구성 요소와 심볼의 종류
1. 심볼을 이루는 것
섹션 제목: “1. 심볼을 이루는 것”
심볼(symbol)은 세 가지로 이루어진다.
| 구성 | 무엇 | 소비처 |
|---|---|---|
| 몸통 도형 | 선·사각형·원·호·다각형 등. 사람이 보는 모양 | 사람 |
| 핀 | 전기적 접점. 배선(routing)이 붙는 자리 | 사람 · ERC · 시뮬레이션 · PCB |
| 특성과 Field | 부품의 값. Field 는 그 값을 어디에 어떤 글꼴로 그릴지 정한다 | 사람 · 시뮬레이션 · PCB · 구매 |
1.1 몸통 도형
섹션 제목: “1.1 몸통 도형”몸통은 전기적 의미가 없다. 그러나 파악 속도를 결정하므로 규약이 필요하다.
- 격자(grid)에 맞춘다. 핀 끝점이 배선 격자(관례상 100 mil)에 있어야 배선이 맞물린다. 몸통 자체도 격자에 맞추면 여러 심볼을 나란히 배치했을 때 정렬된다
- 크기를 통일한다. 같은 계열 부품의 몸통 크기가 제각각이면 도면이 어수선해진다
- 기능을 반영한다. 규격이 있는 소자는 규격 모양을 쓴다
1.2 핀 — 심볼에서 가장 정보가 많은 요소
섹션 제목: “1.2 핀 — 심볼에서 가장 정보가 많은 요소”핀은 점 하나가 아니라 여러 축을 갖는다.
| 축 | 내용 | 왜 필요한가 |
|---|---|---|
| 위치 · 방향 · 길이 | 접점 좌표와 뻗는 쪽 | 배선이 붙는 자리를 정한다 |
| 번호 | 패키지의 물리적 핀 번호 | 풋프린트(footprint) 패드(pad)와 맞물리는 유일한 키 |
| 이름 | VCC · RESET 처럼 기능 이름 | 사람이 본다. 기계는 쓰지 않는다 |
| 전기 종류 | 입력 · 출력 · 양방향 · 전원 · 수동 등 | ERC 충돌 행렬의 입력 |
| 모양 4축 | 안쪽 · 안쪽 모서리 · 바깥 모서리 · 바깥 | 반전 표시(버블)·클럭 표시를 만든다 |
| 표시 여부 | 이름·번호를 각각 보일지 | 도면 가독성 |
전기 종류가 핀에서 가장 중요한 값이다. 회로도(schematic) ERC 는 이 값으로 짜인 충돌 행렬을 본다. 전기 종류가 “미지정” 이면 출력–출력 직결 같은 명백한 오류도 경고 수준으로 떨어진다. 외부 라이브러리를 변환해 들여올 때 이 값이 미지정으로 떨어지는 경우가 많아, 변환 직후에 반드시 확인한다.
1.3 특성과 Field
섹션 제목: “1.3 특성과 Field”속성은 부품이 갖는 값이고, Field 는 그 값을 도면에 그리는 단위다. Field 는 위치·글꼴·크기· 각도·색·표시 여부를 갖는다. 표시하지 않는 속성은 값은 있고 보이지 않는 Field 다.
ImEDA 의 고정 특성은 다섯이다.
| 특성 | 내용 |
|---|---|
Reference | 참조 지정자(reference designator) 접두사 — R · C · U |
Value | 부품값 — 10k · 74LS00 |
Description | 부품 설명 |
Datasheet | 데이터시트 위치 |
Footprint | 짝이 되는 풋프린트 |
여기에 조직이 필요한 만큼 사용자 특성을 더한다 — 제조사, 제조사 부품 번호, 정격, 허용오차, 단가, 조달 상태. 이 값들은 도면에 보이지 않더라도 BOM 과 구매로 나간다.
2. 다중 게이트 — 한 부품을 분할하는 이유
섹션 제목: “2. 다중 게이트 — 한 부품을 분할하는 이유”
패키지 하나에 같은 회로가 여러 벌 들어 있는 부품이 있다. 4회로 NAND, 2회로 연산증폭기, 8회로 버퍼 같은 것이다. 이것을 핀 14개짜리 사각형 하나로 그리면 회로도가 무너진다.
| 한 덩어리로 그리면 | 게이트로 나누면 |
|---|---|
| 게이트가 회로의 다른 자리에 있어도 배선이 그 사각형까지 와야 한다 | 각 게이트를 쓰이는 자리에 둔다 |
| 배선이 도면을 가로질러 얽힌다 | 배선이 짧아진다 |
| 어느 게이트가 남았는지 알기 어렵다 | 미사용 게이트가 눈에 보인다 |
| 논리 구조가 보이지 않는다 | 신호 흐름대로 파악된다 |
2.1 unit 번호와 공통 요소
섹션 제목: “2.1 unit 번호와 공통 요소”ImEDA 는 심볼 안의 모든 그림 요소가 unit 번호(= 게이트 번호)를 갖는다. 그리고 0 은 모든
게이트에 그려진다.
이 규칙 하나로 다음이 해결된다.
- 게이트마다 다른 것(핀 번호, 게이트 몸통) → 그 unit 번호를 준다
- 모든 게이트에 공통인 것(테두리 규약, 공통 표시) →
0을 준다
전원 핀은 패키지에 하나뿐인데 게이트는 여럿이다. 그래서 전원 핀을 별도의 게이트로 두거나 숨은 핀으로 두는 방식이 함께 쓰인다. 전원 전용 게이트로 두면 전원 계통을 도면의 한 자리에 모을 수 있어, 바이패스 커패시터와 함께 검토하기 쉽다.
2.2 대체 표현(altid)
섹션 제목: “2.2 대체 표현(altid)”같은 부품을 다르게 그려야 할 때가 있다. 드모르강 등가 표현이 대표적이다 — 같은 NAND 를 “AND 뒤 반전” 으로 그릴 수도, “입력 반전 뒤 OR” 로 그릴 수도 있다.
둘은 논리적으로 같지만 전달되는 뜻이 다르다. 액티브 로우 신호를 다루는 자리에서는 뒤엣것이 신호 흐름을 그대로 보여 준다. 그래서 심볼은 표현을 여러 벌 담고, 배치할 때 고른다.
ImEDA 에서 altid 는 unit 과 별개의 축이며 규칙은 같다 — 0 이면 모든 표현에 그려진다.
3. 전원 심볼 — 부품으로 다루는 이유
섹션 제목: “3. 전원 심볼 — 부품으로 다루는 이유”
전원과 접지는 회로에서 가장 많이 등장하는 넷이다. 이것을 일반 배선으로 그리면 도면이 전원선으로 덮인다. 그래서 모든 EDA 도구가 전원·접지를 특별한 심볼로 다룬다.
3.1 전원 심볼이 하는 일
섹션 제목: “3.1 전원 심볼이 하는 일”전원 심볼은 그림이 아니라 넷 이름의 원천이다.
| 축 | 규약 |
|---|---|
| 핀 | 하나뿐이고, 전기 종류가 전원 입력 이다 |
| 핀 표시 | 숨긴다 — 심볼 모양 자체가 접점이다 |
| 넷 이름 | 심볼의 참조값이 그대로 넷 이름이 된다 |
| 배선 | 같은 이름의 전원 심볼은 도면 어디에 있든, 몇 장에 걸쳐 있든 하나의 넷이다 |
마지막 항목이 핵심이다. 전원 심볼을 배치하는 것은 그 자리에서 전역 넷에 접속한다는 선언이다.
그래서 12장짜리 도면의 모든 +3V3 이 배선 없이 이어진다.
3.2 형상이 여럿인 이유
섹션 제목: “3.2 형상이 여럿인 이유”전원·접지는 별도의 부품 종류가 아니라 라이브러리 심볼에 종류 표시가 붙은 것이다. 그래서 라이브러리에 심볼을 여러 개 두면 모양이 그만큼 늘어난다.
모양을 나누는 이유는 장식이 아니다.
| 구분 | 모양 |
|---|---|
| 접지 계통 | 신호 접지 · 섀시 접지 · 아날로그 접지를 다른 모양으로 |
| 전압 계통 | 양전원 · 음전원을 다른 방향·모양으로 |
모양이 다르면 도면에서 계통이 섞인 것이 눈에 띈다. 아날로그 접지와 디지털 접지를 같은 모양으로 그리면, 둘을 잘못 이은 것을 검토에서 발견하지 못한다.
4. 기구 심볼 — 회로에 없지만 보드에 있는 것
섹션 제목: “4. 기구 심볼 — 회로에 없지만 보드에 있는 것”
보드에는 전기 회로가 아닌 것들이 올라간다.
| 대상 | 무엇 |
|---|---|
| 체결 홀 | 보드를 고정하는 홀. 접지에 잇기도 한다 |
| 기준점(fiducial) | 조립 장비가 보드 위치를 잡는 표식 |
| 시험점(test point) | 계측기를 대는 자리 |
| 넷 타이 | 서로 다른 넷을 한 점에서만 잇는 연결 |
| 방열판 · 브래킷 | 기구 부품 |
이것들은 회로도에 넣을 이유가 없어 보인다. 그러나 넣지 않으면 관리되지 않는다.
4.1 넣는 이유
섹션 제목: “4.1 넣는 이유”- 빠뜨리지 않는다. 회로도에 없는 것은 검토 대상이 아니다. 체결 홀을 잊고 레이아웃을 끝내는 일이 실제로 일어난다
- 개수와 위치가 문서에 남는다. 시험점 12개가 회로도에 있으면 어느 넷을 뽑았는지 도면으로 안다
- 넷에 붙는다. 시험점과 접지에 이은 체결 홀은 실제로 넷을 갖는다. 회로도에 없으면 그 연결이 레이아웃에서만 존재하게 되어, 회로도와 보드가 어긋난다
- 변경이 추적된다. 회로도를 통해 관리되면 개정 이력에 남는다
4.2 다른 취급이 필요하다
섹션 제목: “4.2 다른 취급이 필요하다”이것들은 사지 않는 부품이거나 조립하지 않는 부품이다. 그래서 심볼에 그 사실을 담아야 한다.
| 표시 | 뜻 | 영향 |
|---|---|---|
| BOM 제외 | 구매 목록에 넣지 않는다 | 체결 홀·기준점·넷 타이 |
| 배치 파일 제외 | 조립 장비가 집어 올릴 부품이 아니다 | 위와 같음 |
| 미실장(DNP) | 자리는 있으나 이번에는 붙이지 않는다 | 설계 변형 · 옵션 회로 |
미실장은 앞의 둘과 다르다. 부품은 실재하고 풋프린트도 있으며 다음 변형에서는 붙을 수 있다. 그래서 회로도에서 미실장임이 보여야 하고, BOM 에서는 제외되거나 별도로 표시되어야 한다.
5. 확정 전 점검 항목
섹션 제목: “5. 확정 전 점검 항목”| 축 | 확인 |
|---|---|
| 핀 | 번호가 데이터시트와 일치하는가 |
| 핀 | 전기 종류가 전부 지정되었는가 — 미지정이 남아 있지 않은가 |
| 핀 | 끝점이 배선 격자 위에 있는가 |
| 핀 | 같은 unit 안에 중복된 번호가 없는가 |
| 게이트 | 게이트마다 핀 구성이 어긋나지 않는가 |
| 게이트 | 공통 요소가 0 으로 지정되었는가 |
| 전원 | 전원 심볼의 핀이 하나이고 전원 입력 종류인가 |
| 전원 | 계통이 다른 접지가 다른 모양으로 구분되는가 |
| 기구 | BOM 제외·배치 제외 표시가 되어 있는가 |
| 특성 | 고정 특성 다섯이 모두 채워졌는가 |