające według części

    Czapki odsprzęgające muszą znajdować się fizycznie blisko części, którą odsprzęgają ze względu na swój cel i podstawową fizykę. Pokaż im w ten sposób. Czasami widziałem schematy z garstką odsprzęgających czapek w kącie. Oczywiście można je umieścić w dowolnym miejscu w układzie, ale umieszczając je za pomocą układu scalonego, co najmniej pokazujesz zamiar każdej czapki. To sprawia, że ​​znacznie łatwiej jest zauważyć, że przynajmniej rozmyślano o odpowiednim oddzieleniu, bardziej prawdopodobne jest, że błąd został popełniony podczas przeglądu projektu, a bardziej prawdopodobne jest, że ograniczenie faktycznie kończy się tam, gdzie było zamierzone, gdy układ jest wykonany.

  11. Kropki łączą się, krzyże nie

    Narysuj kropkę na każdym skrzyżowaniu. To konwencja. Nie bądź leniwy. Każde kompetentne oprogramowanie wymusi to w jakikolwiek sposób, ale nieoczekiwanie nadal widzimy schematy bez kropek połączenia. To reguła. Nie obchodzi nas, czy uważasz, że to głupie, czy nie. Tak to się robi.

    W pewnym sensie powiązane, staraj się utrzymywać skrzyżowania z Ts, a nie 4-kierunkowe krzyże. Nie jest to tak trudne, ale coś się dzieje. Po przecięciu dwóch linii, jednej pionowej, a drugiej poziomej, jedynym sposobem na sprawdzenie, czy są one połączone, jest obecność małej kropki łączącej. W dawnych czasach, gdy schematy były rutynowo kopiowane lub w inny sposób odtwarzane optycznie, kropki łączące mogły znikać po kilku pokoleniach, a czasem nawet pojawiać się na krzyżach, gdy nie było ich pierwotnie. Jest to mniej ważne teraz, gdy schematy są zwykle w komputerze, ale nie jest to zły pomysł, aby zachować szczególną ostrożność. Sposobem na to jest, aby nigdy nie mieć skrzyżowania czterokierunkowego.

    Jeśli dwie linie przecinają się, nigdy się nie łączą, nawet jeśli po niektórych artefaktach reprodukcji lub kompresji wygląda na to, że może być tam kropka. Idealnie połączenia lub zwrotnice byłyby jednoznaczne bez kropek łączących, ale w rzeczywistości chcesz mieć jak najmniejszą szansę na nieporozumienie. Zrób wszystkie skrzyżowania Ts kropkami, a zatem wszystkie linie krzyżowe są różnymi sieciami bez kropek.

Spójrz wstecz i zobaczysz, że celem wszystkich tych zasad jest ułatwienie komuś innemu zrozumienia obwodu ze schematu i zmaksymalizowanie prawdopodobieństwa, że ​​zrozumienie jest prawidłowe.

  • Dobre schematy pokazują obwód. Złe schematy powodują, że je odszyfrowujesz.

Jest w tym także inny ludzki punkt. Niedbały schemat pokazuje brak przywiązania do szczegółów i jest irytujący i obrażający każdego, kogo poprosisz o obejrzenie go. Pomyśl o tym. Mówi innym: „Twoje rozdrażnienie tym schematem nie jest warte mojego czasu na jego oczyszczenie”, co w gruncie rzeczy mówi „Jestem ważniejszy od ciebie” . W wielu przypadkach nie jest to mądre, na przykład gdy prosisz o bezpłatną pomoc, pokazując swój schemat klientowi, nauczycielowi itp.

Liczą się schludność i prezentacja. Dużo. Jakość prezentacji jest oceniana za każdym razem, gdy coś prezentujesz, niezależnie od tego, czy uważasz, że tak powinno być, czy nie. W większości przypadków ludzie nie zadają sobie trudu, aby ci to powiedzieć. Po prostu odpowiedzą na inne pytanie, nie szukając dobrych punktów, które mogłyby podnieść ocenę o jeden stopień wyżej, lub zatrudnić kogoś innego, itp. Gdy podasz komuś niechlujny schemat (lub inną niechlujną pracę od ciebie) , pierwszą rzeczą, którą pomyślą, jest „Co za palant” . Wszystko, co myślą o tobie i twojej pracy, będzie zabarwione tym początkowym wrażeniem. Nie bądź tym przegranym.


21
Moje dziesięć centów: chociaż uwielbiam używać kolorów do jednoznacznego wyświetlania na ekranie, wolę wygląd monochromatycznych schematów w druku (lub PDF). Konwencje i elementy estetyczne ewoluowały do ​​pracy monochromatycznej i nie każdy ma dostęp do kolorowej drukarki / kserokopiarki, więc informacje o kolorze mogą zostać utracone. Lubię też nie polegać na kolorze (jeden z moich współpracowników jest ślepy na kolory, co czasami prowadzi do pół-zabawnych incydentów związanych z diodami LED oznaczonymi kolorami. Więc jestem bardzo wrażliwy na to).
Alexios

18
Być może wynika to z mojego programowania, ale często uważam, że „przewody powietrzne” do wielu rzeczy. Jeśli widzę dwa piny na procesorze oznaczone „DATA_TO_FTDI” i „DATA_FROM_FTDI”, mogę na pierwszy rzut oka stwierdzić, że te piny idą (lub przynajmniej powinny) do pinów RX / TX danych w układzie FTDI. Spojrzenie na układ FTDI może to potwierdzić. Następnie mogę porównać te nazwy z definicjami pinów na urządzeniu (ponieważ niektóre urządzenia, które zachowują się jak mostki komunikacyjne, używają TX jako wyjścia (przesyłają dane na tym pinie), podczas gdy inne używają go jako wejścia (akceptując dane jako transmitowane gdzie indziej)
supercat

9
@ supercat - Problem z przewodami powietrznymi polega na tym, że nawet jeśli wydaje się, że są one widoczne, nigdy nie możesz być pewien (bez wyczerpującego wyszukiwania), że znajdziesz je wszędzie . Na przykład w przykładzie „DATA_TO_FTDI”, jeśli na tej magistrali znajduje się dioda LED aktywności szeregowej? Lub inne urządzenie współdzielące interfejs szeregowy? Nigdy nie mogę być pewien bez ręcznego przeglądania KAŻDEJ etykiety sieci na całym schemacie.
Connor Wolf

5
Podczas gdy przewody powietrzne mogą działać dobrze w prostych projektach, gdy tylko masz więcej niż kilka układów scalonych lub twój schemat rośnie do więcej niż jednej strony, całkowicie się rozpada. Jest to również absolutna trucizna w każdym środowisku, w którym pracuje wiele osób pracujących ze schematami. Analogia między przewodami powietrznymi a GOTO jest bardzo trafna. Oba pozwalają ci robić skróty, a oba utrudniają utrzymanie wynikowego systemu FAR.
Connor Wolf,

3
Schematy TIA znajdujące się na stronie atariage.com/2600/archives/schematics_tia/index.html intensywnie wykorzystują przewody powietrzne, ale nie wyobrażam sobie, że wciągnięcie wszystkich połączeń „przewodowych” uczyniłoby je bardziej zrozumiałymi. Nawet bez zautomatyzowanych systemów do znajdowania połączeń sieciowych, nie wyobrażam sobie, że włączenie wszystkich połączeń do HΦ1 / HΦ2, D0-D7 lub dekodowanie adresu zapisu od dołu strony 2 itd. Sprawi, że schematy będą dowolne jaśniejsze. Właściwie jestem pod wrażeniem tych schematów; w rzeczywistości są lepsze niż wiele nowszych.
supercat

25

1. Pokaż swoją pracę Schemat ideowy ma być dokumentacją obwodu. W związku z tym zdecydowanie zalecam uwzględnienie wszelkich prostych równań, które można zastosować. Obejmuje to obliczenia prądu LED, częstotliwości filtrów narożnych itp. Pokaż swoją pracę, aby następny facet, który musi przeczytać schemat, mógł to łatwo sprawdzić.

2. Wskaż kierunek UART Ponieważ linie UART nie zawsze są jasne, w którą stronę płyną, dodaj małą strzałkę obok każdej linii, aby pokazać kierunek.

3. Bądź konsekwentny Nie używaj VDD w jednym miejscu, a 3V3 w innym. Ujednolicić.

4. Adnotuj swobodnie To jak komentarze w kodzie źródłowym. Jeśli skopiowałeś obwód z arkusza danych, umieść odniesienie na schemacie, aby ktoś inny (lub Ty) mógł to sprawdzić później.


15

Oto moje dwa centy

1. Rozbij go Rozbij swój projekt na moduły. Umieść schemat blokowy systemu na pierwszej stronie schematu

2. Odpowiedz, kto, co, gdzie, kiedy, dlaczego Kto - Dla każdej strony modułu, oznacz „z kim” moduł się łączy. Rozłóż go od lewej do prawej, aby brzmiał jak angielski.

Co - w tytule wskaż moduł. W przypadkach, w których występuje wiele bloków we / wy (tj. UART i USB), oznacz to jako takie na stronie.

Gdzie - Użyj dowolnego tekstu w programie CAD, aby wskazać położenie komponentu. Na przykład - czapkę odsprzęgającą należy umieścić jak najbliżej układu scalonego. Będzie to działało jako szybsze odniesienie podczas układania tablicy niż odwoływanie się do jakiejś innej dokumentacji.

Kiedy - Czy są jakieś względy czasowe, takie jak sekwencjonowanie zasilania lub zespół obwodów zasilania? Umieść te wymagania nie tylko w dokumencie projektowym, ale w wolnym tekście na odpowiedniej stronie modułu.

Dlaczego i jak - To należy do dołączonego dokumentu projektowego w celu weryfikacji takich rzeczy jak
. Zakres - co robi obwód, a czego nie robi zgodnie z ustaleniami stron zainteresowanych projektem.
b. Teoria działania
c. Uzasadnienie, dlaczego przyjęto to podejście w przeciwieństwie do innych. Ma to kluczowe znaczenie, ponieważ służy jako historia obwodu na drodze, gdy ty (lub ktoś inny) dziedziczy / przenosi projekt, aby pamiętać o tych samych decyzjach, co oryginalny projektant.
re. Uwagi dotyczące układu
e. Odniesienia do innej dokumentacji.
fa. Obliczenia rozpraszania mocy - udowodnij nie tylko, że działa, ale że obliczone rozproszenie mocy dla wszystkich komponentów jest o pewien stopień niższe niż ocena komponentu ORAZ we wszystkich temperaturach roboczych.

3. Styl To zależy od ciebie i reszty zespołu, ale ogólnie wolę następujące
. Strona tytułowa / schemat blokowy
b. Jeden „blok” na stronę, dzielący duże komponenty zliczające liczby pinów (tj. Mikrokontroler) na znaczące dyskretne symbole. To zajmuje trochę czasu, ale jest warte przeczytania.

Modularyzacja pozwala również „oderwać stronę” i ponownie wykorzystać ją w innych projektach

do. Dla każdego elementu należy wskazać oznaczenie referencyjne, niezależnie od tego, czy jest to element typu pop-up, wartość / tolerancja elementu, moc znamionowa, w stosownych przypadkach, oraz wielkość opakowania i jakiś sposób ustalenia numeru części producenta. Ostatni punkt pomoże ci ustalić wspólne niektóre komponenty, aby zmniejszyć koszty produkcji instalacji i dokonać oceny, czy niektóre parametry projektowe można złagodzić, aby zmniejszyć liczbę różnych komponentów używanych na płycie. W przypadku komponentów wyrównanych pionowo umieść ten tekst po lewej stronie. W przypadku komponentów wyrównanych w poziomie umieść ten tekst nad komponentem.

re. Ułóż obwód od lewej do prawej, wskazując, gdzie znajdują się interfejsy modułu z tekstem

mi. Aby uzyskać przejrzystość szyn zasilających, NIE UŻYWAJ VDD ani VCC, ponieważ są one niejednoznaczne. Utwórz nowy symbol, aby wyraźnie zadeklarować napięcie. To samo dotyczy uziemienia (tj. GND dla uziemienia i AGND dla analogowego uziemienia).


5

Kilka punktów oprócz powyższych. Pierwsza odpowiedź jest dość heroiczna, ale jest jedna rzecz, z którą się nie zgadzam.

Kolejność pinów w schemacie.

Po co zmieniać kolejność pinów To sprawia, że ​​schemat jest bardziej estetyczny, co może być łatwiejsze do interpretacji w zależności od sposobu rozmieszczenia pinów.

Dlaczego nie zmienić kolejności pinów To prosi o kłopoty, kropka. W arkuszu danych piny są podane tak, jak są w fizycznym układzie scalonym, więc jeśli zaczniesz je porządkować, stworzysz poważne źródło błędów. Nie tylko utrudnia to tworzenie prototypów, ale również powoduje błędy w fizycznym wyprowadzaniu. W przeglądzie projektu porównywane są pinouty, a jeśli są miszmaszem, łatwo się pomylić.

Kolejny komentarz do „przewodów powietrznych” Po prostu tego nie rób. Zamiast tego użyj portów, które wymagają jawnego połączenia między dwiema sieciami w tym samym lub oddzielnym arkuszu schematu. Jeśli zezwolisz sieciom na łączenie się bez portów / stron spoza strony, otworzysz ogromną puszkę robaków, ponieważ pozornie niepowiązane sieci mogą być zwarte w układzie.

Nie pakuj za dużo rzeczy na stronie Ludzie mogą zacząć narzekać, jeśli twój schemat zawiera trzydzieści stron, ale alternatywą jest gniazdo szczurów mylące okablowanie między częściami. Podziel schemat na logiczne bloki obwodów i przyklej je w razie potrzeby do oddzielnych stron.

Pozostaw wystarczającą ilość miejsca między pinami Wiele gotowych schematów upakowuje piny urządzenia tak mocno, jak to możliwe. Chociaż minimalizuje to pole symbolu, utrudnia również odczytanie obwodu, ponieważ masz połączenia zbiegające się „z zewnątrz” w ciasno upakowane styki. Powinieneś zostawić wystarczająco dużo miejsca, aby można było dodawać rezystory szeregowe naprzemiennie.

Oznaczenia odniesienia Powinieneś oczywiście mieć oznaczniki odniesienia w schemacie i układzie. W przypadku bardziej skomplikowanych należy je zamówić. Istnieją dwa podejścia do tego.

  1. Możesz poprosić program przechwytujący schematy o ich oznaczenie, aby każda strona miała swój własny prefiks. W ten sposób można łatwo znaleźć dowolną część BOM na schemacie. A także ECO jest łatwiejsze do śledzenia, ponieważ wiesz, dla której strony są zmiany. Minusem tego jest to, że kończy się na długich desygnatorach odniesienia i znalezienie części w układzie może być trudne.

  2. Możesz poprosić program układu o ich oznaczenie. W ten sposób zamówisz referencje na płytce drukowanej, co znacznie ułatwi zlokalizowanie rezystora R347. Najlepiej, jeśli na większej płytce drukowanej powinien być on podzielony na kwadraty (sekstanty, oktany ...). Minusem jest to, że nie jest oczywiste, gdzie część jest na schemacie. Po prostu nie możesz wygrać tutaj, albo schemat jest łatwiejszy do odczytania, albo układ jest.


17
Po prostu nie zgadzam się co do kolejności pinów. Schematy niekoniecznie muszą mieć związek z fizycznym układem układu. Na przykład wzmacniacze operacyjne powinny na schemacie wyglądać jak wzmacniacze operacyjne. Czteroosobowy wzmacniacz operacyjny nie powinien wyglądać NIC. Ponadto, w przypadku skomplikowanych wysokich liczby pinów, bramki powinny zostać podzielone na jednostki funkcjonalne.
Scott Seidman,

5
Dobre punkty, ale zgadzam się ze Scottem, że unikanie zmiany kolejności szpilek to nonsens. Oczywiście z małymi układami scalonymi, ale schematy są o 100% mniej mylące, jeśli zamiast krzyżowania się przewodów wszędzie, zmienisz kolejność styków na chipie i upewnisz się, że są odpowiednio oznaczone. Jeśli niedziałające szpilki na schemacie wystarczą, aby kogoś pomylić, prawdopodobnie nie powinny na początku bawić się z planszą. Jego punkt wzmacniacza operacyjnego jest również bardzo ważny.
I. Wolfe

1
Opamps to szczególny przypadek, jestem pewien, że się zgodzisz, podobnie jak tranzystory itp. Jeśli skończysz z respinem, ponieważ zmiana układu pinów schematycznych doprowadziła do nieprawidłowego odcisku stopy, nie zrobiłeś nikomu łaski.
Barleyman 19.04.16

Ślady należy porównać z arkuszem danych. Symbole również. To jedyne odniesienie, które się liczy. Nie ma sensu używać samodzielnie rysowanego symbolu jako odniesienia dla śladu. Pewnie powinna istnieć kontrola spójności między tymi dwoma, ale każde przyzwoite oprogramowanie to zrobi i pokaże niepodłączone piny po obu stronach.
cx05

1
Odpowiedz w nowszym wątku. Do rzeczy, @ScottSeidman.
Nick Alexeev

4

R100, R101, R102 Zamiast R1, R2, R3

Chciałbym podzielić się swoim doświadczeniem w nadawaniu nazw komponentom.

Zidentyfikuj bloki obwodów zgodnie z funkcjami. Nawet jeśli jest to złożony obwód, można je zidentyfikować, takie jak główny stopień mocy, przedwzmacniacz, wzmacniacz, sekcja konwersji A / D, bloki wskaźnika / przetwornika, sekcja synchronizacji, zegar lub dowolne inne logiczne sekcje operacji.

Moją sugestią jest nazwać komponenty używając większych liczb, takich jak R100, R101, R102 zamiast R1, R2, R3 ... itd.

Możesz przypisać 100, 200, 300 ... itd. Do każdego zidentyfikowanego bloku. Na przykład możesz przypisać od 100 do 199 liczb dla sekcji mocy. Następnie wszystkie elementy w sekcji mocy w formie 1xx, takie jak Q100, R101, R103, C100, D100, D106.

Korzyść

  • Łatwo jest zidentyfikować sekcje obwodu pod względem funkcji na złożonym schemacie.
  • Łatwy w rozwiązywaniu problemów.
  • Łatwo jest nazwać części, gdy trzeba później dodać nowe komponenty do sekcji. Ponieważ masz do wyboru około 100 opcji nazw.
  • Łatwe do ręcznego rysowania układów PCB w dowolnym oprogramowaniu CAD. Ponieważ na samym początku rysowania PCB każdy typ elementów jest gromadzony w jednym miejscu. wprowadź opis zdjęcia tutaj

Możesz je łatwo podzielić na różne miejsca według ich liczby, bez konieczności wielokrotnego patrzenia na schemat.


1

Największy spór, jaki widzę w dyskusji, dotyczy kolejności pinów, ale to tylko pytanie dotyczące większych tematów: funkcjonalne kontra fizyczne! Jeśli zrobię dobry schemat, aby przygotować pracę nad układem, znacznie lepiej jest, aby schemat wyglądał jak najbliżej układu, np. Narysuj kolejność pinów nie zgodnie z tym, co robi ktoś inny w arkuszu danych, ale tak naprawdę jest. Rozważ też pozostawienie nieco więcej miejsca wokół dużych elementów, takich jak urządzenia zasilające, np. Również narysuj „symbol” radiatora. Jeśli ziemia i tak powinna być dużym samolotem, lepiej też wybrać połączenia według nazwy, co również pomaga uniknąć wielu przejazdów. Z drugiej strony, jeśli nikt nie może uniknąć przecięcia wrażliwych linii, narysuj schemat, aby stał się wskazówką dla dobrego układu, np.
W przypadku cyfrowych układów scalonych zwykle używam automatycznych routerów i trzymam się porządku. Innym kontrowersyjnym tematem może być narysowanie wzmacniacza różnicowego, np. Wzmacniacza wielostopniowego, tak jak należy rysować każdy etap w zwykły sposób, a następnie podłączyć do następnego etapu (który często kończy się na wielu skrzyżowaniach), czy też powinniśmy naprawdę narysować pary różnic w symetryczny sposób (często robione w starych schematach osci Tectronics)? Tutaj zależy to również od celu i tego, jak naprawdę ważne jest zachowanie symetrii. W obwodach RF, które często nie mają tak wielu elementów, wolę ponownie rysunki bardzo zbliżone do układu.


1

Trochę więcej:

  • (1) Rysuj na normalnej siatce.

Naprawdę nie lubię zajmować się pracą innych ludzi, która opiera się na pół-siatce. To ogromna strata czasu i nie wnosi żadnej wartości do rysunku.

  • (2) Użyj stylu „fizycznego” w przypadku mniejszych urządzeń.

Rysowanie układów scalonych i małych elementów za pomocą szpilek pomaga w przekazywaniu zamiaru układania i znacznie ułatwia debugowanie. Dla tranzystorów i diod w sot-23 jest to podwójnie: rysuję je pokazując kolejność pinów, w wyniku czego od lat nie musiałem przerabiać źle rozłożonego.

  • (3) Uświadom sobie limity (2) powyżej.

Nie jest możliwe narysowanie dużego BGA fizycznie, ani nawet jako jednego symbolu. Ale możesz przynajmniej rozdzielić według funkcji i pokazać, jak szpilki odnoszą się do siebie przestrzennie. Na przykład FPGA można rysować i dzielić, aby pokazać bloki reprezentujące płytki logiczne, a same kafelki umieszczone / uporządkowane na schemacie, aby pokazać, w jaki sposób prowadzą.

Historycznie sensowne były wieloczęściowe symbole elementów takich jak wzmacniacze operacyjne lub bramki. Ale stają się one coraz rzadsze w projektach.

  • (4) Aliasy o nazwie wewnątrz strony są w porządku, ale nie wypychaj ich.

Nazwane aliasy są w rzeczywistości takie same jak poza stronami: oznacza to, że nadal musisz skanować stronę w poszukiwaniu innych jej instancji. W przypadku schematu PDF i Ctrl-F nie jest to tak ciężkie zadanie jak kiedyś (i szkoda producentów, którzy tworzą pliki PDF, których nie można przeszukiwać. To po prostu kiepskie.) To powiedziawszy, strony spoza strony są bardziej rygorystycznie sprawdzane przez DRK niż aliasy.

  • (5) Schematy blokowe i plany mechaniczne są warte wysiłku

Wysiłek, jaki poświęcasz przekazaniu swojego myślenia, pozwoli zaoszczędzić wiele czasu w całym okresie projektowania - od układu po naprawę. Tak, twój projektant mechaniczny sporządzi „oficjalny” zarys tablicy, ale przynajmniej możesz przekazać, gdzie oczekujesz umieszczenia rzeczy - i dlaczego - wykonując te dwa rodzaje diagramów.

  • (6) Po wyeksportowaniu schematu do pliku PDF należy umożliwić jego wyszukiwanie.

Czy to naprawdę za dużo, aby zapytać?

  • (7) Posiadaj wystarczającą ilość informacji o komponentach.

Oprócz desygnatora odniesienia niektórzy projektanci mają pokusę, aby wszystkie atrybuty części na schemacie. Ale czy naprawdę ich potrzebujesz? Nie, ty nie. Czasami tolerancja. Czasami napięcie, gdy masz sekcję o wyższym napięciu. Być może ślad. Numer części producenta Rzadko - zwykle chcesz mieć wiele źródeł. Korporacyjny numer AVL / MRP? Nie Nigdy.

Wszystkie te inne rzeczy są po to, aby BOM.

  • (7a) Zastanów się nad generacją zestawienia komponentów.

To powiedziawszy, opracowanie pewnego rodzaju systemu numerów części nawet we wczesnych dniach pozwala tworzyć szczegółowe zestawienia komponentów, nawet jeśli nie masz systemu MRP. Każdy typ części powinien mieć unikalny identyfikator ustawiony jako ukryty atrybut na schemacie, który odpowiada wpisowi na głównej liście części (liście AVL). Później używasz tego identyfikatora, aby scalić rozszerzone informacje z listy AVL, aby utworzyć szczegółowy zestawienie komponentów.

Nawet później możesz zaimportować te rzeczy do prawdziwego systemu MRP lub PLM, takiego jak Oracle Agile.

  • (8) Moc też jest sygnałem!

Kiedyś rysowałeś schemat z „ukrytymi” pinami zasilania / uziemienia, które byłyby automatycznie aliasowane do VCC lub GND. Jest to nadal opcja, na przykład podczas tworzenia symbolu w Orcadzie. Nie ukrywaj tych połączeń zasilania! Pokaż em! Zwłaszcza biorąc pod uwagę dzisiejsze projekty z wieloma domenami mocy, wysoką gęstością mocy, routingiem, omijaniem, obszarem pętli i tak dalej.

Moc jest tak ważna, że ​​jeśli nie spędzasz przynajmniej 1/3 czasu na projektowaniu mocy, powinieneś rozważyć inną linię pracy.

  • (9) Komentarze są Twoim przyjacielem.

Podświetlanie kluczowych elementów tekstem pozwala zaoszczędzić dużo czasu podczas debugowania. Zazwyczaj będę komentować rzeczy związane z oprogramowaniem (np. Adresy, lokalizacje bitów) i projektowaniem zasilania (prąd typowy / maksymalny, napięcie).

  • (10) Rozmiar ma znaczenie.

Używaj 11x8,5 (rozmiar A) do naprawdę prostych rzeczy, 17x11 (rozmiar B) do większości innych rzeczy. Większy tylko, jeśli naprawdę potrzebujesz.

17 x 11 (lub jego najbliższy odpowiednik metryczny) to rozsądny rozmiar do oglądania na ekranie HD lub do drukowania nawet przy 11 x 8,5. To dobry rozmiar do pracy.

Z drugiej strony uważam, że nie mogę uzyskać wystarczającej ilości rzeczy na 11x8,5. Z drugiej strony, z drugiej strony jest inna skrajność, kiedy użyłem 23,5 x 15,2 (skalowane B, nie C) do naprawdę złożonego rysunku, który grupuje razem (np. Banki DRAM): to musi być wydrukowane w formacie 17x11 być dość łatwe do odczytania w wersji papierowej.

W tej chwili rzadko drukuję cokolwiek, więc martwienie się o to, jak wydruki na papierze są bardziej kłopotliwe, niż jest warte przez większość czasu.

  • (11) Przepływ sygnału od lewej do prawej, przepływ mocy od góry do dołu. Przeważnie.

Jest to ogólny standard ułatwiający zrozumienie zależności między elementami. Ale czasami nadanie większego znaczenia przepływowi architektury niż ta stara reguła daje wyraźniejszy schemat.

  • (12) Organizuj off-pages / porty w grupach pionowych.

Przeciąganie portów do krawędzi schematu nie jest konieczne ani przydatne. Ale przynajmniej ustaw je w uporządkowanych kolumnach, aby były łatwe do skanowania wizualnie.

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.