Projeto de sistemas multi-placa

Atualização: 19 de julho de 2021
Projeto de sistemas multi-placa

Eletrônico o projeto de sistemas multiplacas tem sido tradicionalmente implementado como um conjunto de projetos de placas separados e desacoplados, mantidos juntos por alguns não-EDA tecnologia definição de seu intra-relacionamento e arquitetura. As equipes geralmente usam ferramentas de desktop, como planilhas para conectividade intraplaca, arquivos de texto para parâmetros de elementos do sistema e aplicativos de desenho para mostrar a estrutura e hierarquia do sistema em nível de bloco. O desafio desta abordagem desconectada é que os dados muitas vezes devem ser reinseridos várias vezes porque não estavam disponíveis métodos de sincronização padrão entre diferentes disciplinas e domínios.

O Xpedition otimiza o design do sistema multi-placa desde a definição lógica do sistema até a fabricação.

A criação desconectada de esquemas de interconexão de cabo / backplane, em conjunto com um processo de gerenciamento de conector fraco, explica por que muitas empresas constroem protótipos caros para superar suas fraquezas inerentes à metodologia de design. O alto investimento de tempo e recursos resulta em um esforço significativo para corrigir manualmente os erros de conectividade ou para sincronizar placas e cabos manualmente. Freqüentemente, a aplicação de regras de mudança restritivas ou convenções de nomenclatura é necessária para minimizar os riscos de erros.

A maioria das falhas do sistema está relacionada à conectividade incorreta, incluindo trocas de pinos do conector, orientação errada do conector, incompatibilidade mecânica ou conectores acoplados incorretamente. Esses são problemas que não aconteceriam se as equipes usassem uma solução de design de sistemas multiplacas baseada em conectividade.

A solução de design de sistemas de placas múltiplas da Mentor Graphics Xpedition aborda esses desafios usando conectividade automatizada e uma solução correta por construção que estende o fluxo de design de PCB para a definição de sistema eletrônico de placas múltiplas. Ele aplica recursos de gerenciamento de conectividade e dados inovadores e de práticas recomendadas a todo o fluxo de definição e implementação do sistema. Isso reduz significativamente as tarefas manuais e permite mais tempo para otimizar a implementação do sistema para a especificação necessária, enquanto aumenta a qualidade geral e reduz os riscos do cronograma. O ambiente de design de sistema da Xpediton se integra ao fluxo de design de PCB e ao hub de gerenciamento de dados de design de trabalho em andamento exclusivo, estendendo-o ao design de sistemas completos, incluindo definição de sistema de várias placas, particionamento, otimização e implementação. Isso permite que os designers detectem os erros antes que qualquer hardware seja construído. O Xpedition oferece um ambiente único para designers de placas de circuito impresso, cabos e chicotes e outros engenheiros desenvolverem simultaneamente sistemas complexos de placas múltiplas.

Interface de usuário robusta e totalmente personalizada.

Automação de Projeto de Sistemas

O Xpedition permite que o arquiteto do projeto defina e capture a descrição do hardware no nível do sistema lógico até o nível lógico / PCB, incluindo a definição lógica de fios, cabos e backplanes.

Visado principalmente para capturar a conectividade total do sistema, o cockpit se estende a outras áreas, como validação de projeto e rastreamento de requisitos.

A integração com o backbone de gerenciamento de dados fornece uma infraestrutura abrangente para gerenciar com segurança o complexo processo de desenvolvimento de muitos componentes individuais do projeto por meio do gerenciamento de revisão, controle de acesso e liberação e gerenciamento de informações de dados de projeto de sistema em andamento, incluindo projetos de placa única e cabos.

Definição do Sistema

Os recursos de definição do sistema permitem que um designer de sistema visualize e implemente a intenção de design do engenheiro de sistema, para criar localização de função ideal e interconectividade em todo o sistema. O elemento-chave na definição do sistema é um quadro lógico. O Designer define placas lógicas no nível de visualização do sistema lógico, simplesmente agrupando blocos no nível do sistema e conectores integrados. Este processo é direto e muito intuitivo. O designer simplesmente particiona as funções do sistema usando blocos de nível de sistema que desempenharão o papel de blocos hierárquicos regulares posteriormente no design de PCB. O designer pode criar o bloco de nível de sistema localmente, colocá-lo da biblioteca corporativa ou reutilizar partes de design de PCB existentes.

As placas lógicas incluem blocos de nível de sistema e conectividade dentro da placa.

Gestão de Conectores

A ferramenta minimiza o esforço para adicionar, manipular e atualizar conectores com a criação rápida de conectores parametrizados (em conformidade com os padrões IEC) com expansão do conector e modificação do número do pino usando um comando simples de esticar. O alto grau de automação permite que os designers criem e modifiquem a conectividade usando conectores genéricos sem se preocupar com os detalhes físicos reais do conector.

O gerenciamento de conectores impõe uma abordagem “correta por design”, eliminando erros de conexão antecipadamente e a qualquer momento durante o ciclo geral de design do sistema e fornece acoplamento automático e emparelhamento de pinos de conectores.

Os conectores são gerenciados de forma inteligente por:

  • Sincronização entre o PCB físico, implementação do cabo e os dados de design do sistema
  • Escolha automatizada e atribuição de possíveis conectores correspondentes
Operação de acoplamento de conector disponível quando
necessário e quando possível.
Conector genérico parametrizado criado em tempo real.

Board Intelligence - Otimização do Sistema

Após as mudanças de conectividade entre a placa, conforme definido no nível do sistema e o projeto de PCB associado correspondente, o projetista pode sincronizar bidirecionalmente ambas as definições, o que permite flexibilidade de implementação.

Por exemplo, devido a novas restrições mecânicas, uma definição de placa precisa ser modificada no nível de visualização do sistema lógico. Isso é facilmente realizado arrastando os blocos de nível do sistema entre as placas lógicas. Conforme os objetos são movidos entre as placas lógicas, a conectividade é atualizada automaticamente.

Os conectores são inseridos automaticamente e as conexões necessárias são criadas instantaneamente e transformadas entre redes e fios. No entanto, se os projetistas mudarem de ideia, é possível mover o bloco de volta à posição original a qualquer momento e a conectividade é atualizada automaticamente.

As mudanças de requisitos são absorvidas de forma rápida e contínua, sem comprometer todo o projeto do sistema.

Interconectividade altamente automatizada e verificação de conectividade O Xpedition automatiza o processo de criação de conexões entre os elementos do sistema, incluindo a ordem de conexão e a fiação de várias redes e fios. Para aumentar a produtividade, a ferramenta oferece a capacidade de conectar vários pinos ao mesmo tempo.

O projetista pode facilmente fazer uma análise cruzada da saída de rastreamento do sinal para encontrar e selecionar o objeto específico pertencente ao caminho do sinal. Por exemplo, o projetista pode encontrar a rede conectada ao pino do conector específico. Os recursos de verificação de conectividade garantem que a conectividade seja exatamente como o designer deseja. A funcionalidade de rastreamento de sinal é capaz de rastrear sinais através do par de conectores e pinos emparelhados e até mesmo objetos localizados em folhas diferentes. A codificação e o realce de cores permitem que o designer rastreie facilmente a conectividade em todo o sistema.

Multi PCB e integração de cabos

Depois que o designer cria associações entre placas lógicas e projetos de PCB no nível do sistema, o designer do sistema pode começar a sincronizar o conteúdo das placas lógicas e esquemas de PCB associados usando um processo bidirecional. Um assistente de sincronização fornece a lista de alterações, uma visualização da definição da placa lógica e codificação de cores que esclarece o status de sincronização de objetos específicos. Esta janela fornece uma infinidade de dicas para ajudar a resolver problemas e fornecer informações úteis para novos usuários. Como o esquema de PCB está sincronizado com placas lógicas associadas, o esquema de PCB contém conectores e blocos de nível de sistema que são, na verdade, blocos hierárquicos.

Portanto, os designers de placa podem empurrar para esses blocos e definir a lógica no esquema subjacente para realizar cada função específica do sistema.

O processo de sincronização não é automático, mas é controlado e bem gerenciado para que as tarefas de sincronização sejam executadas apenas por projetistas responsáveis. O software rastreia as mudanças entre as placas e seu conteúdo, a conectividade entre as placas e as relações pino a pino entre os conectores.

Caminho de sinal traçado em várias placas e conectores

Projeto de cabo integrado

Em alguns sistemas com várias placas, a interconexão entre as placas e outros componentes do sistema (como sensores) é implementada por cabeamento. A conectividade lógica do sistema pode ser simplesmente particionada em vários cabos. Cada cabo lógico requer representação física. A ferramenta possui uma variedade de recursos para automatizar a seleção de peças adicionando automaticamente fios, multicores, terminais, fitas e todos os outros componentes de cabos para projetos de cabos prontos para fabricação, incluindo listas de materiais e desenhos de fabricação. O cálculo automático de quantidades (por exemplo, comprimentos de fio de fabricação 'verdadeiros') garante cabos corretos por construção. A integração perfeita entre os ambientes ECAD e MCAD é essencial para um processo de projeto de sistema eficiente. Os projetistas mecânicos podem colaborar com os projetistas de cabos trocando decisões críticas de projeto que afetam o projeto uns dos outros.

Reutilização do projeto do sistema

Na maioria das vezes, os designers associam a documentação que precisa ser mantida junto com os elementos específicos do design do sistema. A solução de design de sistema de várias placas Xpedition permite que os designers especifiquem informações adicionais e adicionem mais detalhes aos objetos do sistema, como blocos no nível do sistema. O benefício desse recurso é manter os dados intactos e onde os designers podem acessá-los facilmente, mesmo em um ambiente que muda dinamicamente.

Os designers também podem aproveitar o IP existente importando e incorporando dados do Microsoft Visio ao design do sistema. Esse recurso vai além da simples vinculação e incorporação de objetos, convertendo os objetos do Visio em objetos de design do sistema Xpedition regulares. Os designers podem então realizar a edição e modificação completa dos objetos individuais.

Desenhos de fabricação de cabos altamente personalizáveis.

Design colaborativo simultâneo

O Xpedition e seu hub de gerenciamento de design de trabalho em andamento levam a colaboração de engenharia a um novo nível. O projeto de sistemas de várias placas é um processo de negócios que envolve várias disciplinas. O Xpedition fornece a integração entre essas disciplinas, apenas passando dados importantes entre elas. A ferramenta entende como os elementos de uma disciplina dependem dos elementos de outra disciplina e fornece notificações quando um elemento dependente é alterado. A ferramenta libera dados de design do desktop e fornece armazenamento de dados controlado e unificado. A solução de design de sistemas multi-placa Xpedition fornece um cliente de colaboração de todo o domínio que opera nos dados unificados e com versão com notificação, teste cruzado, marcação e comentários. A solução fornece gerenciamento de processo de design consistente e integrado. Suporta:

  • Processos de sincronização de dados de design unificados em todo o fluxo
  • Sincronização gerenciada através do hub de gerenciamento de design de trabalho em andamento usando um processo de anotação bidirecional para frente / para trás entre o sistema, PCB e níveis de cabo e ferramentas
  • Exatamente o mesmo mecanismo que o processo de sincronização tradicional entre o esquema e o layout da placa

Acesso a dados controlados para PLM e terceiros por meio do EDX I / F padrão

Resumo

Xpedition define o padrão para a criação de design de sistema multi-placa totalmente integrado por:

  • Eliminando processos manuais e sujeitos a erros de sincronização de projeto multinível
  • Fornecimento de colaboração da equipe de design eletrônico versus papel

Dentro desta solução, a Siemens oferece recursos exclusivos para atender às expectativas do designer no espaço de criação de design de sistemas multi-placa:

  • Fácil de implantar, fácil de adotar e fácil de usar
  • Permite projeto de equipe simultâneo (paralelo) versus serial
  • Gerenciamento de dados eficiente
  • Funcionalidade escalável
Processos de design totalmente integrados para várias PCBs e cabos associados.