回路接続の作成

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コンポーネントとそれらがどのように接続されるかが、あなたのユニークな電子回路を作り出します。回路図では、コンポーネントのピンを互いに接続することで、設計の論理的表現を作成します。プリント基板を設計するためには、物理的なコンポーネントを配置し、トラックで同じ接続性を作り出します。

物理的および論理的接続性

回路図上では、一つのコンポーネントから別のコンポーネントへワイヤを引くことでその接続性を作り出すことができます - これは物理的接続性として言及されます。

また、短いワイヤと各コンポーネントピンにネットラベルを配置することで、一つのピンを別のピンに接続することもできます - 設計がコンパイルされると、ソフトウェアはこれら二つのネットセクションを識別し、それらを接続して単一のネットを形成します - このタイプの接続性は論理的接続性として言及されます。

物理的な接続性により、回路を学習する際に各ワイヤを追跡できますが、多くのワイヤがあると回路図が密集して見づらくなる可能性があります。一方、ネットラベルは配線の量を減らしますが、代わりに読者はシートを読み取り、すべての潜在的な接続を見つけなければなりません。設計者として、物理的接続性と論理的接続性の両方の技術を含む、設計に最適な接続モデルを自由に決定できます。 物理的な接続性を作成するためにワイヤを配置するか、論理的な接続性を作成するためにネットラベルを使用します。

回路図シート内の論理的な接続を作成するだけでなく、回路図シート間の論理的な接続を作成するためのオブジェクトもあります。この接続がどのように作成されるかは、フラットデザインとして、または階層的なデザインとして、回路図をどのように構造化するかによって異なります。以下で詳しく説明します。

シート間を接続するために使用できるさまざまなネット識別子があります。

接続を作成するために使用されるオブジェクト

回路図エディタには、接続を作成するために使用される以下のオブジェクトが含まれています。これらのオブジェクトは総称してネット識別子と呼ばれます。

設計構造が接続性に与える影響

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設計が単一の回路図シートに収まらない場合、複数のシートに分割して配置することができます。マルチシート回路図における接続性を構築および整理するための2つの異なるモデルがあります。一つはフラットデザインで、これは1枚の大きな回路図シートが複数の小さなシートに切り分けられたと考えることができます。もう一つは階層型デザインで、シートが祖父母-親-子のタイプ構造でリンクされています。

マルチシート設計は、下の画像に示されているように、親シート上にシートシンボルを配置することによって実装されます。これは子シートを表し、リンクします。

シートシンボルは下位レベルのシートを表し（そしてリンクします）。フラットデザインではこの構造は1レベル深さしか持てませんが、階層型デザインでは深さに制限はありません。

フラットデザイン

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フラットデザインとは、接続が一枚のシートから別のシートに直接作成され、親シートのシートシンボルを通過しない場合に指します。フラットデザインでは、シートシンボルは単に子シートを表して（そして参照して）います。設計内の全てのシートは、階層がないため、プロジェクトパネルで同じレベルに表示されます。下の画像はどちらもフラットデザインを示しています。

フラットデザインは作成が簡単です。フラットデザインには、各子シートのシートシンボルを持つトップシートを含めることができますが、このトップシートはシート間の接続を作成するために使用されないため、オプションです。設計が2つまたは3つの回路図シートのみを含む小さなものである場合、トップシートが価値を加えないと判断するかもしれません。シートの数が多くなると、トップシートはシート上に配置された論理ブロック（シートシンボル）の方法から回路設計の機能性を理解するのに役立ちます。

 
トップシートなし（左）とトップシートあり（右）で示された同じ設計 - どちらもフラットデザインの例です。

フラットデザインでは、シート間の接続は、ポート、オフシートコネクタ、パワーポート、ネットラベルを使用して作成できます。これは、以前に拡大鏡で示された画像で見られます。推奨されるアプローチは、各シート内でネットラベルを使用し、シート間を接続するためにポートを使用することです。ポートはオフシートコネクタよりも多くの機能を提供し、ポートクロスリファレンスを追加する能力を含みます。これは、各ポートにSheetName[GridReference]を追加し、下の画像に示されているように、別のシートの対応するポートを参照します。

フラットデザインのシート数に制限はありません。

各ポートの隣には、対応するポートのターゲットシートとグリッド参照を示すポートクロスリファレンスが追加されました。

階層型設計

メイン記事: マルチシートおよびマルチチャネル設計

階層的な設計とは、シートシンボルからそのシートシンボルによって参照される子シートへのシート間接続がある場合を指します。ネットレベルでは、そのシートシンボル内のシートエントリと、子シート上の同じ名前のポートとの間に接続が作成されます。このタイプの接続は、作成されるシート間接続が親シートとその子シートの間でのみ上下にあるため、垂直接続とも呼ばれます。

階層的な設計では、ネットレベルの接続は親シートのシートエントリから子シートの対応するポートへと下がっていきます。

階層設計には2つの大きな強みがあります。

1. 最初の強みは、設計の機能性を読者に示す能力です。これは、回路図シートが論理ブロック（シートシンボル）として構造化され、提示される方法によります。トップレベルの回路図は、設計を高レベルの機能ブロックのセットとして提示し、ブロックの配置は、全体の回路の伝統的な左から右へ、入力から出力への流れを反映しています。これらのブロックは、必要に応じてさらに小さなブロックに分割することができ、最下位レベルの回路図がコンポーネントを持つことができるように、比較的シンプルな構造で、低いコンポーネント数を維持できます。各シートが比較的シンプルであるため、測定されたシートサイズを小さく保つことができ、これは回路図を印刷する際に大きな利点となります。

2. もう一つの大きな利点は、階層的な設計を通じて信号を追跡することが一般的にはるかに簡単であることです。読者は親シート上のシートエントリと子シート上のポートを照合するだけでよく、各シート内の配線に沿って信号を追跡できます。

階層的な設計を構築するには追加の作業が必要です - シートシンボルにはシートエントリが必要であり、トップシートは、一つのシートシンボルから別のシートシンボルへ信号を伝達するために配線されなければなりません。ソフトウェアには、シートエントリを子シートのポートと同期させるのに役立つツールが含まれています（Design » Synchronize Sheet Entries and Ports で全てのシートシンボルに対して、または 右クリック » Sheet Symbol Actions » Synchronize Sheet Entries and Ports で単一のシートシンボルに対して）。また、大きな設計を小さな塊に分割するのに役立つツールも含まれています（Edit » Refactor » Move Selected Sub-circuit to Different Sheet）。これらの再構築およびリファクタリングツールについて詳しくは、デザインリファクタリングのページを参照してください。

階層的な設計は任意の深さであり、任意の数の回路図シートを含むことができます。

マルチチャネル設計

メイン記事: マルチシートおよびマルチチャネル設計

電子設計に回路の繰り返しセクションが含まれることは珍しくありません。それはステレオアンプであるかもしれませんし、64チャンネルのミキシングデスクであるかもしれません。このタイプの設計は、マルチチャネル設計として知られる機能セットによってAltium Designerで完全にサポートされています。マルチチャネル設計では、繰り返される回路を一度キャプチャし、その後ソフトウェアに指示してそれを繰り返します。これは、同じ子回路図を参照する複数のシートシンボルを配置するか、または単一のシートシンボルを設定して、必要な回数だけ参照された子回路図を繰り返すことによって行います。設計がコンパイルされると、メモリ内で展開され、ユーザー定義の命名規則に従って、すべてのコンポーネントと接続性が必要な回数だけ繰り返されます。

左側には4つのシートシンボルがあり、すべて同じ子シート(PortIO.SchDoc)を参照しています。右側では、RepeatキーワードによってInputChannel.SchDocが8回繰り返されています。

キャプチャした論理設計は実際にはフラット化されず、常にマルチチャネルの回路図として残ります。それをPCBレイアウトに転送するとき、物理的なコンポーネントとネットは必要な回数だけステップアウトされ、回路図とボードの間で作業するために利用可能なクロスプロービングやクロスセレクティングツールに完全にアクセスできます。また、PCBエディタには、1つのチャネルの配置と配線を他のすべてのチャネルに複製するツールがあり、1つのチャネル全体を簡単に移動させたり、向きを変えたりすることができます。マルチチャネル設計の記事を参照して、マルチチャネル設計についてさらに学んでください。

マルチチャネル設計は階層的でなければなりません。なぜなら、ソフトウェアはこの構造モデルを使用して、設計がコンパイルされるときにメモリ内でチャネルをインスタンス化するからです。

ネット識別子スコープの設定

ダイアログページ： Options for Project

プロジェクトをコンパイルするとき、ソフトウェアは現在のネット識別子スコープの設定を使用して、回路図シート間の接続を確立する方法を計算します。ネット識別子スコープは、Options for ProjectダイアログのOptionsタブ（Project » Project Options）で設定されます。

設計の構造に合わせてネット識別子スコープモードを選択します。

グローバル、フラット、階層的オプションの動作は、以下の画像に示されています。

接続が作成される3つの主要なモードの簡単な例：左にグローバルが表示され、次にフラット、次に階層的です。

上記で述べた3つのオプション（グローバル、フラット、階層的）に加えて、自動オプションもあります。一般的に、スコープを自動に設定した方が良いでしょう。Altium Designerは、シートの構造とポートやシートエントリの有無に基づいて、3つのオプションの中から最も適切なものを選択します。

Automaticに設定されている場合、ソフトウェアは以下の基準に基づいて、3つの主要なネット識別モードのどれを使用するか自動的に選択します：

• トップシートにシートエントリがある場合は、階層的が使用されます。
• シートエントリがなく、ポートが存在する場合は、フラットが使用されます。
• シートエントリもポートもない場合は、グローバルが使用されます。

ネットの命名方法

コンポーネントピン間にワイヤを配置するたびに、接続が作成されます。設計内のすべてのネットには名前が付けられます。ネットに名前を付けるために使用できるネット識別子を配置していない場合、ソフトウェアはそのネットをネット内のピンの1つに基づいて命名します。例えば、下の画像に示されているようにNetR7_1です。コンポーネントの指定子が何らかの段階で変更された場合、設計が再コンパイルされると、そのシステム生成されたネット名も変更され、これらの変更は回路図とPCB間で同期を保つために伝達されなければなりません。

ネット識別子がないネットには、ネット内のピンの1つに基づいてシステムが生成した名前が割り当てられます。

ネット上の複数のネット識別子

回路図シート内の同じネット上に異なる名前の複数のネットラベルを持つことはできません。この状況はプロジェクトがコンパイルされるときにエラーとして検出され、フラグが立てられます。しかし、ネットに表示される複数のシートで、ネット上に複数のネット識別子を持つことは問題ありません。

この機能は設計者に以下を可能にします：

• そのシート上での機能をよりよく反映するために、階層内の異なるレベルでネットの名前を変更します。
• ネットの名前を変更することなく、子回路図シートを再利用します。

ネットの命名を制御するオプション

ダイアログページ： Options for Project

最終的に、PCB上の各ネットは1つの名前しか持つことができません（1つのPCBネットが2つの名前を持つことはできません）、そして各ネット名はPCB上で一度だけ使用されるべきです（同じ名前を持つ異なるPCBネットを持つべきではありません）。プロジェクトがコンパイルされるとき、ソフトウェアは自動的に複数の名前を持つネットを単一の名前に解決しますが、期待した名前でない場合があります。Options for ProjectダイアログのNetlist OptionsタブのNetlist Optionsセクションには、名前が選択される方法を制御するためのいくつかのオプションがあります。Options for Projectダイアログページを参照して、各オプションの詳細を確認してください。

これらのオプションを設定する良い方法は、Allow Ports to Name NetsとHigher Level Names Take Priorityオプションを有効にすることです。これらを各シート上の重要なネットに対するネットラベルの適切な使用と組み合わせることで、シートをまたがるネットを含むすべての重要なネットが命名され、上位レベルの回路図で割り当てられた名前が下位レベルの回路図でも使用されるようにします。

同じ名前を持つ2つの別々のネット

ネット命名に関する問題として、異なる回路図シート上で異なるネットに同じネット名が使用されている場合があります。これはコンパイル時に重複ネットエラーチェックによって検出されます。この状態が存在する場合、設計をPCBに転送することはできません。これら2つの別々のネットは、設計転送中に単一のPCBネットにマージされます。

この状況は、Options for ProjectダイアログのOptionsタブでAppend Sheet Numbers to Local Netオプションを有効にすることで解決できます。このオプションを有効にすると、すべてのローカルネットの名前にSheetNumberパラメータの値が追加されます。以下の画像に示されています。

 
ネットラベルInputが複数のシートで使用されているため、「ローカルネットにシート番号を追加」オプションが有効になっており、重複するネットのエラーを防いでいます。
これの効果は、コンパイルされたシートタブ（右の画像）をクリックすることで確認できます。ネット名に_2が追加されていることに注目してください。

意図的に二つのネットを接続する

異なるネットを意図的に接続する必要がある状況があります。これは単なる命名の問題ではなく、設計要件として2つのネットをショートさせる必要がある場合です。例えば、アナロググラウンドとデジタルグラウンドを制御された方法で接続する必要がある場合などです。

これは、2つのネットをネットタイコンポーネントを介して接続することで実現されます。ネットタイコンポーネントとは、制御されたショートサーキットに過ぎません。回路図上では、ネットタイコンポーネントには2つ（またはそれ以上）のピンがあり、各ピンがショートさせるネットに接続されています。ただし、ピンは回路図上で互いに配線されていませんが、PCBフットプリント内では互いに接続されています。

ネットタイコンポーネントを使用して1つのクロックを2つのFPGAクロックピンに配線しています。PCB上では、ネットタイフットプリント内のパッド（ハッチングで表示）がトラック（アウトラインとして表示）でショートされています。

PCB側では、フットプリントには回路図シンボルと同じ数のパッドがあり、それらの間には銅があります。ソフトウェアはNet Tie PCBコンポーネント内で作成されたショートサーキットを自動的に無視するため、DRCエラーは発生しません。

この状況では、各ネットは回路図全体とPCB上でそれぞれの名前を保持します。

パワーネット

設定のデフォルト動作は、パワーネットをグローバルにすると仮定しています。つまり、すべての回路図シートで利用可能にしたいと考えています。パワーネットにアクセスするには、必要なネット名でパワーポートを配置し、そのパワーポートにコンポーネントを配線します。

パワーポートがどのネットに接続されているかは、シンボルのスタイルではなくネット名で決まります - ハイライトされた3つのパワーポートはすべてGNDパワーネットに接続されています。

パワーネットのローカライズ - グローバルに

前述の通り、階層的な設計においては、Strict HierarchicalオプションをNet Identifier Scopeで選択することにより、電源ネットを各回路図シートに局所化することができます。このアプローチにより、全ての電源ネットが各シート上で局所化されるため、信号ネットと同様のアプローチを使用して手動で接続する必要があります。接続されていない場合、設計をコンパイルすると、各回路図シート上に存在する各電源ネットに対してDuplicate Net Nameエラーが発生します。また、ポートを電源ポートに接続できるように、Connection Matrixの設定を調整する必要があります。

ネット識別子のスコープが厳密な階層に設定されている場合、各電源ネットは使用される各シートに配線されなければなりません。

電源ネットのローカライズ - 個別に

特定の電源ネットは、その回路図シート上のポートに電源ポートを配線することによって、特定のシート上でローカライズすることもできます。

ここでは3V3電源ネットがこのシートだけに局所化されているため、親シート上でも手動で配線する必要があります。GNDと5Vのネットはグローバル電源ネットとして残ります。

複数のネットの束ね

大規模な設計において一般的な課題は、ネットを管理しやすく保つことです。これは、接続性を作成する設計者の観点だけでなく、回路図を解釈して理解する必要がある読者の観点からも重要です。これは、シート間で接続する際に特に重要であり、設計者と読者の両方が最も簡単に混乱する可能性があります。

これは、ネットをバスまたはシグナルハーネスに束ねることで解決できます。

バスを使用する

バスは、アドレスバスやデータバスなど、一連の連続するネットを束ねるために使用されます。バスの基本要件は、各ネットが共通の基本名に数値識別子を付けて命名されることです。以下の画像に示されているように、例えば、ネットControl1、Control2、Control3はバスControl[1..3]に束ねることができます。バスは、Enable、Read、Statusなどの関連性のない一連のネットを束ねるためには使用できません。これを行うには、以下で説明するように、シグナルハーネスが使用されます。

有効なバスを作成するには、以下の画像に示されているように、これらの要素をすべて含める必要があります：

• 各ネットにネットラベル
• バスラインにネットラベル
• このシートを離れる場合、バスと同じ名前のポート

上の画像に示されているすべての要素を含める必要があります。バスエントリは、バスの両側から異なるバス要素を引き裂きたい場合にのみ使用する必要があります。

シグナルハーネスの扱い

シグナルハーネスは、任意の数のネット、バス、および下位レベルのハーネスを束ねるために使用できるため、非常に柔軟性があります。その名前が示すように、シグナルハーネスは配線ハーネスに類似しており、任意の配線の配置を束ねて電子製品や電気製品を通して配線することができます。作成や管理はより複雑ですが、その代わり、回路図の表示を大幅に簡素化し、その読みやすさを向上させることができます。

シグナルハーネスは、任意の組み合わせのネット、バス、および下位レベルのシグナルハーネスを束ねるために使用されます。

完全なシグナルハーネスを構成する要素には以下が含まれます：

• Harness Connector - ハーネスコネクタを漏斗と考えてください。これは、含まれているハーネスエントリを通じてこのハーネスに接続されるすべての信号を集めます。ハーネスコネクタの重要な特性はHarness Typeで、これはハーネスを識別し、信号ハーネスを構成するさまざまな要素を結びつけるために使用されます。これには、接続されたポート/シートエントリが含まれます。
• Harness Entries - この信号ハーネスの一部にしたい各信号（ネット、バス、または信号ハーネス）は、ハーネスエントリを通じてハーネスコネクタに入ります。ハーネスエントリにはハーネスタイププロパティが含まれており、これは信号ハーネスをネストする場合にのみ使用されます。これは、このハーネスエントリに下位レベルの信号ハーネスが接続されていることを示します。
• Signal Harness line - これは、シート全体に信号ハーネスを運ぶために配置されるバスのような線です。
• Harness Type - ハーネスタイプはハーネスエントリのセットです。検出された各ハーネスタイプは、以下に説明するように、ハーネス定義ファイルで定義されます。ハーネスタイプとそれに関連するハーネスエントリは、基本的にネットを運ぶ容器の名前であり、ネット自体の名前ではありません。ハーネスタイプの値を確認するには、例えばポート、シートエントリ、またはハーネスコネクタ（プロジェクトがコンパイルされている必要があります）の上にカーソルを置きます。
• Harness Definition File - ソフトウェアは、各信号ハーネス（ハーネスタイプ）に含まれるハーネスエントリをASCIIハーネス定義ファイルに記録することで、信号ハーネスを管理します。下の画像はハーネス定義ファイルの構文を示しており、ファイル内の各Harness Typeには、そのハーネス内のハーネスエントリの詳細が記載されています。ハーネス定義ファイルは、ハーネスコネクタがある各回路図シートに対して自動的に作成（および管理）され、プロジェクトツリーの\Settingsフォルダにあります。下の画像に示されています。設計に信号ハーネスに影響を与える変更があった場合、ハーネス定義ファイルはプロジェクトがコンパイルされるたびに自動的に更新されます。プロジェクトフォルダにハーネス定義ファイルが存在しない場合、回路図シートが開かれたときに自動的に再作成されます（必要に応じて削除され、自動的に再作成されます）。
• Port + Sheet Entry - ネットやバスと同様に、信号ハーネスはポートを介してシートを離れ、一致するシートエントリを通じて上位レベルのシートに接続されます。ソフトウェアは、Sheet Entries and Ports use Harness ColorオプションがPreferencesダイアログのSchematic - Graphical Editingページで有効になっている場合、ポートとシートエントリの色が信号ハーネスを運んでいることを示すように自動的に変更されることに注意してください。また、ポートとシートエントリオブジェクトにはハーネスタイププロパティが含まれており、この値はポートを信号ハーネスラインに触れるときに自動的に設定されます。ハーネスが定義されている回路図シート（ハーネスコネクタが存在する）のポートについては、ハーネスタイプが自動的に定義され、編集はできません。上位レベルの回路図シートに配置されたポートまたはシートエントリについては、空白で編集可能ですが、通常、手動で設定する必要はありません。割り当てられたハーネスタイプは、いつでもポート/シートエントリの上にカーソルを置くことで確認できます。

ハーネスの定義はハーネス定義ファイルに保存されており、上の画像には2つのシグナルハーネスが定義されています: 1WB_Write_Read と JTAG。

設計のコンパイル

関連記事： 設計のコンパイルと検証

この記事を通じて、デザインのコンパイルに関する多くの言及があります。では、コンパイルとは何であり、なぜデザインをコンパイルする必要があるのでしょうか？

回路図エディタは、基本的には賢い製図ツールであり、配線ツールではありません。2つのピンをワイヤで接続するとき、実際のネットを作成しているのではなく、デザインの意図を製図しています。そのネットは、プロジェクトをコンパイルするまで作成されません。このアプローチには多くの利点がありますが、最大の利点は、コンパイルされたデザインモデルが個々のエディタの外に存在することです。このプロジェクトのコンパイルされたモデルは、Unified Data Model (UDM) と呼ばれます。UDMには、デザイン内の各コンポーネントの詳細な説明と、それらがどのように接続されているかが含まれています。

プロジェクトをコンパイルするとき：

• 各シート内の接続が作成されます
• 選択されたネット識別スコープに基づいて、シート間の接続が作成されます
• 統合データモデルが作成され、ナビゲーターパネルにコンポーネントと接続の詳細が表示されます
• 有効なエラーチェックが実行されます。

統合データモデル

ソフトウェアの基本的な要素は統合データモデル（UDM）です。プロジェクトがコンパイルされると、設計プロセスの中心に位置する単一の、統合されたモデルが作成されます。モデル内のデータは、ソフトウェア内のさまざまなエディタやサービスを使用してアクセスおよび操作することができます。各設計ドメインごとに別々のデータストアを使用するのではなく、UDMは設計のすべての側面からの情報、コンポーネントとその接続を含むすべての情報を収容するように構造化されています。

統合データモデルは、すべてのエディタに設計データを利用可能にし、マルチチャネル設計のような高度な機能を提供するのに役立ちます。

では、統合データモデルとどのようにやり取りするのでしょうか？例えば、設計を通じてネットを追跡するには？それはナビゲーターパネルを通じて行います。

接続性の調査

参照記事：Navigatorパネル

設計が大きくて多くのシートにまたがっている場合、設計内の接続を追跡して確認するのが難しくなることがあります。これを支援するために、Navigatorパネルが使用されます。このパネルは、コンパイルされた全体の設計を表示するため、プロジェクトがコンパイルされるまで（Project » Compile PCB Project）空白のままです。

このパネルを使用する基本的なアプローチは以下の通りです：

• パネルの上部にある ボタンをクリックしてブラウジングの挙動を設定し、Preferencesダイアログを開いて好みのハイライト方法を有効にします。または、パネル内の興味のあるオブジェクトを右クリックし、下の画像に示すようにメニューオプションを使用してナビゲーションの挙動を設定します。
• パネルのDocuments forセクションでブラウジングの範囲を設定し、全体の設計をブラウズするにはFlattened Hierarchyを選択します。
• Instanceセクションのリストでコンポーネントをクリックして、そのコンポーネントにジャンプします。
• Net /Busセクションでネットまたはバスをクリックして、そのネットまたはバスにジャンプします。
• Altキーを押しながらクリックすると、そのオブジェクトに回路図とPCBの両方でジャンプします。

ナビゲーターパネルでコンポーネントやネットをクリックすると、そのコンポーネントやネットを見つけて、設計を通じて接続を追跡できます。表示オプションにアクセスするには、右クリックします。
画像上にカーソルを合わせると、回路図とPCB上のコンポーネントに同時にナビゲートする様子が表示されます（PCBオブジェクトを含めるには、ナビゲーターパネルでクリックするときにAltキーを押し続けます）。

基板上のコンポーネントのナビゲート

Navigatorパネルから回路図やPCB上のコンポーネントを位置決めするだけでなく、回路図から直接、PCB上のピン/コンポーネント/ネット/バス/ハーネスをナビゲートすることもできます（Altキーを押しながらの場合）。

例えば、回路図上でコンポーネントをクリックして位置を特定すると、その同じコンポーネントをPCB上でも特定できます。

これを行うには：

• PreferencesダイアログのSystem - Navigationページで、Highlight MethodsのSelectingオプションを有効にし、Cross Select Modeセクションで好みのオプションも有効にします。
• 回路図エディタとPCBエディタの両方でクロスセレクション（Tools » Cross Select Mode）を有効にします。

これらのオプションは、ナビゲーションとクロスセレクションの動作を設定します。

これで、回路図上でピン/コンポーネント/ネット/バス/ハーネスを選択すると、下の画像に示されているように、それらのオブジェクトもPCB上で選択されます。

回路図上でコンポーネントやネットを選択すると、それらのオブジェクトはPCB上でも選択されます。PCBから回路図へのクロスセレクションも機能します。

ボードデザインスペースの接続性

PCBエディタでは、ネット内のノード間の接続性は、ポイントツーポイント接続線のシリーズによって表され、これらは総称してラッツネストと呼ばれます。

個々のネット内では、接続線がそのネット内のすべてのノードを結合します。それらが接続するパターン、または順序はネットトポロジと呼ばれ、以下で説明します。

ネット内のノードは接続線によって接続されています。

接続線は細く、実線で表示されます。接続線は、相互に接続されているコンポーネントの位置決めと向き付けを支援する優れた手段です。視覚的な混乱を減らすために、コンポーネントを移動すると、そのコンポーネントに接続されている接続線を除いて、すべての接続線が非表示になります。

コンポーネントの位置決めと向きの決定に、接続線を活用してください。

コンポーネントの配置時に役立つガイドであるだけでなく、接続線はインタラクティブ配線やオート配線の際にも貴重なガイドとなります。作業を進めるにつれて接続性が監視および更新されるため、ネット上の任意の点に配線して接続を完了させることができます。接続線が終わるパッドまで配線する必要はありません。

ネットトポロジー

ネット内のノードが互いに接続される順序やパターンをネットトポロジーと呼びます。ネットトポロジーは適用される配線トポロジー設計ルールによって制御され、デフォルトではトポロジーは最短に設定されています。最短とは、そのネットにおいてノードが互いに全体として最短の接続長を与えるパターンで接続されることを意味します。この全体の長さは、コンポーネントを移動するときに監視され、接続線のパターンは全体の長さを最短に保つために動的に変化します。これは上に示されたアニメーションで観察できます。ここでは、移動中のコンポーネントの下部から下向きに接続される線が、コンポーネントが移動している間に跳ねるのが見られます - これは、接続されたパッドの1つがそのネット内の別のパッドに近づくたびに発生します。

事前定義されたトポロジーの適用

参照記事： 配線トポロジー設計ルール

追加の配線トポロジー設計ルールを作成して、ネット（またはネットクラス）に異なるトポロジーを使用させることができます。これを示すために、以下に示されている画像では、左側にデフォルトのトポロジールールが表示され、その同じネットに新しい配線トポロジーであるスターバーストが適用されたものが右側に表示されています。スターバーストトポロジーでは、電気タイプがSource（すべてのパッドのデフォルトタイプはロードです）のパッドから接続が放射状に広がります。

デフォルトのトポロジーでは、接続線は全体の接続長を最短にするように配置されます。スターバーストトポロジーでは、接続線がソースパッドから放射状に伸びます。

カスタムトポロジーの適用

参照記事： From-To Editor

個々のネット内では、2つのノード間の接続をFrom-Toと呼びます。接続線の経路を個々のピン間レベルで制御するために、ネット内に手動でFrom-Toを定義することができ、これによりカスタムネットトポロジーを作成することができます。

From-Toは、PCBパネルをFrom-To Editorモードに設定することで定義されます。From-Toを定義するプロセスは、パネル内のネット上のノードを2つ選択し、Add From Toボタンをクリックします。From-Toをワークスペースで明確に識別するために、実線ではなく点線として表示されます。

2つのパッド間にFrom_Toが定義されていることに注目してください。From-Toラインが実線ではなく破線で表示されています。

接続線の表示管理

参考記事：View Configurationパネル、接続オブジェクト

• Default Connection Linesオプションの表示状態を切り替えることで、すべての接続線を表示/非表示にします。このオプションは、View ConfigurationパネルのLayers and ColorsタブのDefault Connection Linesセクションにあります。
• 接続線を選択的に表示/非表示するには、View » Connectionsサブメニューのコマンドを使用します（このメニューを表示するにはNショートカットを押します）。利用可能なすべてのコマンドにはアクセラレータキーがあり、すべての接続線を非表示にする（N、H、A）などのタスクを効率的に実行する方法です。特定のネットの接続線を表示するには（N、S、N）。
• シングルレイヤーモード（Shift+S）では、そのレイヤー上のコンポーネントパッドに接続する接続線のみを表示します。これは、View Configurationパネル（View OptionsタブのAdditional Optionsセクション）のAll Connections in Single Layer Modeオプションを使用して制御します。
• 開始パッドと終了パッドが異なるレイヤーにある接続線については、開始レイヤーと終了レイヤーの色の組み合わせを使用して各接続線を表示します。これは、View Configurationパネル（View OptionsタブのAdditional Optionsセクション）のUse Layer Colors For Connection Drawingオプションを使用して制御します。
• ネット、または一連のネットの接続線に色を割り当て、それらを簡単に識別できるようにします。これについては以下で説明します。
• 興味のあるネット以外のすべてをマスクまたはディムします。PCBパネルをNetsモードに設定し、ドロップダウンからDimム（他のオブジェクトをフェードアウトさせつつ編集を許可）またはMask（他のオブジェクトをフェードアウトし、フェードアウトしていないオブジェクトのみを編集を許可）を選択し、ネット（またはネットクラス）をクリックします。選択したネットに属するオブジェクトを除くすべてのオブジェクトがフェードアウトされ、そのネット内のオブジェクトを簡単に見て作業できるようになります。
• コンポーネントを移動中に、Nショートカットを押すことで、接続線の再最適化と表示を一時的に無効にできます。

コンポーネント配置ガイド

ワークスペース内でコンポーネントを移動すると、コンポーネント内の点からボード上の位置へと伸びる太い緑または赤の線が表示されます。この線は最適配置ベクトルと呼ばれ、新しい位置が以前の位置よりも良い（緑）か悪い（赤）かを示すためのものです。

このベクトルには2つの特徴があります：提案された目標位置とその色です。

ベクトルの両端の位置を決定するために、この機能は接続線の端点の位置によって定義される多角形の形状の重心を使用します。関心があるのは2つの重心で、一つは移動しているコンポーネントに終端する接続線の端によって定義される（コンポーネントの重心）、もう一つはその接続線のセットの他端によって定義される（目標位置の重心）です。

最適配置ベクトルは、これら2つの重心の間に引かれ、コンポーネントの端は点で強調表示されます。相対的な指標であるため、コンポーネントの移動を開始するために最初にクリックすると、ベクトルは常に緑色で描画されます。2つの重心は、コンポーネントを移動するときに連続的に再計算されます。なぜなら、接続線は自動的に再最適化されて移動するコンポーネントの適用可能なネットトポロジーを維持するために、一つのパッドから別のパッドへ移動することができるからです。このネットの再最適化のために、コンポーネントが移動するとOPVの目標端が飛び回ることがあります。重心が離れてOPVが長くなると、それは赤色に変わるかもしれません。重心が近づいてOPVが短くなると、それは緑色に変わるかもしれません。

ベクトルの長さだけが色を設定する条件ではなく、動く部品に接続された接続線の全体の長さもOPVの色に影響します。部品を動かすと接続線の全体の長さが増加する場合、OPVは赤色になります。逆に、部品を動かすと接続線の全体の長さが減少する場合、緑色になります。

ベクトルの長さが増加しても、接続線の全体の長さが短くなっているため、緑色のままです。
部品が回転すると、接続線の長さが増加するため、OPVは赤色になります。

ネットの色の設定

回路図をより読みやすくし、PCBエディタでネットやルートを扱いやすくするために、回路図の配線やPCBのネット、ルートに色を適用することができます。

回路図エディタでネットやバスにハイライト色を適用するには、下の画像に示されているようにView » Set Net Colorsサブメニューのコマンドを使用します。これらの色は、いつでもUpdate PCBコマンドを通じてPCBエディタに転送することができます。

PCBエディタでは、接続線のデフォルトの色と表示は、PCBのView ConfigurationパネルのSystem Colorsセクションで設定されます。このデフォルトの色は、ネットが作成されるとき（回路図からの初期設計転送時）に適用されることに注意してください。このオプションが変更されても、既存の接続線の色は変わりません。

PCBエディタでは、各ネットに適用される色は、PCBパネルのNetsモードで表示されます。下の画像の右下隅に示されているように、ネット名の隣のチェックボックスの背後にある色を探してください。

色は常に未配線のネット（接続線）に適用されます。配線済みのネットに色を表示するには、PCBパネルでネット名の隣にあるチェックボックスを有効にし、PreferencesダイアログのBoard Insight Color Overridesページので表示オプションを設定します。下の画像では、オーバーライド色の基本パターンがSolidに設定され、ズームアウト時の挙動がOverride Color Dominatesに設定されています。

回路図で適用されたネットの色は、PCBに更新コマンドを使って転送されます。PCBの色の上書き機能を設定して、ボード上での表示方法を制御します。

PCBのネットの色を変更する

回路図の配線に色を適用してPCBに転送することは常に可能ではありません。この状況では、PCBエディタ内の接続線と配線に色を適用することができます。設計が転送された後にネットの色を変更するには、PCBパネルのNetsモードでネット名をダブルクリックします。個々のネットの色は、Edit Netダイアログで編集できます。

複数のネットの色を変更するには、PCBパネルのNetsモードを使用します：

• 複数のネットクラスまたは個々のネットを複数選択するには、標準のWindowsマルチセレクト技術（Shift+クリックまたはCtrl+クリック）を使用します。
• 選択したオブジェクトを右クリックし、コンテキストメニューからChange Net Colorコマンドを選択して、選択したネットに新しい色を割り当てます。
• もう一度右クリックして、Display Override » Selected Onを選択し、選択したネットの色オーバーライド機能を有効にします。

接続線の色を変更し、表示オーバーライド機能を有効にすることで、ネットの視認性を向上させます。

追加情報

Multi-Sheet and Multi-Channel Design

Compiling and Verifying the Design

Design Synchronization