МУ к ДЗ - Формальное представление схем электрических принципиальных для решения задач (1065422)
Текст из файла
Э.Н.Камышная, В.В.Маркелов, В.А.Соловьев Формальное представление схем электрических принципиальных для решения задач автоматизированного проектирования ЗА Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Автоматизированное проектирование ЭА» Москва Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана 2009 Аннотация В данном пособии представлена схема процесса проектирования изделий ЭА, проанализированы основные этапы и задачи проектирования ЭА на каждом иерархическом уровне.
Рассмотрены методы формализации задач инженерного проектирования в системах автоматизированного проектирования. Даны основные понятия и определения теории графов, методы формального описания схем электрических принципиальных. Представлена структура домашнего задания по теме «Автоматизации проектирования ЭА» и контрольный пример. Оглавление Введение. 1. Общая характеристика задач проектирования ЭА и возможности их автоматизации ...... 4 2.
Формальная постановка задач при конструкторском проектировании............................... 7 3. Основные задачи, решаемые при проектировании на каждом иерархическом уровне ..... 8 4. Схема процесса проектирования..........................................................................,.. 9 5. Методы математического описания технических объектов в системах автоматизированного проектирования ................................................................................., .. 11 5.1. Основные понятия теории множеств.
.11 5.2. Основные понятия и определения теории графов .. 13 5.3. Формальное описание коммутационных схем .. .19 б. Структура домашнего задания по теме «Автоматизация проектирования ЭА» ...,........ 24 7. Контрольный пример .. 25 7.1. Формализация исходной информации. 25 7.2. Схема алгоритма. 30 Литература ...............„...........................................................................................,..................... 32 Введение Темпы развития электронной аппаратуры (ЭА) в значительной мере определяют уровень научно-технического прогресса. Расширение круга задач, решаемых с помощью ЭА, вызывает ее постоянное усложнение, следствием которого является неизбежное удлинение сроков проектирования.
Ускорить и удешевить проектно- конструкторские работы можно пугем автоматизированного проектирования на основе разработки и внедрения прогрессивных методов расчета при использовании современной вычислительной техники. Развитие этих методов проектирования идет по пути максимальной формализации и подчиняется требованиям программирования. В данных методических указаниях студентам предлагается ознакомиться с методами формализованного описания конструкций ЭА разной модульности и корректным математическим аппаратом, необходимым для этого — элементами теории множеств, теории графов, а также с алгоритмами решения некоторых практических задач.
1. Общая характеристика задач проектирования ЭА и возможности их автоматизации Процесс проектирования с точки зрения разработчика целесообразно разделить на этапы, отражающие основные методы разработки проекта ЭА (рис. 1.1) 1Ц: 1) Системотехническое проектирование — разработка изделия до уровня структурных (функциональных) схем; 2) Схемотехническоепроектирование -разработка сборочных единиц до уровня принципиальных схем; 3) Техническое проектирование: а) конструкторское; б) технологическое. Системотехническое проектирование начинается с анализа технического задания (ТЗ) на разрабатываемое изделие с точки зрения надежности, стоимости, быстродействия, массогабаритных характеристик и т.д.; принимают наиболее существенные решения относительно возможных путей реализации требований к аппаратуре, сформулированных в техническом задании, с учетом современных достижений в области радиоэлектроники и электронно-вычислительной техники, выбирают критерии для оценки эффективности проекта На этой стадии проектирования намечают основные направления системотехнических, схемотехнических и конструкторско- технологических решений, а также производят патентный поиск существующих аналогов с целью рационального использования накопленного опыта, формирования оригинальных решений и их оформления и обеспечения патентной чистоты.
На данной стадии уточняют основные функциональные части разрабатываемой ЭА, производят распределение функций между отдельными сборочными единицами, узлами и блоками, разрабатывают общие структурные и функциональные схемы и ТЗ на отдельные сборочные единицы и узлы. При этом необходимо учитывать требования производства и возможность использования унифицированных изделий, выпускаемых промышленностью. В настоящее время системотехническое проектирование является трудно формализуемым процессом, где в основном используются творческие возможности разработчиков. Этап предпроектных исследований (ТЗ на разработку) Формирование цели, оценка реализуемости, согласование ТЗ вЂ” принятие решения.
Определение структуры ЭА, анализ и выбор элементной базы Системотехничес кое проектирование Разработка вариантов принципиальных схем узлов изделия, которые обеспечивают выполнение требований к эл. характеристикам Схемотехническое проектирование Конструкторское проектирование Проектирование конструкций узлов, выпуск конструкторской документации (КД) Разработка методов изготовления, сборки и технологической документации (ТД) Технологическое проектирование Изготовление опытных образцов ЭА Испытание, отработка технологичности, технической документации (КД, ТД) с учетом типа производства Эксплуатация ЭА Рис.
1.1. Схема процесса проеитироваиип изделий ЭА Эффективность проверки и улучшения вариантов изделий ЭА значительно увеличиваются при реализации математических описаний отдельных функциональных блоков, позволяющих автоматизировать процесс проектирования и исследования ЭА. Схемотехническое проектирование включает в себя логическое проектирование, моделирование и анализ полученных электрических принципиальных схем, разработку контролирующих диагностических тестов. На данном этапе проектирования использование ПЭВМ в настоящее время является более широким.
При логическом проектировании осуществляют синтез функциональных схем отдельных узлов, выбранных на этапе системотехнического проектирования. Хотя в теоретическом плане существуют значительные достижения, практически используют автоматизированный синтез управляющих и узкого класса итерационных устройств. Слабо развита проблема синтеза нелинейных систем. Поэтому автоматизированный синтез функциональных схем выдвигает большое число задач, требующих решения, например разработка удобных языков описания исходных данных, алгоритмов с целью их оптимизации по комплексным критериям. Основной задачей моделирования и анализа полученных электрических принципиальных схем является накопление информации о проектируемых схемах, построение карт состояний при прохождении входных сигналов.
По мере развития автоматизации логического проектирования объем моделирования функциональных схем будет постепенно уменьшаться, т.к. усложнение схем и использование БИС исключают возможность подробного моделирования, а многие критерии оптимизации могут быть учтены в результате синтеза схем с применением укрупненных моделей (макромоделей).
Большое значение при разработке сложных электронных устройств, приобретает разработка диагностических тестов. Это связано с непрерывным повышением надежности используемых элементов н укрупнением типовых элементов замены (ТЭЗ) в современной ЭА, что приводит к невозможности накопления обслуживающим персоналом достаточного опыта по обнаружению неисправностей. Задача формирования диагностических тестов заключается в формировании такой входной последовательности сигналов, чтобы по виду выходной последовательности можно было судить об исправности аппаратуры, а в случае наличия неисправности определить вид и место повреждения.
При решении поставленной задачи осуществляют моделирование. Одной из задач данного этапа является эквивалентное преобразование функциональной схемы разрабатываемого устройства в ряд вариантов электрических принципиальных схем узлов изделия, которые обеспечивают заданные требования к их электрическим характеристикам. Схемотехническое проектирование завершается выбором элементной базы для реализации функционального устройства, расчетом и оптимизацией электрических режимов его работы. Техническое проектирование включает в себя конструкторское и технологическое проектирование. Основная цель конструкторского проектирования состоит в переходе от структурной, функциональной и электрической принципиальной схем ЭА к практической реализации связанных между собой конструктивных элементов, сборочных единиц, реализующих конкретную схему; в определении нх размеров, формы, материала и взаимного расположения, а так же в выпуске необходимой технической документации для ее производства и эксплуатации.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
