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KiCadでバス配線の意味がようやくわかった

Last updated at Posted at 2021-04-03

バス配線が必要になった

今回7segLEDを用いて、初心者向け練習回路を設計していたらバス配線が必要な気がしました。そこで、参考までに記録してみました。
使用バージョン
KiCad 5.1.9-0-10_14 macOS Version10.16

自分なりに解釈したバス配線について

多くの電子回路系cadではバス配線が用意されている。
バス配線とは、同じピンを使用する複数のディバイスに対して結線を簡単に行うための手法
バイトアクセスコンピュータなどでは、8bit=1byteをまとめて扱います。
例としてデーターバス、アドレスバスなどがあり、CPUとROM、RAM、I/Oなどの各モジュールを繋いでいました。
同じようなパターンで、複数本配線がなされるため、1本1本地道に接続すると回路図がとても見辛くなってしまします。
回路図を見易く、構造が理解しやすいようにするためにもバス接続を用いましょう。

KiCadでのバス接続

kiCadでもバス配線のメニューが用意されていますが、ただ繋げても配線したことになリませんでした。
実際には、ネットラベル(配線に対してのラベル)によって配線情報を構築し、バス配線自体は見た目をよくするためだけのようです。
それでは、簡単に手順を紹介します。
次の回路図を参考にバス配線を用いて回路図を作ってみましょう。
ArduinoNANOのD0ーD7から出力されて線が集合抵抗を通って、4つの7segLEDと2つのLEDにバス接続されています。
スクリーンショット 2021-04-02 16.30.57.png

手順1 対象のシンボルを結線する

バス配線をするシンボルを普通に結線します。
ここからバス接続を行ってディバイスを増設していきます。
スクリーンショット 2021-04-02 18.20.35.png
今回は集合抵抗と4つの7セグメントLED結線します。
7segのようなディバイスは基本的にバス配線となります。
(今では4モジュールがパッケージされた製品も多くあります。)

手順2 ワイヤーバスエントリ (コネクタ)を取り付けます

スクリーンショット 2021-04-02 18.24.56のコピー.png

スクリーンショット 2021-04-02 18.21.29.png
クリックするだけで配置されますので、いっぱい出現しないように注意してください。

手順3 バス配線

バスエントリから他のモジュールのバスエントリへバス配線で接続します。
スクリーンショット 2021-04-02 18.24.56のコピー2.png
スクリーンショット 2021-04-02 18.22.16.png

最重要

手順4 ネットラベルを付ける 

作図をしてきましたが、ここだけ間違ってなければ回路的には問題ありません。
ネットラベル(配線へのラベル付け)をします。ちょっと地道な作業になります。
スクリーンショット 2021-04-02 18.24.56のコピー3.png
スクリーンショット 2021-04-02 18.23.04.png
配線(ネット)をクリックし、ラベルを入力します。
同じラベルが付いているもの同士が接続されます。

参考

最終的にこんな感じになります。
スクリーンショット 2021-04-02 18.24.12.png
各モジュールのAとA、BとBのように同じラベル同士が接続されています。
結局ネットラベルが全てなんですね。
私は気づくまでに少々手こずりました。

バス配線をするとスッキリとした回路図に見えます。
昔は、アドレスバスとかデータバスとかディバイス間全てバス配線といった感じでしたが、シリアルモジュールの進歩でほとんど見かけなくなりました。

kiCadの基本的な使用方法はこちらから

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