“老版本的 KiCad 只有網(wǎng)絡(luò)類(lèi)（Net Class），但沒(méi)有器件類(lèi)（Component Class），在 KiCad 9 中器件類(lèi)終于亮相了。結(jié)合規(guī)則區(qū)域，器件類(lèi)可以在多通道設(shè)計(jì)及自定義規(guī)則中發(fā)揮重要的作用。”

什么是器件類(lèi)(Component Class)？

器件類(lèi)本質(zhì)上是元器件的分組工具。當(dāng)您在原理圖中為符號(hào)指定某個(gè)器件類(lèi)后，對(duì)應(yīng) PCB 中的封裝也會(huì)自動(dòng)繼承該分類(lèi)。這種雙向綁定特性讓它成為：

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如何分配器件類(lèi)？

有兩種方法為器件指定“器件類(lèi)”：

方法1：在符號(hào)內(nèi)添加“器件類(lèi)”字段

在原理圖符號(hào)屬性中添加"Component Class"字段，輸入類(lèi)名即可完成綁定。

如上圖所示，為選中的符號(hào)中添加了一個(gè)“resistor”器件類(lèi)?？梢詾楦嗟姆?hào)添加“Component Class”字段，只有數(shù)值相同，這些符號(hào)都被認(rèn)為屬于同一“器件類(lèi)”。

就像給元器件貼上電子標(biāo)簽，后續(xù)在PCB布局時(shí)，相關(guān)封裝自動(dòng)歸類(lèi)。

方法2：規(guī)則區(qū)域+指令標(biāo)簽

KiCad 9 在原理圖中增加了規(guī)則區(qū)域（rule area）以及指令標(biāo)簽（Directives）的支持。可以在放置菜單中找到以下命令：

首先點(diǎn)擊“繪制規(guī)則區(qū)域”，繪制一個(gè)封閉的圖形，將需要設(shè)置規(guī)則的對(duì)象包含在內(nèi)。如下圖所示，繪制了一個(gè)矩形的規(guī)則區(qū)域，將7805電路的所有對(duì)象包含在內(nèi)。 點(diǎn)擊“放置指令標(biāo)簽”，可以在彈出的對(duì)話框中設(shè)置標(biāo)簽的字段，可以是網(wǎng)絡(luò)類(lèi)，也可以是器件類(lèi)。這里我們?cè)O(shè)置為“器件類(lèi)”，并賦值為“Power”：

把指令標(biāo)簽放置于規(guī)則區(qū)域的邊緣：

完成后區(qū)域中的所有器件都會(huì)成為“Power”器件類(lèi)的成員。使用這種方式可以更方便高效地管理器件類(lèi)，且更直觀。 當(dāng)從原理圖同步到 PCB 時(shí)，所有這些器件的 Component Class 自動(dòng)同步： “器件類(lèi)”在多通道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

除了可以對(duì)子圖（Sheet）進(jìn)行多通道設(shè)計(jì)，KiCad 9 新增的規(guī)則區(qū)域和 Component Class 還可以對(duì)原理圖局部的內(nèi)容進(jìn)行多通道設(shè)計(jì)。這個(gè)方式比 AD 更靈活，更好用。我們來(lái)看下怎么實(shí)現(xiàn)。

我們隨意在原理圖中復(fù)制幾個(gè)器件，當(dāng)成 3 個(gè)通道：

點(diǎn)擊放置->規(guī)則區(qū)域：

為三個(gè)通道分別繪制三個(gè)規(guī)則區(qū)域：

點(diǎn)擊 “放置指令標(biāo)簽”：

在 Component Class 這里給規(guī)則區(qū)域內(nèi)的器件加一個(gè)類(lèi)：

分別擺放到規(guī)則區(qū)域邊緣：

現(xiàn)在可以同步到 PCB 了：

點(diǎn)擊工具->多通道->生成布置規(guī)則區(qū)，這次選擇元件類(lèi)：

確定后可以看到規(guī)則區(qū)域已經(jīng)生成（紅色細(xì)線）：

打開(kāi)規(guī)則區(qū)域的屬性，是這個(gè)樣子的：

隨意的找個(gè)通道連幾根線，在規(guī)則區(qū)域內(nèi)增加一個(gè)圓形：

選中參考區(qū)域，點(diǎn)擊工具->多通道->復(fù)刻布局：

勾選目標(biāo)規(guī)則區(qū)域后確認(rèn)，效果如下圖所示：

更多關(guān)于多通道設(shè)計(jì)的應(yīng)用請(qǐng)參考：KiCad 9 探秘（二）：多通道設(shè)計(jì)工具

“器件類(lèi)”自定義 DRC 規(guī)則

增加了 Component Class 之后，自定義 DRC 規(guī)則增加了以下內(nèi)容：

Footprint 封裝屬性增加了“Component_Class”：

Component_Class 屬性只屬于封裝本體，子對(duì)象（如焊盤(pán)）不繼承該屬性

若需判斷某子對(duì)象（如焊盤(pán)、走線）是否屬于特定組件類(lèi)的封裝，請(qǐng)使用：memberOfFootprint('${Class:x}')函數(shù)（將x替換為目標(biāo)器件類(lèi)名，例如memberOfFootprint('Power')）

示例表達(dá)式：(condition "A.ComponentClass == 'CLASS_1,CLASS_2'")

表達(dá)式函數(shù)增加了“hasComponentClass('x')”：

當(dāng)目標(biāo)對(duì)象（僅限封裝）的組件類(lèi)集合中包含指定類(lèi)名x時(shí)，返回true。

僅封裝對(duì)象擁有組件類(lèi)屬性，其他對(duì)象（如焊盤(pán)、走線等）調(diào)用此函數(shù)將始終返回false

若需檢測(cè)非封裝對(duì)象（如焊盤(pán)、走線、過(guò)孔等）是否屬于某個(gè)特定組件類(lèi)的封裝，請(qǐng)使用memberOfFootprint()表達(dá)式函數(shù)。

示例表達(dá)式：(condition "A.hasComponentClass('CLASS_1')")

Component Class 可以在以下函數(shù)中使用（'x'為器件類(lèi)的值）：

insideCourtyard('x')

insideFrontCourtyard('x')

insideBackCourtyard('x')

intersectsCourtyard('x')

intersectsFrontCourtyard('x')

intersectsBackCourtyard('x')

memberOfFootprint('x')

結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合規(guī)則區(qū)域，器件類(lèi)可以在多通道設(shè)計(jì)及自定義規(guī)則中發(fā)揮重要的作用。最后一個(gè)tip，在 KiCad 中，同一個(gè)器件可以屬于不同的器件類(lèi)，可以在規(guī)則區(qū)域中擺放多個(gè)指令標(biāo)簽的方式實(shí)現(xiàn)。

注意：如果想第一時(shí)間收到 KiCad 內(nèi)容推送，請(qǐng)點(diǎn)擊下方的名片，按關(guān)注，再設(shè)為星標(biāo)。

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審核編輯 黃宇