Норенков И.П. - Основы автоматизированного проектирования (1060628), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Кроме названныхосновных подсистем в состав T-Flex CAD включен ряд программ для инженерных расчетов деталей, проектирования штампов и пресс-форм.В САПР Cadmech 2000 белорусской компании Интермех входят программы AVS длявыпуска конструкторской документации, Techcard для технологической подготовки производства, LCAD для планирования производственных цехов и участков и др.
Для собственно конструкторского зЬ-проектирования Интермех использует программы компании Autodesk.Разработкой продуктов для САПР литейного производства занимается компанияMoldflow, ее программы Part Adviser и Mold Adviser предназначены для моделированияпроцессов литья пластмасс.Важное место в конструкторско-технологических САПР занимают программы технологической подготовки производства.Компания Consistent Software предлагает систему Technologies для технологическойподготовки дискретного производства. Эта система выполняет функции составленияспецификаций, ведения дерева проекта и библиотеки чертежей, синтеза технологических процессов, выбора инструмента, расчета режимов резания, нормирования расходаматериалов, ведения технологической документации. Система SolidCAM (CADTech),построенная, как и Mechanical Desktop, на ядре ACIS, служит для получения управляющих программ для токарной, 2,5- и 3-осевой фрезерной обработки на станках с ЧПУ.Система ТЕХТРАН (НИП «Информатика») включает модули токарной, фрезерной, электроэрозионной обработки.2225.3.
Система автоматизированного проектирования в радиоэлектроникеМировые лидеры среди программ конечно-элементного анализа являются программно-методические комплексы Nastran и Patran (компания MSC Software Corporation) иAnsys (компания Ansys Inc.).Как правило, эти комплексы включают в себя ряд программ, родственных по математическому обеспечению, интерфейсам, общности некоторых используемых модулей.Эти программы различаются ориентацией на разные приложения, степенью специализации, ценой или выполняемой обслуживающей функцией.
Например, в комплексе Ansysосновные решающие модули позволяют выполнять анализ механической прочности,теплопроводности, динамики жидкостей и газов, акустических и электромагнитных полей. Во все варианты программ входят пре- и постпроцессоры, а также интерфейс сбазой данных. Предусмотрен экспорт (импорт) данных между Ansys и ведущими комплексами геометрического моделирования и машинной графики.Мировой лидер среди средств моделирования механических процессов на макроуровне путем решения СОДУ - программа Adams, а примером отечественных системподобного назначения следует назвать программы ПА7 и ПА9.5.3.
Системы автоматизированного проектированияв радиоэлектроникеПроцедуры проектирования СБИС и РЭАВ электронике САПР имеют примерно сорокалетнюю историю. Первыепрограммы анализа электронных схем и проектирования печатных плат появились в начале 60-х годов XX века. Значительным стимулом для прогресса автоматизации проектирования в электронике (ECAD — Electronics ComputerAided Design) стали разработка и развитие технологии, схемотехники и системотехники интегральных схем. В настоящее время на рынке интеллектуальных технологий имеется большое число программ ECAD, причем процесс обновления состава ПО в САПР ведущих фирм происходит весьма динамично.Системы ECAD создавались и совершенствовались параллельно с прогрессом микроэлектроники.
Разработчикам систем ECAD приходилось решатьразнообразные проблемы по развитию методологии проектирования сверхбольших интегральных схем (СБИС), являющихся одними из наиболее наукоемкихсоздаваемых людьми объектов. В этой методологии заметное место отводится языкам проектирования СБИС и радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Среди этих языков особое место принадлежит языку VHDL, получившему статусмеждународного стандарта. Выполняя роль интегрирующего элемента в маршрутах проектирования электронных устройств, язык VHDL стал входнымязыком для многих программ моделирования и синтеза проектных решений,связывающим различные этапы проектирования в единый процесс.В электронике наиболее наукоемкими процедурами, насыщенными сложным математическим обеспечением, являются процедуры проектированияСБИС.
В значительной мере методы, алгоритмы, языки, ориентированные напроектирование СБИС, могут применяться и в маршрутах проектирования радиоэлектронных устройств, в которых микросхемы составляют элементнуюбазу.2235. Методическое и программное обеспечение автоматизированных системПроектирование СБИС многоуровневое, каждый уровень характеризуетсясвоим МО, используемым для моделирования и анализа схем. В функциональном проектировании выделяют уровни системный, регистровый (RTL — RegisterTransfer Level, уровень регистровых передач), логический, схемотехнический,компонентный (приборно-технологический).
Общее название регистрового илогического уровней — уровень функционально-логический. Преобладает нисходящий стиль проектирования, при котором последовательно выполняются процедуры системного, регистрового и логического уровней. В этих процедурахшироко используются ранее принятые унифицированные решения, закрепленные в библиотеках функциональных ячеек, например, сумматоров, мультиплексоров, регистров и т. п. Эти библиотеки разрабатывают с помощью процедурсхемотехнического и компонентного проектирования вне маршрутов проектирования конкретных СБИС.После получения результатов функционально-логического проектированияприступают к конструкторско-технологическому проектированию, синтезу тестов и окончательной верификации принятых проектных решений.Верхний иерархический уровень называют системным, архитектурным илиповеденческим.
Последнее название связано с тем, что на этом уровне оперируют алгоритмами, подлежащими реализации в СБИС, которые выражают поведенческий аспект проектируемого изделия. Алгоритмы, как правило, представляют на языках проектирования аппаратуры (HDL — Hardware DescriptionLanguage). Далее на системном уровне формулируют требования к функциональным и схемным характеристикам, определяют общую архитектуру построения СБИС, выделяют операционные (datapath) и управляющие (FSM—FiniteState Machine) блоки.
Составляют расписание операций заданного алгоритма,т. е. распределяют операции по временным тактам (scheduling) и функциональным блокам (allocation). Тем самым принимают решения по распараллеливанию и (или) конвейеризации операций, реализуемым в СБИС.На уровне регистровых передач выполняют синтез и верификацию схем операционных и управляющих блоков, получают функциональные схемы СБИС.На логическом уровне, иначе называемом вентильным (gate level), преобразуютRTL-спецификации в схемы вентильного уровня с помощью программ-компиляторовлогики; здесь используются библиотеки логических элементов И, ИЛИ, И-НЕ и т.
п.В последнее время все заметнее проявляется тенденция учета физическиххарактеристик (в основном это задержки) на возможно более ранних этапахнисходящего проектирования. В частности, эта тенденция выражается в планировании кристалла (floorplanning) на системном уровне. При этом определяется взаимное расположение блоков структурной схемы на кристалле (примногокристальном исполнении блоки предварительно распределяются междукристаллами) и намечается ориентировочное расположение внешних выводовблоков. Это позволяет приблизительно оценить длины связей и, следовательно,задержки в передаче данных в самом начале разработки, что способствуетсокращению числа итераций и соответственно времени проектирования.Основными HDL-языками, используемыми в современных САПР при функционально-логическом проектировании, начиная с описания алгоритмов и кон2245.3.
Система автоматизированного проектирования в радиоэлектроникечая представлениями логических схем, являются упомянутый выше VHDL иVerilog. При конструкторском проектировании для описания топологии СБИСширокую известность получили форматы EDIF (Electronic Design InterchangeFormat) и GIF (Caltech Intermediate Format). Формат EDIF удобен для передачиданных, включающих списки соединений, параметры СБИС или печатных плат,спецификации тестовых наборов, результаты моделирования и т.
п. Формат CIFприменяют при передаче проекта, представленного на уровне геометрическихпримитивов и управляющих данных, в производство.К процедурам конструкторского проектирования относят планирование кристалла, размещение компонентов и трассировку соединений. Расчет задержекв соединениях и их использование в процедуре верификации позволяет уточнить параметры быстродействия схемы.
Результаты конструкторского проектирования передаются на этап синтеза файлов с управляющей информациейдля генераторов изображений.В современных системах структурного синтеза на функционально-логическом уровне стремятся получить не просто работоспособное решение, но решение с оптимальным компромиссным удовлетворением требований к площадикристалла, быстродействию, рассеиваемой мощности, а в ряде случаев и ктестируемости схемы.Формализация процедур структурного синтеза в общем случае затруднительна, поэтому для их эффективного выполнения обычно используют специализированные программы, ориентированные на ограниченный класс проектируемых схем. Характерные особенности технологии изготовления ипроектирования имеют микропроцессоры и схемы памяти, заказные и полузаказные СБИС (ASIC — Application-Specific Integrated Circuits), в том числе программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Эти особенностиобу-словливают различия в методах проектирования схем и требуют их отражения в применяемом математическом и программном обеспечении ECAD.В качестве ПЛИС широко используют программируемые логические схемы CPLD (Complex Programmable Logic Device) и программируемые вентильные матрицы FPGA (Field Programmable Gate Array).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
