将逻辑系统设计转换为PCB布局

关键的外卖

• 为什么逻辑系统设计取代pcb的物理设计。

• 不同的图类型支持逻辑系统设计。

• 分层图如何保持扩展原理图的组织和易于在布局中引用。

您的设计软件将帮助您将逻辑系统设计转换为物理设计

无论是否意识到这一点，人们倾向于把日常决策分解成逻辑黑盒子:如果我输入这个，我得到什么?旅行的具体细节并不重要。普通用户不需要关心系统为什么工作的细节，只需要关心它在大方案中如何运行。

当需要进行设计时，黑盒仍然可以作为学习框架使用。从输入到输出只是过程中更大的联系，设计人员需要确定两者之间的路径点，因为在适当的背景下，更小的、可管理的I/O问题变得容易解决。实际上，设计师需要采用大多数产品开始时的折叠黑盒功能，并对其进行扩展，直到对其进行足够详细的描述。

有三种主要类型的图被用作逻辑系统设计的一部分，对您的系统的正确选择取决于几个因素。使用多种数据结构和流程流的复杂系统可能会使用所有这三种方法，因此系统设计人员需要理解他们可以交流的信息。

逻辑系统设计是电子学的基础

对电子设备来说，重要的是内部的东西。虽然机箱和电缆组件提供了关键功能，但它们可以被视为支持板级操作。换句话说，逻辑系统首先作为I/O仲裁者出现，其他一切随后就位。正因为如此，逻辑系统设计比物理系统设计更加抽象;前者通常先于后者，因为它需要可视化整个系统的输入、输出和数据流。当大多数产品设计师第一次把他们对新设备的想法写在纸上时，他们可能会创建一个框图或流程图，来展示数据如何在系统中移动，而不画原理图。

逻辑系统设计的目标是创建一个初始的想法，该想法显示数据如何在系统中移动，以及数据如何被系统的不同部分操纵。有不同的方法来表示它，尽管最好的方法是为您的系统创建许多不同类型的框图之一。这使您可以专注于系统中的数据流，这样就可以实现系统的需求和功能，而无需创建整个原理图。

物理系统设计中涉及的任务相对简单;PCB布局而且机械包装是两个主要部分。随着新型pcb变得越来越复杂，设计师们被要求做的不仅仅是将电路板上组件之间的点连接起来。新的设备，尤其是消费类电子产品，拥有更光滑、更紧凑的包装，对pcb施加了更严格的机械约束，激发了新的设计技术。一些例子包括rigid-flex或柔性pcb，这需要机械分析作为设计过程的一部分。

从图表开始，把它们充实成系统

在逻辑系统设计的构建中使用了多个图表。可以说，从PCB设计的角度来看，数据流图最有意义，因为它们显示了数据在系统中从输入到输出时是如何转换和存储的。每一个功能块在数据流图中，指的是它的一组组件、输入和输出，尽管在数据流图中省略了功能块执行其预期功能所需的组件。

这种类型的图提供了一个方便的可视化表示，说明系统的不同部分是如何相互关联的，并且很容易转换成电子原理图。虽然术语“数据流”意味着这个图表只适用于数字系统，但情况并非完全如此。同样的图表可以用来显示纯模拟系统的预期设计混合信号系统。

您的数据流图可能看起来像这样…

实体关系图提供了另一层抽象，因为它显示了系统中不同数据集之间的关系。这种类型的图在为系统设计嵌入式软件时更有用，因为这需要定义数据结构之间的一些关系。然后，这些关系被用于为系统编写逻辑设备。它们在生成原理图时用处不大，因为它们不能显示数据如何在不同组件之间移动。

第三种常见的逻辑系统设计图是实体生命历史图。该图显示了当各种输入被添加到系统中时，系统中的数据是如何随时间变化的。这也可能解释了两组数据之间的关系，因此它同时传达了数据流图和实体关系图的某些方面。

逻辑系统设计与分层原理图

无论您使用哪种方法对系统中的数据流和关系建模，最终都需要将这些信息转换为原理图。对于包含多个功能块的复杂系统，您将能够在使用时强制执行某种级别的组织和清晰性层次结构图在PCB设计软件中。

这种方法允许您在原理图之间创建父子关系，并将多个组件合并到一个原理图中，同时保持网络的连通性。这还允许您将每个原理图作为单个块放置在更高级别的原理图中。一旦设计了原理图及其层次结构，就可以使用原理图捕获工具在初始布局中放置组件的模型。

数字系统的一部分示意图

逻辑系统设计可能看起来抽象，但是您的分层原理图工具PCB布局和设计软件可以帮助你把你的下一个数字系统的想法，并使它成为现实。Allegro PCB Designer凯蒂丝也吃饱了设计工具套件包括一个用于分层原理图的编辑器和一个原理图捕获工具，以帮助您的新布局。

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