МУ примен ЭВМ в ДП 91г_ (МУ примен ЭВМ в ДП 91г), страница 2

Аппаратное и программное обеспечениезарубежных микро-ЭВМ. - Киев, Вища школа, 1990.2. Справочник по персональным ЭВМ/Под ред. Б.Н. Малиновского. - Киев, Техника, 1990.3. Справочник по ЭВМ/Под ред. Г.Е. Пухова. - Киев, Наукова думка, 1989.4. Технические средства АСУ: Справочник.

В 2-х т. Т.1.Технические средства ЕС ЭВМ /Под ред. Г.Б. Кезлинга. - Л.,Машиностроение, 1986.2. ПРИМЕНЕНИЕ УЧЕБНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХСАПР РЭС В ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ2.1. Задачи алгоритмизации автоматизированногоконструирования РЭСИмеется несколько десятков учебных САПР РЭС для решенияразличных задач, ориентированных на различные аппаратные средства, базовые ЭВМ, конструктивы [2 - 6] . В основном эти САПР используются для проведения лабораторных работ и в курсовомпроектировании. В ряде случаев их применяют при дипломномпроектировании для:- выбора наиболее эффективного алгоритма проектированияи, следовательно, определения требуемой проектной процедурыпри составлении задания в среде промышленной САПР;- получения информации о возможности ведения полностьюавтоматического проектирования либо привлечения интерактивныхсредств и машинной графики;- получения ориентировочной информации о времени работыпроектирующего алгоритма, т.е. алгоритма, лежащего в основереализации проектной процедуры САПР.Полученная таким образом информация позволит сократитьобщее время проектирования блока РЭА средствами промышленной САПР с одновременным улучшением качества конструкции.9Вопросы подготовки исходной информации в учебных САПРРЭС решаются значительно проще, чем в промышленных САПР.

Вто же время первые учитывают меньшее число конструктивнотехнологических ограничений и ориентируются на проектированиесхем минимальной сложности (не более десятков электрорадиоэлементов (ЭРЭ)) и экстраполяция полученных с их помощью результатов на большее число ЭРЭ может дать, в общем случае, неверные результаты.Можно выделить следующие четыре класса задач конструкторского проектирования РЭС, решаемых с помощью учебныхСАПР РЭА:1) разбиение схемы РЭС на подсхемы (задача компоновки);2) размещение ЭРЭ на одной из сторон;3) построение кратчайших соединений, расслоение монтажа,упорядочение межсоединений;4) трассировка межсоединений.Наибольшую практическую пользу при использовании учебнойСАПР в дипломном проектировании конструкции блока РЭА можноизвлечь, проведя с ее помощью анализ и выбор по результатам анализа наиболее подходящего проектирующего размещения ЭРЭ илитрассировки связей.Решать задачи компоновки ЭРЭ с помощью учебной САПР нецелесообразно ввиду большой размерности реальных схем, разрабатываемых в дипломном проекте (свыше 100 ЭРЭ).Задачи построения кратчайших соединений наиболее эффективно решаются САПР Р-САД, которая средства варьированияразличных ключевых параметров, влияющих на эффективность ихрешения, предоставляет разработчику.В процессе принятия решения при выборе проектирующегоалгоритма размещения РЭК могут оказаться полезными следующие основные выводы, касающиеся эффективности известныхалгоритмов размещения и трассировки ДПП.Конструирование блоков РЭС на основе печатных плат (ПП)всегда связано с решением задачи размещения ЭРЭ, оптимального с точки зрения последующей трассировки проводников.

Тесная взаимосвязь задач размещения и трассировки обусловливаетконкретные требования к выбору варианта расстановки ЭРЭ наплате, позволяющего минимизировать суммарную длинусвязей (СДС) на плате. С этой точки зрения, наиболее эффективны так называемые "силовые" алгоритмы размещения ЭРЭ,позволяющие за приемлемое время счета получать глобальный10минимум квадрата СДС.

Поэтому везде, где возможно, следуетотдавать предпочтение именно "силовому" алгоритму размещенияЭРЭ. К сожалению, ввиду большой сложности его реализациилишь немногие САПР имеют на вооружении этот проектирующийалгоритм.К наиболее быстродействующим и простым в реализации относятся алгоритмы последовательного действия и перестановоныеалгоритмы размещения, которые реализованы во всех существующих САПР. Однако следует учитывать, что качество результирующего размещения, полученного при их использовании, существенно зависит от "удачного" выбора исходного размещения ЭРЭ.В свою очередь, для получения "хорошего" начального размещения можно рекомендовать к использованию метод дихотомическогоделения.На практике широко, распространен: также алгоритм размещения, основанный на методе "ветвей и границ".

Этот алгоритм, как и силовой, является точным, и, по возможности, егоследует использовать всегда. Однако и для этого алгоритма имеется существенное ограничение: он эффективно работает, есличисло ЭРЭ не превышает 25. При дальнейшем увеличении количества РЭК начинают проявляться два основных недостатка этого метода: резко (экспоненциально) возрастает время счета и потребности в оперативной памяти ЭВМ. Поэтому для его эффективного использования прибегают к понижению размерности общей задачи размещения, разбивая граф схемы на подграфы с числом вершин меньше 25.При выборе проектирующего алгоритма трассировки ДПП, какправило, нет альтернативы волновому алгоритму вследствие еговысокой эффективности по качеству разводки. В тех же случаях,когда оказывается неудовлетворительным время решения задачи,могут быть полезными лучевые алгоритмы, обладающие на порядок большим быстродействием.

С их помощью можно быстро осуществить трассировку на плате первых 60-70% всех соединений.Дальнейшее использование лучевого алгоритма (для разводки оставшихся 30-40% трасс) возможно только при достаточно низкойплотности контактов (менее 1,5 на см2),поэтому на заключительном этапе в работу обычно включаетсяволновой алгоритм.11Сравнительные характеристики наиболее распространенныхалгоритмов размещения n элементов и трассировки межсоединенийm цепей ДПП, полученных по результатам испытаний учебных ипромышленных САПР, представлены в табл.2.1,а и б.Таблица 2.1,аАлгоритмКритерии эффективностиПолного перебора1,15ВолновойПоследовательныйСиловойДихотомического деления"Ветвей и границ"Парных перестановок1,31,61,111.21,4Таблица 2.1,бАлгоритмЛучевой Волновой Канальный ЛабиринтныйВремя,чПамятьОЗУ0,11,00,40,30,31.00,10,5% разводки7010090752.2. Методика автоматизированного конструирования узловСАПР РЭС, реализованные на ПЭВМ, все более широко применяются в радиопромышленности.

Ниже приводится методика работы с одной из таких систем, получившей название Р-САD. Система P-CAD представляет собой совокупность программных модулей(ПМ), работающих в интерактивном режимепод управлением операционной системы МС-ДОС на ЭВМ IBMPC/AT. Основные ПМ системы P-CAD приведены в табл. 2.2. Сред12ства P-CAD позволяют проектировать электрические схемы (C x Э),печатные платы и проводить выпуск технической документации.Таблица 2.2Имя ПМВыполняемая функцияPCCAPSРедактор электрической схемы (ГР)PCNLT*Табличный ввод информации о С х ЭPCPLACEPC ROUTE*PCCARDSPCDRC*Размещение ЭРЭ по полю печатнойплаты (ГР)Автоматическая трассировка соединенийРедактор топологии печатной платы(ГР)Верификатор топологии печатного монтажаКаждый ПМ системы P-CAD работает в режимах: настройки,выполнения и выхода из ПМ.

Для запуска ПМ достаточно ввестиего имя с клавиатуры ПЭВМ, а для выбора режима - ответить на запросы меню.Вся информация о проекте P-CAD хранится на жестком дискев файлах. Доступ к файлу из МС-ДОС производится по егополному имени, состоящему из ИМЕНИ и ТИПА, разделенныхточкой. Группой файлов, назовем совокупность файлов одинаковоготипа. Все группы файлов, описывающие проект, регистрируютсяв каталоге диска под именем, представляющим "глобальное имяпроекта". В табл.

2.3 даны основные группы файлов P-CAD. Доступк ним пользователя осуществляется с помощью одного из трех графических редакторов (ГР) (см.табл. 2.2).Вся графическая и текстовая информация, описывающаяпроект, содержится в пятидесяти слоях модели базы данныхP-CAD. Каждый слой имеет имя (табл. 2.4), цвет и состояние(табл. 2.5).Таблица 2.313Тип файлаНазначениеБаза данных PCCAPSSCHSYMPRTALTРСВCTLPKGDRCPLTБиблиотека элементов электрической схемыБиблиотека ЭРЭ печатной платыТабличный формат электрической схемыБаза данных ГР PCCARDSСтратегия трассировкиДвоичный образ ALT - файлаКонструктивно-технологические требованияВыходной файл P-CAD для постпроцессоровТаблица 2.4СостояниеOFFONABLКод012ФункцияСлой недоступен для редактирования ине виден на экранеСлой виден, и возможна замена ранеевведенной информацииСлой виден, доступен для редактирования, если его сделать активнымРазработка конструкции узла РЭС начинается с процедурысоздания главного директория проекта, совпадающего с "глобальным именем" (для чего используется команда МС-ДОС(MKDir)), включает подготовку данных о проекте и последовательный вызов для выполнения ПМ, помеченных звездочкой втабл.

2.2.Таблица 2.514Имя слояBUSGATEСОМРNETNAMРINCONP1NNUMСодержание слояЭлектрический жгутИзображение РЭК на СхЭСторона установки РЭК на платеИмена цепейОписание выводов, тип, эквивалентностьи т.д.Номер выводов блоковREFDESSDOTSOLDERКонструкторские обозначенияПризнак контактирования пересекающихсяотрезков цепей СхЭСторона печати ДППSLKSCRWIRESINTNBOURDRBRDOUTATTRЭскиз сборочного чертежаATTRnЭлектрическая связь на СхЭВнутренние п.