Electronic El diseño de sistemas de placas múltiples se ha implementado tradicionalmente como un conjunto de proyectos de placas separadas y desacopladas mantenidas juntas por algunos elementos que no pertenecen a EDA. la tecnología definición de su intra-relación y arquitectura. Los equipos suelen utilizar herramientas de oficina de escritorio, como hojas de cálculo para la conectividad dentro de la placa, archivos de texto para los parámetros de los elementos del sistema y aplicaciones de dibujo para mostrar la estructura y jerarquía del sistema a nivel de bloque. El desafío de este enfoque desconectado es que los datos a menudo deben volver a ingresarse varias veces porque no había métodos de sincronización estándar disponibles entre diferentes disciplinas y dominios.

La creación desconectada de esquemas de interconexión de cable / backplane, junto con un proceso de administración de conectores débil, explica por qué muchas empresas construyen prototipos costosos para superar sus debilidades inherentes a la metodología de diseño. La alta inversión de tiempo y recursos da como resultado un esfuerzo significativo para corregir manualmente los errores de conectividad o sincronizar manualmente las placas y los cables. A menudo, se requiere la aplicación de reglas de cambio restrictivas o convenciones de nomenclatura para minimizar los riesgos de errores.

La mayoría de las fallas del sistema están relacionadas con una conectividad incorrecta, incluidos los cambios de clavijas del conector, la orientación incorrecta del conector, la incompatibilidad mecánica o los conectores mal acoplados. Estos son problemas que no ocurrirían si los equipos utilizaran una solución de diseño de sistemas de múltiples placas basada en conectividad.

La solución de diseño de sistemas de placas múltiples de Mentor Graphics Xpedition aborda estos desafíos mediante la conectividad automatizada y una solución de construcción correcta que extiende el flujo de diseño de PCB a la definición del sistema de placas múltiples electrónicas. Aplica capacidades de gestión de conectividad y datos innovadoras y de mejores prácticas a todo el flujo de definición e implementación del sistema. Esto reduce significativamente las tareas manuales y permite más tiempo para optimizar la implementación del sistema según las especificaciones requeridas, al tiempo que aumenta la calidad general y reduce los riesgos de programación. El entorno de diseño del sistema de Xpediton se integra con el flujo de diseño de PCB y el exclusivo centro de gestión de datos de diseño de trabajo en progreso, extendiéndolo al diseño de sistemas completos, incluida la definición, el particionamiento, la optimización y la implementación del sistema de múltiples placas. Esto permite a los diseñadores detectar errores antes de que se construya cualquier hardware. Xpedition proporciona un entorno único para que los diseñadores de PCB y cables y arneses y otros ingenieros desarrollen simultáneamente sistemas complejos de múltiples placas.

Automatización del diseño de sistemas

Xpedition permite al arquitecto del proyecto definir y capturar la descripción del hardware desde el nivel del sistema lógico hasta el nivel lógico / PCB, incluida la definición lógica de alambres, cables y placas posteriores.

Principalmente dirigido a capturar la conectividad completa del sistema, la cabina se extiende a otras áreas, como la validación del diseño y el seguimiento de requisitos.

La integración con la red troncal de gestión de datos proporciona una infraestructura completa para gestionar de forma segura el complejo proceso de desarrollo de muchos componentes individuales del proyecto a través de la gestión de revisiones, el control de acceso y la gestión de la liberación y la información de los datos de diseño del sistema de trabajo en curso, incluidos los diseños de placa única y cables.

Definición del sistema

Las capacidades de definición del sistema permiten que un diseñador de sistemas visualice e implemente la intención de diseño del ingeniero de sistemas, para crear una ubicación de función óptima e interconectividad en todo el sistema. El elemento clave en la definición del sistema es una placa lógica. Designer define placas lógicas en el nivel de vista del sistema lógico simplemente agrupando bloques a nivel de sistema y conectores integrados. Este proceso es sencillo y muy intuitivo. El diseñador simplemente divide las funciones del sistema utilizando bloques a nivel del sistema que desempeñarán el papel de bloques jerárquicos regulares más adelante en el diseño de la PCB. El diseñador puede crear el bloque de nivel del sistema localmente, colocarlo desde la biblioteca corporativa o reutilizar partes de diseño de PCB existentes.

Gestión de conectores

La herramienta minimiza el esfuerzo de agregar, manipular y actualizar conectores con la creación sobre la marcha de conectores parametrizados (que cumplen con los estándares IEC) con expansión de conector y modificación del número de pin mediante un simple comando de estiramiento. El alto grado de automatización permite a los diseñadores crear y modificar la conectividad utilizando conectores genéricos sin preocuparse por los detalles físicos reales del conector.

La administración de conectores aplica un enfoque de “diseño correcto”, eliminando los errores de conexión por adelantado y en cualquier momento durante el ciclo general de diseño del sistema y proporciona un emparejamiento automatizado y emparejamiento de pines de conectores.

Los conectores son gestionados de forma inteligente por:

• Sincronización entre la PCB física, la implementación del cable y los datos de diseño del sistema
• Elección y asignación automatizadas de posibles conectores acoplados

Board Intelligence - Optimización del sistema

Después de los cambios de conectividad entre la placa, según se define a nivel del sistema y el correspondiente proyecto de PCB asociado, el diseñador puede sincronizar bidireccionalmente ambas definiciones, lo que permite flexibilidad de implementación.

Por ejemplo, debido a las nuevas limitaciones mecánicas, la definición de una placa debe modificarse en el nivel de vista del sistema lógico. Esto se logra fácilmente arrastrando los bloques de nivel del sistema entre placas lógicas. A medida que los objetos se mueven entre placas lógicas, la conectividad se actualiza automáticamente.

Los conectores se insertan automáticamente y las conexiones necesarias se crean sobre la marcha y se transforman entre redes y cables. Sin embargo, si los diseñadores cambian de opinión, es posible volver a mover el bloque a la posición original en cualquier momento y la conectividad se actualiza automáticamente.

Los cambios de requisitos se absorben rápida y sin problemas sin poner en peligro todo el diseño del sistema.

Verificación de conectividad e interconectividad altamente automatizada Xpedition automatiza el proceso de creación de conexiones entre los elementos del sistema, incluido el orden de conexión y el cableado de múltiples redes y cables. Para aumentar la productividad, la herramienta proporciona la capacidad de conectar varios pines a la vez.

El diseñador puede fácilmente realizar un sondeo cruzado desde la salida de seguimiento de señal para encontrar y seleccionar el objeto específico que pertenece a la ruta de la señal. Por ejemplo, el diseñador puede encontrar la red conectada al pin del conector específico. Las capacidades de verificación de conectividad garantizan que la conectividad sea exactamente como el diseñador desea que sea. La funcionalidad de seguimiento de señales puede rastrear señales a través del par de conectores acoplados y pines emparejados, e incluso objetos que se encuentran en diferentes hojas. La codificación de colores y el resaltado permiten al diseñador rastrear fácilmente la conectividad en todo el sistema.

Integración de múltiples PCB y cables

Una vez que el diseñador crea asociaciones entre placas lógicas y diseños de PCB a nivel del sistema, el diseñador del sistema puede comenzar a sincronizar el contenido de las placas lógicas y los esquemas de PCB asociados mediante un proceso bidireccional. Un asistente de sincronización proporciona la lista de cambios, una vista previa de la definición de la placa lógica y la codificación de colores que aclara el estado de sincronización de objetos particulares. Esta ventana proporciona una multitud de consejos para ayudar a resolver problemas y proporcionar información útil para nuevos usuarios. Debido a que el esquema de la PCB está sincronizado con las placas lógicas asociadas, el esquema de la PCB contiene conectores y bloques a nivel de sistema que son, en efecto, bloques jerárquicos.

Por lo tanto, los diseñadores de placas pueden introducirse en estos bloques y definir la lógica en el esquema subyacente para realizar cada función específica del sistema.

El proceso de sincronización no es automático, sino que está controlado y bien gestionado, de modo que las tareas de sincronización las ejecutan únicamente los diseñadores responsables. El software rastrea los cambios entre las placas y su contenido, la conectividad entre las placas y las relaciones pin a pin entre los conectores.

Diseño de cable integrado

En algunos sistemas de placas múltiples, la interconexión entre placas y otros componentes del sistema (como sensores) se implementa mediante cableado. La conectividad del sistema lógico se puede dividir simplemente en varios cables. Cada cable lógico requiere representación física. La herramienta tiene una variedad de características para automatizar la selección de piezas agregando automáticamente cables, núcleos múltiples, terminales, cintas y todos los demás componentes de cables para diseños de cables listos para fabricar, incluida la lista de materiales y los planos de fabricación. El cálculo automático de cantidades (por ejemplo, longitudes de cable de fabricación "verdaderas") garantiza cables correctos por construcción. La estrecha integración entre los entornos ECAD y MCAD es esencial para un proceso de diseño de sistemas eficiente. Los diseñadores mecánicos pueden colaborar con los diseñadores de cables intercambiando decisiones de diseño críticas que afectan el diseño de los demás.

Reutilización del diseño del sistema

La mayoría de las veces, los diseñadores tienen documentación asociada que debe mantenerse junto con elementos específicos del diseño del sistema. La solución de diseño de sistema de placas múltiples Xpedition permite a los diseñadores especificar información adicional y agregar más detalles a los objetos del sistema, como bloques a nivel del sistema. El beneficio de esta función es mantener los datos intactos y donde los diseñadores puedan acceder a ellos fácilmente, incluso en un entorno que cambia dinámicamente.

Los diseñadores también pueden aprovechar la IP existente importando e incrustando datos de Microsoft Visio en el diseño del sistema. Esta capacidad se extiende más allá de la simple vinculación e incrustación de objetos al convertir los objetos de Visio en objetos de diseño del sistema Xpedition normales. Luego, los diseñadores pueden realizar la edición y modificación completas de los objetos individuales.

Diseño concurrente colaborativo

Xpedition y su centro de gestión de diseño de trabajos en curso llevan la colaboración de ingeniería a un nuevo nivel. El diseño de sistemas multiplaca es un proceso empresarial que involucra numerosas disciplinas. Xpedition proporciona la integración entre estas disciplinas al pasar solo datos clave entre ellas. La herramienta comprende cómo los elementos de una disciplina dependen de los elementos de otra disciplina y proporciona notificaciones cuando cambia un elemento dependiente. La herramienta libera datos de diseño del escritorio y proporciona almacenamiento de datos unificado y controlado. La solución de diseño de sistemas de placas múltiples Xpedition proporciona un cliente de colaboración de todos los dominios que opera en los datos unificados y versionados con notificación, prueba cruzada, marcado y comentarios. La solución proporciona una gestión del proceso de diseño integrada y coherente. Soporta:

• Procesos de sincronización de datos de diseño unificados en todo el flujo
• Sincronización gestionada a través del centro de gestión de diseño de trabajo en curso mediante un proceso familiar de anotación bidireccional hacia adelante / atrás entre el sistema, la PCB y los niveles y herramientas de cables.
• Exactamente el mismo mecanismo que el proceso de sincronización tradicional entre el esquema y el diseño de la placa

Acceso de datos controlado a PLM y terceros a través del EDX I / F estándar

Resumen

Xpedition establece el estándar para la creación de diseños de sistemas de múltiples placas totalmente integrados mediante:

• Eliminación de procesos de sincronización de diseño multinivel manuales y propensos a errores
• Proporcionar colaboración en equipo de diseño electrónico versus en papel

Dentro de esta solución, Siemens ofrece características únicas para satisfacer las expectativas del diseñador en el espacio de creación de diseño de sistemas de múltiples placas:

• Fácil de implementar, fácil de adoptar y fácil de usar
• Permite el diseño de equipos simultáneos (paralelos) versus en serie
• Gestión de datos eficiente
• Funcionalidad escalable