在線(xiàn)模块化系统级電(diàn)子设计

2021-07-23

在線(xiàn)模块化系统级電(diàn)子设计

如果您熟悉電(diàn)子设计自动化 (EDA) 行业，您会发现很(hěn)多(duō)相似之处。自 1980 年代以来，这些重要的软件平台一直是電(diàn)子开发的中流砥柱。尽管不同产品之间存在很(hěn)多(duō)差异，以及不同程度的集成，但对于不是专业電(diàn)子工程师的任何人来说，这些平台似乎总是深奥的。

有(yǒu)一些 EDA 程序标准组的替代方案。基于浏览器的设计程序开始与互联网一起激增，尽管这些程序专注于 PCB 设计而不是整體(tǐ)系统设计。市场上的系统设计工具对确保電(diàn)源完整性和信号完整性所需的最耗时的 PCB 设计部分(fēn)的自动化作用(yòng)甚微。同样，可(kě)以自动化这些重要设计方面的 PCB 设计工具过于精细；它们自动化了電(diàn)路板设计的微小(xiǎo)部分(fēn)，而不是自动化系统中不同功能(néng)块之间的连接。

随着越来越多(duō)的传统公司转型為(wèi)技术公司，各级顾问和工程师都需要能(néng)够在系统级设计和 PCB 设计之间找到适当平衡的工具。当这些工具可(kě)以在在線(xiàn)环境中访问时，设计人员就拥有(yǒu)了创建尖端系统所需的功能(néng)，而不会陷入 PCB 级别的困境。

系统级设计与板级设计

系统级设计和板级设计有(yǒu)什么區(qū)别？區(qū)别可(kě)能(néng)不是那么明显。大多(duō)数電(diàn)子设计师在集成電(diàn)路 (IC) 和 PCB 级别工作。IC 设计人员专注于将分(fēn)立電(diàn)路集成到单个芯片中，该芯片可(kě)以作為(wèi)整个系统的一部分(fēn)安装在 PCB 上。PCB 设计人员停留在板级，专注于将无源元件和 IC 连接到作為(wèi)设备一部分(fēn)的功能(néng)块中，或者他(tā)们专注于整个设备本身。

系统级设计有(yǒu)点模棱两可(kě)。PCB 设计师可(kě)以像系统设计师一样工作，但并非所有(yǒu)系统设计师都是 PCB 设计师。系统级设计人员专注于将多(duō)个電(diàn)子功能(néng)块，甚至多(duō)个電(diàn)路板和各种其他(tā)组件连接到一个完整的产品中。这个想法是关注系统的不同部分(fēn)如何通过标准化的通信协议交换数据、接收電(diàn)源以及连接到其他(tā)设备。

随着需要更多(duō)嵌入式计算能(néng)力的更新(xīn)产品（例如物(wù)联网和智能(néng)设备），许多(duō)硬件工程师开始过着软件工程师的双重生活。这需要在标准 COM上开发代码，以控制整个设备中的数据处理(lǐ)和交换。这是系统级设计的一个特殊方面，通常属于嵌入式软件工程师。然而，非专业嵌入式系统工程师的设计人员可(kě)以在他(tā)们能(néng)够使用(yòng)正确的设计工具时加快他(tā)们的设计过程，而不会是多(duō)语言的。

软件开发模块化多(duō)年，硬件设计终于迎头赶上

进入模块化電(diàn)子设计

在系统设计方面，崭露头角的工程师需要有(yǒu)助于以模块化方式加速产品开发的工具。对于系统设计人员来说，仍然缺乏可(kě)用(yòng)于在線(xiàn)开发可(kě)用(yòng)于生产的電(diàn)子设计的工具。这就是模块化设计工具对系统设计人员至关重要的地方。所有(yǒu)这些挑战都可(kě)以通过正确的设计软件来克服，该软件通过模块化流程加快重要的板级和系统级设计。

大多(duō)数遗留系统设计平台仅提供抽象系统级别的视图，而没有(yǒu)提供系统的每个部分(fēn)在成品 PCB 上的外观的具體(tǐ)视图。同样，PCB 设计软件非常适合板级電(diàn)路设计和布局，即设计单个模块，但它们无法让设计人员使用(yòng)标准协议将多(duō)个模块快速链接在一起。

模块化系统设计在板级和抽象系统级之间找到平衡。这意味着您的模块化设计可(kě)以与应用(yòng)程序无关；它们的性能(néng)仅受模块功能(néng)的限制，但模块可(kě)以轻松排列以适应各种应用(yòng)。

模块化软件非常适合自动设计和实现系统中不同功能(néng)块之间的板级连接。该電(diàn)路板省略了 PCB 设计的各个部分(fēn)，以便将用(yòng)户的注意力集中在系统级别而不是電(diàn)路板级别。在这种类型的软件界面中，系统级设计人员无需担心在像单板计算机这样的系统中的不同模块之间建立连接。不同模块之间的这些连接已经在硬件级别定义，允许系统设计人员专注于新(xīn)产品的功能(néng)而不是 PCB 布局的特定部分(fēn)。

是什么造就了出色的模块化在線(xiàn)電(diàn)子设计软件？

模块化系统级设计加快了電(diàn)路板设计的许多(duō)复杂方面，使设计人员能(néng)够专注于将模块连接在一起以产生所需的功能(néng)。最好的模块化在線(xiàn)電(diàn)子设计软件应包括以下功能(néng)：

一个广泛的标准嵌入式计算和连接模块库，用(yòng)于与单个板内和多(duō)板之间的各种组件进行接口

在这些模块中使用(yòng)的可(kě)用(yòng) COM 来控制整个系统中的数据处理(lǐ)和交换

规则检查功能(néng)可(kě)立即识别打开的连接和间隙违规

这种类型的界面在基于浏览器的界面中结合了一流 EDA 软件的最佳功能(néng)，用(yòng)于系统级设计。标准模块可(kě)以轻松连接到一个完整的系统中，就像您在 PCB 设计软件中处理(lǐ)无源元件和 IC 一样。

将这些功能(néng)置于基于浏览器的平台中，设计人员可(kě)以从任何地方处理(lǐ)他(tā)们的项目，而无需購(gòu)买桌面应用(yòng)程序的许可(kě)证。这还提供了并非在所有(yǒu)桌面应用(yòng)程序中都可(kě)用(yòng)的云备份和共享功能(néng)。此类设计软件的可(kě)能(néng)应用(yòng)列表非常广泛，仅受系统中每个模块功能(néng)的限制。

在線(xiàn)模块化電(diàn)子设计的理(lǐ)想界面

使用(yòng)Upverter（以前称為(wèi) Geppetto）中的在線(xiàn)電(diàn)子设计工具，您可(kě)以在基于浏览器的设计界面中快速创建尖端的、功能(néng)齐全的模块化硬件系统。您将可(kě)以访问在流行硬件平台上运行的行业标准 COM 和模块，使您的设计生产就绪并适用(yòng)于几乎所有(yǒu)应用(yòng)程序。