直到我開始從事大型軟件項目時，我才意識到不同類型的圖對邏輯系統設計的重要性。無論是硬件還是軟件，設計人員和工程師都需要一種方法來輕松查看數據如何在系統中流動以及如何進行操作。

邏輯系統設計中使用了三種主要的圖表類型，而系統的正確選擇取決于許多因素。具有多個數據結構和流程的復雜系統很可能會同時使用這三種方法，因此對于系統設計人員來說，了解他們可以交流的信息非常重要。

物理與邏輯系統設計

電子設計，特別是數字電子設計，需要將設計任務分為兩類：物理設計和邏輯設計。這些類別中的每一個通常由不同的設計團隊承擔：機械工程師和PCB設計師將監督新產品的物理設計任務，而電子工程師則傾向于解決系統的邏輯部分。

物理系統設計中涉及的任務是顯而易見的。您的PCB布局和機械封裝是物理系統設計的兩個主要部分。隨著更新的PCB變得越來越復雜，設計人員需要做的不僅僅是將板上的點連接起來。較新的設備，尤其是消費類電子產品，具有更時尚，更緊湊的封裝，從而在PCB上施加了更嚴格的機械約束，并激發了新的設計技術。一些示例包括剛撓式或撓性PCB，這在設計過程中需要進行認真的機械分析。

邏輯系統設計更加抽象。此任務通常先于物理系統設計，并且需要可視化整個系統的輸入，輸出和數據流。當大多數產品設計師將他們對新設備的想法寫在紙上時，他們很可能會創建箱形圖或流程圖，以顯示數據如何在系統中移動而無需繪制原理圖。

邏輯系統設計的目標是創建一個初始概念，以顯示數據如何在系統中移動并在整個過程中被系統的不同部分操縱。有多種方法可以表示這種情況，盡管最好的方法是為系統創建許多不同類型的框圖之一。這使您可以專注于通過系統的數據流，從而可以在不創建整個原理圖的情況下實現系統的要求和功能。

從圖開始

邏輯系統設計中使用了許多不同的圖。可以說，從PCB設計的角度來看，數據流程圖最有意義，因為它們顯示了數據在系統中從輸入到輸出移動時如何轉換和存儲。數據流程圖中的每個功能塊均指其自己的一組組件，輸入和輸出，盡管數據流程圖中省略了功能塊執行其預期功能所需的組件。

這種類型的圖提供了系統不同部分之間如何關聯的便捷可視表示，并且易于轉換為電子原理圖。盡管術語“數據流”意味著該圖僅適用于數字系統，但實際上并非如此。同一張圖可用于顯示純模擬系統或混合信號系統的預期設計。

實體關系圖提供了另一種抽象級別，它顯示了系統內不同數據集之間的關系。當為系統設計嵌入式軟件時，這種類型的圖更為有用，因為這需要定義數據結構之間的某種關系。這些關系然后用于對系統的邏輯設備進行編程。由于它們無法顯示數據在不同組件之間的移動方式，因此它們對于生成原理圖的作用較小。

通用邏輯系統設計圖的第三種類型是實體壽命歷史圖。該圖顯示了隨著各種輸入被添加到系統中后，系統內數據如何隨時間變化。這也可能說明兩組數據之間的關系，因此它同時傳達了數據流程圖和實體關系圖的某些方面。

邏輯系統設計和層次示意圖

無論使用哪種方法對系統中的數據流和關系進行建模，最終都需要將這些信息轉換為原理圖。對于包含多個功能塊的復雜系統，在PCB設計軟件中使用分層原理圖時，您將能夠在一定程度上增強組織和清晰度。

這種方法使您可以在邏輯示意圖之間創建父子關系，并將多個組件合并為一個邏輯示意圖，同時保持網絡連通性。這也使您可以將每個原理圖作為一個塊放置在更高級別的原理圖中。設計原理圖及其層次結構后，就可以使用原理圖捕獲工具將組件的模型放置在初始布局中。