Аксенова И.К., Мельников А.А. Основы конструирования радиоэлектронных приборов (1986), страница 30

В дальнейшем снстемы технического проектирования стали разрабатываться как самостоятельные, не предназначенные для выполнения этапов системного н функционального проектирования н получили название с нстем автоматизированного п роектн р ования (САПР). Идеальная система автоматизированного проектирования полностью обрабатывает с помощью ЭВМ техническое задание, составленное конструктором. Система программ определяет порядок выполнения отдельных этапов проектирования, и на выходе ЭВМ появляется документация для системы автоматнзнрованного управления технологическимн процессамн изготовления иэделия.

Для решения задач технического проектирования необходимо иметь техническую базу (техннческое обеспечение) и математическое (программное) обеспечение, которые определяются сложностью и характером решаемых задач. 2 8.2. Техническое н программное обеспечение снстем автоматизнрованного проектирования Сястема автоматизированного проектирования представляет собой сложный комплекс средств автоматизация, в который входят: технические средства автоматязацнн проектирования; математический аппарат, представляющий собой совокупность математических методов и алгорнтмов проектирования, необходимых для выполнения процесса автоматизированного проектирования н машинных программ, обеспечивающих работу технических средств; комплект нормативно-технической документация, устанавливающей правила эксплуатации САПР н подготовки исходных данных, форму представления результатов проектирования, порядок прохождения документации прн автоматизированном проектирования н т.

д. Для осуществления автоматизированного проектирования необходимо иметь все сведения о проектируемом 167 устройстве и представить их в заданной форме. Таким образом, под комплексом средств автоматизации проектирования следует понимать совокупность различных видов его обеспечения. При этом весь комплекс средств автоматизации проектирования должен обеспечивать главную задачу создания автоматизированной системы — обязательный количественный или качественный выигрыш от автоматизации. Важнейшими средствами обеспечения САПР является техническое и программное обеспечение.

Техничес к о е обеспечение — это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для выполнения процесса автоматизированного проектирования. В каждой конкретной системе автоматизированного проектирования решаются различные задачи, требующие для своего решения различного технического оборудования. В общем случае можно выделить два основных класса задач. Задачи первого класса связаны с подготовкой, обработкой, хранением и контролем информации и выпуском документации н управляющей информации, а задачи второю класса — непосредственно с процессом проектирования: это задачи анализа конструктивных решений, проектирования компоновки, размещения для различных структурных уровней, проектирования тонологии монтажных соединений иа всех уровнях (задача трассировки), контроль правильности решения задач проектирования.

Для решения всех перечисленных задач прежде всего необходимо иметь универсальную ЭВМ, обладающую высокой надежностью, большим объемом оперативной памяти, большим быстродействием, хорошим математическим обеспечением. Всем перечисленным требованиям удовлетворяют, например, ЭВМ Единой серии (ЕСЭВМ). Однако с точка зрения организации вычислительного процесса и рационального использования современных вычислительных машин многие системы автоматизированного проектирования построены с яспользованием нескольких ЗВМ, которые связаны между собой линиямн обмена. Функцви между ЭВМ распределяются в соответствии с классамн задач автоматизированного проектирования. Для решения задач первого класса нужны машины средней производительности с хорошо организованным архивом большой емкости на магнитных барабанах, лен- тах илн дисках, с набором специализированных исполнительных устройств н устройств ввода — вывода.

Задачи первого класса, особенно связанные с подготовкой, отображением, редактированием данных, занимают много времени и мало зависят от быстродействия ЭВМ. Поэтому загружать зтнмн операциями ЭВМ высокой производительности нерационально. Для решения задач второго класса нужны вычислительные машины высокой производительности с большой оперативной памятью и штатным набором устройств ввода н вывода. Таким образом, принципиально САПР может быть построена и на одной ЗВМ и с использованием комплекса ЭВМ, а задачи, которые возлагаются на каждую конкретную САПР, определяются иронзводнтельностью вычислительного комплекса. ЭВМ в САПР решает большой круг задач, обладая исключительными возможностями по сбору, накоплению, обработке, систематизации, хранению, оперативному поиску и отображению в удобной форме различной информации. ЭВМ содержит в своей памяти информацию о различных методах решения конструкторских задач, справочные и оперативные данные, промежуточные и окончательные результаты этапов проектирования.

Вся информация, хранящаяся и ЭВМ на машинных носителях информации, составляет банк данных САПР. В процессе эксплуатации САПР ее банк данных постоянно пояолняется информацией. Кроме ЭВМ в техническое обеспечение САПР входит оборудование, состоящее из алфавитно-цифровых и графических дисплеев, автоматического рабочего-места радноинженера (АРМ-Р), графопостроителей и печатающих устройств, перфораторов, автоматических коордннатографов н фотокоординатографов, автоматов с ЧПУ, сверлильных автоматов и т.

д. Техническое обеспечение САПР показано на рис. 8.1. Дисплеи используются для осуществления режима диалога конструктора с ЭВМ. АРМ-Р обеспечивает режим взаимодействия конструктора с ЭВМ (интерактивный режим) н выпуск конструкторской документации. Графопостроителя и печатающие устройства используются для получения выходной графической и текстовой документации. Для перевода информации на перфоленты н перфокарты используются перфораторы. Информация, выполненная на перфокартах вли перфолентах, должна нсяольэоваться для управления производственным оборудованием и технологнче- скими процессами с целью автоматизированного изготовления узлов РЭА. Состав производственного оборудования определяется категорией проектируемых узлов. Это могут быть установки для автоматического сверления отверстий и перфорации окон в слоях многослойной печатной платы, станки с числовым программным управлением (ЧПУ), устройства для автоматического контроля изготовленного узла ! % ! й й 3 $ и т.

д. Состав технического обеспечения САПР будет опредей й ' Й бб~ й Ь ляться возложенны- Е, ! ! й я Я 3. а р$ мн на конкретную х$ а зй йй Б женные на них конк° $- 4 ф З 8 ретные задачи кон- $$ б й струирования, для * ! й САПР необходимо б б, б, Е $й 1 б- з О И а Ь ленных математических методов и моделей зависит от желаемой точности результатов. Для получения высокой точности приходится использовать более сложные модели н затрачивать большое количество времени, поэтому в ряде случаев отказываются от точных моделей реальных устройств н используют упрощенные модели.

Сложную задачу при создании САПР представляет разработка алгоритмов проектирования. Понятие алго- $ $ $ $ ! $ ! ! ! $ ! ! ! ! ! б$ ! иметь программное обеспечение, представляющее собой совокупность математических методов и моделей, а также алгоритмов, необходимых для осуществления процесса автоматизированного проектирования.

Применение опреде- ритма является одним из основополагающих понятий в теории и практике автоматизированного проектирования. Для решения сложных задач автоматизированного проектирования используются известные алгоритмы н разрабатываются новые. В зависимости от конкретной задачи проектирования и необходимости учета заданной системы ограничений используются определенные алгоритмы. Прн решении сложных задач ее разбивают на части н составляют алгоритмы на отдельные задачи, а затем из отдельных решений получают решение всей задачи. Алгоритмы имеют различную сложность вычислительной схемы, поэтому использование тех или ины» алгоритмов связано с техническим обеспечением САПР. Использование ЭВМ средней производительности обусловливает применение в системе алгоритмов с наиболее простой вычислительной схемой, а использование быстродействующих ЭВМ высокой производительности применение более сложных алгоритмов, требующих больших вычислений.

Реализация алгоритма заключается в выполнении по-. следовательности операций, задаваемых структурной схемой. Алгоритмы реализуются в виде машинных программ, а для осуществления процесса автоматизированного проектирования необходим набор программ, содержащий несколько десятков тысяч машинных команд и составляющий программное обеспечение САПР. Программное обеспечение — сложная и трудоемкая задача.